स्पेस रेडिएशन चुपचाप हमें मानव को मंगल ग्रह पर भेजने से रोक रहा है

असंख्य खतरे मानव अंतरिक्ष यात्रियों को गहरे अंतरिक्ष में जाने की धमकी देते हैं। इनमें से कुछ, क्षुद्रग्रहों की तरह, कुछ सभ्य LIDAR के साथ स्पष्ट और परिहार्य हैं। दूसरों को नहीं। नॉट-सो-लिस्ट के शीर्ष पर स्पेस रेडिएशन है, कुछ ऐसा है जो नासा अब खोजकर्ताओं को मंगल ग्रह पर जाने से बचाने के लिए तैयार है। मैग्नेटोस्फीयर से परे विकिरण का वातावरण जीवन के लिए अनुकूल नहीं है, जिसका अर्थ है कि बिना किसी सुरक्षा के अंतरिक्ष यात्रियों को वहां भेजना उनके कयामत तक भेजने के बराबर है।

हालांकि हमने अंतरिक्ष यात्रियों को अभी आधी सदी से अधिक समय के लिए अंतरिक्ष में भेजा है, लेकिन इनमें से अधिकांश मिशन कम पृथ्वी की कक्षा में यात्रा करने तक सीमित हो गए हैं - 99 और 1,200 मील की ऊँचाई के बीच। पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र - जो अंतरिक्ष में हजारों मील तक फैला है - ग्रह को एक मिलियन मील प्रति घंटे से अधिक की यात्रा करने वाले उच्च-ऊर्जा वाले सौर कणों द्वारा सिर पर मारा जाने से बचाता है।

अंतरिक्ष विकिरण के तीन बड़े स्रोत हैं, और वे सभी एक निश्चित मात्रा में जोखिम पैदा करते हैं जिन्हें हमेशा प्रत्याशित या संरक्षित नहीं किया जा सकता है। पहले फंसा हुआ है विकिरण। कुछ कण पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विक्षेपित नहीं होते हैं। इसके बजाय, वे पृथ्वी के आसपास के दो बड़े चुंबकीय छल्ले में से एक में फंस गए, और वान एलेन विकिरण के हिस्से के रूप में एक साथ जमा हुए। नासा को केवल अपोलो मिशन के दौरान वैन एलन बेल्ट के साथ संघर्ष करना पड़ा है।

दूसरा स्रोत गैलेक्टिक कॉस्मिक विकिरण, या जीसीआर है, जो सौर मंडल के बाहर से उत्पन्न होता है। ये आयनित परमाणु मूल रूप से प्रकाश की गति से यात्रा करते हैं, हालांकि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र ग्रह और वस्तुओं को जीसीआर से कम पृथ्वी की कक्षा में संरक्षित करने में सक्षम है।

अंतिम स्रोत सौर कण घटनाओं से है, जो सूर्य द्वारा उत्पादित विशाल इंजेक्शन ऊर्जावान कण हैं। आमतौर पर सूर्य द्वारा उत्सर्जित सौर हवाओं के बीच एक अंतर है, जो पृथ्वी पर पहुंचने में लगभग एक दिन का समय लेता है, और ये उच्च-तीव्रता वाली घटनाएँ जो हमें 10 मिनट के भीतर मार देती हैं। अंतरिक्ष यात्रियों के लिए विकिरण की एक संभावित घातक मात्रा का उत्पादन करने के अलावा, एसपीई कभी-कभी बेतहाशा अप्रत्याशित हो सकता है, जिससे नासा के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों के लिए उनके खिलाफ सुरक्षात्मक उपाय विकसित करना मुश्किल हो जाता है।

नासा अंतरिक्ष विकिरण की जांच करता है जिस तरह से नियोक्ता अपने कर्मचारियों के लिए स्वीकार्य जोखिम निर्धारित करते हैं - वे अंतरिक्ष यात्रियों को एक निश्चित सीमा से परे कैंसर के विकास के व्यावसायिक जोखिम के अधीन नहीं करेंगे। इस आकलन को विकसित करने के लिए, नासा विभिन्न कारकों के एक समूह में दिखता है, जहां से एक चालक दल जाएगा, जहां वे सूर्य से कितनी दूर होंगे, सौर चक्र उस दौरान कैसा दिखेगा, किस तरह का जहाज और उन्हें परिरक्षण करते हुए ' साथ काम कर रहे हैं। जीवविज्ञानी की एक टीम अध्ययन करती है कि किसी भी यात्रा पर शारीरिक प्रभाव क्या हो सकते हैं और व्यावसायिक मॉडल का उपयोग व्यावसायिक जोखिम आकलन करने के लिए किया जा सकता है।

नासा के लिए, स्वीकार्य जोखिम का मतलब है कैंसर का तीन प्रतिशत अतिरिक्त जीवनकाल जोखिम।

लेकिन कैंसर के जोखिम को कम करना एकमात्र मुद्दा नहीं है। सबसे आम समस्या मतली है - यदि आप किसी ऐसे अंतरिक्ष यान में हैं, जिसके साथ आप बर्फी बैग के करीब हैं, तो बहुत बुरा नहीं है, लेकिन अगर आप अंतरिक्ष में चलते हैं और आपके पास सभी जगह हैं, तो आप अपनी उल्टी को पकड़ सकते हैं। एक प्रतिरक्षा प्रणाली कुछ दिनों या हफ्तों के लिए भी हिट हो सकती है, और हर चीज के मृत में संक्रमण को पकड़ना कोई बिनो नहीं है।

अभी, हमारे पास अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष विकिरण से बचाने के लिए सबसे बड़ी बात है - विशेष रूप से जीसीआर - सामग्री परिरक्षण है। यह काफी अच्छी तरह से काम करता है, लेकिन हम यह नहीं जानते हैं कि मंगल-बाध्य जहाज पर परिरक्षण कितना मोटा होना चाहिए। बहुत मोटा है, और जहाज को अंतरिक्ष में बाहर निकालने के लिए लागत निषेधात्मक है, अकेले ही समताप मंडल में जाने दें। बहुत पतला और चालक दल ग्रस्त है। वास्तव में, पतली ढाल वास्तव में माध्यमिक विकिरण की एक बढ़ी हुई मात्रा में परिणाम कर सकते हैं। यही कारण है कि एल्यूमीनियम पसंद की सामग्री रही है - यह कॉस्मिक किरण कणों को अलग करने के लिए पर्याप्त मजबूत है, लेकिन अंतरिक्ष यान के लिए कुशलता से यात्रा करने के लिए पर्याप्त प्रकाश है।

लेकिन नासा ने अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा और पीठ पर भेजा है - वान एलन बेल्ट के माध्यम से, कोई कम नहीं - और किसी की मृत्यु नहीं हुई। क्या इसका मतलब यह नहीं है कि हम पहले से ही पूरी लौकिक किरण चीज का पता लगा चुके हैं?

काफी नहीं। अंतरिक्ष विकिरण के प्रभाव जोखिम पर निर्भर हैं - जितना अधिक आप अंतरिक्ष में होंगे, उतना ही अधिक आप जोखिम में होंगे। चांद पर पहुंचने में अपोलो मिशन को लगभग तीन दिन लगे। के लिए चालक दल अपोलो ११ लिफ्टऑफ के आठ दिन बाद वापस घर आया था। मंगल अभियानों के लिए समय सीमा एक पैमाने पर है वर्षों । लोमा लिंडा विश्वविद्यालय के एक शोधकर्ता ग्रेगरी नेल्सन कहते हैं, "मंगल मिशन के दो अलग-अलग वर्ग हैं, जो अंतरिक्ष विकिरण के शारीरिक प्रभावों में माहिर हैं।" “उनमें से एक वहाँ तेजी से बढ़ेगा ताकि आप मंगल की सतह पर अधिक समय तक रह सकें। मुझे लगता है कि 500 ​​दिन और आप जल्दी लौट आएंगे। दूसरे संस्करण में, आप 900 दिनों की तरह चले गए हैं। ”नेल्सन कहते हैं कि मंगल ग्रह पर जाने वाला एक दल संभवतः विकिरण के लगभग एक ग्रे से अवगत कराया जाएगा - पृथ्वी पर सामान्य वर्ष के विकिरण जोखिम के 277 गुना अधिक खुराक।

कैंसर विकसित होने या विकिरण की घातक मात्रा के संपर्क में आने के जोखिम उस समय सीमा में तेजी से बढ़ जाते हैं। साधारण एल्यूमीनियम परिरक्षण ने इसे नहीं काटा। कुछ उभरती हुई प्रौद्योगिकियां हैं, जो अध्ययन और परीक्षण कर रही हैं, जो मददगार साबित हो सकती हैं।

एक एक अवधारणा है जिसे "सक्रिय परिरक्षण" कहा जाता है जिसमें आप सुपरकंडक्टिंग मैग्नेट के माध्यम से एक कृत्रिम चुंबकीय क्षेत्र बनाते हैं। दुर्भाग्य से, जैसा कि नेल्सन कहते हैं, उन प्रौद्योगिकियों को बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता थी। "आप इसे काम करने के लिए एक पूरी भारी अंतरिक्ष शिल्प और बिजली की आपूर्ति उड़ान भरने के लिए है," वे कहते हैं। व्यक्तियों या जमीनी वाहनों की सुरक्षा के लिए छोटे क्षेत्र पैदा करने वाले वैज्ञानिक हैं। लेकिन नेल्सन के अनुसार, सक्रिय परिरक्षण "असुरक्षित" है।

"समस्या," वह कहते हैं, "कण एक ही समय में सभी दिशाओं में आते हैं, इसलिए यह आपके हाथ को बाहर रखने और सूरज के बारे में आपके विचार को अवरुद्ध करने के लिए पर्याप्त नहीं है।"

एक अन्य विचार वास्तव में जैविक स्तर पर ही हस्तक्षेप करना है। वर्तमान में अध्ययन और परीक्षण किया जा रहा एक विचार बड़े सांद्रता में एंटीऑक्सिडेंट का उपयोग है जो खराब सौर घटना के बाद प्रशासित किया जा सकता है। नेल्सन विटामिन ई यौगिकों, या ब्लूबेरी, स्ट्रॉबेरी या रेड वाइन में पाए जाने वाले पोषक तत्वों का अध्ययन करते हैं। नेशनल स्पेस बायोमेडिकल रिसर्च इंस्टीट्यूट के डिप्टी चीफ साइंटिस्ट डोरिट डोनोविले संभावित यौगिकों की पहचान करके कुछ इसी तरह से काम कर रहे हैं, जो विशिष्ट रेडिएशन घटनाओं के कारण स्थानीय ट्यूमर के निर्माण को रोकने में सक्षम हो सकते हैं, जो कि देर से चरण के कैंसर रोगियों पर नैदानिक ​​परीक्षणों के माध्यम से होता है।

दुर्भाग्य से, इनमें से अधिकांश अध्ययन माउस मॉडल या उन मनुष्यों पर निर्भर करते हैं जो स्वस्थ, फिट काया का प्रतिनिधित्व नहीं करते हैं जो लगभग सभी अंतरिक्ष यात्रियों को परिभाषित करता है। कुल मिलाकर, नेल्सन को लगता है कि ब्रह्मांडीय विकिरण में पाए जाने वाले आवेशित कणों की उच्च मात्रा के कारण ये विधियाँ अब तक अक्षम हैं। यह इस तथ्य से जटिल है कि जैविक हस्तक्षेप भयानक दुष्प्रभाव पैदा कर सकते हैं - और आप साप्ताहिक आधार पर अपने शरीर में कुछ भयानक इंजेक्शन लगाने के लिए अंतरिक्ष यात्रियों को रखना चाहते हैं।

नेल्सन और डोनोविले दोनों इस बात को दोहराते हैं कि वर्तमान में, नासा लोगों को मंगल ग्रह पर भेजने में असमर्थ है और अभी भी आत्मविश्वास से जीवन में बाद में कैंसर के विकास के तीन प्रतिशत जोखिम से जुड़ा हुआ है। निश्चित रूप से इसका मतलब यह नहीं है कि अनुसंधान बंद हो जाएगा - लेकिन अगर एजेंसी 2030 के अंत तक लाल ग्रह पर जूते लगाने का इरादा रखती है, तो उनके पास अंतरिक्ष विकिरण पहेली को हल करने के लिए बहुत अधिक काम करना है।