Gelecekteki Artemis astronotlarını korumak için uzay hava durumu tahminlerinin yükseltilmesi gerekiyor

NASA, astronotları 2026 yılına kadar ay yüzeyine geri göndermeyi ve 2030’larda burada uzun vadeli bir varlık oluşturmayı hedefleyerek gözünü aya dikti. Ancak ay insanlar için pek yaşanabilir bir yer değil.

Uzak yıldızlardan ve galaksilerden gelen kozmik ışınlar ve güneşten gelen güneş enerjili parçacıklar yüzeyi bombardıman eder ve bu parçacıklara maruz kalmak, risk oluşturmak insan sağlığına.

Her ikisi de galaktik kozmik ışınlar Ve güneş enerjili parçacıklarışık hızına yakın hızlarda hareket eden yüksek enerjili parçacıklardır.

Galaktik kozmik radyasyon nispeten istikrarlı bir akışla Ay’a doğru damlarken, enerjik parçacıklar büyük patlamalar halinde güneşten geliyoruz. Bu parçacıklar insan etine nüfuz edebilir ve kanser riskini artırabilir.

Dünya, uzaydan gelen yüksek enerjili parçacıklara karşı kalkan sağlayan bir manyetik alana sahiptir. Ancak ayın manyetik alanı yok, bu da yüzeyini bu parçacıkların bombardımanına karşı savunmasız bırakıyor.

Büyük bir güneş enerjili parçacık olayı sırasında, bir astronotun uzay giysisi içinde aldığı radyasyon dozu, 1000 kez Dünyadaki birinin aldığı dozaj. Bu bir astronotun tavsiyesini aşacaktır ömür sınırı 10 kat.

NASA’nın Artemis programı2017’de başlayan proje, 1972’den bu yana ilk kez ayda insan varlığını yeniden tesis etmeyi amaçlıyor. Michigan Üniversitesi’ndeki meslektaşlarım ve ben CLEAR merkezi, Tamamen Temiz SEP Tahmini Merkezi, güneşten bu parçacık püskürmelerini tahmin etmeye çalışıyorlar. Bu olayları tahmin etmek gelecekteki Artemis mürettebat üyelerinin korunmasına yardımcı olabilir.

11 yıllık güneş döngüsü

Güneş’in maksimum noktasına yaklaşması nedeniyle Ay, 2024’te tehlikeli düzeyde radyasyonla karşı karşıya kalacak. 11 yıllık güneş döngüsü. Bu döngü, toplam gücü her 11 yılda bir önemli ölçüde değişen güneşin manyetik alanı tarafından yönlendirilir. Güneş maksimum aktivitesine yaklaştığında, her yıl 20 kadar büyük güneş enerjisine sahip parçacık olayı gerçekleşebilir.

İkisi birden Güneş ışınlarıGüneşten gelen ani elektromanyetik radyasyon patlamaları ve koronal kitle atılımlarıGüneşten büyük miktarda madde ve manyetik alanın atılması olan enerji yüklü parçacıklar üretebilir.

Güneşin ulaşması bekleniyor güneş maksimumu 2026 yılında, bir astronot ekibinin ay yüzeyine inmesini sağlayacak olan Artemis III misyonunun hedef fırlatma zamanı.

Araştırmacılar güneşin döngüsünü takip edip eğilimleri tahmin edebilse de, her bir güneş enerjili parçacık olayının tam olarak ne zaman gerçekleşeceğini ve her bir olayın ne kadar şiddetli olacağını tahmin etmek zordur. Ay’daki gelecekteki astronotların, bu olayları gerçekleşmeden önce daha kesin bir şekilde tahmin edecek bir uyarı sistemine ihtiyacı olacak.

Güneş olaylarını tahmin etmek

2023’te NASA, beş yıllık bir uzay hava durumu mükemmellik merkezini finanse etti TEMİZ denirGüneş enerjili parçacık olaylarının olasılığını ve yoğunluğunu tahmin etmeyi amaçlamaktadır.

Şu anda Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi’ndeki tahminciler Uzay Hava Durumu Tahmin MerkeziGüneş olaylarını takip eden merkez, bir güneş patlamasını veya koronal kütle atılımını gerçekten tespit edene kadar, gelen güneş enerjisine sahip bir parçacık olayı için uyarı veremez. Bunları güneşin atmosferine bakarak ve güneşten gelen X ışınlarını ölçerek tespit ediyorlar.

Bir tahminci bir güneş patlamasını veya koronal kütle atılımını tespit ettiğinde, yüksek enerjili parçacıklar genellikle bir saatten daha kısa sürede Dünya’ya ulaşır. Ancak ay yüzeyindeki astronotların sığınmak için bundan daha fazla zamana ihtiyacı olacak. CLEAR’daki ekibim güneş patlamalarını ve koronal kütle püskürmelerini gerçekleşmeden önce tahmin etmek istiyor.

Bilim insanları bu güneş olaylarına neyin sebep olduğunu tam olarak anlamasa da güneşin manyetik alanının en önemli faktörlerden biri olduğunu biliyorlar. Spesifik olarak, manyetik alanın gücünü ve karmaşıklığını inceliyorlar. belirli bölgeler güneşin yüzeyinde.

CLEAR merkezinde hem yerdeki hem de uzaydaki teleskoplardan alınan ölçümleri kullanarak güneşin manyetik alanını izleyeceğiz ve makine öğrenimi modelleri Güneş olaylarını tahmin eden bu tahminler, umarız gerçekleşmeden 24 saatten daha uzun bir süre önce gerçekleşir.

CLEAR’da geliştirilen tahmin çerçevesiyle, parçacık akışının ne zaman güvenli bir seviyeye düşeceğini de tahmin etmeyi umuyoruz. Bu şekilde, astronotlara barınaklarından ayrılıp ay yüzeyinde çalışmalarına devam etmelerinin ne zaman güvenli olduğunu söyleyebileceğiz.

Bu makale şuradan yeniden yayınlanmıştır: Konuşma Creative Commons lisansı altındadır. Okumak orijinal makale.