Hidrojeller astronotlar için ideal radyasyon koruması olabilir

Eğer insanlar derin alan, uzun süreli görevler denemeleri durumunda ele alınması gereken önemli bir sorundur. Radyasyon maruziyeti sadece insanlar için tehlikeli bir sağlık riski değil, aynı zamanda ekipman ve işletim sistemleri için de tehlike oluşturur. Şimdi, Belçika’daki Gent Üniversitesi’ndeki bir ekip olası bir çözümü test ediyor: Deforme edilebilir su dolu koruma katmanları sağlayabilen 3D baskılı hidrojeller.

Su büyük bir radyasyon kalkanı görevi görür. Nispeten yoğun, hidrojen yüklü H₂O molekül, radyasyon parçacıklarını geçmişte sıkarken yavaşlatabilir. Ayrıca, su astronotların derin uzay görevlerine çok fazla getirmek zorunda kalacağı bir şeydir. Yukarıdaki atmosferle yeryüzünde kendi yerleşik su koruması var, dünyanın manyetik alanının ötesinde ek avantaj.

Maruz kalma kaynakları esas olarak iki tiptir: süpernova patlamaları gibi eski ve egzotik kaynaklardan alan hava durumu (güneşten) ve kozmik (güneş sisteminin dışından). 11 yıllık güneş döngüsü güneş aktivitesini yoğunlaştırırken, güneşimiz bir durgunken kozmik radyasyonda bir artış görüyoruz.

ISS’de radyasyona maruz kalma

Uzay çağının ilk günlerinden itibaren, astronotlar gözlerinde ara sıra yanıp söndüğünü bildirdiler… kapalı olsa bile. Şimdi bunun, gözdeki sulu ve vitreus mizahları (sıvılar) sıkıştıran ve bunlarla etkileşime giren yüksek enerjili parçacıklardan kaynaklandığını ve beynin (düşünmek için biraz rahatsız edici) olduğunu biliyoruz. ISS’de alçak toprak yörüngesindeki astronotlar, en azından istasyonun büyük kısmı ile çevrili çekirdek modüllerden yararlanarak geçmişte güneş fırtınalarından korunmuşlardır.

Ancak kişisel koruma sağladığı kadarıyla su bir meydan okuma oluşturur. Hacimli takımlar hareketi sınırlayabilir ve bir sızıntıyı yayabilir: uzayda gerçekleşecek kötü bir şey. Ghent Üniversitesi’nde Kimya ve Biyomalzem Grubu (PBM) tarafından tasarlanan süper emici polimerler (SAPS) alternatif olarak işlev görebilir ve dolaşımdaki suya karşı daha etkilidir.

Hidrojel girin

SAP, ağırlığının sıvıdaki yüz katını emebilir. Bu, onu çalışmak için ideal hafif ve taşınabilir bir malzeme haline getirir. Boyut olarak genişleyen “canavar oyuncakları” düşünün: sadece su ekleyin. Geleneksel dolaşım sistemlerinden farklı olarak, hidrojeldeki su serbest akış değildir, bu da bir delinme sırasında sızıntıya dayanıklıdır.

Son basın açıklamasında Lenny Van Daele (Ghent Üniversitesi) “Bu projenin güzelliği, tanınmış bir teknolojiyle çalışmamızdır” diyor. “Hidrojeller her gün kullandığımız birçok şeyde bulunur.”

Hidrojeller, yumuşak kontakt lensler, biyo-malzemeler ve tıbbi bandaj jelleri dahil olmak üzere tüketici ürünlerinde yaygındır.

Aynı ESA basın bültenindeki Manon Minsart (Ghent Üniversitesi), “Kullandığımız süper emici polimer, polimerler arasında nadir ve avantajlı bir kalite olan birden fazla teknik kullanılarak işlenebilir.” Diyor. “Seçtiğimiz yöntemimiz, istediğimiz hemen hemen her şekilde bir hidrojel oluşturmamızı sağlayan 3D baskı.”

Mars’a giden yolda radyasyona maruz kalma

Uzay radyasyonunun uzun süreli görevlerde ortaya koyduğu sorun abartılamaz. Eğer insanlar Mars’a uzun yolculuk yolculuğu yapacaksa, çözülmesi gereken bir şey.

Curiosity’nin 2012 yılında Kızıl Gezegen’e yaptığı yolculuğa çıktığı RAD deneyi, ikilemin büyüklüğünü gösterdi. Mars misyonundaki astronotlar, bir görevde kabul edilebilir radyasyon maruziyetinin kariyerinin değeri hakkında 60 REM/0.6 Sievert alacaklardı.

Sorun çözülmekten uzaktır, ancak hidrojeller önümüzdeki yıllarda bir çözüm sağlayabilir. Astronotları ve ekipmanı güvende tutmak için gelecekteki derin uzay görevlerinde ortak bir özellik olarak kullanılan hidrojelleri görmek heyecan verici olacak.