NASA Uzmanları, Artemis II Astronotlarını Korumak İçin Gözünü Güneşte Tutuyor

NASA’nın Artemis II görevinde dört astronot Ay’ın etrafında dolaşırken, Dünya’nın koruyucu manyetik alanının ötesine geçecekler. Mürettebatın uzay aracı Orion, onları derin uzaya yolculuk ederken taşıyacak ve koruyacak ve Güneş’in yoğun gücüne karşı ana koruma görevi görecek. NASA ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA), 10 günlük uçuşları boyunca Güneş’i günün her saatinde izleyecek ve astronotları korumak için uzaydaki hava koşullarını gerçek zamanlı kararlara dönüştürecek.

Uzay havası, güneş rüzgarı ve Güneş’ten gelen patlamaların neden olduğu değişen koşulları ifade eder. Güneş patlamaları, güneş sistemindeki en güçlü patlamalardır ve bir milyar hidrojen bombasından daha fazla enerji açığa çıkaran en güçlü patlamalardır. Koronal kütle püskürmeleri, Güneş’ten patlayan, Dünya’nın yüzlerce katı büyüklüğündeki güneş parçacıklarından oluşan dev bulutlardır.

Hem parlamalar hem de koronal kütle püskürmeleri teknolojiyi etkileyebilirken, astronotlar için temel endişe, bazı parçacıkları ışık hızına yakın hızlara çıkararak tetikleyebilecekleri güneş parçacığı olaylarıdır. Artemis II mürettebatının yakınında önemli bir güneş parçacığı olayı meydana gelirse, uzay aracının içindeki radyasyon seviyelerini artırabilir. Yaşam boyu toplam maruziyetin çok yüksek olması, biliş ve performansı olumsuz etkileyebilecek kanser veya sağlık bozuklukları geliştirme riskinin artmasına katkıda bulunabilir. Artemis II görevi sırasında NASA bu riski en aza indirecek.

NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi’ndeki uzay hava durumu analiz ofisinin operasyon lideri Mary Aronne, “Odak noktamız, güneş enerjili parçacıklara ve bunları üretebilecek olaylara öncelik veren gerçek zamanlı uzay hava durumu analizi olacak” dedi. “Genellikle bir parlama veya koronal kütle atımı olabilecek tetikleyiciyi arıyoruz.”

Goddard ekibi, meydana gelen güneş patlamalarını izleyecek, bunların ne kadar büyük olduklarını, ne kadar hızlı hareket ettiklerini ve Orion’un yolunu kesecek enerjik parçacıklar üretme olasılıklarının ne kadar olduğunu ölçecek. Bu amaçla, NASA’nın yakın zamanda fırlattığı Yıldızlararası Haritalama ve İvme Sondası, NASA’nın Güneş Dinamikleri Gözlemevi, ESA (Avrupa Uzay Ajansı)/NASA Güneş ve Heliosferik Gözlemevi, NOAA’nın Sabit Operasyonel Çevresel Uydular-19 uydusu ve diğerleri gibi güneş sistemi boyunca stratejik olarak yerleştirilmiş Güneşi izleyen uzay aracından gelen gerçek zamanlı verileri kullanacaklar.

Diğer NASA uzay araçları da Güneş’in izlenmesine yardımcı olacak. Mars’ın mevcut konumu nedeniyle NASA’nın Azim Mars gezgini Güneş’in Dünya’nın görülemediği uzak tarafına bakılabilir. Gezicinin Mastcam-Z kameraları NASA’nın uzay hava durumu ekiplerine bilgi verebilir en büyük güneş lekelerinin görünümü ekibin olası güneş patlamalarını izleyebilmesi ve bunlara hazırlık yapabilmesi için iki haftaya kadar önceden.

Enerjik güneş parçacıkları doğrudan Güneş’ten dışarı akmaz. Güneş’in manyetik alan çizgileri boyunca spiral çizerek onbinlerce kilometre boyunca döngüler çiziyorlar ve yol boyunca parçacık çarpışmaları nedeniyle dağılıyorlar. Kaotik sürü o kadar büyük ki, içinden parçacıklar her yönden geliyormuş gibi görünüyor.

NASA Johnson’dan uzay radyasyonu analisti Stuart George, “Daha çok bir küvette oturuyormuşsunuz ve yavaş yavaş suyla doluyormuşsunuz gibi” dedi.

Radyasyondaki bu kademeli artış, analistlere durumu değerlendirmeleri için zaman veriyor. Orion’un içinde altı radyasyon sensörü var. Hibrit Elektronik Radyasyon Değerlendiricisi NASA tarafından tasarlanıp üretilen sistem, kabinin farklı yerlerindeki doz oranlarını ölçüyor. Artemis II astronotları ayrıca mürettebat aktif dozimetreleri adı verilen kişisel radyasyon izleyicilerini de takarlar. Radyasyon seviyeleri artarsa, Orion’un yerleşik sistemleri sesli bir alarmla birlikte uyarılar görüntüler.

NASA’nın Orion’un içinde arayacakları dozaj seviyesi eşikleri var. İlk eşik bir uyarı sinyali vererek tıbbi ve uçuş operasyonları ekipleriyle daha yakın izleme ve koordinasyonu teşvik eder. Daha yüksek bir eşik, mürettebata sığınma önerisini tetikler.

Uzayda radyasyondan korunma tamamen kütleyle ilgilidir. Yüklü parçacıklar maddeden geçerken yavaşlar ve emilir. Astronotlar, bir güneş parçacığı olayı sırasında kabinlerini yeniden yapılandırmak, istiflenmiş ekipmanı depolama bölmelerinden çıkarmak ve kendileriyle gelen parçacıklar arasına kütle eklemek için bunu kabinin çeşitli bölgelerine sabitlemek üzere eğitilir. Artemis II, mürettebatlı ilk Artemis görevi olduğundan, bu prosedürün Orion uzay aracında test edilmesi, görevin ana hedeflerinden biridir.

George, “Mürettebat radyasyona maruz kalma açısından daha sıcak olan yerlere kütle ekledikten sonra görevlerine devam edebilirler” dedi.

Güneş parçacığı olaylarının karmaşıklığı, NASA’nın güneş sistemi boyunca uzay aracı yerleştirmesinin bir nedenidir. Ocak ayındaki bir güneş fırtınası sırasında, NASA analistleri Dünya’ya doğru ilerleyen bir koronal kütle püskürmesini izlediler. Ulaştığında, uydular enerjik parçacıklarda normalde bir tane olması gereken iki farklı sivri uç tespit etti. Ölçümler NASA’nın BioSentinel CubeSat’ıArtemis I görevi sırasında görevlendirilen ekip, olanları ortaya çıkardı. Dünya’dan yaklaşık 55 milyon mil uzakta bulunan uzay aracı, daha sonra Dünya’ya yönelen koronal kütle atımıyla birleşen belirgin bir patlama tespit etti. Sonuçta iki ayrı patlama meydana geldi.

Mürettebat ayrıca Dünya’nın radyasyon kuşaklarına ve galaktik kozmik ışınlara maruz kalmayı da hesaba katmalıdır. Van Allen Radyasyon Kuşakları, gezegenimizi çevreleyen yüksek enerjili parçacıklardan oluşan iki halkadır. Ay’a veya daha uzağa gidecek herhangi bir görevin bunlardan geçmesi gerekir. Galaktik kozmik ışınlar, güneş sistemimizin ötesindeki kaynaklardan gelen çok yüksek enerjili parçacıklardır. Bu kaynaklardan gelen radyasyona maruz kalmanın, Uluslararası Uzay İstasyonunda 1 aylık kalışa veya bir astronotun kariyer sınırının yaklaşık %5’ine eşdeğer olması bekleniyor. Güneş radyasyonu olaylarından kaynaklanan herhangi bir maruziyet bu temel çizgiye katkıda bulunacaktır.

NASA Goddard merkezli Ay’dan Mars’a Uzay Hava Durumu Analiz Ofisi, güneş aktivitesini ve meydana gelen patlamaları sürekli olarak değerlendiriyor. Ekip, analizini NASA’nın Houston’daki Johnson Uzay Merkezi’nde bulunan Uzay Radyasyon Analiz Grubu ile paylaşıyor. Onların tahminleri ve NOAA’nın Uzay Hava Durumu Tahmin Merkezi’nden alınan tahminler ve ayrıca Orion uzay aracının içinden alınan gerçek zamanlı ölçümler, uçuş kontrol ekibine önerilerde bulunacak.

İle Miles Hatfield
NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, MD.