Veća zaštita za lunarne astronaute?
Piše:
dr. sc. Goran Buturac
Piše:
dr. sc. Goran Buturac
Lunarni astronauti su članovi posade američkog programa Apollo (1969.–1972.) koji su sletjeli na Mjesec, kao i budući astronauti programa Artemis koji ciljaju na trajniji boravak na Mjesecu, uključujući Mjesečev južni pol. Dosada je ukupno 12 ljudi hodalo po Mjesecu, koristeći lunarni modul za spuštanje i boravak. Ako budući astronauti planiraju putovanja ili istraživanja na Mjesecu, trebali bi ih poduzimati samo u određeno vrijeme lunarnog dana.
Koliko traje lunarni dan? Jedan lunarni dan na površini Mjeseca (vrijeme od izlaska do zalaska Sunca) traje 29,5 zemaljskih dana. To uključuje otprilike dva tjedna sunčeve svjetlosti, nakon čega slijede dva tjedna tame (noći), jer se Mjesec sporo rotira oko svoje osi dok kruži oko Zemlje.
Zemljino magnetsko polje je nevidljivo područje koje okružuje Zemlju, protežući se od njezine unutrašnjosti do svemira, gdje se susreće sa Sunčevim vjetrom. Novootkriveni zaštitni učinak Zemljinog magnetskog polja osigurava da je Mjesečeva površina izložena manjem kozmičkom zračenju nego inače. Prema rezultatima istraživanja objavljenim u prestižnom časopisu Science Advances, iznenađujuće je da ovaj zaštitni učinak djeluje i kada je Mjesec izvan Zemljinog magnetskog repa.
Zemljino magnetsko polje najvažniji je zaštitni štit od oštrog kozmičkog zračenja i Sunčevog vjetra. No, Mjesec nema magnetsko polje i stoga ga stalno pogađaju visokoenergetske, nabijene čestice. Ovo bombardiranje uzrokuje da Mjesec sjaji čak i jače od Sunca u rasponu gama zraka.
Kozmičko zračenje – opasnost za astronaute na Mjesecu?
To također ima posljedice za buduće lunarne astronaute. Godine 2020. kineska lunarna sonda Chang'e 4 utvrdila je u prosjeku 200 puta veće razine radijacije na površini Mjeseca nego na Zemlji. U slučaju Sunčeve oluje doza zračenja bila bi znatno veća, jer tada se izbacuju ogromne količine energije i nabijenih čestica u svemir. Buduća lunarna staništa stoga moraju dobiti posebne pokrove (omotače). Alternativa je da se lunarne baze izgrade u špiljama od lave.
Ali što ako budući stanovnici Mjeseca napuste svoju bazu - na primjer kako bi istražili okolno područje ili tražili sirovine? Iz prijašnjih istraživanja je poznato kako postoje neki dani oko punog Mjeseca kada su razine zračenja na površini Mjeseca nešto manje. U to vrijeme Mjesec putuje kroz dugi rep Zemljinog magnetskog polja i tako se uvlači ispod Zemljinog magnetskog zaštitnog oklopa.
Kada se Mjesec nalazi izvan Zemljinog magnetskog zaštitnog oklopa, tada je on nezaštićen te je izložen kozmičkom zračenju.
Zaštitni učinak i izvan magnetskog repa
Ipak, rezultati najnovijeg istraživanja pokazuju kako postoji još jedan vremenski okvir s manjim razinama radijacije na Mjesecu. Međunarodni istraživački tim predvođen dr. Wensai Shangom sa Sveučilišta Shandong u Kini, za svoju je studiju procijenio podatke mjerenja s kineske lunarne letjelice Chang'e 4. Ta kineska letjelica je tijekom tri godine bilježila tokove čestica koje su udarale u Mjesec.
Procjene su pokazale: Zemljino magnetsko polje djeluje kao barijera čak i nakon što je Mjesec napustio magnetski rep. Zemljino magnetsko polje i dalje štiti Mjesec od nekih Sunčevih vjetrova. Ovaj učinak zaštite stvara zonu smanjenog protoka čestica između Zemlje i Mjeseca. Time se za oko 20 posto smanjuje niskoenergetski dio kozmičkog zračenja na površini Mjeseca, a koji je naročito opasan za nas ljude.
Između Mjeseca u opadanju i mladog Mjeseca
Ovaj učinak zaštite traje nekoliko dana; počinje kada Mjesec opada gledano sa Zemlje i traje malo prije mladog Mjeseca. Mjesečevi astronauti stoga imaju i nekoliko dodatnih dana na površini Mjeseca tijekom kojih bi bili izloženi manje jakom zračenju.
"Rezultat našeg istraživanja pruža moguću strategiju za buduće misije na Mjesec s ljudskom posadom", objašnjavaju dr. Shang i njegov istraživački tim i dodaju: "Buduće misije bi se mogle planirati tako da se podudaraju s razdobljima manje izloženosti zračenju."
Podaci o radu:
Autori:
Wensai Shang, Ji Liu, Zigong Xu, Chao Yue, Ruilong Guo, Chao Xiao, Quanqi Shi, Robert F. Wimmer-Schweingruber, Jingnan Guo, Alexander W. Degeling, Robert Rankin, Anmin Tian, Qiu-Gang Zong, Chenyao Han, Jong-Sun Park, Huizi Wang, Wenlong Liu, Suiyan Fu, L. M. Zhai, D. Chen, Sulan Ni, T. L. Chen
Izvorni naslov: A galactic cosmic ray cavity in Earth-Moon space
Godina publiciranja rada: 2026
Naziv časopisa: Science Advances
Bibliografska baza: WOSSCI
Kvartil: Q1
Impact factor (2025): IF=12.5
Detaljnije o ovom radu može se vidjeti na poveznici:
Izvori: Science Advances, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel; Scinexx.