Minat manusia terhadap Marikh telah meningkat secara mendadak sejak beberapa dekad yang lalu. Sebagai tambahan kepada lapan misi aktif yang sedang berlangsung di atau dekat Planet Merah, tujuh lagi modul robotik, penjelajah dan orbit akan dihantar ke Mars pada akhir dekad ini. Menjelang 2030-an, beberapa agensi ruang angkasa merancang untuk mengerahkan misi berawak ke permukaan.
Di samping itu, masih ada beberapa sukarelawan yang bersedia untuk pergi ke Mars sehala, dan orang-orang yang menganjurkan menjadikannya rumah kedua kami. Semua cadangan ini juga menarik perhatian kita kepada bahaya yang menanti orang di Marikh. Selain persekitaran yang sejuk, kering, kekurangan udara, dan ribut pasir raksasa, ada juga masalah radiasi.
Dari mana datangnya sinaran di Marikh?
Marikh tidak mempunyai magnetosfera pelindung seperti Bumi. Para saintis percaya bahawa pada satu masa terdapat arus perolakan di inti Marikh, menciptakan kesan dinamo yang menggerakkan medan magnet planet. Tetapi kira-kira 4.2 bilion tahun yang lalu - nampaknya disebabkan oleh perlanggaran dengan objek besar atau penyejukan teras yang cepat - kesan dinamo ini hilang.
Hasilnya, selama 500 juta tahun ke depan, atmosfer Mars perlahan-lahan menguap oleh angin suria. Kerana kehilangan medan magnet dan atmosfer, permukaan Mars terkena tahap radiasi yang jauh lebih tinggi daripada Bumi. Dan selain pendedahan berterusan terhadap sinar kosmik dan angin suria, Mars terdedah kepada dos radiasi steril yang mematikan bersamaan dengan suar matahari.
Video promosi:
Bagaimana kajian dijalankan?
Pada tahun 2001, NASA mengirim kapal angkasa Mars Odyssey ke Mars, dilengkapi dengan instrumen khas MARIE (Eksperimen Sinaran Martian), yang seharusnya mengukur tahap radiasi di sekitar Marikh. Oleh kerana Mars mempunyai atmosfer yang agak tipis, radiasi yang direkodkan oleh Mars Odyssey seharusnya hampir sama dengan permukaannya.
Selama 18 bulan beroperasi, probe Mars Odyssey telah mengesan sinaran kekal, yang mana tahapnya 2.5 kali lebih tinggi daripada tahap di Stesen Angkasa Antarabangsa - 22 milirad sehari, atau 8000 milirad (8 Rad) per tahun. Kapal angkasa itu juga mencatatkan dua peristiwa proton suria di mana tahap radiasi meningkat menjadi 2.000 milirad sehari.
Sebagai perbandingan, orang di negara maju terkena rata-rata 0,62 Rad per tahun. Dan walaupun penyelidikan menunjukkan bahawa tubuh manusia dapat menahan dosis hingga 200 rad tanpa kerusakan, pendedahan yang berpanjangan pada radiasi peringkat Martian dapat menyebabkan semua jenis masalah kesihatan - penyakit radiasi akut, peningkatan risiko barah, kerosakan genetik dan bahkan kematian.
Oleh itu, NASA dan agensi angkasa lain mematuhi strategi risiko minimum semasa merancang misi.
Penyelesaian yang mungkin
Pengunjung pertama ke Marikh pasti akan menghadapi peningkatan tahap radiasi di permukaan. Lebih-lebih lagi, sebarang usaha menjajah Planet Merah juga memerlukan langkah-langkah untuk mengurangkan kesannya. Beberapa penyelesaian sudah ada, baik jangka pendek dan jangka panjang.
Sebagai contoh, NASA mengekalkan beberapa satelit yang mengkaji matahari, persekitaran ruang di seluruh sistem suria, dan mengesan sinar kosmik galaksi dengan harapan dapat memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai sinaran suria dan kosmik. Juga, agensi itu mencari pilihan terbaik untuk melindungi angkasawan dan elektronik.
Pada tahun 2014, NASA melancarkan Cabaran Sinar Kosmik Pengurangan Galaksi, persaingan yang sengit dengan hadiah $ 12,000 yang akan memberi idea terbaik untuk mengurangkan kesan sinar kosmik galaksi pada angkasawan. Selepas pertandingan pertama pada bulan April 2014, satu lagi diikuti pada bulan Julai dengan hadiah keseluruhan $ 30,000 untuk idea-idea yang berkaitan dengan pertahanan aktif dan pasif.
Dalam jangka masa panjang dan penjajahan, beberapa idea telah muncul pada masa lalu. Sebagai contoh, seperti yang disarankan oleh Robert Zubrin dan David Baker dalam rencana misi Mars Direct, kediaman dapat dibangun tepat di tanah, yang akan menjadi perisai semula jadi dari radiasi.
Juga dicadangkan untuk membuat modul kembung yang tertutup dalam seramik yang dibuat menggunakan tanah Martian. Rencana ini akan bergantung pada teknik pencetakan 3D yang dikenal sebagai "sintering," di mana pasir diubah menjadi bahan cair menggunakan sinar-X.
MarsOne, sebuah organisasi nirlaba yang berjanji untuk menjajah Mars dalam beberapa dekad akan datang, menawarkan versi sendiri untuk melindungi peneroka Mars dari radiasi. Organisasi telah mencadangkan penyisipan pelindung ke dalam kapal angkasa misi, kenderaan, dan modul tempat tinggal. Sekiranya terdapat sinaran matahari, jika perlindungan tidak mencukupi, mereka mencadangkan untuk membuat tempat perlindungan radiasi khusus (terletak di tangki air berongga) di dalam Mars Transit Habitat mereka.
Tetapi cadangan mitigasi yang paling drastik melibatkan memulakan semula teras planet untuk mengembalikan magnetosferanya. Untuk melakukan ini, kita perlu mencairkan inti luar supaya ia dapat kembali ke teras dalaman. Putaran planet yang betul akan mula menimbulkan kesan dinamo dan medan magnet akan dihasilkan.
Menurut Sam Factor, seorang pelajar siswazah di Jabatan Astronomi di University of Texas, terdapat dua cara untuk melakukan ini. Yang pertama adalah meletupkan serangkaian hulu ledak termonuklear di dekat teras planet ini, dan yang kedua adalah untuk menghantar arus elektrik melalui planet ini, menghasilkan rintangan di teras yang akan menjadi panas.
Para saintis dari Institut Sains Sintesis Nasional (NIFS) di Jepun melakukan kajian pada tahun 2008 yang mempertimbangkan kemungkinan membuat medan magnet buatan di sekitar Bumi. Setelah mendapati bahawa intensiti medan magnet telah menurun sebanyak 10% selama 150 tahun yang lalu, mereka menganjurkan penciptaan cincin superkonduktor yang mengelilingi planet ini, yang dapat mengimbangi kerugian di masa depan.
Dengan beberapa perubahan, sistem seperti itu dapat disesuaikan untuk Mars. Ia akan membuat medan magnet yang dapat membantu melindungi permukaan dari beberapa sinaran berbahaya. Dan jika terraformers dapat menciptakan suasana di Marikh, sistem seperti itu juga akan melindunginya dari angin suria.
Akhirnya, satu kajian tahun 2007 oleh penyelidik di Institut Mineralogi dan Petrografi di Switzerland menunjukkan bagaimana inti Mars kelihatan seperti. Dengan menggunakan ruang berlian, para saintis dapat mereproduksi keadaan tekanan pada sistem besi-sulfur dan besi-nikel-sulfur yang sesuai dengan pusat Mars.
Mereka mendapati bahawa pada suhu inti Martian (sekitar 1227 darjah Celsius), inti dalamnya akan cair, tetapi bahagian luarnya akan sedikit pejal. Ini sangat berbeza dengan inti Bumi, di mana pemejalan teras dalam melepaskan haba, yang menjadikan bahagian luarnya cair, sehingga mewujudkan kesan dinamo dan medan magnet.
Ketiadaan teras dalam yang padat di Marikh bermaksud suatu hari inti luar cair pasti mempunyai sumber tenaga yang berbeza. Entah bagaimana sumber ini kering dan inti luar mengeras, mengakhiri kesan dinamo. Namun, kajian mereka juga menunjukkan bahawa penyejukan planet dapat menyebabkan pemadatan inti di masa depan, kerana pepejal kaya zat besi akan jatuh ke pusat, atau sulfida besi akan mengkristal di inti.
Dengan kata lain, inti Marikh suatu hari akan menjadi padat dengan memanaskan teras luar dan mencairkannya. Digabungkan dengan putaran planet itu sendiri, ini akan menghasilkan kesan dinamo yang sekali lagi akan mencetuskan medan magnet planet ini. Sekiranya ini benar, maka penjajahan Marikh dan kehidupan yang selamat di dalamnya akan menjadi masalah - perlu menunggu sehingga intinya mengkristal.
Tidak ada jalan lain. Pada masa ini, radiasi di permukaan Mars cukup berbahaya. Oleh itu, sebarang penerbangan ke planet yang akan datang akan mengambil kira perlindungan dan tindakan pencegahan radiasi. Dan setiap orang yang tinggal di Marikh untuk waktu yang lama harus menguburkan diri lebih dalam di bumi, atau melindungi diri mereka dari sinar matahari dan kosmik.
Tetapi keperluan adalah ibu penemuan, bukan? Dan kerana kita perlu mulai menjajah dunia lain, jika kita ingin bertahan sebagai spesies, kita harus menggunakan penyelesaian yang inovatif.
ILYA KHEL
