Na Księżycu jest niebezpiecznie. Jest sens tam latać?

Niemiecki czujnik LND zbadał, jaka jest radiacja na Księżycu. Okazuje się, że wysoka, co pod znakiem zapytania stawia długotrwałe załogowe misje kosmiczne na Srebrny Glob.

Zbudowany przez niemieckich naukowców z Christian-Albrecht University w Kilonii czujnik wylądował w styczniu 2019 r. na Księżycu, w kraterze Von Karmana, na pokładzie chińskiego lądownika Chang′e-4. Ponad rok temu to była dość głośna misja – Chang′e-4 jako pierwszy w historii miękko osiadł na odwróconej, niewidocznej stronie Srebrnego Globu.

LND, czyli Lunar Lander Neutron and Dosimetry, rozpoczął dokładne badania pola wysokoenergetycznych cząstek docierających na Księżyc ze Słońca, a także z głębokiego kosmosu. To też pierwsze tak dokładne i kompleksowe badania promieniowania jonizującego występującego na powierzchni naszego satelity. Wcześniej załogi misji Apollo wyposażano w osobiste czujniki promieniowania, dawały one jednak tylko informację o dawkach przyjętych przez astronautów podczas całej misji. Większość tych danych wówczas nie dotarła na Ziemię.Tymczasem działający obecnie czujnik LND potrafi śledzić różne charakterystyki radiacji księżycowej w interwałach 1-, 10- i 60-minutowych.

Ciała bez pola magnetycznego

Okazuje się, że radiacja księżycowa jest wysoka, niewiele mniejsza od tej, jaką rejestruje się w otwartej przestrzeni kosmicznej. Na powierzchni naszego satelity wynosi ona ponad 60 mikrosiwertów na godzinę. Siwert to jednostka wyrażająca ilość energii promieniowania pochłoniętego przez żywą tkankę w relacji do skutków biologicznych. Ponieważ jest to jednostka duża, wartość dawek promieniowania podaje się w milisiwertach lub mikrosiwertach.

Czyli na powierzchni Srebrnego Globu mamy 60 mikrosiwertów na godzinę. Dla porównania: dawka promieniowania, którą otrzymują pasażerowie lotu z Frankfurtu do Nowego Jorku, jest od pięciu do dziesięciu razy niższa. A promieniowanie na powierzchni Ziemi – 200 razy niższe. Dlatego wydaje się, że dłuższe przebywanie na Księżycu może być groźne dla organizmu ludzkiego.

Księżyc jest stosunkowo mocno napromieniowany, bo nie ma ani atmosfery, ani magnetosfery. Zwłaszcza ta druga odgrywa szczególną rolę w procesie zatrzymywania wysokoenergetycznych cząstek wiatru słonecznego oraz cząstek promieniowania kosmicznego. Dzięki temu, że Ziemia ma trwałe pole magnetyczne i dość gęstą atmosferę, życie na niej w ogóle jest możliwe. Na Księżycu czy Marsie warunki są zupełnie inne. Magnetosferę w naszym Układzie Słonecznym posiadają zresztą tylko niektóre obiekty, a więc Słońce, Merkury, Ziemia, Jowisz, Saturn, Uran, Neptun i Ganimedes. Pozostałe ciała są jej pozbawione. Mars też. A atmosfera marsjańska stanowi zaledwie 1 proc. ziemskiej. Ten sam problem, czyli z dużą radiacją, występuje więc także tam.

Wyzwanie dla misji kosmicznych

Oczywiście załogi realizujące dłuższe misje na Księżycu czy Marsie mogłyby być bezpieczne, gdyby ich habitaty znajdowały się dość głęboko pod powierzchniami obu ciał, np. w jaskiniach. Wówczas dobrą osłonę przed promieniowaniem stanowiłyby skały. Jednak cele takich misji nie mogą się przecież ograniczać do badania podpowierzchniowych warstw planet. Najwięcej do zrobienia i zbadania jest na powierzchniach, zwłaszcza na Marsie, na którym wciąż szukamy śladów życia. Tymczasem długie przebywanie na takiej powierzchni jest groźne dla zdrowia, a wręcz niebezpieczne. To jeden z ważniejszych problemów, jakie brać muszą pod uwagę projektanci przyszłych załogowych misji w kosmos.