Het gevaar van zonne-uitbarstingen voor de mens: hoe we ons beschermen tegen de straling ervan

We bevinden ons in de fase van het zonnemaximum van zonnecyclus 25 , die begon in december 2019 en naar verwachting rond 2030 zal eindigen. Deze cyclus is ingedeeld in periodes van ongeveer elf jaar. Tijdens deze cyclus is er sprake van een intensere activiteit dan aanvankelijk werd verwacht, met een aantal zonnevlekken en belangrijke zonne-evenementen die eerdere voorspellingen overtroffen .

De zonneactiviteit vormt een reëel risico voor bemande ruimtemissies, vooral voor missies buiten de baan om de aarde. Buiten onze planeet is er geen dichte atmosfeer of magnetisch veld dat als een natuurlijk schild kan fungeren. Het gevolg? Directe blootstelling aan energetische deeltjes afkomstig van zonne-uitbarstingen , zoals coronale massa-ejecties (CME's) en zonnevlammen .

Er bestaat enige angst dat de atmosfeer en het magnetisch veld van onze planeet geen bescherming bieden tegen de constante stroom straling en geladen deeltjes die de zon uitstraalt.

Een krachtige zonnestorm kan binnen enkele minuten enorme hoeveelheden straling vrijgeven . Als het een onbeschermd ruimtevaartuig of een maanbasis raakt, kan het elektronische systemen beschadigen, communicatie verstoren en, het meest zorgwekkend, de gezondheid van astronauten in gevaar brengen. De risico's variëren van misselijkheid en duizeligheid tot kanker of langdurige hartproblemen, afhankelijk van de cumulatieve stralingsdosis.

Hoe beschermen astronauten zichzelf?

Ian Cohen, adjunct-hoofdwetenschapper voor ruimteverkenning bij het Applied Physics Laboratory (APL) van de Johns Hopkins University, legde aan het gespecialiseerde medium SpaceNews uit dat de meeste ruimtevaartuigen die voor menselijke verkenning zijn ontworpen, waaronder Artemis , zijn gebouwd om astronauten te beschermen tegen de gevaren van straling.

Daarnaast “zijn er ook NASA-protocollen voor het monitoren en reageren op dergelijke gebeurtenissen, en zijn er specifiek aangewezen gebieden in het ruimtevaartuig waar astronauten beschutting kunnen zoeken ”, voegt Cohen toe.

Het Orion-ruimtevaartuig is uitgerust met stralingsdetectoren en waarschuwingsalarmen. Ook dragen de bemanningsleden actieve dosimeters om hun blootstelling te controleren.

Het grootste gevaar ontstaat wanneer astronauten buitenaardse activiteiten uitvoeren in de ruimte of op het maanoppervlak . In dergelijke gevallen kan NASA deze activiteiten aanpassen of annuleren om de veiligheid van de bemanning te waarborgen.

Het Space Weather Prediction Center (SWPC) van de National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) werkt samen met ruimtestralingsspecialisten van NASA om de ondersteuning van ruimteweerexpedities voor menselijke maanexpedities te versterken .

Het agentschap verzekert dat het "goed voorbereid" is op de komende Artemis II-missie en dat het " astronauten optimaal zal kunnen voorspellen, waarschuwen en alarmeren " in het geval van zonne-uitbarstingen die een gezondheidsrisico voor de mens kunnen vormen.

Sentinel-satellieten en vroege waarschuwingen

Tegenwoordig is er al een robuust pakket aan prognosetools beschikbaar, met verbeterde modelleringsmogelijkheden, gegevens van hogere kwaliteit en geavanceerde technologie om zonneverschijnselen te detecteren en hiervoor te waarschuwen die de gezondheid van astronauten kunnen aantasten.

Om betere voorspellingen te kunnen doen, is echter meer gedetailleerde informatie over de duur en intensiteit van zonneverschijnselen nodig.

De lancering afgelopen juni van de GOES-U-satelliet van NOAA en de Space Weather Follow On Lagrange 1 (SWFO-L1)-satelliet leveren een belangrijke bijdrage aan deze taak.

Deze satellieten leveren gedetailleerde beelden van de corona van de zon en helpen bij het detecteren van coronale massa-uitbarstingen . In het geval van SWFO-L1 zal het zicht op de corona van de zon, zonder verstoring door de aarde, continu en onbelemmerd zijn.