Category:
Avaruustiede
Kiinan Tianwen-1-tehtävä: Voitonaskel kohti Marsia
Tianwen-1:n onnistunut kiertorata
Kiinan kunnianhimoinen Tianwen-1-tehtävä on saavuttanut merkittävän virstanpylvään saapumalla onnistuneesti Marsin kiertoradalle. Avaruusluotain, jonka nimi on ”Kysymyksiä taivaalle”, saapui Marsin kiertoradalle 10. helmikuuta, mikä merkitsi merkittävää saavutusta Kiinan nopeasti kasvavalle avaruusohjelmalle.
Tianwen-1 kuljettaa mukanaan laskeutumisalusyksikön ja kulkijan, joiden on määrä yrittää laskeutua Marsin pinnalle noin kolmen kuukauden kuluttua. Tehtävän tieteellisiin päätavoitteisiin kuuluu Marsin geologian tutkiminen, maaperän koostumuksen analysointi ja veden jälkien etsiminen punaiselta planeetalta.
Kiinan Mars-suunnitelmat
Tianwen-1 on toinen kolmesta suuresta Mars-tehtävästä, jotka saapuivat määränpäähänsä tällä kuulla. Myös Arabiemiirikuntien toivo-luotain ja Yhdysvaltojen Perseverance-kulkija ovat saapuneet Marsille ja hyödyntäneet Maan ja sen naapuriplaneetan suotuisaa asentoa.
Kiinan onnistunut asettuminen Marsin kiertoradalle on merkittävä askel kohti sen lopullista tavoitetta, joka on tulla kolmanneksi maaksi, joka laskeutuu avaruusaluksen Marsin pinnalle. Jos Tianwen-1:n laskeutumisalusyksikkö ja kulkija laskeutuvat onnistuneesti, Kiina liittyy Yhdysvaltojen seuraan ainoina maina, jotka ovat saavuttaneet tämän saavutuksen.
Tianwen-1:n laskeutumisstrategia
Valmistautuakseen tulevaan laskeutumisyritykseen Tianwen-1 noudattaa samankaltaista strategiaa kuin Yhdysvaltojen Viking-laskeutumisalukset 1970-luvulla. Tähän sisältyy siirtyminen hallitulle kiertoradalle Marsin ympäri ennen laskeutumisen aloittamista.
Avaruusluotain käyttää laskuvarjoa, rakettimoottoreita ja turvatyynyjä laskeutuakseen turvallisesti Marsin pinnalle. Suunniteltu laskeutumispaikka on Utopia Planitia, alue, jota Yhdysvaltojen Viking 2 -laskeutumisalus tutki aiemmin vuonna 1976.
Kiinan avaruusohjelma
Tianwen-1:n menestys on viimeisin todiste Kiinan nopeasti kehittyvästä avaruusohjelmasta. Viime vuosina Kiina on saavuttanut useita merkittäviä virstanpylväitä, mukaan lukien onnistunut laskeutuminen kuun pimeälle puolelle vuonna 2019.
Kiinan avaruussuunnitelmat ulottuvat Marsia ja Kuuta pidemmälle. Maa suunnittelee rakentavansa avaruusaseman, lähettävänsä miehitetyn tehtävän Kuuhun ja mahdollisesti perustavansa pysyvän kuututkimusaseman.
Kansainvälinen yhteistyö ja tutkimus
Tianwen-1-tehtävä korostaa kasvavaa kansainvälistä yhteistyötä avaruustutkimuksessa. Vaikka Yhdysvallat, Kiina ja Arabiemiirikunnat pyrkivät tällä hetkellä omiin Mars-tehtäviinsä, on myös yhteinen halu tehdä yhteistyötä tulevissa hankkeissa.
Kansainvälinen yhteistyö on välttämätöntä Mars-ympäristön ymmärtämiseksi ja mahdollisesti elämän löytämiseksi Maan ulkopuolelta. Yhteistyössä maat voivat yhdistää resurssinsa ja asiantuntemuksensa saavuttaakseen kunnianhimoisia tieteellisiä tavoitteita.
Tianwen-1:n merkitys
Tianwen-1:n onnistunut kiertorata Marsin ympäri on suuri saavutus Kiinan avaruusohjelmalle ja merkittävä virstanpylväs naapuriplaneettamme globaalissa tutkimuksessa. Tehtävän tulevaa laskeutumisyritystä seurataan tarkasti ympäri maailmaa, ja sen onnistuminen vahvistaisi entisestään Kiinan asemaa johtavana avaruusmaana.
Tianwen-1:n tieteellinen tutkimus ja mahdolliset löydöt lisäävät ymmärrystämme Marsista ja sen paikasta aurinkokunnassamme. Tehtävä on todiste ihmisen uteliaisuudesta ja horjumattomasta halustamme tutkia tuntematonta.
Kuukaudessa viljely: Retiisin viljelyn mahdollisuuksien tutkiminen Kuussa
Tausta
Kun suunnitelmat pitkäkestoisista kuulentotehtävistä etenevät, kestävään elintarviketuotantoon Kuussa kohdistuva tarve käy yhä selvemmäksi. Perinteiset elintarvikehuollon menetelmät, kuten valmiit ateriat, eivät ole toteuttamiskelpoisia pitkien tehtävien aikana niiden rajoitetun säilyvyyden ja korkeiden kuljetuskustannusten vuoksi.
Kokeellisten puutarhojen rooli
NASA on edelläkävijä kokeellisten puutarhojen kehittämisessä Kuussa testatakseen kasvien kasvun elinkelpoisuutta äärimmäisessä kuuympäristössä. Nämä puutarhat tarjoavat arvokasta tietoa kuukaudessa viljelyn haasteista ja mahdollisuuksista.
Retiisi: lupaava ravinnonlähde
Kuun puutarhoissa testattavista kasvilajeista retiisi on osoittautunut lupaavaksi viljelyehdokkaaksi. Retiisi on kestävä ja ravitseva vihannes, joka sietää laajan valikoiman ympäristöolosuhteita. Sen kyky menestyä alhaisessa painovoimassa ja korkean säteilyn ympäristöissä tekee siitä hyvin soveltuvan kuukasvuun.
Kuukasvien kasvatuksen haasteet
Retiisin mahdollisuuksista huolimatta kestävän kasvien kasvun luomisessa Kuussa on voitettava merkittäviä haasteita. Kuuympäristöä leimaavat äärimmäiset lämpötilat, alhainen painovoima ja korkeat säteilytasot. Kasvien on pystyttävä itämään, kasvamaan ja tuottamaan syötäviä satoja näissä karuissa olosuhteissa.
Kokeellisten tavoitteet
Kuun kokeelliset puutarhat keskittyvät seuraavien tavoitteiden saavuttamiseen:
- Retiisin optimaalisten kasvuolosuhteiden määrittäminen kuun maaperässä
- Säteilyn ja alhaisen painovoiman vaikutusten arviointi kasvien kehitykseen
- Veden ja ravinteiden tehokkaan hallinnan tekniikoiden kehittäminen
- Kuussa kasvatetun retiisin korjuu- ja käsittelymenetelmien tunnistaminen
Kuukaudessa viljelyn edut
Luotettavan ravinnonlähteen luominen Kuuhun tarjoaisi useita etuja tuleville kuutehtäville:
- Vähennetty riippuvuus Maan elintarviketoimituksista
- Parempi ravitsemuksellinen arvo kuun astronauteille
- Mahdollisuus taloudellisiin mahdollisuuksiin kuukaudessa viljelyn kautta
- Tieteellisen tiedon ja teknologisen innovoinnin edistäminen
Tulevaisuudennäkymät
Kokeellisten kuupuutarhojen menestys avaa tien kuukaudessa viljelyn tulevalle kehitykselle. Tutkijat pyrkivät kehittämään omavaraisia kasvihuoneita, optimoimaan kasvien kasvatustekniikoita ja laajentamaan Kuussa viljeltävien kasvien valikoimaa.
Retiinigratiinin mahdollisuus
Vaikka retiisi ei ehkä ole kaikkein viehättävin vihannes, sen ravintoarvo ja mukautuvuus tekevät siitä ensiluokkaisen ehdokkaan kuukaudessa ruokailuun. Sen lisäksi, että retiisi tarjoaa välttämättömiä vitamiineja ja kivennäisaineita, sitä voidaan muuntaa useiksi ruoiksi, mukaan lukien ikoninen retiinigratiini.
Johtopäätös
Kuukaudessa viljelyllä on valtava potentiaali tukea pitkäkestoisia kuutehtäviä ja edistää ymmärrystämme maapallon ulkopuolisesta kasvien kasvusta. Kuussa parhaillaan käytössä olevat kokeelliset puutarhat ovat ratkaiseva askel kuukaudessa viljelyn potentiaalin avaamisessa ja kestävän tulevaisuuden varmistamisessa ihmisen kuututkimukselle.
Jupiter: Yllätysten ja mysteerien maailma, jonka Juno-tehtävä on paljastanut
by Peter
written by Peter
Jupiter: Yllätysten ja mysteerien maailma
Junon paljastukset
NASAn avaruusluotain Juno on kiertänyt Jupiteria vuodesta 2016 lähtien ja tarjonnut tutkijoille ennennäkemättömiä näkemyksiä kaasujättiläisestä. Junon tehtävän uudet tiedot ovat paljastaneet lukuisia odottamattomia piirteitä ja ilmiöitä, jotka haastavat aiemman ymmärryksemme Jupiterista.
Napaiset äärimmäisyydet
Junon napahavainnot ovat paljastaneet huomattavia eroja Jupiterin pohjois- ja etelänavan välillä. Mikroaaltoluotaustekniikka on mahdollistanut tutkijoille kartoittaa planeetan voimakkaat napamyrskyt, joilla on erottuvat ominaisuudet. Planeetan pilvisen pinnan alta on havaittu merkittävä ammoniakkipitoinen höyry, joka muistuttaa Maan Hadley-soluja, jotka ajavat pasaatituulia.
Magneettiset ihmeet
Juno on myös löytänyt magneettikentän, joka on vielä odotettua voimakkaampi. Tutkijat olettavat, että tämä epätavallinen magneettikenttä on peräisin massiivisesta sisemmästä ytimestä, joka on mahdollisesti 7–25 kertaa Maan ytimen massainen ja joka vie suuremman osan planeetasta kuin aiemmin luultiin.
Revontulien poikkeavuudet
Jupiterissä on voimakkaita revontulia, mutta toisin kuin Maan revontulet, ne näyttävät liikkuvan ulospäin planeetasta sen sijaan, että ne liikkuisivat alaspäin. Tämä erikoinen käyttäytyminen viittaa ainutlaatuiseen magneettikentän kokoonpanoon, joka mahdollisesti johtuu Jupiterin nestemäisestä vetyytimestä.
Tulevat tutkimusmatkat
Junon tehtävä on vielä kaukana päätöksestään. On julkaistu 43 lisätieteellistä artikkelia, ja lisää tietoja tulee jatkuvasti. Tuleva ohilento Jupiterin ikonisen Suuren punaisen pilkun ohi lupaa tuottaa vielä enemmän löytöjä.
Jatkuvat löydöt
Junon päätutkija Scott Bolton kuvailee osuvasti meneillään olevia paljastuksia: ”Joka 53. päivä kiidämme Jupiterin ohi, tulemme läpimärkäksi Jupiter-tieteen paloletkusta, ja aina on jotain uutta.”
Jupiterin ainutlaatuiset ominaisuudet
Kaasujättiläinen
Jupiter on aurinkokuntamme suurin planeetta, valtava kaasujättiläinen, joka koostuu pääasiassa vedystä ja heliumista. Sen valtava koko ja pyörteilevä ilmakehä tekevät siitä kiehtovan näkymän.
Erottuva ilmakehä
Jupiterin ilmakehä on pilvien, myrskyjen ja erikoisten säämallien turbulenttinen valtakunta. Planeetan infrapunainstrumenteilla tallennetut planeetan nauhamaisen termiset emissiot paljastavat ainutlaatuisen ilmakehän dynamiikan.
Massiivinen magnetosfääri
Jupiterilla on voimakas magneettikenttä, joka ulottuu pitkälle avaruuteen ja muodostaa valtavan magnetosfäärin. Tämä magneettinen suojakilpi suojaa planeettaa haitalliselta auringon säteilyltä ja vaikuttaa latautuneiden hiukkasten käyttäytymiseen ympäröivässä ympäristössä.
Monimuotoiset kuut
Jupiteria kiertää joukko kuita, joista jokaisella on omat erottuvat ominaisuutensa. Suurimmat kuut, Ganymedes, Callisto, Io ja Europa, ovat kiehtovia maailmoja, joilla on ainutlaatuisia geologisia piirteitä ja mahdollisuus elämän ylläpitämiseen.
Jupiterin salaisuuksien paljastaminen
Junon käynnissä oleva tehtävä jatkaa Jupiterin mysteerien paljastamista ja tarjoaa tutkijoille arvokasta tietoa planeetan muodostumisesta, kehityksestä ja paikasta aurinkokunnassamme. Jokainen uusi löytö syventää ymmärrystämme tästä arvoituksellisesta kaasujättiläisestä ja herättää kunnioitusta ja hämmästystä.
Avaruuden vaikutuksesta ihmiskehoon: NASAn vuoden kestävä kaksoisastronauttikokeilu
Ihmisen lähettämisen riskit Marsiin
Kun ihmiset tähyävät kohti Marsia, tutkijat ja etiikan asiantuntijat ovat nostaneet esiin huolen avaruudessa vietettyjen pitkien aikojen fyysisestä rasituksesta ihmiskehoon. Koska pitkien avaruuslentojen vaikutuksista on vain vähän tietoa, NASA suorittaa uraauurtavaa koetta kaksoisastronauttien Markin ja Scott Kellyn kanssa selvittääkseen näitä mahdollisia riskejä.
Kellyn veljesten kokeilu
Ensi vuonna Mark ja Scott Kelly lähtevät vuoden kestävään kokeiluun, jossa heidät asetetaan tiukkoihin lääketieteellisiin kokeisiin ja seurantaan. Scott asuu kansainvälisellä avaruusasemalla, kun taas Mark jää Maahan vertailukohtana. Tämä ainutlaatuinen tutkimus antaa arvokasta tietoa avaruusmatkailun vaikutuksista ihmiskehoon, mukaan lukien luu- ja lihaskatoon, säteilyaltistukseen ja immuunijärjestelmän toimintaan.
Luu- ja lihaskato avaruudessa
Yksi avaruuslentojen tunnetuista vaikutuksista on luu- ja lihaskato. Painovoiman puute avaruudessa saa kehon menettämään luonnollisen vastustuskykynsä puristukselle, mikä johtaa luutiheyden ja lihasmassan vähenemiseen. Tällä voi olla merkittäviä vaikutuksia astronauttien pitkäaikaisterveyteen, sillä se lisää heidän murtumien ja liikuntarajoitteiden riskiään.
Säteilyaltistus ja syöpäriski
Toinen merkittävä avaruusmatkailuun liittyvä huolenaihe on säteilyaltistus. Avaruusastronautit altistuvat korkeille säteilytasoille kosmisista säteistä ja aurinkopurkauksista. Tämä säteily voi vahingoittaa soluja ja lisätä syöpäriskiä. NASAn kaksoiskaksosten kokeilu auttaa määrittämään tämän riskin laajuuden ja kehittämään strategioita sen vaikutusten lieventämiseksi.
Immuunijärjestelmän toiminta avaruudessa
Immuunijärjestelmällä on ratkaiseva rooli kehon suojaamisessa infektioilta. Avaruuslentojen on kuitenkin osoitettu heikentävän immuunijärjestelmän toimintaa, mikä tekee astronauteista alttiimpia sairauksille. Kellyn veljesten kokeilu tutkii, kuinka avaruusmatkailu vaikuttaa immuunijärjestelmään, ja tunnistaa tapoja vahvistaa sitä tulevia tehtäviä varten.
Kaksoistutkimusten rajoitukset
Vaikka kaksoistutkimukset tarjoavat arvokasta tietoa avaruuslentojen vaikutuksista, niillä on myös rajoituksensa. Kaksoset eivät ole identtisiä, ja heidän genetiikkansa ja elämänkokemuksensa voivat tuoda tuloksiin vaihtelua. Lisäksi kaksoistutkimusten pieni otoskoko rajoittaa niiden yleistettävyyttä.
Kellyn veljesten kokeilusta saadut havainnot
Näistä rajoituksista huolimatta Kellyn veljesten kokeilun odotetaan tuottavan merkittäviä havaintoja avaruuslentojen vaikutuksesta ihmiskehoon. Vertaamalla Markin ja Scottin terveyttä vuoden avaruudessa vietetyn ajan jälkeen tutkijat saavat paremman käsityksen fysiologisista haasteista, joita astronautit kohtaavat, ja kehittävät strategioita heidän terveytensä suojelemiseksi tulevilla matkoilla Marsiin ja sen ulkopuolelle.
Eettiset näkökohdat
Uusien maailmojen tutkimiseen liittyy luonnostaan riskejä, ja on olennaista punnita avaruustutkimuksen potentiaaliset hyödyt ihmisen terveydelle aiheutuviin riskeihin nähden. Kellyn veljesten kokeilu on ratkaiseva askel näiden eettisten huolenaiheiden käsittelemiseksi ja sen varmistamiseksi, että tulevat avaruuslennot suoritetaan huolellisesti ja ottaen huomioon astronauttien hyvinvointi.
Sojuz-raketin hätälasku vian takia
Hätälasku epäonnistuneen laukaisun jälkeen
- lokakuuta 2018 venäläinen Sojuz-raketti, joka kuljetti kahta astronauttia kansainväliselle avaruusasemalle (ISS), koki vian pian laukaisun jälkeen. Miehistö, johon kuuluivat NASAn astronautti Nick Hague ja venäläinen kosmonautti Aleksei Ovtshinin, joutui keskeyttämään tehtävän ja tekemään hätälaskun Kazakstaniin.
Laukaisu sujui suunnitellusti ja raketti nousi avaruuteen Baikonurin kosmodromilta Kazakstanista klo 4.40 itäistä aikaa. Kuitenkin vain kuusi minuuttia lennon alkamisen jälkeen venäläinen avaruusjärjestö Roskosmos ilmoitti viasta raketin tehostimessa. Yksitoista minuuttia laukaisun jälkeen NASA ilmoitti, että miehistö oli palaamassa Maahan ballistisella laskeutumisella, mikä tarkoitti, että avaruusalus putoaa Maahan ilman minkäänlaista propulsiota.
Ballistisen uudelleenpääsyn aikana laskeutumiskulma on paljon jyrkempi kuin tavallisesti, sillä sen on tarkoitus hidastaa avaruusalusta nopeasti ja palauttaa astronautit turvallisesti Maahan. Tämänkaltainen laskeutuminen voi altistaa astronautit äärimmäisille gravitaatiovoimille, jopa kahdeksankertaiselle normaalille painovoimalle.
Astronautin kokemus ballistisesta uudelleenpääsystä
Yhdysvaltalainen astronautti Peggy Whitson, joka selvisi ballistisesta uudelleenpääsystä noin 8 G:n voimalla vuonna 2008, kuvaili kokemuksen olevan hyvin samanlainen kuin usean auton törmäys. Hän kertoi tunteneensa kasvojensa vääntyvän, hänellä oli hengitysvaikeuksia ja hänen oli hengitettävä pallean avulla sen sijaan, että olisi laajentanut rintakehäänsä.
Viimeisimmässä Sojuz-hätälaskussa gravitaatiovoimat saavuttivat 6,7 G:n arvon, mikä on huomattavasti enemmän kuin normaalin hallitun laskeutumisen aikana koettavat 4 G:tä.
Vian tutkiminen
Onnettomuuden jälkeen Roskosmos perusti ”valtiollisen komission” tutkimaan vian syytä. NASA ilmoitti myös, että se aloittaa ”perusteellisen tutkimuksen”.
Alustavien raporttien mukaan vika ilmeni noin kaksi minuuttia lennon alkamisen jälkeen, mahdollisesti toisen vaiheen irrotessa. Vian tarkka syy on kuitenkin vielä tuntematon.
Seuraukset ISS:lle
Epäonnistuneen laukaisun vuoksi ISS:llä on enää vain kolme miehistön jäsentä, joiden komentajana toimii saksalainen astronautti Alexander Gerst. ISS:n miehistön piti alun perin palata takaisin 13. joulukuuta, mutta he voivat viipyä kiertoradalla pidempään, jos se on tarpeen.
Onnettomuus herättää kysymyksiä Venäjän Sojuz-laukaisujärjestelmän luotettavuudesta, sillä siinä on ilmennyt useita ongelmia viime vuosina. Sekä NASA että Roskosmos ovat paineen alla ratkaistakseen ongelman nopeasti, jotta ISS:n toiminta voidaan varmistaa.
Turvatoimien merkitys
Viasta ja hätälaskun äärimmäisistä olosuhteista huolimatta astronautit selvisivät hengissä hätäkeskeytysprosessin tehokkuuden ansiosta. Tämä onnettomuus korostaa turvatoimien ja hätäsuunnitelmien merkitystä avaruuslennoilla.
Jatkuva tutkimus ja tulevaisuuden seuraukset
Sojuz-raketin vian tutkiminen on yhä käynnissä, ja sen tulokset ovat ratkaisevia vian syyn selvittämisen ja toimenpiteiden toteuttamisen kannalta, jotta vastaavilta onnettomuuksilta vältytään tulevaisuudessa. Tutkimuksen tuloksella on myös seurauksia tulevalle avaruustutkimukselle ja NASAn ja Roskosmosin väliselle jatkuvalle yhteistyölle.
Aivovauriot: mahdollinen riski Mars-astronauteille
Kosminen säteily ja aivot
Kun ihmiset lähtevät avaruuden äärettömyyteen, he kohtaavat useita vaaroja, mukaan lukien altistuminen kosmiselle säteilylle. Nämä suuren energian hiukkaset, jotka ovat peräisin supernovaräjähdyksistä, voivat tunkeutua ihmiskehoon ja vahingoittaa DNA:ta, mikä lisää syövän ja muiden sairauksien riskiä.
Uusi uhka: aivovauriot
Viimeaikaiset tutkimukset ovat paljastaneet toisen mahdollisen uhan astronauteille: aivovauriot. Charles Limolin ja hänen tiiminsä Kalifornian yliopiston Irvinen lääketieteellisessä tiedekunnassa tekemä tutkimus on osoittanut, että jopa suhteellisen pienet annokset kosmista säteilyä voivat aiheuttaa kognitiivisia ja muistihäiriöitä hiirillä.
Tutkimuksessa altistettiin kuuden kuukauden ikäisiä hiiriä vaihteleville annoksille energeettisiä varattuja hiukkasia, jotka ovat samanlaisia kuin galaktisessa kosmisessa säteilyssä olevat hiukkaset. Kuusi viikkoa myöhemmin tutkijat testasivat hiirten kykyä tutkia uusia esineitä, mikä on tehtävä, joka vaatii terveitä muisti- ja oppimisjärjestelmiä.
Tulokset osoittivat, että säteilytetyt hiiret osoittivat huomattavasti heikentynyttä tutkimuskäyttäytymistä, mikä viittaa uteliaisuuden ja uusien asioiden etsimisen taipumusten menettämiseen. Tiimi havaitsi myös rakenteellisia muutoksia mediaalisessa prefrontaalisessa aivokuoressa, aivoalueella, joka osallistuu korkeampiin kognitiivisiin prosesseihin, kuten muistiin. Näihin muutoksiin sisältyi dendriittien monimutkaisuuden ja tiheyden väheneminen, jotka ovat välttämättömiä tehokkaalle tiedonvaihdolle aivoissa, ja muutokset PSD-95:ssä, proteiinissa, joka on olennainen hermosolujen väliselle viestinnälle ja oppimiselle.
Pitkäaikaiset seuraukset
Säteilytetyillä hiirillä havaitut solumuutokset liittyivät suoraan kognitiiviseen suorituskykyyn, ja hiiret, joilla oli ilmeisimmät rakenteelliset muutokset, osoittivat myös huonoimman suorituskyvyn. Nämä puutteet näyttävät olevan pysyviä, mikä viittaa siihen, että altistuminen kosmiselle säteilylle voi vaikuttaa pitkäaikaisesti aivojen terveyteen.
Vaikutukset Mars-tehtäviin
Tämän tutkimuksen tuloksilla on merkittäviä vaikutuksia tuleviin Mars-tehtäviin. Mars-tehtävän, jolla on paluu Maahan, arvioidaan kestävän kaksi–kolme vuotta, mikä altistaa astronautit pidentyneille kosmisen säteilyn tasoille. Hiirillä vain kuuden viikon altistuksen jälkeen havaitut kognitiiviset häiriöt herättävät huolta kosmisen säteilyn mahdollisesta vaikutuksesta astronauteihin Mars-tehtävän aikana.
Suojautumis- ja lieventämisstrategiat
NASA tutkii parhaillaan edistyneempiä suojausteknologioita suojellakseen astronautteja paremmin kosmiselta säteilyltä. Insinöörit tutkivat tapoja parantaa suojaa avaruusaluksen tietyillä alueilla, kuten makuutiloissa, ja kehittävät erikoistuneita kypäriä avaruuskävelyille.
Vaihtoehtoisia suojamateriaaleja harkitaan myös sekundääristen hiukkasten tuotannon minimoimiseksi, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa kehon kanssa ja aiheuttaa kudosvaurioita.
Farmakologiset toimenpiteet
Suojauksen lisäksi farmakologiset toimenpiteet voivat tarjota suojaa säteilyn aiheuttamilta aivovaurioilta. Limoli ja hänen tiiminsä tutkivat lupaavia yhdisteitä, jotka voisivat auttaa lieventämään säteilyn vaikutuksia aivokudokseen.
Tuleva tutkimus
Tarvitaan lisää tutkimusta ihmisen altistumisen galaktiselle kosmiselle säteilylle simuloimiseksi tarkemmin ja vaihtoehtoisten mekanismien ja solutyyppien tutkimiseksi, jotka voivat edistää kognitiivisia häiriöitä. Näiden taustalla olevien tekijöiden ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää tehokkaiden vastatoimien kehittämiselle astronauttien suojelemiseksi syvän avaruuden tehtävissä.
Johtopäätös
Vaikka tämän tutkimuksen tulokset korostavat mahdollista riskiä astronauteille, on tärkeää huomata, että tarvitaan lisää tutkimusta kosmisen säteilyn vaikutusten täydelliseen ymmärtämiseen ihmisen aivojen terveyteen. NASA työskentelee aktiivisesti kehittyneiden suojaus- ja lieventämisstrategioiden parissa varmistaakseen tulevien avaruustutkijoiden turvallisuuden.
Kuinka paljon tilaa astronautit tarvitsevat Mars-lennolle?
Pitkän kestoisten avaruuslentojen avaruusalusten suunnittelun haaste
Miehitetyt lennot Marsiin ovat olleet jo pitkään tieteiskirjallisuuden unelma, mutta NASA ottaa konkreettisia askelia tehdäkseen ihmiskunnan siirtokunnasta Punaiselle planeetalle todellisuutta. Yksi tärkeimmistä haasteista tällaisten lentojen avaruusalusten suunnittelussa on määrittää, kuinka paljon tilaa kukin astronautti tarvitsee elääkseen, työskennelläkseen ja voidakseen hyvin kuukausien mittaisen matkan ajan.
Orion-avaruuskapseli ja suuremman elinympäristön tarve
Orion-avaruuskapseli on suunniteltu viemään astronautit Maan pinnalta kiertoradalle Marsin ympärille, mutta kuukausien mittaista matkaa naapuriplaneetalle varten tarvitaan suurempi elinympäristö. Tämän elinympäristön suunnittelu on vielä kesken, mutta tutkijat etsivät opastusta kansainväliseltä avaruusasemalta (ISS).
Kansainvälinen avaruusasema mallina Marsin elinympäristöille
ISS:llä on kuuden hengen miehistö, ja sen asuttava tilavuus on 13 696 kuutiojalkaa, mikä on suurempi kuin kuuden makuuhuoneen talossa. Kuitenkin mikä tahansa Marsiin suuntautuva avaruusalus tulee olemaan paljon ahtaampi, koska painoa tullaan kontrolloimaan tiukasti suunnattoman etäisyyden ja polttoainevaatimusten vuoksi.
Draperin seurantalaitteisto astronauteille
Draper-niminen yritys on kehittänyt seurantalaitteiston, jolla mitataan astronauttien liikkeitä ja pyörimistä, ja jota voidaan käyttää tulevaisuuden Marsin elinympäristöjen asettelun optimointiin. Järjestelmä käyttää kiihtyvyysanturia, gyroskooppia ja kameraa astronauttien liikkeiden ja toimintojen tarkkaan seuraamiseen.
Seurantalaitteiston testaaminen pienoismalleissa ja mikrogravitaatiossa
Seurantalaitteistoa on testattu ISS:n pienoismalleissa ja mikrogravitaatio-olosuhteissa parabolisten lentojen aikana. Testit ovat osoittaneet, että järjestelmä on tarkka noin metrin tarkkuudella, ja jatkotestien odotetaan parantavan sen tarkkuutta entisestään.
Seurantalaitteiston tulevaisuudensuunnitelmat
Tänä vuonna Draper suunnittelee simuloivansa tyypillisen työpäivän ISS:llä käyttämällä Johnson Space Centerin pienoismallia. Seurantalaitteistoa käytetään keräämään tietoa astronauttien liikkeistä ja toiminnoista, joita käytetään tulevaisuuden Marsin elinympäristöjen suunnittelun parantamiseen.
NASAn pitkän aikavälin suunnitelmat Mars-lennoille
NASAn suunnitelma on lähettää miehitetty lento Marsiin 2030- tai 2040-luvuilla. Seurantalaitteisto on vain yksi monista teknologioista, joita kehitetään tämän kunnianhimoisen tavoitteen tukemiseksi. Harkitsemalla huolellisesti astronauttien tarpeita ja optimoimalla avaruusaluksen suunnittelun, NASA työskentelee tehdäkseen ihmiskunnan siirtokunnasta Marsiin todellisuutta.
Japanilaisen Hayabusa2-luotaimen tehtävä: Asteroidi Ryugun salaisuuksien paljastaminen
Keinotekoisen kraatterin luominen
Huhtikuussa 2019 japanilainen Hayabusa2-luotain teki historiaa luomalla keinotekoisen kraatterin asteroidi Ryugulle. Tehtävän tarkoituksena oli laskea Ryugun ikä ja selvittää sen koostumus.
Luotain laukaisi nelikiloisen kuparipallon, joka tunnetaan nimellä SCI (small carry-on impactor), kohti Ryugun pintaa hämmästyttävällä 4 500 mailin tuntinopeudella. Törmäys loi noin 47 jalan levyisen kraatterin, joka oli odotettua suurempi.
Ryugun iän laskeminen
Aikaisemmat arviot viittasivat siihen, että Ryugun pinta voisi olla miljoonia tai jopa satoja miljoonia vuosia vanha. Keinotekoinen kraatteri mahdollisti kuitenkin tarkemman mittauksen.
Tutkijat analysoivat kraatterin kokoa ja muotoa, joihin vaikuttavat asteroidin painovoima ja sen pintakerroksen (regoliitti) lujuus. Näiden tietojen avulla he laskivat Ryugun pinnan iäksi kuusi–yksitoista miljoonaa vuotta.
Kraatterin syntyminen mikrogravitaatiossa
Hayabusa2-tehtävä oli ensimmäinen kerta, kun kraatterin syntymistä havaittiin mikrogravitaatioympäristössä. Toisin kuin Maassa, jossa painovoima on voimakas, Ryugun mikrogravitaatioympäristö vaikutti merkittävästi kraatterin ominaisuuksiin.
Kraatterin suuri koko ja puoliympyrän muoto viittaavat siihen, että Ryugulla on löysä päällyskerros, joka peittää tiheämmän ytimen. Tämä löydös on linjassa Nature-lehden viimeaikaisten todisteiden kanssa, jotka osoittavat, että Ryugu koostuu pääasiassa löyhästi pakatusta hiekasta eikä kiinteästä kivestä.
Asteroidin koostumus ja kehitys
Vaikka Ryugun pinta näyttää olevan suhteellisen nuori, itse asteroidi voi olla huomattavasti vanhempi. Useimpien saman kokoisten asteroidien iän arvioidaan olevan noin 100 miljoonaa vuotta.
Kuitenkin Ryugun nopea pyörimisnopeus on saattanut kuluttaa vanhoja kraattereita ja nollata pinnan näennäisen iän. Hayabusa2:n havaitsemat maanvyöryt viittaavat siihen, että asteroidi on saattanut hidastua aiemmin korkeammasta pyörimisnopeudesta.
Hayabusa2:n paluu ja tulevat tutkimukset
Hayabusa2 jätti Ryugun marraskuussa 2019 mukanaan kraatterin keskustasta otettuja näytteitä. Nämä näytteet analysoidaan, jotta saadaan syvempi ymmärrys Ryugun koostumuksesta ja historiasta.
Hayabusa2-tehtävä on tuottanut arvokasta tietoa asteroidien tutkimisesta ja näiden taivaallisten kappaleiden kehityksestä. Tulevat tutkimukset jatkavat Ryugun ja muiden asteroidien aurinkokunnassamme olevien mysteereiden paljastamista.
Viikon parhaat avaruuskuvat
Tähtikuvia: Auringonpurkaus ja tulivuorenpurkaus
Tämän viikon taivaalliset näytökset sisältävät voimakkaan auringonpurkauksen ja lumipeitteisen näytelmän Havaijin tulivuorella.
Auringon hehku
- maaliskuuta aurinko sinkosi ulos valtavan X2-luokan auringonpurkauksen, jonka NASAn Solar Dynamics Observatory (SDO) onnistui taltioimaan. X-luokan purkaukset, jotka ovat voimakkaimpia tunnettuja, voivat häiritä satelliitteja ja GPS-navigointijärjestelmiä. SDO seuraa tarkasti aurinkoa selvittääkseen näiden räjähdysmäisten tapahtumien salaisuudet ja pystyäkseen ennustamaan mahdollisesti haitallisen auringon toiminnan.
Kotiinpaluu
Sojuz TMA-14M -avaruusalus teki sulokkaan laskeutumisen vähenevän kuun ohi ja laskeutui Kazakstaniin 12. maaliskuuta. Sojuz-moduuli kuljetti takaisin NASA-astronautin ja kaksi venäläistä kosmonauttia heidän 167 päivää kestäneeltä komennukseltaan kansainvälisellä avaruusasemalla (ISS). Kolmikko suoritti tieteellisiä kokeita ja valmisteli ISS:ää tulevia asukkaita varten.
Jäinen laikku
Komeetat, joita usein kutsutaan ”likaisiksi lumipalloiksi”, ovat hämmentäneet tutkijoita vaihtelevilla koostumuksillaan. ESAn Rosetta-luotain, joka on kiertänyt komeettaa 67P/Tšurjumov-Gerasimenkoa vuodesta 2014 lähtien, on julkaissut kuvia, jotka viittaavat huomattavan määrän vesijään esiintymiseen komeetan pinnan lähellä. Rosetta tutkii tätä aluetta edelleen infrapunatekniikoiden avulla havaitakseen H2O:n kemiallisen allekirjoituksen.
Tulivuorenpurkaus
NASAn satelliitti otti 10. maaliskuuta poikkeuksellisen kuvan, joka paljasti Mauna Kean lumihuippuisen huipun, joka on Havaijin Iso-saarella sijaitseva sammunut tulivuori. Muutamaa päivää myöhemmin huipulla annettiin lumimyrskyvaroitus, ja ennusteissa oli jäätävää sumua, voimakkaita tuulia ja lumipyryjä. Kylmästä korkeudestaan huolimatta Mauna Kean ohut ilma tarjoaa ihanteelliset olosuhteet tähtitieteelle, vaikka lumisade on väliaikaisesti pysäyttänyt uuden teleskoopin rakentamisen observatorioiden täplittämälle vuorelle.
Tähtialttari
Alttarin tähdistön keskellä sijaitsee eläväinen kosminen seinävaate, joka koostuu nuorista tähdistä, kaasusta ja pölystä. Tähän tähtimaisemaan otettu tähän mennessä yksityiskohtaisin kuva paljastaa useita tähtijoukkoja, sumuja ja molekyylipilviä, jotka ovat kietoutuneet evoluution herkkään tanssiin. Tämän kosmisen näyttämön sydämessä avoimen tähtijoukon NGC 6193 kirkkaat tähdet valaisevat läheistä Kehäsumua ja heijastavat ympäröivään kaasupilveen henkeäsalpaavan loisteen.
Pidä tulta yllä
NASA saavutti merkittävän virstanpylvään 11. maaliskuuta onnistuttuaan laukaisemaan kantoraketin Space Launch System (SLS) -raketilleen. SLS, joka on suunniteltu kuljettamaan ihmisiä syvään avaruuteen, tulee olemaan kaikkien aikojen voimakkain raketti. Kantoraketti toimi moitteettomasti kahden minuutin kestäneen maakokeen aikana ja tuotti hämmästyttävät 3,6 miljoonaa paunan työntövoiman. Ennen kuin SLS tekee neitsytlaukaisunsa vuoden 2018 lopulla, kantoraketin on läpäistävä vielä yksi koelaukaisu.
Lisää tähtikuvia
Parhaiden valintojemme lisäksi tässä on muutama muu mukaansatempaava avaruuskuva, jotka kiinnittivät huomiomme:
- Eläväinen revontuli tanssii yötaivaalla ja heittää yliluonnollisen loisteen lumipeitteiselle maisemalle.
- Hubble-avaruusteleskooppi on ottanut upean kuvan spiraaligalaksiasta ja paljastanut sen monimutkaiset käsivarret ja eloisat tähtienmuodostusalueet.
- Avaruusluotain uskaltautuu lähelle karkulaisplaneettaa ja ikuistaa sen karun ja aution pinnan ennennäkemättömällä tarkkuudella.
- Auringosta otettu yhdistelmäkuva esittelee auringon magneettikentän monimutkaiset kuviot, jotka antavat tietoa auringon käyttäytymisestä ja aktiivisuudesta.
- Yötaivaasta otettu pitkän valotusajan valokuva paljastaa Linnunradan pyörivät käsivarret ja lukemattomat tähtensä ja tarjoaa henkeäsalpaavan näkymän kosmiseen naapuriimme.