Koruyucu dünyanın manyetik alanının dışında, insanlar çok yüksek düzeyde radyasyona maruz kalırlar. Örneğin Ay’daki radyasyon maruziyeti, Dünya’dakinden yaklaşık 800 kat daha fazladır. Kozmik ışınlar kanser riskini artırabilir veya görüşe zarar verebilir. Güneş partikülü olayları tehlikesi de vardır – bunlar güneşteki patlamalardan kaynaklanır ve insanları çok kısa sürede aşırı yüksek dozda radyasyona maruz bırakır, bu da radyasyon hastalığına yol açabilir. Bu nedenle, gelecekteki görevler için radyasyon riskini bilmek ve astronotlar için koruyucu önlemler geliştirmek çok önemlidir. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) liderliğindeki MARE deneyi (Matroshka AstroRad Radyasyon Deneyi), NASA’nın ilk Artemis I görevinde aya uçan birbirinin aynı iki mankeni kullanarak tüm uçuş boyunca maruz kalınan radyasyonu araştırıyor.
“Ölçme kukla ikizleri”, üreme organları da dahil olmak üzere kadın bedenleri üzerinde modellenmiştir, böylece radyasyona özellikle duyarlı organlardaki radyasyon dozu ölçülebilir. Biri – Helga – korumasız olarak aya uçuyor, diğeri – Zohar – yeni geliştirilmiş bir radyasyondan korunma yeleği giyiyor. Yelek vücudun üst kısmını, rahmi ve kan yapıcı organları örter. İki veri setini karşılaştırarak, yeleğin bir astronotu zararlı radyasyona maruz kalmaktan ne ölçüde koruyacağı belirlenebilir.
Helga ve Zohar – iki hayalet astronot aya giderken radyasyona maruz kalmayı ölçer
Her biri 38 diskten oluşan fantom adı verilen iki ölçüm gövdesi, 95 santimetre boyunda ve 36 kilo ağırlığında. Zohar koruyucu yelekle birlikte 62 kilo bile. İkisinin içinde farklı yoğunluklarda plastikten yapılmış organlar ve kemikler var. Orada ve yüzeyde küçük kristallerden yapılmış 6.000’den fazla pasif radyasyon dedektörü ve ayrıca vücudun radyasyona en duyarlı organları olan akciğerler, mide, rahim ve kemik iliği üzerinde 16 aktif dedektör bulunuyor. Pasif radyasyon ölçüm cihazları (dozimetreler) sürekli olarak ölçüm yapar ve böylece tüm görev süresi boyunca radyasyonun toplam değerini verir. Kristalleri okuyarak, bir ay uçuşu sırasında farklı noktalarda kemiklere ve organlara toplam radyasyona maruz kalmanın ne kadar yüksek olduğunu gösteren insan vücudunun üç boyutlu bir görüntüsü oluşturulur.
Aktif, pille çalışan dedektörler ayrıca mevcut radyasyon maruziyetini beş dakikalık bir zaman çözünürlüğü ile kaydeder. Bu sayede bilim adamları, hangi radyasyona maruz kalmanın vücut bölgelerini hangi koşullarda ve görevin hangi aşamalarında etkilediğini anlayabilirler.
MARE aynı zamanda Uluslararası Uzay İstasyonu ISS’nin yörüngesi dışında dişi organizma üzerindeki radyasyon maruziyetini ölçen ilk kişidir. Kadınlar genellikle erkeklerden daha fazla kanser geliştirme riskine sahiptir. Bu nedenle, bu verilere dayanarak gelecekteki uzun vadeli görevlerin mürettebatı için koruyucu önlemler geliştirmek önemlidir.
MARE, Ay’a uçuş sırasında belirli zamanlarda uzay aracının içindeki radyasyona maruz kalmanın ne kadar yüksek olduğunu belirlemek için kullanılabilecek ölçüm verilerini de ilk kez sürekli olarak kaydediyor. Bu, diğer şeylerin yanı sıra DLR tarafından geliştirilen DLR M-42 olarak adlandırılan 16 radyasyon ölçüm cihazı ile yapılacaktır.
ISS’deki kozmik ışınların ölçümleri
ISS’de astronotların maruz kaldığı radyasyon, DLR Havacılık ve Uzay Tıbbı Enstitüsü tarafından yıllarca incelenmiştir. 2004’ten itibaren, bir uzay yürüyüşü sırasında radyasyona maruz kalmanın ne kadar yüksek olduğunu belirlemek için bir buçuk yıl boyunca ISS’nin dış duvarına bir “erkek” ölçüm mankeni (Matroshka) yapıştırıldı. Daha sonra ISS içindeki çeşitli modüllerde kozmik radyasyonu kaydetmek için kullanıldı. DLR deneyi DOSIS 3D, 2012’den beri uzay istasyonunun Columbus laboratuvarında ölçüm yapıyor. Sonuçlar, uzay istasyonundaki radyasyona maruz kalmanın 3 boyutlu bir modelini oluşturmak için kullanılıyor.
Artemis I görevi sırasında, Orion uzay aracı Dünya’dan yaklaşık yarım milyon kilometre uzağa uçacak – daha önce herhangi bir insanlı uzay aracının uçtuğundan daha uzağa. Geleceğin “gerçek” mürettebatı için yolculuğu güvenli hale getirecek büyük miktarda veri toplamak için test mankenlerini kullanmanın en iyi ön koşulları.
MARE: Dünya yörüngesinin dışındaki en büyük deney
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) deneye öncülük ediyor. Ana proje ortakları, İsrail Uzay Ajansı ISA, AstroRad koruyucu yeleğini geliştiren İsrailli endüstriyel ortak StemRad, Lockheed Martin ve NASA’dır. Karmaşıklığı ve Avrupa, Japonya ve ABD’den çok sayıda üniversite ve araştırma kurumuyla uluslararası işbirliği içinde MARE, Dünya yörüngesinden ayrılan astronotların maruz kaldığı radyasyonu belirlemeye yönelik en büyük deneyi temsil ediyor. Artemis I sırasında alınan ölçümler, gelecekteki keşif görevleri için değerli risk değerlendirmesi ve hafifletme verileri sağlayacak ve uzayın güvenli bir şekilde insan tarafından keşfedilmesini sağlayacaktır.
“Ölçme kukla ikizleri”, üreme organları da dahil olmak üzere kadın bedenleri üzerinde modellenmiştir, böylece radyasyona özellikle duyarlı organlardaki radyasyon dozu ölçülebilir. Biri – Helga – korumasız olarak aya uçuyor, diğeri – Zohar – yeni geliştirilmiş bir radyasyondan korunma yeleği giyiyor. Yelek vücudun üst kısmını, rahmi ve kan yapıcı organları örter. İki veri setini karşılaştırarak, yeleğin bir astronotu zararlı radyasyona maruz kalmaktan ne ölçüde koruyacağı belirlenebilir.
Helga ve Zohar – iki hayalet astronot aya giderken radyasyona maruz kalmayı ölçer
Her biri 38 diskten oluşan fantom adı verilen iki ölçüm gövdesi, 95 santimetre boyunda ve 36 kilo ağırlığında. Zohar koruyucu yelekle birlikte 62 kilo bile. İkisinin içinde farklı yoğunluklarda plastikten yapılmış organlar ve kemikler var. Orada ve yüzeyde küçük kristallerden yapılmış 6.000’den fazla pasif radyasyon dedektörü ve ayrıca vücudun radyasyona en duyarlı organları olan akciğerler, mide, rahim ve kemik iliği üzerinde 16 aktif dedektör bulunuyor. Pasif radyasyon ölçüm cihazları (dozimetreler) sürekli olarak ölçüm yapar ve böylece tüm görev süresi boyunca radyasyonun toplam değerini verir. Kristalleri okuyarak, bir ay uçuşu sırasında farklı noktalarda kemiklere ve organlara toplam radyasyona maruz kalmanın ne kadar yüksek olduğunu gösteren insan vücudunun üç boyutlu bir görüntüsü oluşturulur.
Aktif, pille çalışan dedektörler ayrıca mevcut radyasyon maruziyetini beş dakikalık bir zaman çözünürlüğü ile kaydeder. Bu sayede bilim adamları, hangi radyasyona maruz kalmanın vücut bölgelerini hangi koşullarda ve görevin hangi aşamalarında etkilediğini anlayabilirler.
MARE aynı zamanda Uluslararası Uzay İstasyonu ISS’nin yörüngesi dışında dişi organizma üzerindeki radyasyon maruziyetini ölçen ilk kişidir. Kadınlar genellikle erkeklerden daha fazla kanser geliştirme riskine sahiptir. Bu nedenle, bu verilere dayanarak gelecekteki uzun vadeli görevlerin mürettebatı için koruyucu önlemler geliştirmek önemlidir.
MARE, Ay’a uçuş sırasında belirli zamanlarda uzay aracının içindeki radyasyona maruz kalmanın ne kadar yüksek olduğunu belirlemek için kullanılabilecek ölçüm verilerini de ilk kez sürekli olarak kaydediyor. Bu, diğer şeylerin yanı sıra DLR tarafından geliştirilen DLR M-42 olarak adlandırılan 16 radyasyon ölçüm cihazı ile yapılacaktır.
ISS’deki kozmik ışınların ölçümleri
ISS’de astronotların maruz kaldığı radyasyon, DLR Havacılık ve Uzay Tıbbı Enstitüsü tarafından yıllarca incelenmiştir. 2004’ten itibaren, bir uzay yürüyüşü sırasında radyasyona maruz kalmanın ne kadar yüksek olduğunu belirlemek için bir buçuk yıl boyunca ISS’nin dış duvarına bir “erkek” ölçüm mankeni (Matroshka) yapıştırıldı. Daha sonra ISS içindeki çeşitli modüllerde kozmik radyasyonu kaydetmek için kullanıldı. DLR deneyi DOSIS 3D, 2012’den beri uzay istasyonunun Columbus laboratuvarında ölçüm yapıyor. Sonuçlar, uzay istasyonundaki radyasyona maruz kalmanın 3 boyutlu bir modelini oluşturmak için kullanılıyor.
Artemis I görevi sırasında, Orion uzay aracı Dünya’dan yaklaşık yarım milyon kilometre uzağa uçacak – daha önce herhangi bir insanlı uzay aracının uçtuğundan daha uzağa. Geleceğin “gerçek” mürettebatı için yolculuğu güvenli hale getirecek büyük miktarda veri toplamak için test mankenlerini kullanmanın en iyi ön koşulları.
MARE: Dünya yörüngesinin dışındaki en büyük deney
Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) deneye öncülük ediyor. Ana proje ortakları, İsrail Uzay Ajansı ISA, AstroRad koruyucu yeleğini geliştiren İsrailli endüstriyel ortak StemRad, Lockheed Martin ve NASA’dır. Karmaşıklığı ve Avrupa, Japonya ve ABD’den çok sayıda üniversite ve araştırma kurumuyla uluslararası işbirliği içinde MARE, Dünya yörüngesinden ayrılan astronotların maruz kaldığı radyasyonu belirlemeye yönelik en büyük deneyi temsil ediyor. Artemis I sırasında alınan ölçümler, gelecekteki keşif görevleri için değerli risk değerlendirmesi ve hafifletme verileri sağlayacak ve uzayın güvenli bir şekilde insan tarafından keşfedilmesini sağlayacaktır.