Khi lên kế hoạch cho các nhiệm vụ tới Sao Hỏa và các địa điểm xa xôi khác trong Hệ Mặt Trời, mối đe dọa do bức xạ gây ra đã trở thành một con voi trong phòng. Cho dù đó là hành trình được đề xuất của NASA tới Sao Hỏa, thì SpaceX sẽ lên kế hoạch thực hiện các chuyến bay thường xuyên tới Sao Hỏa hoặc bất kỳ kế hoạch nào khác để gửi các phi hành đoàn vượt ra ngoài Quỹ đạo Trái đất Thấp (LEO), tiếp xúc lâu dài với bức xạ không gian và những rủi ro về sức khỏe mà điều này gây ra một vấn đề không thể phủ nhận.
Nhưng như người xưa vẫn nói, mỗi vấn đề, có một giải pháp chưa kể, sự cần thiết của người Viking là mẹ của sáng chế. Và như đại diện của Chương trình nghiên cứu con người NASA NASA gần đây đã chỉ ra, thách thức đặt ra bởi bức xạ không gian sẽ không ngăn cản cơ quan này khỏi các mục tiêu thăm dò của mình. Giữa việc che chắn bức xạ và các nỗ lực nhằm giảm thiểu, NASA có kế hoạch tiến hành sứ mệnh lên Sao Hỏa và hơn thế nữa.
Kể từ khi bắt đầu Thời đại vũ trụ, các nhà khoa học đã hiểu làm thế nào ngoài từ trường Trái đất, không gian bị thấm bởi bức xạ. Điều này bao gồm Tia vũ trụ thiên hà (GCR), Sự kiện hạt mặt trời (SPE) và Thắt lưng bức xạ Van Allen, chứa bức xạ không gian bị mắc kẹt. Nhiều điều cũng đã được học thông qua ISS, nơi tiếp tục cung cấp các cơ hội để nghiên cứu các tác động của việc tiếp xúc với bức xạ không gian và vi trọng lực.
Chẳng hạn, mặc dù nó quay quanh trong từ trường Trái đất, các phi hành gia nhận được lượng phóng xạ gấp mười lần so với con người trải nghiệm trung bình ở đây trên Trái đất. NASA có thể bảo vệ phi hành đoàn khỏi các SPE bằng cách khuyên họ tìm nơi trú ẩn trong các khu vực được bảo vệ nghiêm ngặt hơn của nhà ga - chẳng hạn như mô-đun dịch vụ Zvezda do Nga xây dựng hoặc phòng thí nghiệm Destiny do Mỹ xây dựng.
Tuy nhiên, các GCR là một thách thức nhiều hơn. Những hạt năng lượng này, chủ yếu bao gồm các hạt proton và hạt nhân nguyên tử năng lượng cao, có thể đến từ bất cứ nơi nào trong thiên hà của chúng ta và có khả năng xuyên qua cả kim loại. Để làm cho vấn đề tồi tệ hơn, khi các hạt này cắt xuyên qua vật chất, chúng tạo ra phản ứng xếp tầng của các hạt, gửi neutron, proton và các hạt khác theo mọi hướng.
Bức xạ thứ cấp này có thể là một rủi ro lớn hơn so với chính các GCR. Và các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng mối đe dọa mà chúng gây ra cho mô sống cũng có thể có tác động xếp tầng, trong đó thiệt hại cho một tế bào sau đó có thể lan sang các tế bào khác. Như Tiến sĩ Lisa Simonsen, một nhà khoa học về nguyên tố bức xạ không gian thuộc NASA HR HRP, đã giải thích:
Một trong những phần thử thách nhất đối với hành trình của con người lên sao Hỏa là nguy cơ phơi nhiễm phóng xạ và hậu quả lâu dài và ảnh hưởng sức khỏe của việc tiếp xúc. Bức xạ ion hóa này đi qua các mô sống, tích tụ năng lượng gây tổn hại cấu trúc cho DNA và làm thay đổi nhiều quá trình của tế bào.
Để giải quyết rủi ro này, NASA hiện đang đánh giá các vật liệu và khái niệm khác nhau để bảo vệ phi hành đoàn khỏi các GCR. Những vật liệu này sẽ trở thành một phần không thể thiếu trong các nhiệm vụ không gian sâu trong tương lai. Các thí nghiệm liên quan đến các vật liệu này và sự kết hợp của chúng vào các phương tiện vận chuyển, môi trường sống và bộ quần áo vũ trụ hiện đang diễn ra tại Phòng thí nghiệm bức xạ không gian của NASA (NSRL).
Đồng thời, NASA cũng đang điều tra các biện pháp đối phó dược phẩm, có thể chứng minh là hiệu quả hơn so với che chắn bức xạ. Ví dụ, kali iodide, diethylenetriamine pentaacietic acid (DTPA) và thuốc nhuộm có tên là Prussian blue Blue đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để điều trị bệnh phóng xạ. Trong các nhiệm vụ dài hạn, các phi hành gia có thể sẽ cần dùng liều thuốc phóng xạ hàng ngày để giảm thiểu tiếp xúc với bức xạ.
Các công nghệ phát hiện và giảm thiểu bức xạ không gian cũng đang được phát triển thông qua Bộ phận Hệ thống Khám phá Tiên tiến của NASA. Chúng bao gồm Trình xác định bức xạ điện tử lai cho tàu vũ trụ Orion và một loạt các liều kế cá nhân và hoạt động cho ISS. Ngoài ra còn có các công cụ hiện có dự kiến sẽ đóng một vai trò quan trọng khi nhiệm vụ phi hành đoàn lên Sao Hỏa bắt đầu.
Ai có thể quên Máy dò đánh giá bức xạ (RAD), một trong những thiết bị đầu tiên được gửi lên sao Hỏa với mục đích cụ thể là thông báo cho những nỗ lực khám phá của con người trong tương lai. Thiết bị này chịu trách nhiệm xác định và đo bức xạ trên bề mặt sao Hỏa, có thể là bức xạ từ không gian hoặc bức xạ thứ cấp được tạo ra bởi các tia vũ trụ tương tác với bầu khí quyển và bề mặt sao Hỏa.
Vì những điều này và các chế phẩm khác, nhiều người tại NASA tự nhiên hy vọng rằng những rủi ro của bức xạ không gian có thể và sẽ được giải quyết. Là Pat Troutman, Trưởng nhóm phân tích chiến lược khám phá con người của NASA, đã tuyên bố trong một thông cáo báo chí gần đây của NASA:
Một số người nghĩ rằng bức xạ sẽ ngăn NASA gửi người lên sao Hỏa, nhưng đó không phải là tình huống hiện tại. Khi chúng tôi bổ sung các kỹ thuật giảm thiểu khác nhau, chúng tôi rất lạc quan, nó sẽ dẫn đến một sứ mệnh sao Hỏa thành công với một phi hành đoàn khỏe mạnh sẽ sống một cuộc đời rất dài và hiệu quả sau khi họ trở lại Trái đất.
Các nhà khoa học cũng tham gia vào các nghiên cứu liên tục về thời tiết không gian để phát triển các công cụ dự báo và biện pháp đối phó tốt hơn. Cuối cùng, nhưng không kém phần quan trọng, nhiều tổ chức đang tìm cách phát triển tàu vũ trụ nhỏ hơn, nhanh hơn để giảm thời gian di chuyển (và do đó, tiếp xúc với bức xạ). Được kết hợp với nhau, tất cả các chiến lược này là cần thiết cho các chuyến bay vũ trụ dài đến Sao Hỏa và các địa điểm khác trên khắp Hệ Mặt Trời.
Cấp, vẫn còn có nghiên cứu đáng kể cần phải được thực hiện trước khi chúng ta có thể nói chắc chắn rằng các nhiệm vụ phi hành đoàn tới Sao Hỏa và xa hơn sẽ an toàn, hoặc ít nhất là không gây ra bất kỳ rủi ro nào có thể kiểm soát được. Nhưng việc NASA bận rộn giải quyết các nhu cầu này từ nhiều góc độ cho thấy họ cam kết như thế nào khi thấy một nhiệm vụ như vậy xảy ra trong những thập kỷ tới.
Troutman là một lựa chọn tốt nhất mà chúng ta có ngay bây giờ để mở rộng sự hiện diện lâu dài của con người, Troutman nói. Chúng tôi đã tìm thấy các nguồn tài nguyên quý giá để duy trì con người, chẳng hạn như băng nước ngay dưới bề mặt và qua các bằng chứng địa chất và khí hậu cho thấy Sao Hỏa một thời có điều kiện phù hợp với sự sống. Những gì chúng ta tìm hiểu về Sao Hỏa sẽ cho chúng ta biết nhiều hơn về Trái đất quá khứ và tương lai và có thể giúp trả lời liệu sự sống có tồn tại ngoài hành tinh của chúng ta hay không.
Ngoài NASA, Roscosmos, Cơ quan Vũ trụ Quốc gia Trung Quốc (CSNA) cũng bày tỏ sự quan tâm đến việc thực hiện sứ mệnh phi hành đoàn đến Hành tinh Đỏ, có thể là giữa những năm 2040 hoặc muộn nhất là vào những năm 2060. Trong khi Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) không có kế hoạch tích cực để gửi phi hành gia lên sao Hỏa, họ coi việc thành lập Làng âm lịch quốc tế là một bước tiến lớn hướng tới mục tiêu đó.
Ngoài lĩnh vực công cộng, các công ty như SpaceX và các tổ chức phi lợi nhuận như MarsOne cũng đang nghiên cứu các chiến lược khả thi để bảo vệ và giảm thiểu chống lại bức xạ không gian. Elon Musk đã khá lên tiếng (đặc biệt là muộn) về kế hoạch thực hiện các chuyến đi thường xuyên tới Sao Hỏa trong tương lai gần bằng cách sử dụng Hệ thống Giao thông Liên hành tinh (ITS) - còn được gọi là BFR - không đề cập đến việc thiết lập thuộc địa trên hành tinh.
Và Baas Landsdorp đã chỉ ra rằng tổ chức mà ông thành lập để thiết lập sự hiện diện của con người trên Sao Hỏa sẽ tìm cách giải quyết mối đe dọa do phóng xạ gây ra, bất kể báo cáo nào từ MIT nói! Bất kể những thách thức nào, đơn giản là không thiếu những người muốn nhìn thấy loài người lên sao Hỏa, và thậm chí có thể ở lại đó!
Và hãy chắc chắn xem video này về Chương trình nghiên cứu con người, với sự giúp đỡ của NASA:
