Останні вильоти наукових експедицій NASA в Гренландію значно поглиблюють знання агентства про космічну погоду, а також дозволяють оцінити рівень радіації для авіапасажирів і верифікувати глобальні радіаційні карти, що використовуються при плануванні маршрутів польотів. Отримані дані можуть бути корисними не лише для Землі, але й в якості космічної карти для моніторингу радіаційних рівнів під час майбутніх місій на Марс і в рамках експлорації Місяця.
Дослідження радіації в повітряному просторі
Кампанія польотів Space Weather Aviation Radiation (SWXRAD), що проходила з 25 по 28 серпня, здійснила два п’ятигодинні рейси з Нуука, столиці Гренландії. Місія, організована NASA з бази в Ланглі, штат Вірджинія, зосередилася на збиранні даних щодо дозиметричних вимірювань рівня радіації, з якою стикаються авіапасажири внаслідок космічної радіації. Ця радіація виникає через високоенергетичні частки з космосу, що походять від нашого Сонця під час еректуних подій, таких як сонячні спалахи, а також від таких далеких подій, як наднові в нашій галактиці та за її межами.
“Зі стартом місій NASA на Місяць, Марс і далі, ми підтримуємо критично важливі дослідження, щоб зрозуміти та передбачити впливи космічної погоди в усій сонячній системі,” – прокоментував Джеймі Фаворс, директор програми космічної погоди NASA. “Хоча цей проект зосереджений на авіаційних застосуваннях на Землі, NAIRAS може стати частиною наступного покоління інструментів для підтримки місій Артеміди на Місяць та врешті-решт для людських місій на Марс.”
Система моделювання NAIRAS (Nowcast of Aerospace Ionizing Radiation System), яка покращується завдяки польотам SWXRAD, забезпечує створення глобальних карт небезпечної радіації в атмосфері в реальному часі та виробляє прогнози щодо рівня опромінення для літаків та космічних апаратів.
“Рівень радіації максимальний на полюсах і мінімальний на екваторі через вплив магнітного поля Землі. У полярних регіонах магнітні лінії спрямовані всередину або назовні планети, тому немає відбивання чи захисту від радіаційного середовища, яке ми спостерігаємо в інших регіонах,” пояснив Кріс Мертенс, головний дослідник SWXRAD у NASA. “Гренландія – це територія, де ефект захисту від космічної радіації магнітним полем Землі відсутній.”
Це означає, що екіпажі і пасажири на польотах з США до Азії або Європи піддаються більш високим рівням радіації.
Дані, зібрані в Гренландії, будуть порівняні з моделлю NAIRAS, яка базується на моніторах нейтронів та інших інструментах, що вимірюють параметри сонячного вітру та магнітне поле, а також використовує дані з космічних апаратів, таких як супутники NOAA GOES.
“Якщо нові дані не відповідатимуть, ми повинні зрозуміти, чому це так,” додав Мертенс. “В умовах радіації одна з найбільших невизначеностей – це вплив магнітного поля Землі. Тому ця місія усуває цю змінну в моделі, дозволяючи нам зосередитися на інших аспектах, таких як характеристика часток, що надходять з космосу в атмосферу, а також їхнє транспортування та взаємодії з атмосферою.”
Наукова команда SWXRAD здійснювала польоти на літаку NASA B200 King Air з п’ятьма дослідниками та членами екіпажу. У найближчі місяці команда зосередиться на перевірці якості даних, кількісних порівняннях моделей та валідаційних дослідженнях між поточними даними NAIRAS та новими вимірюваннями з дозиметрів літака. Уся ця інформація покликана захистити пілотів та пасажирів на Землі від ризиків для здоров’я, пов’язаних з радіаційним опроміненням, одночасно використовуючи наукові можливості NASA для безпечного транспорту астронавтів на Місяць і Марс.
“Коли ми дістанемося до Марсу і навіть під час транзиту, будуть моменти, коли в нас не буде жодних даних, щоб зрозуміти, яке середовище там,” зазначив Фаворс. “Тому ми починаємо дбати не лише про те, як підготувати людей к до Марсу, але й про те, яку інформацію потрібно взяти з собою. Отже, ми підгодовуємо ці дані в моделі, які подібні на NAIRAS. Ця модель розглядає Марс так само, як і Землю.”
Місія SWXRAD фінансується відділенням досліджень NASA в галузі геліофізики. Офіс програми космічної погоди NASA, що працює у Ланглі, допомагає дослідникам у розробці нових інструментів для прогнозування космічної погоди і розуміння її впливu на інфраструктуру, технології та суспільство Землі.
