2008.11.05. - Hordozható mágneses pajzs Mars-utazáshoz?

A tervezett Mars-utazások egyik lagnagyobb megoldandó problémája az űridőjárás viszontagságai elleni védelem. Laboratóriumi kísérletek szerint a megoldás a Földéhez hasonló, de hordozható mágneses pajzs lehet.

A sok-sok technikai részlet és az előreláthatóan is óriási költségek mellett az egyelőre még csak az űrstratégák terveiben létező Mars-utazások egyik legnagyobb megoldandó problémája az űrhajósok védelme a világűr összefoglalóan "űridőjárás" névvel illetett viszontagságai ellen. A Napból érkező elektromágneses sugárzás nagyenergiájú komponensei és a nagysebességű töltött részecskeáramok ugyanis halálos veszedelmet jelentenek a majdani utazók számára. Utóbbi ellen a megoldás talán a nukleáris fúziós kutatások elmúlt 50 esztendeje alatt felhalmozott tapasztalatok segítségével születhet meg. Laboratóriumi kísérletek és szimulációk ugyanis azt mutatják, hogy kicsi, mindössze néhány száz méter karakterisztikus méretű bipoláris mágneses tér elegendő lehet ahhoz, hogy az űrjárművet és annak legénységét a Föld mágneses teréhez, a megnetoszférához hasonlóan megóvja a halálos sugárzásoktól.

A napszélben áramló töltött részecskéktől a Föld mágneses mezeje védi a bioszférát.
[SOHO/ESA, NASA]

Az Apollo-program Holdon is sétáló űrhajósai az egyetlenek, akik kívül kerültek ezen a természetes védőpajzson. Mivel azonban a Nap részecskesugárzása hol erősebb, hol gyengébb, s egy tipikus Apollo-küldetés körülbelül 8 napig tartott, ezen asztronauták jó eséllyel kerülték el a nagyobb veszélyt jelentő ún. napviharokat. A legalább 18 hónapig tartó Mars-utazás során azonban erre már nem lehet számítani, így mindenképpen szükség lesz valamilyen hatásos védelemre.

A mesterséges mágneses védőburok lehetősége már a múlt század hatvanas éveiben felmerült, de akkoriban még úgy gondolták, hogy ez csak nagyon nagy, 100 km körüli, azaz praktikusan használhatatlan méretben lenne hatékony. A Rutherford Appleton Laboratory, a University of York és az Instituto Superior Técnico Lisbon kutatói által végzett számítógépes szimulációk szerint azonban már néhány száz méter átmérőjű mágneses buborék is elegendő védelmet nyújhat a napszélben áramló nagyenergiájú ionizált részecskék ellen. Az elméleti eredményeket Ruth Bamford (Rutherford Appleton Laboratory) vezetésével most laboratóriumi körülmények között is megerősítették, mégpedig olyan berendezések segítségével, melyek eredetileg fúziós kísérletek céljaira készültek.

Mini magnetoszféra a laboratóriumi kísérletben. Az állandó mágnes helyzetét a fehér henger jelzi. A balról érkező plazmaáramot a mágnes bipoláris tere jól láthatóan eltéríti.
[L. Gargaté és tsai]

Az eredményeket részletező szakcikk a Plasma Physics and Controlled Fusion c. folyóirat 2008. november 4-i számában jelent meg.

Forrás:

• ScienceDaily
• arXiv:0802.0107v1 [physics.space-ph]
• doi: 10.1088/0741-3335/50/12/124025