Minat manusia di Mars telah tumbuh secara dramatis selama beberapa dekade terakhir. Selain delapan misi aktif yang saat ini berlangsung di atau dekat Planet Merah, tujuh modul robotik, penjelajah, dan pengorbit lainnya akan dikirim ke Mars pada akhir dekade ini. Pada tahun 2030-an, beberapa badan antariksa berencana untuk menyebarkan misi berawak ke permukaan.
Selain itu, masih banyak relawan yang siap berangkat ke Mars dengan satu cara, dan orang-orang yang menganjurkan menjadikannya rumah kedua kami. Semua proposal ini juga menarik perhatian kami pada bahaya yang menunggu orang-orang di Mars. Selain lingkungan yang dingin, kering, kurangnya udara, dan badai pasir raksasa, juga ada masalah radiasi.
Dari mana asal radiasi di Mars?
Mars tidak memiliki magnetosfer pelindung seperti Bumi. Para ilmuwan percaya bahwa pada suatu waktu ada arus konveksi di inti Mars, menciptakan efek dinamo yang menggerakkan medan magnet planet. Tetapi sekitar 4,2 miliar tahun yang lalu - tampaknya karena tabrakan dengan benda besar atau inti yang sangat dingin - efek dinamo ini menghilang.
Akibatnya, selama 500 juta tahun berikutnya, atmosfer Mars perlahan-lahan diuapkan oleh angin matahari. Karena hilangnya medan magnet dan atmosfer, permukaan Mars terkena radiasi yang jauh lebih tinggi daripada Bumi. Selain paparan sinar kosmik dan angin matahari yang konstan, Mars terkena radiasi sterilisasi dosis mematikan bersama dengan suar matahari.
Video promosi:
Bagaimana penelitiannya?
Pada tahun 2001, NASA mengirim pesawat luar angkasa Mars Odyssey ke Mars, dilengkapi dengan instrumen khusus MARIE (Eksperimen Radiasi Mars), yang seharusnya mengukur tingkat radiasi di sekitar Mars. Karena Mars memiliki atmosfer yang agak tipis, radiasi yang direkam oleh Mars Odyssey seharusnya hampir sama dengan di permukaan.
Selama 18 bulan beroperasi, wahana Mars Odyssey telah mendeteksi radiasi permanen, yang levelnya 2,5 kali lebih tinggi daripada level di Stasiun Luar Angkasa Internasional - 22 milirad per hari, atau 8000 milirad (8 Rad) per tahun. Pesawat ruang angkasa itu juga merekam dua peristiwa proton matahari di mana tingkat radiasi naik menjadi 2.000 milirad per hari.
Sebagai perbandingan, orang di negara maju terpapar rata-rata 0,62 Rad per tahun. Dan meskipun penelitian telah menunjukkan bahwa tubuh manusia dapat menahan dosis hingga 200 rad tanpa kerusakan apa pun, paparan radiasi tingkat Mars dalam waktu lama dapat menyebabkan semua jenis masalah kesehatan - penyakit radiasi akut, peningkatan risiko kanker, kerusakan genetik, dan bahkan kematian.
Oleh karena itu, NASA dan badan antariksa lainnya mematuhi strategi risiko minimum saat merencanakan misi.
Solusi yang memungkinkan
Para pengunjung pertama Mars pasti harus menghadapi peningkatan tingkat radiasi di permukaan. Selain itu, setiap upaya untuk menjajah Planet Merah juga akan membutuhkan tindakan untuk meminimalkan dampaknya. Beberapa solusi sudah ada, baik jangka pendek maupun jangka panjang.
Misalnya, NASA memiliki beberapa satelit yang mempelajari matahari, lingkungan luar angkasa di seluruh tata surya, dan melacak sinar kosmik galaksi dengan harapan dapat memberikan pemahaman yang lebih baik tentang radiasi matahari dan kosmik. Selain itu, agensi sedang mencari opsi terbaik untuk melindungi astronot dan elektronik.
Pada tahun 2014, NASA meluncurkan Reducing Galactic Cosmic Rays Challenge, sebuah kompetisi ketat dengan hadiah $ 12.000 yang akan memberi penghargaan pada ide-ide terbaik untuk mengurangi dampak sinar kosmik galaksi pada astronot. Setelah kompetisi pertama pada bulan April 2014, kompetisi lainnya diikuti pada bulan Juli dengan total hadiah $ 30.000 untuk ide-ide yang berkaitan dengan pertahanan aktif dan pasif.
Ketika berbicara tentang masa tinggal jangka panjang dan kolonisasi, beberapa gagasan lagi telah muncul di masa lalu. Misalnya, seperti yang disarankan oleh Robert Zubrin dan David Baker dalam rencana misi Mars Direct, tempat tinggal dapat dibangun tepat di atas tanah, yang akan menjadi pelindung alami dari radiasi.
Juga diusulkan untuk membuat modul tiup yang dilapisi keramik yang dibuat menggunakan tanah Mars. Rencana ini akan mengandalkan teknik pencetakan 3D yang dikenal sebagai "sintering", di mana pasir diubah menjadi bahan cair menggunakan sinar-X.
MarsOne, sebuah organisasi nirlaba yang berjanji untuk menjajah Mars dalam beberapa dekade mendatang, menawarkan pilihannya sendiri untuk melindungi pemukim Mars dari radiasi. Organisasi tersebut telah mengusulkan penyematan pelindung ke dalam modul pesawat ruang angkasa, kendaraan, dan tempat tinggal misi. Jika terjadi semburan matahari, jika perlindungan tidak cukup, mereka mengusulkan untuk membuat tempat perlindungan radiasi khusus (terletak di tangki air berlubang) di dalam Mars Transit Habitat.
Tetapi proposal mitigasi yang paling drastis melibatkan memulai kembali inti planet untuk memulihkan magnetosfernya. Untuk melakukan ini, kita perlu mencairkan inti terluar sehingga dapat mengembang di sekitar inti dalam lagi. Rotasi planet yang tepat akan mulai menciptakan efek dinamo dan medan magnet akan dihasilkan.
Menurut Sam Factor, seorang mahasiswa pascasarjana di Departemen Astronomi di University of Texas, ada dua cara untuk melakukannya. Yang pertama adalah meledakkan serangkaian hulu ledak termonuklir di dekat inti planet, dan yang kedua adalah mengirimkan arus listrik ke seluruh planet, menghasilkan resistansi di inti yang akan memanas.
Ilmuwan dari National Institute of Synthesis Science (NIFS) di Jepang melakukan studi pada tahun 2008 yang mempertimbangkan kemungkinan menciptakan medan magnet buatan di sekitar Bumi. Menemukan bahwa intensitas medan magnet telah turun 10% selama 150 tahun terakhir, mereka menganjurkan pembuatan cincin superkonduktor yang mengelilingi planet, yang dapat mengkompensasi kerugian di masa depan.
Dengan sedikit perubahan, sistem seperti itu dapat diadaptasi untuk Mars. Ini akan menciptakan medan magnet yang dapat membantu melindungi permukaan dari beberapa radiasi berbahaya. Dan jika terraformers dapat menciptakan atmosfer di Mars, sistem seperti itu juga akan melindunginya dari angin matahari.
Akhirnya, sebuah studi tahun 2007 oleh para peneliti di Institute of Mineralogy and Petrography di Swiss menunjukkan seperti apa inti Mars. Dengan menggunakan ruang berlian, para ilmuwan dapat mereproduksi kondisi tekanan pada sistem besi-belerang dan besi-nikel-belerang yang sesuai dengan pusat Mars.
Mereka menemukan bahwa pada suhu inti Mars (sekitar 1227 derajat Celcius), inti dalam akan berbentuk cair, tetapi inti luar akan sedikit mengeras. Ini sangat berbeda dengan inti Bumi, di mana pemadatan inti dalam melepaskan panas, yang membuat bagian luarnya cair, sehingga menimbulkan efek dinamo dan medan magnet.
Tidak adanya inti dalam yang padat di Mars berarti bahwa suatu hari inti luar yang cair pasti memiliki sumber energi yang berbeda. Entah bagaimana sumber ini mengering dan inti luarnya mengeras, mengakhiri efek dinamo. Namun, penelitian mereka juga menunjukkan bahwa mendinginkan planet dapat menyebabkan pemadatan inti di masa depan, karena zat padat kaya besi akan jatuh ke tengah, atau besi sulfida akan mengkristal di inti.
Dengan kata lain, inti Mars suatu hari nanti bisa menjadi padat dengan memanaskan inti terluar dan mencairkannya. Dikombinasikan dengan rotasi planet itu sendiri, ini akan menghasilkan efek dinamo yang sekali lagi akan memicu medan magnet planet. Jika ini benar, maka kolonisasi Mars dan kehidupan yang aman di Mars akan menjadi masalah waktu - perlu menunggu sampai intinya mengkristal.
Tidak ada jalan lain. Saat ini, radiasi di permukaan Mars cukup berbahaya. Oleh karena itu, setiap penerbangan masa depan ke planet ini akan memperhitungkan proteksi radiasi dan tindakan pencegahan. Dan setiap orang yang tinggal di Mars untuk waktu yang lama harus mengubur diri lebih dalam di bumi, atau melindungi diri dari matahari dan sinar kosmik.
Tapi kebutuhan adalah ibu dari penemuan, bukan? Dan karena kita perlu mulai menjajah dunia lain, jika kita ingin bertahan hidup sebagai spesies, kita harus menggunakan solusi inovatif.
ILYA KHEL
