Het klinkt misschien als iets uit een sciencefictionplot - astronauten die de verre ruimte in reizen en worden gebombardeerd door kosmische straling - maar blootstelling aan straling is een wetenschappelijk feit. Aangezien toekomstige missies terug naar de maan of zelfs naar Mars willen reizen, nieuw onderzoek van het Space Science Center van de Universiteit van New Hampshire waarschuwt dat de blootstelling aan straling veel hoger is dan eerder werd gedacht en ernstige gevolgen zou kunnen hebben voor zowel astronauten als satelliettechnologie.

"De stralingsdosissnelheden van metingen die in de afgelopen vier jaar zijn verkregen, overtroffen de trends van eerdere zonnecycli met ten minste 30 procent, waaruit blijkt dat de stralingsomgeving veel intenser wordt, " zei Nathan Schwadron, hoogleraar natuurkunde en hoofdauteur van de studie. "Deze deeltjesstralingsomstandigheden vormen belangrijke omgevingsfactoren voor ruimtevaart en ruimteweer, en moet zorgvuldig worden bestudeerd en verantwoord bij de planning en het ontwerp van toekomstige missies naar de maan, Mars, asteroïden en verder."

In hun studie hebben onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Space Weather, de onderzoekers ontdekten dat grote fluxen in Galactische Kosmische Stralen (GCR) sneller stijgen en op weg zijn om elke andere geregistreerde tijd in het ruimtetijdperk te overschrijden. Ze wijzen er ook op dat een van de meest significante zonne-energetische deeltjes (SEP)-gebeurtenissen plaatsvond in september 2017, waarbij grote doses straling vrijkwamen die een aanzienlijk risico zouden kunnen vormen voor zowel mensen als satellieten. Niet-afgeschermde astronauten kunnen acute effecten ervaren zoals stralingsziekte of ernstigere gezondheidsproblemen op de lange termijn zoals kanker en orgaanschade, ook naar het hart, brein, en het centrale zenuwstelsel.

In 2014, Schwadron en zijn team voorspelden een toename van de stralingsdosis met ongeveer 20 procent van het ene zonneminimum naar het andere. Vier jaar later, hun nieuwste onderzoek toont aan dat de huidige omstandigheden hun voorspellingen met ongeveer 10 procent overtreffen, waaruit blijkt dat de stralingsomgeving nog meer verslechtert dan verwacht.

"We weten nu dat de stralingsomgeving van de diepe ruimte waar we menselijke bemanningen naar toe kunnen sturen op dit punt heel anders is dan die van eerdere bemande missies naar de maan, ', zegt Schwadron.

De auteurs gebruikten gegevens van CRaTER op NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Maanwaarnemingen (en andere waarnemingen in de ruimte) laten zien dat de GCR-stralingsdoses sneller stijgen dan eerder werd gedacht. Onderzoekers wijzen op de abnormaal lange periode van de recente kalmering van zonneactiviteit. In tegenstelling tot, een actieve zon heeft frequente zonnevlekken, die het magnetische veld van de zon kan versterken. Dat magnetische veld wordt vervolgens door het zonnestelsel naar buiten gesleept door de zonnewind en buigt galactische kosmische stralen weg van het zonnestelsel - en van eventuele astronauten op doorreis.

Voor het grootste deel van het ruimtetijdperk, de activiteit van de zon ebde en vloeide als een uurwerk in cycli van 11 jaar, met zes tot acht jaar pauzes in activiteit, zonneminimum genoemd, gevolgd door perioden van twee tot drie jaar waarin de zon actiever is. Echter, beginnend rond 2006, wetenschappers observeerden het langste zonneminimum en de zwakste zonneactiviteit waargenomen tijdens het ruimtetijdperk.

Ondanks deze algehele verlaging, de zonne-uitbarstingen van september 2017 produceerden afleveringen van significante zonnedeeltjesgebeurtenissen en bijbehorende straling veroorzaakt door deeltjesversnelling door opeenvolgende, magnetisch goed verbonden coronale massa-ejecties. De onderzoekers concluderen dat de stralingsomgeving aanzienlijke gevaren blijft vormen, zowel in verband met historisch grote galactische kosmische stralingsstromen als met grote maar geïsoleerde SEP-gebeurtenissen, die nog steeds de voorspellingsmogelijkheden van het ruimteweer uitdagen.