27 9 月, 2021

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火星洞穴的入口可能为人类住区提供完美的辐射避难所

火星洞穴的入口。 归功于他: 美国宇航局、喷气推进实验室和亚利桑那大学.

火星如此荒凉、贫瘠的地貌是有充分理由的。 由于没有厚厚的大气层和磁场,这颗红色星球的表面每天都受到比地球上所见辐射高 900 倍的辐射轰击。 但是,有些地方受到保护。 新研究发现,洞穴入口受到保护,免受通常袭击火星的有害辐射。 这可能使它们成为未来定居点和旨在寻找外星生命迹象的机器人任务的理想地点。

尽管过去十年太空探索取得了惊人的进展,但如果我们要认真对待在本世纪的某个时候定居火星的想法,还有许多挑战需要克服。 除非我们对单向自杀任务感到满意。

任何敢于踏上火星的宇航员都面临着环境风险的威胁。 首先,这颗行星的压力只有地球上海平面的 0.7%,这意味着火星上的任何人都必须穿着全套压力服或在压力控制室中保持免疫力,否则氧气将无法通过血液流动身体会肿胀和流血。

然后是辐射问题。 火星比地球离太阳更远,每平方米接收大约 60% 的能量,在地球上类似的位置。 但是由于火星没有磁场来偏转高能粒子,加上薄如纸的大气层,它的表面暴露在比地球高得多的辐射水平下。 此外,随着经常暴露在宇宙射线和太阳风中,它偶尔会因强大的太阳耀斑而受到致命的辐射爆发。

使用火星奥德赛探测器进行的测量 这表明火星上的持续辐射水平至少是宇航员在国际空间站上经历的辐射水平的 2.5 倍。 这大约是每天 22 毫拉德,即每年 8000 毫拉德(8 拉德)。 相比之下,美国人平均每年暴露于大约 0.62 拉德。

任何殖民这颗红色星球的尝试都需要采取措施确保将辐射暴露保持在最低限度。 迄今为止提出的一些想法包括使用陶瓷覆盖的充气装置直接建造在地下的栖息地,甚至是地上的栖息地。

但更好的主意可能是利用已经存在的天然庇护所。 火星表面点缀着深坑、洞穴和熔岩管。 根据由研究人员领导的一项新研究 丹尼尔·费德斯·莫拉斯 在西班牙国家空间技术研究所,其中许多洞穴可以为人类定居者提供足够的保护。

“洞穴及其入口被认为是可以保存生命证据的宜居环境和区域,主要是由于地表存在的电离和非电离辐射的天然保护。然而,迄今为止,还没有研究量化这些空隙的保护提供地表。火星”,正如研究人员在期刊中所写 伊卡洛斯.

研究人员发现,在某些情况下,火星洞穴内的紫外线水平约为在地表发现的紫外线水平的 2%。

他们发现“洞穴入口的数值模拟显示,无论是瞬时剂量还是最大累积剂量,全年和地球上任何地方的紫外线辐射量都下降了两度以上。”

此外,有效辐射量仍高于类地光合作用所需的最小值。 换句话说,洞穴的入口可以容纳人类及其植物性食物来源。 然而,目前尚不清楚电离辐射——与癌症相关的电磁辐射类型——是否像紫外线辐射一样被阻挡。

“电离辐射并不代表与紫外线完全相同的行为,”Viúdez-Moreiras。 告诉 新世界. “然而,预计电离辐射在坑坑和洞穴检修孔中也会严重衰减。”

MGC3 目录中的 Tharsis 洞穴。 归功于他: 库欣和美国地质调查局.

2009 年,由马德里行星科学与天体生物学中心 (CSIC-INTA) 的科学家 Armando Azua-Postos 博士领导的研究人员, 行为描述 特别的 一种生长在类似火星的阿塔卡马沙漠中的真核红藻。 这些微生物在看似荒凉的沿海洞穴中形成了生物膜,那里几乎没有光线,但似乎可以维持生命。 Azua Bustos 和他的同事建议,如果火星的洞穴与地球上最干旱的干旱地区阿塔卡马沙漠的洞穴相似,那么生命也可以找到在那里繁衍生息的方法。

在过去的二十年里,高分辨率的表面成像数据已经被诸如 火星侦察车 上下文摄像头系统 (CTX),以及 三月奥德赛 热发射成像系统 (THEMIS) 表明,Tharsis 凸起可能是火星上最好的候选洞穴区域。 1000多个合适的洞穴 它们在该地区被发现,该地区还包含三座巨大的盾状火山:Arsia Mons、Pavonis Mons 和 Ascraeus Mons。

塔尔西斯市听起来像是火星上第一个人类定居点的好名字。 记住名字。

更新(2021 年 8 月 30 日):文章已更新,包括 Azua-Bustos 等人的发现。 在阿塔卡马沙漠,它补充了火星洞穴中辐射的量化。

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