Kiderült, hogy egy olyan, nagy energiájú töltött részecskéket tartalmazó kettős zóna található Földünk körül, mely a bolygót – annak mágneses teréhez igazodva – hatalmas, középen összenyomott fánkhoz hasonlóan öleli körül. A lyuk a sarkoknál található, ahol a mágneses erővonalak összesűrűsödve majdhogynem merőlegesen futnak a felszín felé, míg az övezet legnagyobb kiterjedését az Egyenlítőhöz közel éri el. Az erősebb sugárzású, zömmel protonokat tartalmazó belső öv 2000 kilométeres (más adatok szerint már 700 kilométer alatti) magasságnál kezdődik és átlagosan 5000 kilométerig tart.
Plazmabuborék
A belső sugárzási övet a galaktikus kozmikus sugárzás gerjeszti, a külső öv pedig a napkitörésekből kiáramló plazmából származik, amely hatalmas buborékként éri el a Földet. A rendszer működését Lichtenberger János űrfizikus magyarázta el nekünk.
A külső, kisebb energiájú, főleg elektronokat tömörítő övezet tízezer kilométer vastag is lehet, külső része pedig belelóg a 36 ezer kilométeres magasságban húzódó, legsűrűbb műholdövezetbe is. A három éve felbocsátott két amerikai szonda egyik első felfedezéseként 2013-ban aztán kiderült, a két övezet között van egy rövid időkre kialakuló, majd eltűnő harmadik is, mely átmeneti réteget képez a külső öv felé, ám négyszer nagyobb energiájú részecskéket tartalmaz, mint a belső öv. Később arról jelent meg híradás, hogy az övezet kósza antianyag-részecskéket is tartalmaz, amit egyes jövőbe látók már a majdani űrhajók rakétáinak üzemanyagába szánnának.
Most decemberben pedig nyilvánosságra került, hogy a külső öv belső határvonala 7200 kilométer magasságban meglepően éles, gyakorlatilag megálljt parancsol az 5 MeV-nál nagyobb energiájú, akár fénysebességgel is mozgó elektronok előtt. A Coloradói Egyetem légköri és űrfizikai laboratóriumának igazgatója, a kutatás vezetője, Daniel Baker ezt a Star Trek sci-fi világában használt, erőterek révén létrehozott pajzshoz hasonlította. A Van Allen-övezetek tehát egyrészt védő hatásúak, ám a rajtuk keresztülrepülő űrhajósoknak kemény megpróbáltatást jelentenek.
Igaz, ez eddig csak az Apollo-missziók legénységének sikerült, azóta nem értek fel űrhajósok ilyen magasra, ami szintén a hitetlenkedőket, vagyis inkább a „szürke” elméletekben hívők álláspontját erősíti. Az amerikai űrhajósokat a Holdig és visszafelé tartó útjuk során valóban a Van Allen-övezeten való áthaladáskor érte a legnagyobb sugárdózis – erősíti meg Hirn Attila, az MTA Energiatudományi Kutatóközpont űrdozimetriai kutatócsoportjának vezetője. Ez azonban nem haladta meg az űrhajósok számára meghatározott, a rák kifejlődését három százalékkal megnövelő egészségügyi határértéket, sőt még a földi sugárveszélyes munkahelyeken előírt éves dóziskorlátokat sem.
Hogy lehet ez? Egyrészt úgy, hogy a belső öv legerősebb, a Holdon tapasztalthoz képest több ezerszeres sugárterhelést árasztó részén jól megválasztott röppályával, óránként több mint harmincezer kilométeres sebességgel néhány perc alatt, a többi, még nagyobb kockázatot rejtő sávon pedig oda-vissza néhány tíz perc alatt haladtak át. Másrészt szerencsés módon az Apollo-expedíciók idején nem volt erős naptevékenység, ami fokozhatta volna a veszélyt. Az Apollo–12 útja során ugyan sor került egy kisebb napkitörésre, de az űrhajósok ekkor a nagyobb védelmet nyújtó anyaűrhajóban voltak.
Ha egy jelentősebb kitörés sugárzó részecskéivel holdséta során találkoznak, akár gyorsan jelentkező sugárbetegség is kialakulhatott volna náluk. De földi távcsövekkel már akkor is figyelték a Napot, s bár volt kidolgozott terv a veszélyhelyzetre, szerencsére nem kellett alkalmazni. Ma már napfigyelő műholdak bevetésével működik az űridőjárás-előrejelzés, s 8 perccel a kitörés után tudható, merrefelé indulnak a veszélyes, ám a fény sebességénél jóval lassúbb töltött részecskék. Így jó pár óra, sőt akár egy-két nap is rendelkezésre állhat az óvintézkedésekre.
Persze egy másfél-két évig tartó Mars-utazás során nagyobb a kockázat, itt egyelőre nem lehet garantálni, hogy az űrhajósok sugárterhelése a megengedett határérték alatt marad. A kutatások most arra irányulnak, hogy a nagyobb távra indítandó űrhajók egyik modulja köré vizet tartalmazó pajzsot építenének, a víz ugyanis hatékonyan árnyékolja le a veszélyes protonokat. (Ez azért is nagyszerű elképzelés, mert nem igényel jelentős plusztömeget, a víz ivóvíz formájában eleve rendelkezésre kell hogy álljon, csak az a kérdés, hogyan építsék meg a vizet tároló egységeket.)
Ha jön a vészjelzés, elég idő lesz, hogy az űrhajósok arra az időre átmenjenek a bunkermodulba. A Marson vagy a Holdon pedig a helyi talajból lehetne megfelelő vastagságú takarást készíteni az expedíció tagjainak feje fölé. Az emberi szervezet egyébként a nagy energiájú részecskéket csukott szemmel fényfelvillanásként észleli. Olasz kutatók a nemzetközi űrállomáson vizsgálták ezt, amikor az űrhajósok fejére sugárzásmérő detektorokkal felszerelt sapkákat helyeztek. Amikor az illetők felvillanást észleltek, megnyomtak egy gombot, s kiderült, a részecskét a sugárzásmérő is igazolta.
A Föld mágneses tengelye nem esik egybe forgástengelyével, és ez az eltérés aszimmetrikussá formálta a sugárzási öveket. Ennek köszönhető az úgynevezett Dél-atlanti Anomália, vagyis hogy Brazília partjai fölött a Van Allen-öv alsó széle 200-300 kilométerre nyúlik le. Ebbe pedig naponta két-háromszor tíz percre belerepül a nemzetközi űrállomás is. E fél óra alatt az űrhajósok akkora sugárterhelést kapnak, mint a nap többi részében összesen. Érdekes adalék, hogy a többórás, nagyobb részecskedózist jelentő űrsétákat eddig mégis részben e régióban végezték, mivel itt az űrhajósok közvetlen rádiókapcsolatban lehettek az irányító központtal.
|
| Nem kamu: Buzz Aldrinék is túlélték a sugárzást |
Mivel egyre inkább átjátszó műholdakra hárul a kapcsolattartás, vélhetőleg a jövőben inkább kisebb sugárzási zónákban végzik majd a külső munkákat. A Van Allen-övezeten való keresztüljutás képtelenségének legendáját vélhetőleg a Voyager szondák mérései is táplálták, véli Illés Erzsébet, az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontjának tudományos főmunkatársa. Amikor a világűr vándorainak nevezhető szondák a Jupiter felé tartottak, a földinél negyvenszer erősebb, valóban gyilkos sugárzási övvel találkoztak. A műszerek két perc alatt annyi sugárdózist kaptak, mint az egész Szaturnusz rendszeren való átrepülésnél.
Az óriásbolygó persze nem a Föld: szerencsére! A NASA-szondák friss eredményei sejtetik, a mi Van Allen-övünk is rejt még sok újdonságot. Ám a valóságot nem érdemes tovább színesíteni.
