سترة ستيمراد تخفض جرعة الإشعاع لرواد الفضاء 60% في اختبار قمري

سترة واقية من الإشعاع طارت إلى القمر وعادت على متن مهمة أرتميس 1 غير المأهولة التابعة لناسا، من شأنها خفض جرعة الإشعاع التي يتلقاها رائد الفضاء بنسبة تصل إلى 60% أثناء العاصفة الشمسية، وفقًا لدراسة نُشرت في 13 أغسطس 2026 في مجلة Science Advances. سترة AstroRad، التي طورتها شركة StemRad الناشئة الإسرائيلية الأمريكية بالتعاون مع لوكهيد مارتن، أدت تقريبًا بنفس كفاءة ملجأ العواصف المحمي بشدة داخل مركبة أوريون، لكن دون حصر الطاقم في منطقة صغيرة.

العواصف الشمسية، مثل حدث أغسطس 1972 الذي وقع بين أبولو 16 وأبولو 17، يمكن أن تقذف دفعات من البروتونات شديدة بما يكفي لرفع خطر الإصابة بالسرطان أو التسبب في داء الإشعاع. يمتص الغلاف الجوي للأرض ومجالها المغناطيسي هذا الإشعاع، لكن أطقم المتجهة إلى القمر أو المريخ تفتقر إلى هذه الحماية، ولا توجد مركبة فضائية بُنيت حتى الآن لديها درع كافٍ لوقفه. تعالج السترة هذه المشكلة بحماية رائد الفضاء بدلاً من المركبة بأكملها، مع التركيز على الأنسجة الحساسة للإشعاع مثل نخاع العظام والثدي والمعدة والقولون والأعضاء التناسلية.

يستخدم تصميم السترة البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)، وهو بلاستيك يحتوي على هيدروجين أكثر من الماء بالكتلة، مما يجعله درعًا فعالاً. للحفاظ على المرونة، قسم المهندسون البولي إيثيلين عالي الكثافة إلى آلاف القضبان السداسية، بطول يتراوح بين 9 و60 مليمترًا، محصورة بين طبقات قماش مرنة. حُسبت أطوال القضبان باستخدام معادلة بيث-بلوخ، التي تصف كيفية فقدان الجسيمات المشحونة للطاقة في المادة. بلغ وزن السترة 26 كيلوغرامًا على أرتميس 1، أي ما يعادل تقريبًا وزن درع فارس كامل من العصور الوسطى.

نظرًا لأن أرتميس 1 طارت بدون طاقم، ارتدت السترة جذعًا صناعيًا اسمه زوهار، بينما ذهب جذع مطابق اسمه هيلغا دون حماية. كان كلاهما مليئًا بآلاف أجهزة قياس الجرعات. جاء معظم الإشعاع المسجل من حزام فان ألين الداخلي للأرض، حيث لم تحدث عاصفة شمسية أثناء الرحلة. استخدم الفريق عبور الحزام كبديل، وبنوا محاكاة مونت كارلو التي طابقت قراءات أجهزة القياس في حدود خمسة بالمائة. ثم قاموا بنمذجة عاصفتين تاريخيتين: خفضت السترة الجرعة الفعالة بنحو 60% لحدث أغسطس 1972 وحوالي 40% لعاصفة أكتوبر 1989، التي كانت أكثر نشاطًا.

ارتداء السترة أثناء عاصفة كبيرة واحدة يمكن أن يطيل مسيرة رائد الفضاء المهنية بنحو 40 إلى 193 يومًا مقابل حد جرعة مدى الحياة البالغ 600 ملي سيفرت لدى ناسا، وهو ما يعادل ملجأ عواصف أوريون لكن مع إتاحة الحركة. السترة تفعل القليل ضد الأشعة الكونية المجرية، التي تصل باستمرار بطاقات أعلى. خفضت StemRad بالفعل وزن السترة من 26 إلى 16 كيلوغرامًا باستخدام بيانات أرتميس 1، بهدف الوصول إلى نسخة أخف يمكن ارتداؤها لأيام حول ذروة العاصفة. الدراسة منشورة على الرابط: http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adz1892.