Hydrogél pohltí kozmické lúče, aby ochránil cestujúcich vesmírom
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 19. 2. 2025
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Hydrogél je niečo, čo väčšina z nás pozná z toho, že sa používa v kontaktných šošovkách, obväzoch na popáleniny či géloch na vlasy. V budúcnosti by sa však mohol použiť aj na ochranu astronautov pred nebezpečenstvom smrteľného kozmického žiarenia na dlhých vesmírnych cestách.
Jedným z hlavných rizík cestovania vesmírom je dlhodobé vystavenie kozmickému žiareniu. Mimo zemskej atmosféry je astronaut na palube Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) vystavený asi 72 milisievertom (mSv) kozmického žiarenia počas šesťmesačnej služobnej cesty alebo ekvivalentu niekoľkoročného vystavenia, ktoré by absorboval na Zemi.
Ešte horšie je to na jednej z plánovaných misií na Mars, keď sa medziplanetárna sonda odváži za hranice ochranného magnetického poľa Zeme. Ak by takáto vesmírna plavba trvala tri roky, posádka by prijala viac ako 1 000 mSv, čo je takmer 200-násobok expozície na Zemi.
Rýchlosť môže pomôcť minimalizovať toto vystavenie, ale hlavnou ochranou je nejaký druh tienenia, ktoré dokáže absorbovať žiarenie skôr, ako môže spôsobiť škodu. So svojou hustotou a množstvom atómov vodíka je voda obzvlášť účinná. Obloženie vesmírnej lode nádržami s vodou by veci pekne zjednodušilo.
No problém je v tom, že voda je kvapalina. V beztiažových podmienkach vesmíru sa voda môže presúvať, ako sa jej páči, a zanecháva medzery v tienení. Horšie je, že voda môže unikať, čo môže spôsobiť rôznu neplechu, od skratovania elektrických obvodov až po novú hrozbu pre astronautov, že sa utopia v hlbokom vesmíre.
Na základe nového výskumu vedcov z Polymer Chemistry and Biomaterials Group (PBM) na Gentskej univerzite v Belgicku je jedným z riešení zachytenie vody vo vnútri pokročilého superabsorpčného polyméru (SAP), ktorý nasáva vodu tak, ako nijaký iný. Vystavte ho vode a SAP zväčší hmotnosť niekoľko stokrát, pretože vytvorí hydrogél. Vytvarujte ho pomocou 3D tlače a máte ochranu proti kozmickému žiareniu.
Podľa ESA by takýto hydrogél nefungoval len ako štít pre kozmické lode, ktorý by sa nepreskupoval a netesnil, ale mohol by sa použiť aj na obloženie skafandrov. To je obzvlášť dôležité, pretože tienená kozmická loď nie je príliš dobrá, keď ju astronaut opustí. Tienené obleky by umožnili posádkam stráviť viac času na vesmírnych prechádzkach alebo na planetárnych výpravách. Aj keby bol oblek prepichnutý, hydrogél by zostal na mieste, čo by nositeľovi umožnilo dostať sa do bezpečia. Môže byť dokonca nakonfigurovaný tak, aby fungoval ako tesniaci prostriedok – podobne ako ten, ktorý sa používa v palivových nádržiach vojenských lietadiel.
„Neustále sa hľadajú ľahké materiály na ochranu pred žiarením,“ povedal Peter Dubruel. „V našej aktivite Discovery sme úspešne demonštrovali, že použitie hydrogélov je bezpečné vo vesmírnych podmienkach. V tomto nadväzujúcom projekte aplikujeme rôzne techniky na tvarovanie materiálu do 3D štruktúry a škálovanie výrobného procesu, aby sme sa mohli priblížiť k industrializácii.“
