WASHINGTON - Dengan bantuan manekin bernama Helga dan Zohar serta sensor yang ditempatkan di dalam pesawat antariksa, para ilmuwan telah mengumpulkan data berharga tentang paparan radiasi bagi astronot di luar medan magnet Bumi yang melindungi dan memperoleh wawasan tentang cara melindungi mereka dengan lebih baik dalam perjalanan luar angkasa yang panjang seperti ke Mars.

Para peneliti telah merilis pengukuran awal tingkat radiasi yang dialami di dalam pesawat antariksa Orion NASA selama misi Artemis I tanpa awak selama 25 hari pada tahun 2022 di sekitar bulan dan kembali ke Bumi.

Data radiasi berkelanjutan diperoleh menggunakan instrumen termasuk HERA NASA dan sensor EAD Badan Antariksa Eropa.

Bahaya yang ditimbulkan oleh radiasi merupakan perhatian utama yang harus ditangani jika astronot akan melaksanakan misi jangka panjang di luar orbit Bumi. Program Artemis bertujuan untuk mengembalikan astronot ke permukaan bulan dekade ini dan membangun pangkalan di sana sebagai pendahuluan bagi eksplorasi manusia di Mars di masa mendatang.

Sumber-sumber seperti sinar kosmik galaksi dan partikel yang ditembakkan melalui ruang angkasa selama jilatan matahari dapat menempatkan astronot pada risiko tinggi terhadap penyakit radiasi, peningkatan risiko kanker seumur hidup, masalah sistem saraf pusat, dan penyakit degeneratif.

Helga dan Zohar, yang dirancang untuk mewakili tubuh perempuan manusia, berada di kapsul Orion sebagai pengganti astronot, dengan sensor internal yang mengukur paparan radiasi pada kulit dan organ dalam mereka. Zohar mengenakan rompi pelindung radiasi. Helga tidak mengenakan perlindungan apa pun.

"Helga dan Zohar adalah `hantu radiasi` - manekin canggih yang meniru respons tubuh manusia terhadap radiasi, dilengkapi dengan sensor untuk mengukur laju dosis di berbagai organ," kata fisikawan Stuart George dari Space Radiation Analysis Group di Johnson Space Center NASA di Houston, salah satu penulis studi yang diterbitkan dalam jurnal Nature.

"Hantu-hantu ini dirancang untuk menggambarkan tubuh perempuan, karena perempuan biasanya memiliki kepekaan yang lebih tinggi terhadap radiasi daripada laki-laki. Data yang dikumpulkan dari hantu-hantu ini memberikan wawasan berharga tentang bagaimana radiasi diendapkan di seluruh tubuh, khususnya selama transit sabuk Van Allen dan penerbangan antarplanet," George menambahkan.

Dua wilayah radiasi, yang disebut sabuk Van Allen, mengelilingi Bumi.

"Saat ini kami sedang mengerjakan evaluasi data akhir untuk Helga dan Zohar, dan kumpulan data lengkap akan keluar dalam beberapa bulan ke depan," termasuk tentang efisiensi perlindungan rompi Zohar, kata fisikawan radiasi dan penulis utama studi Thomas Berger dari Institute of Aerospace Medicine di Pusat Dirgantara Jerman di Cologne.

Area di dalam kapsul yang dirancang untuk memiliki perisai radiasi paling banyak, termasuk "tempat perlindungan badai" bagi astronot selama peristiwa cuaca luar angkasa seperti jilatan matahari, ditemukan memberikan perlindungan hingga empat kali lebih banyak daripada area pesawat ruang angkasa yang paling sedikit terlindungi.

Ini memvalidasi desain untuk misi masa depan, kata Berger. Paparan sinar kosmik galaksi di dalam Orion - partikel energik yang melintasi alam semesta - sekitar 60% lebih rendah daripada paparan yang diukur di atas wahana antariksa tanpa awak sebelumnya, yang menunjukkan manfaat dari wahana antariksa yang dirancang untuk perisai radiasi.

"Sinar kosmik antariksa ini menarik karena membentuk sebagian besar paparan untuk penerbangan antariksa jangka panjang, jadi pengukuran ini penting untuk tinggal lama di bulan dan transit masa depan ke Mars," kata George.

Orientasi Orion selama penerbangan memengaruhi paparan radiasi, yang turun setengahnya ketika wahana antariksa itu berbelok 90 derajat saat terbang melewati sabuk Van Allen bagian dalam.

"Ini karena radiasi sabuk Van Allen cukup terarah, dan pembalikan itu memberikan lebih banyak perisai ke jalur radiasi," kata George.

Medan magnet Bumi menyediakan selubung pelindung di sekitar planet itu terhadap radiasi antariksa. Stasiun Antariksa Internasional mengorbit di dalamnya. Selama misi Artemis I, Orion melakukan perjalanan lebih jauh daripada wahana antariksa lain yang dibuat untuk manusia, menjelajah jauh melampaui medan magnet.

"Kami memiliki banyak pengukuran
"Pelindung radiasi pada misi berawak di orbit rendah Bumi, tetapi sangat sedikit untuk misi di luar perlindungan yang ditawarkan oleh medan magnet Bumi. Yang kami miliki dilakukan oleh misi sains planet di mana perisai radiasi jauh lebih ringan daripada pada wahana berawak seperti yang digunakan untuk Artemis," kata George.