Излучение может ограничить полеты на Марс с экипажем

Международная группа ученых подсчитала, что миссия на Марс с экипажем должна длиться не более четырех лет, чтобы не поставить под угрозу здоровье астронавтов из-за длительного воздействия космической радиации.

Планирование полета на Марс с экипажем будет одной из самых сложных задач среди всех попыток исследования, когда-либо предпринимавшихся человечеством. Каждый аспект такого многолетнего приключения будет иметь сложное влияние на все остальные факторы, что приведет к постоянному перетягиванию каната, поскольку ученые и инженеры будут искать компромиссы для выполнения требований миссии.

Полет на Марс

Помимо таких вопросов, как тип двигателя, численность экипажа, рацион питания и тысячи других, при планировании также необходимо учитывать постоянно присутствующую опасность радиации. Оказавшись за пределами защитной оболочки атмосферы Земли и ее магнитного поля, астронавты окажутся во власти космических лучей от Солнца и галактики, поэтому возникает вопрос: как минимизировать такую угрозу?

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Согласно недавнему исследованию, в котором приняли участие ученые из Калифорнийского университета, Массачусетского технологического института, Сколковского института науки и технологий и GFZ Potsdam, ключ к защите астронавтов, отправляющихся на Красную планету, - это вопрос времени и защитного материала.

Важным моментом является то, что космическая радиация не является постоянной. Она изменяется в зависимости от активности Солнца, которое может показаться неизменным, но на самом деле является переменной звездой с основным периодом в 11 лет, в течение которого его активность возрастает и снижается.

Существует два источника космических лучей. Один из них - Солнце, которое выбрасывает солнечные энергетические частицы (SEP). Они, как правило, легче и имеют меньшую энергию, чем галактические космические лучи (ГКЛ), которые генерируются сверхновыми, черными дырами, квазарами и подобными высокоэнергетическими явлениями. Эти ГКЛ-лучи часто состоят из очень тяжелых частиц, летящих со скоростями и энергиями, к которым едва ли можно приблизиться в самых мощных ускорителях частиц на Земле, и со временем могут нанести значительный ущерб живым тканям.

Хорошая новость заключается в том, что Солнце может служить временным щитом от ГКЛ. Когда Солнце наиболее активно, солнечные ветры становятся очень сильными и могут препятствовать воздействию ГКЛ, что означает, что астронавты будут подвергаться воздействию в основном менее мощных SEP, а ГКЛ будут скорее уменьшенным фоновым излучением.

Согласно расчетам авторов исследования, поскольку активность ГКЛ является самой низкой в период от шести до 12 месяцев после максимума солнечной активности, миссия на Марс продолжительностью менее двух лет будет практичной. Однако миссия, длящаяся более четырех лет, подвергнет экипаж опасному уровню радиации до возвращения на Землю, что накладывает верхний предел на время миссии.

Одной из причин такого ограничения является характер радиационной опасности. Наибольшую опасность представляют ГКЛ, поскольку они настолько сильны, что когда исследователи использовали модели человеческих органов и поместили их за различные экраны, проблемой стал сам экранирующий материал.

Существует много различных способов экранировать астронавта, включая тяжелые металлические пластины, резервуары с водой или плиты из полимеров низкой плотности. Проблема заключается в том, что достаточно тяжелый экран для обеспечения прямой защиты не только создает проблемы с весом космического корабля, но и может испускать вторичное излучение, поскольку космические лучи расщепляют атомы в экране.

"Это исследование показывает, что, хотя космическая радиация накладывает строгие ограничения на вес космического аппарата и время запуска, а также создает технологические трудности для полетов человека на Марс, такая миссия вполне жизнеспособна", - говорит Юрий Шприц, исследователь-геофизик Калифорнийского университета. опубликовано econet.ru по материалам newatlas.com

Лучшие публикации в Telegram-канале Econet.ru. Подписывайтесь!

Подписывайтесь на наш youtube канал!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet