Планування місії на марс з екіпажем було б однією з найскладніших завдань будь-якої спроби дослідження, коли-небудь зробленої людством. Кожен аспект такого багаторічного пригоди матиме комплексний вплив на всі інші фактори, викликаючи постійне перетягування каната, оскільки вчені та інженери шукають компроміси для виконання вимог місії.
Поряд з такими речами, як тип двигуна, чисельність екіпажу, дієта і тисячі інших речей, при плануванні також необхідно враховувати постійну небезпеку радіації. Опинившись поза захисною оболонкою атмосфери землі і її магнітного поля, астронавти опиняться у владі космічних променів сонця і більшої галактики, тому питання в тому, як мінімізувати таку загрозу?
Згідно з недавнім дослідженням, в якому беруть участь дослідники з каліфорнійського університету в лос-анджелесі, массачусетського технологічного інституту, сколковського інституту науки і технологій і gfz в потсдамі, ключем до захисту космонавтів, що летять на червону планету, є час і матеріал захисту.
Важливим моментом є те, що космічне випромінювання непостійне. Вона змінюється в залежності від активності сонця, яке може здатися незмінним, але насправді це змінна зірка з великим періодом в 11 років, протягом якого вона росте і спадає.
Є два джерела космічних променів. Один з них-сонце, яке викидає частинки сонячної енергії (sep). Вони, як правило, легше і мають нижчу енергію, ніж галактичні космічні промені (гкл), які генеруються надновими, чорними дірами, квазарами і подібними явищами з високою енергією. Ці промені гкл часто складаються з дуже важких частинок, що летять зі швидкістю і енергією, які навряд чи досяжні в найпотужніших прискорювачах частинок на землі, і з часом можуть завдати значної шкоди живій тканині.
Хороша новина в тому, що сонце може діяти як тимчасовий щит від гкл. Коли сонце найбільш активне, сонячні вітри стають дуже сильними і можуть відображати гкл, а це означає, що астронавти в основному будуть піддаватися впливу менш енергійних пвс, а гкл будуть більшою мірою зменшеним фоновим випромінюванням.
Згідно з розрахунками дослідження, оскільки активність гкл знаходиться на найнижчому рівні протягом шести-12 місяців після максимальної сонячної активності, політ на марс тривалістю менше двох років буде практичним. Проте місія, яка тривала більше чотирьох років, піддасть екіпаж небезпечним рівням радіації перед поверненням на землю, що встановлює верхню межу часу місії.
Одна з причин цього обмеження – характер радіаційної небезпеки. Найбільшу небезпеку становлять гкл, оскільки вони настільки енергійні, що, коли дослідники використовували моделі людських органів і поміщали їх за різними щитами, сам захисний матеріал ставав проблемою.
Є багато різних способів захистити космонавта, включаючи пластини з важкого металу, резервуари з водою або плити з полімерів низької щільності. Проблема полягає в тому, що екран, достатньо важкий, щоб забезпечити прямий захист, не тільки викликає проблеми з вагою космічного корабля, але також може випромінювати вторинне випромінювання, оскільки космічні промені розщеплюють атоми на екрані.
“це дослідження показує, що хоча космічне випромінювання накладає суворі обмеження на те, наскільки важким може бути космічний корабель і на час запуску, а також представляє технологічні труднощі для польотів людей на марс, така місія життєздатна”, – говорить юрій шприц, дослідник-геофізик каліфорнійського університету в лос-анджелесі.
Нагадаємо, раніше повідомлялося, що .
