какая радиация на марсе в рентгенах

Ученые опубликовали первые оценки уровня радиации на поверхности Марса

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

МОСКВА, 9 дек — РИА Новости. Астронавты за год жизни на Марсе подвергнутся воздействию около 15 рентген ионизирующего излучения, что ставит под сомнение возможность существования жизни внутри почвы Красной планеты, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Science.

Высокий уровень радиации считается одним из главных препятствий на пути пилотируемых экспедиций на Марс. В частности, данные прибора RAD на борту марсохода, собранные во время полета к Красной планете, показали, что во время путешествия человек может получить дозу радиации, сопоставимую со смертельной.

С момента посадки на поверхность Марса в начале августа 2012 года, марсоход Curiosity непрерывно наблюдает за радиационным фоном на Красной планете при помощи RAD и отправляет собранные данные на Землю. Дональд Хасслер из Юго-Западного исследовательского института в городе Боулдер (США) и его коллеги проанализировали статистику по уровню радиации на Марсе за последние 300 дней и «перевели» ее на понятный нам язык.

По их расчетам, за день организм человека или других живых существ будет накапливать около 0,21 миллизиверта ионизирующего излучения, что в десятки раз больше, чем аналогичные значения для Земли. Как отмечают авторы статьи, это значение всего в 2 раза меньше, чем уровень радиации в открытом космосе, измеренный во время полета Curiosity от Земли к Марсу.

В общей сложности, за год жизни на Красной планете такой путешественник накопит около 15 рентген ионизирующего излучения, что в 300 раз больше предельной годовой дозы для работников атомной промышленности. Это сильно ограничивает время пребывания возможных путешественников на поверхности Красной планеты, которые вряд ли смогут провести там больше 500 дней без риска для здоровья.

Другим интересным следствием этого открытия стало то, что, по словам Хасслера и его коллег, микробы не могут существовать в верхних слоях почвы Марса, где они могли теоретически выжить после испарения его океанов и атмосферы в глубокой древности Красной планеты.

Источник

Радиация на Марсе: насколько всё плохо?

Интерес людей к Марсу серьезно вырос за последние несколько десятилетий. В дополнение к восьми активным миссиям, которые сейчас проходят на Красной планете или рядом с ней, к концу десятилетия на Марс отправится еще семь роботизированных модулей, марсоходов и орбитальных аппаратов. К 2030-м годам несколько космических агентств планируют развернуть пилотируемые миссии и на поверхности. Кроме того, есть еще довольно много добровольцев, готовых отправиться на Марс в один конец, и людей, ратующих за превращение его в наш второй дом. Все эти предложения также обращают наше внимание на опасности, которые подстерегают людей на Марсе. Помимо холодной, сухой среды, отсутствия воздуха и гигантских песчаных бурь, есть также такой вопрос, как радиация.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Пока на Марсе высокая радиация, говорить о его колонизации бессмысленно

Откуда на Марсе радиация?

У Марса нет защитной магнитосферы, как у Земли. Ученые считают, что в свое время в ядре Марса также были конвекционные потоки, создающие эффект динамо, который приводил в действие планетарное магнитное поле. Но примерно 4,2 миллиарда лет назад — видимо, из-за столкновения с крупным объектом или быстрого остывания ядра — этот эффект динамо исчез.

В результате в течение следующих 500 миллионов лет атмосфера Марса медленно улетучивалась при помощи солнечного ветра. Из-за потери магнитного поля и атмосферы, поверхность Марса подвергается воздействию гораздо более высоких уровней радиации, чем Земля. И в дополнение к постоянному воздействию космических лучей и солнечного ветра, вместе с солнечными вспышками Марс подвергается смертельным дозам стерилизующего излучения.

Исследования радиации на Марсе

В 2001 году NASA отправило на Марс космический аппарат Mars Odyssey, оснащенный специальным инструментом MARIE (Martian Radiation Experiment), который должен был измерить уровень радиации вокруг Марса.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Поскольку у Марса довольно тонкая атмосфера, радиация, зафиксированная Mars Odyssey, должна была быть практически такой же, как и на поверхности.

За 18 месяцев работы зонд Mars Odyssey обнаружил постоянную радиацию, уровень которой в 2,5 раза превышал уровень на Международной космический станции — 22 миллирад в день, или 8000 миллирад (8 Рад) в год. Космический аппарат также зафиксировал два солнечных протонных события, при которых уровень радиации поднимался до 2000 миллирад в день.

Для сравнения: люди в развитых странах подвергаются воздействию в среднем 0,62 Рад в год. И хотя исследования показали, что человеческий организм может выдержать дозу до 200 рад без каких-либо повреждений, длительное воздействие радиации марсианского уровня может привести ко всем видам проблем со здоровьем — острой лучевой болезни, повышенного риска развития рака, генетическим повреждениям и даже смерти.

Поэтому NASA и другие космические агентства придерживаются стратегии минимальных рисков при планировании миссий.

Как справиться с радиацией?

Первым посетителям Марса определенно придется столкнуться с повышенным уровнем радиации на поверхности. Более того, любые попытки колонизировать Красную планету также потребуют мер для минимизации воздействия. Несколько решений уже имеется — как краткосрочных, так и долгосрочных.

К примеру, NASA поддерживает работу нескольких спутников, которые изучают Солнце, космическую среду по всей Солнечной системе и отслеживают галактические космические лучи в надежде обеспечить лучшее понимание солнечной и космической радиации. Также в агентстве занимаются поисками лучших вариантов экранирования астронавтов и электроники.

В 2014 году NASA запустило Reducing Galactic Cosmic Rays Challenge, интенсивный конкурс с призом в 12 000 долларов, которыми будут поощрены лучшие идеи по снижению воздействия на космонавтов галактических космических лучей. После первого конкурса в апреле 2014 года последовал еще один в июле с общим призовым уже в 30 000 долларов за идеи, связанные с активной и пассивной защитой.

Когда дело доходит до долгосрочного пребывания и колонизации, в прошлом всплывали еще несколько идей. Например, как предлагали Роберт Зубрин и Дэвид Бейкер в плане миссии Mars Direct, жилища можно строить прямо в земле, которая будет естественной защитой от радиации.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Проект «Марса на Земле» для симуляции жизни на Красной планете

Предлагали также и создавать надувные модули, заключенные в керамике, созданной с помощью марсианского грунта. Этот план будет опираться на технику 3D-печати, известную как «спекание», когда песок превращается в расплавленный материал с помощью рентгеновских лучей.

MarsOne, некоммерческая организация, которая обещает колонизировать Марс в ближайшие несколько десятилетий, предлагает свой вариант защиты марсианских поселенцев от радиации. Организация предложила встроить экранирование в космический аппарат миссии, транспортное средство и жилой модуль. В случае солнечной вспышки, если защиты будет недостаточно, они предлагают создать специализированное радиационное убежище (расположенное в полой емкости для воды) внутри их Mars Transit Habitat.

Но самое радикальное предложение по снижению воздействия включает перезапуск ядра планеты для восстановления ее магнитосферы. Для этого нам нужно разжижить внешнее ядро, чтобы оно снова могло конвектировать вокруг внутреннего ядра. Собственное вращение планеты начнет создавать эффект динамо и магнитное поле будет генерироваться.

Как жить на Марсе?

Учеными из Национального института наук синтеза (NIFS) в Японии в 2008 году было проведено исследование, в котором рассмотрели возможность создания искусственного магнитного поля вокруг Земли. Обнаружив, что за последние 150 лет интенсивность магнитного поля упала на 10%, они выступили за создание окружающих планету сверхпроводящих колец, которые могли бы компенсировать будущие потери.

С несколькими изменениями, такая система может быть адаптирована для Марса. Она будет создавать магнитное поле, которое может помочь экранировать поверхность от части вредоносной радиации. И если терраформаторы смогут создать на Марсе атмосферу, такая система также защитит ее от солнечного ветра.

Наконец, исследование, проведенное в 2007 году исследователями из Института минералогии и петрографии в Швейцарии, показало, как выглядит ядро Марса. Используя алмазную камеру, ученые смогли воспроизвести условия давления на железо-серные и железо-никель-серные системы, которые соответствуют центру Марса.

Они обнаружили, что при температурах марсианского ядра (порядка 1227 градусов по Цельсию), внутреннее ядро было бы жидким, но внешнее — слегка затвердевшим. Это сильно отличается от земного ядра, в котором отвердевание внутреннего ядра высвобождает тепло, которое сохраняет внешнее расплавленным, рождая таким образом эффект динамо и магнитное поле.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Отсутствие твердого внутреннего ядра на Марсе будет означать, что однажды жидкое внешнее ядро должно было иметь другой энергетический источник.

Каким-то образом этот источник иссяк, и внешнее ядро затвердело, положив конец эффекту динамо. Однако их исследование также показало, что остывание планеты могло бы привести к отвердению ядра в будущем, поскольку либо богатые железом твердые вещества провалились бы в центр, либо сульфиды железа кристаллизовались бы в ядре.

Другими словами, ядро Марса однажды может стать твердым, нагревая внешнее ядро и расплавляя его. В сочетании с собственным вращением планеты, это будет вырабатывать эффект динамо, который однажды снова запустить магнитное поле планеты. Если это правда, то колонизация Марса и безопасное проживание на нем будет вопросов времени — нужно будет подождать, пока ядро кристаллизуется.

По-другому никак. В настоящее время радиация на поверхности Марса довольно опасна. Поэтому любые полеты на планету в будущем будут принимать во внимание радиационную защиту и контрмеры. И все, кто останется на Марсе надолго, должны будут либо закопаться глубже в землю, либо оградить себя от солнечных и космических лучей.

Но необходимость — мать изобретения, не так ли? И раз уж нам нужно начинать колонизировать другие миры, если мы хотим выжить как вид, нам придется прибегать к инновационным решениям.

Источник

Curiosity рассказал о радиации в космосе

Curiosity имеет на борту прибор RAD для определения интенсивности радиоактивного облучения. В ходе своего полета к Марсу Curiosity производил замеры радиационного фона, а сегодня об этих результатах рассказали ученые, которые работают с NASA. Поскольку марсоход летел в капсуле, а датчик радиации располагался внутри, то эти замеры практически соответствуют тому радиационному фону, который будет присутствовать в пилотируемом космическом корабле.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Результат не вдохновляет — эквивалентная доза поглощенного радиационного облучения в 2 раза превосходит дозу МКС. И в четыре — ту, которая считается предельно допустимой для АЭС.
какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

То есть шестимесячный полет к Марсу примерно равносилен 1 году проведенному на околоземной орбите или двум на атомной электростанции. Учитывая, что общая длительность экспедиции должна составить около 500 суток, перспектива открывается не оптимистичная.
Для человека накопленная радиация в 1 Зиверт повышает риск раковых заболеваний на 5%. NASA позволяет своим астронавтам за свою карьеру, набирать не более 3% риска или 0,6 Зиверта. С учетом того, что на МКС ежедневная доза составляет до 1 мЗв, то предельный срок пребывания астронавтов на орбите ограничивается примерно 600 сутками за всю карьеру.
На самом Марсе радиация должна быть примерно в два раза ниже чем в космосе, из-за атмосферы и пылевой взвеси в ней т.е. соответствовать уровню МКС, но точных показателей еще не публиковали. Интересны будут показатели RAD в дни пылевых бурь — узнаем насколько марсианская пыль является хорошим радиационным экраном.

Сейчас рекорд пребывания на околоземной орбите принадлежит 55-летнему Сергею Крикалеву — на его счету 803 суток. Но он набрал их с перерывами — всего он совершил 6 полетов с 1988 по 2005 год.
какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Прибор RAD состоит из трех кремниевых твердотельных пластин, выступающих в качестве детектора. Дополнительно он имеет кристалл йодида цезия, который используется в качестве сцинтилятора. RAD установлен так, чтобы во время посадки смотреть в зенит и захватывать поле в 65 градусов.
какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Фактически это радиационный телескоп, который фиксирует ионизирующие излучения и заряженные частицы в широком диапазоне.
какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Радиация в космосе возникает в основном из двух источников: от Солнца — во время вспышек и коронарных выбросов, и от космических лучей, которые возникают во время взрывов сверхновых или других высокоэнергетических событий в нашей и других галактиках.
какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах
На иллюстрации: взаимодействие солнечного «ветра» и магнитосферы Земли.

Космические лучи составляют основную долю радиации в межпланетном путешествии. На них приходится доля излучения в 1,8 мЗв в сутки. Лишь три процента облучения накоплено Curiosity от Солнца. Это связано еще и с тем, что полет проходил в сравнительно спокойное время. Вспышки повышают суммарную дозу, и она приближается к 2 мЗв в сутки.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах
Пики приходятся на солнечные вспышки.

Нынешние технические средства более эффективны против солнечной радиации, которая имеет невысокую энергию. Например, можно оборудовать защитную капсулу, где космонавты смогут скрываться во время солнечных вспышек. Однако, от межзвездных космических лучей не защитят даже 30 см алюминиевые стены. Свинцовые, вероятно, помогли бы лучше, но это значительно повысит массу корабля, а значит затраты на его выведение и разгон.

Наиболее эффективным средством минимизации облучения должны стать новые типы двигателей, которые существенно сократят время полета до Марса и обратно. NASA сейчас работает над солнечным электрореактивным двигателем и ядерным тепловым. Первый может в теории разогнаться до 20 раз быстрее современных химических двигателей, но разгон будет очень долгим из-за малой тяги. Аппарат с таким двигателем предполагается направить для буксировки астероида, который NASA хочет захватить и перевести на окололунную орбиту для последующего посещения астронавтами.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Наиболее перспективные и обнадеживающие разработки по электрореактивным двигателям ведутся по проекту VASIMR. Но для путешествия к Марсу солнечных панелей будет недостаточно — понадобится реактор.

Ядерный тепловой двигатель развивает удельный импульс примерно втрое выше современных типов ракет. Суть его проста: реактор нагревает рабочий газ (предполагается водород) до высоких температур без использования окислителя, который требуется химическим ракетам. При этом предел температуры нагрева определяется только материалом из которого изготовлен сам двигатель.
какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Но такая простота вызывает и сложности — тягой очень сложно управлять. NASA пытается решить эту проблему, но не считает разработку ЯРД приоритетной работой.

Применение ядерного реактора еще перспективно тем, что часть энергии можно было бы пустить на генерацию электромагнитного поля, которое бы дополнительно защищало пилотов и от космической радиации, и от излучения собственного реактора. Эта же технология сделала бы рентабельной добычу воды на Луне или астероидах, то есть дополнительно стимулировала коммерческое применение космоса.
Хотя сейчас это не более чем теоретические рассуждения, не исключено, что именно такая схема станет ключом к новому уровню освоения Солнечной системы.

Источник

Радиация в полёте на Марс

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

На сегодня имеется крайне ограниченный опыт пилотируемых полётов людей в межпланетном пространстве. Только двадцать четыре человека совершали экспедиции за пределы земной магнитосферы в программе Apollo, но длительностью не более двух недель. На Марс же лететь около полугода в одну сторону. Поэтому сегодня источником знаний о радиационных угрозах у других планет выступают исследования на борту околоземной Международной космической станции, немногочисленная статистика лунных полётов, дозиметрические измерения на межпланетных зондах, наземные эксперименты на животных и оценки по математическим моделям.

▍ Кратко о космической радиации

Радиацией называют ионизирующее излучение, которое в космосе испускается во время событий, связанных с выделением энергии: процессы на Солнце, взрывы сверхновых, аккреционные диски чёрных дыр, выбросы квазаров… По физическим свойствам радиацию можно разделить на фотонное излучение — рентген и гамма-лучи; и корпускулярное излучение — электроны, протоны, альфа-частицы, тяжёлые заряженные частицы, вторичные нейтроны. По источнику, космическое излучение разделяется на солнечное и галактическое (включая внегалактическое).

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Разделение этих типов излучения крайне важно для понимания специфики межпланетных полётов. Например, в земной атомной энергетике приходится учитывать прежде всего гамма и нейтронное излучение. В космосе же гамма незначительна, а нейтроны возникают только от взаимодействия космических лучей с атмосферой, грунтом или корпусом корабля. Зато в открытом космосе наиболее опасными частицами оказываются протоны (ядра атома водорода), альфа (ядра атома гелия) и ядра атомов более тяжёлых элементов.

У Земли есть ещё радиационные пояса, но стартующий на межпланетные орбиты корабль пересекает наиболее опасную их часть всего за полчаса, поэтому в контексте длительных полётов ими можно пренебречь. Про сами радпояса уже рассказывалось ранее.

При оценке радиационного воздействия сейчас обычно оперируют двумя единицами: в греях измеряется энергия поглощённого излучения, а в зивертах — биологический эквивалент этого излучения. Разница между ними в факторе, имеющем прекрасное название «коэффициент качества». Он означает насколько пагубное для организма воздействие оказывает радиация. Для примера, одинаковая в греях доза гамма излучения и нейтронного излучения в зивертах будет различаться до двадцати раз — нейтроны намного опаснее, т.е. выше их коэффициент качества.

▍ Откуда мы знаем о межпланетной радиации?

В космонавтике применяется несколько разных методов регистрации радиации, одни показывают фон в реальном времени, а другие накапливают воздействие и позволяют оценить суммарную дозу. Например советские лунные «Зонды» несли на борту т.н. «ядерные фотоэмульсии» — чувствительную к радиации фотоплёнку, проявление которой позволяло оценить дозу, накопленную внутри спускаемого аппарата корабля.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Астронавты Apollo носили на теле активные дозиметры на основе газоразрядной камеры, и пассивные термолюминесцентные и полимерные детекторы.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Сейчас на МКС и лунных аппаратах чаще всего запускают полупроводниковые кремниевые детекторы.

Радиацию у Луны и на Луне принялись изучать ещё до пилотируемых полётов. Так, первая успешно севшая автоматическая станция «Луна-9» несла на борту счётчик Гейгера, орбитальная «Луна-10» также несла несколько детекторов для разных типов излучения. Американцы тщательно регистрировали радиационные условия по пути на Луну и возле неё в 1966-67 гг в многомесячных наблюдениях на пяти аппаратах Lunar Orbiter.

Дозиметрические исследования велись и на орбитальных аппаратах нашего века. Индийцы считали дозу болгарским дозиметром на аппарате Chandrayaan 1 в 2008 году. NASA пять лет собирала данные дозиметром на аппарате LRO. Год назад свои результаты с поверхности Луны опубликовали и китайцы.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

По пути на Марс и около него космическое излучение изучалось американским прибором RAD на марсоходе Curiosity, и российско-болгарским прибором на европейском орбитальном зонде ExoMars.

Ещё дальше залетела автоматическая межпланетная станция Rosetta. Она пролетала и рядом с Марсом и улетала до орбиты Юпитера, в своей погоне за кометой 67P Чурюмова-Герасименко.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

▍ Какова доза в межпланетном пространстве?

Данные с вышеперечисленных аппаратов я свёл в общую таблицу. Указанная толщина экранирования в пересчёте на алюминий — это усреднённое значение. Так, на ExoMars детектор с одной стороны прикрывает пара миллиметров алюминия, а с другой — пара метров всего четырёхтонного зонда. У Curiosity немного лучше — он летел в аэродинамическом кожухе, который по своим экранирующим свойствам не сильно отличается от пилотируемых кораблей современного типа.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Суточные показания в таблице тоже усреднённые, например, повышенная, по сравнению с остальными, доза экипажа Apollo — это результат неоднократного пересечения радиационных поясов Земли. Данные по «Зондам» брались из двух источников, где они отличаются в несколько раз. Во всех остальных случаях, американские результаты не противоречат измерениям приборов других стран, что делает безосновательными подозрения сторонников лунного заговора о недостоверных показаниях в программе Apollo.

В целом, грубое приближение, без учёта колебаний фона из-за солнечной активности, позволяет утверждать, что средняя доза в межпланетном пространстве составляет около 0,5 миллигрей в сутки. В биологическом эквиваленте это около 2 миллизиверт. Примерно столько средний житель России получает за полгода, а экипаж Международной космической станции за 3-4 дня. Высоко, но не смертельно.

Специалисты Института медико-биологических проблем РАН оценили суммарную дозу при полёте на Марс туда-обратно менее чем в 0,7 зиверт за 350 суток. По современным требованиям радиационной безопасности для российских космонавтов, за всю их карьеру допустимо накопление дозы 1 зиверт, что на 3% повышает риск онкологических заболеваний в течение жизни. Получается, что с точки зрения радиационной безопасности на Марс можно слетать и вернуться только один раз.

Для примера, космонавт Геннадий Падалка, налетал на МКС 878 суток, и, с точки зрения радиационного воздействия, слетал на Марс и возвращается домой.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Доза же на поверхности Марса — это тема для отдельного разбора.

Поскольку эффекты длительного воздействия межпланетной радиации на людей не изучались, некоторые учёные тренируются на мышах и крысах. Однако к их результатам нужно относиться осторожно, важна корректность поставленного опыта. Несколько лет назад была новость о том, что аналог космической радиации повредил мозги мышей и они поглупели. Если же углубиться в детали, то окажется, что мышкам жарили мозги по 1 миллигрей в день (то есть в два раза выше, чем показывают дозиметры в космосе) и исключительно нейтронами (у которых коэффициент качества в 5 раз выше, чем у космического фона). В результате подопытные животные получали дозу в десять раз больше чем ожидается в пилотируемой экспедиции.

Данные по смертности участников лунных полётов показывают повышенный процент смертей от сердечно-сосудистых заболеваний, по сравнению с околоземными астронавтами. Но пока для далеко идущих выводов слишком малая выборка (семь случаев), и рано говорить о прямой угрозе межпланетной среды. Хотя эксперименты на мышах также показали, что сочетание имитации невесомости и облучения тяжёлыми заряженными частицами способно нанести вред сердечно-сосудистой системе.

▍ Можно ли защититься от космической радиации?

Вспомним, у нас есть два типа радиации: солнечная и галактическая. Хотя состав этих космических лучей примерно одинаковый — протоны, альфа, и тяжёлые ядра — но они отличаются количеством и энергией. Солнечных заряженных частиц больше, но их энергия ниже, и эта разница определяет разницу в средствах защиты.

Существует распространённый стереотип, что главная опасность в космосе от солнечных вспышек. Но если изучить данные измерений Curiosity, LRO и Rosetta за пределами околоземного магнитного поля, то окажется, что в суммарной накопленной дозе космических аппаратов вклад солнечных вспышек не превышает 25%. Вместе эти три аппарата пробыли в космосе более 15 лет, то есть статистика собрана немалая, однако ни один из них не попадал под мощную солнечную вспышку, которые бывают примерно раз в 10 лет, вроде случившейся 4 августа 1972 года. По результатам моделирования, такая вспышка способна дать экипажу до 4 зиверт за несколько дней, а это лучевая болезнь с риском смертельного исхода (хотя такая доза считалась допустимой для экипажей Apollo). Правда в моделировании 4 зиверта насчитали для содержимого алюминиевой сферы толщиной 2 см, а в среднем полностью снаряжённый космический корабль, типа командного модуля Apollo или российского модуля МКС «Звезда», экранирует примерно как 10 см алюминия, что снизило бы дозу в несколько раз.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Солнечные вспышки опасны, но от них можно защититься. Мы это знаем благодаря автоматической межпланетной станции Rosetta. У неё на борту было два дозиметра, один на солнечной стороне, второй на теневой. Когда в зонд прилетела мощная солнечная вспышка, то облучение освещённого прибора значительно возросло, теневой же показал лишь незначительные флуктуации.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Внимательное наблюдение за Солнцем позволяет предсказывать наиболее опасные вспышки — солнечные протонные события — примерно за несколько минут. Их должно хватить, чтобы сориентировать летящий марсианский корабль «хвостом» к Солнцу, и защитить экипаж. Гораздо опаснее мощные вспышки во время выхода в открытый космос, и тут служба наблюдения за космической погодой оказывается жизненно важна.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Несмотря на серьёзную опасность мощных солнечных вспышек, в межпланетных перелётах они — не главная проблема. Основной радиационный вред во время полёта на Марс исходит от галактических космических лучей, и рукотворной защиты от них нет. Они способны прошивать хоть 10 см, хоть 50 см алюминия, и летят со всех сторон, поэтому прикрыться кораблём не получится. И здесь единственная наша подмога — это солнечные вспышки! Точнее, солнечный ветер — низкоскоростные потоки солнечных заряженных частиц, которые несут с собой магнитные поля, от центра Солнечной системы к гелиопаузе, туда где заканчивается межпланетное пространство и начинается межзвёздное.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Ещё в докосмическую эру, регистрируя потоки вторичных заряженных частиц в атмосфере Земли, учёные заметили, что их интенсивность падает в периоды высокой солнечной активности. Оказалось солнечные выбросы заряженных частиц и магнитных полей тормозят и рассеивают галактические лучи. Это явление назвали солнечная модуляция галактических космических лучей, а кратковременное падение интенсивности галактического излучения во время солнечных вспышек — «Форбуш-эффект». Разница межпланетного радиационного фона, в зависимости от солнечной активности меняется в два-три раза: в солнечный максимум самая низкая доза. Измерения Curiosity и ExoMars велись примерно на середине этого цикла, а на Луну люди летали в период более высокой активности Солнца.

какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть фото какая радиация на марсе в рентгенах. Смотреть картинку какая радиация на марсе в рентгенах. Картинка про какая радиация на марсе в рентгенах. Фото какая радиация на марсе в рентгенах

Суммируя все данные теперь понятно, чтобы обеспечить максимально радиационно безопасный перелёт до Марса, нужно соблюсти несколько условий:

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *