Мечта человечества о межпланетных путешествиях сталкивается с фундаментальным и пока непреодолимым барьером — космической радиацией. Давайте детально разберёмся, что она собой представляет и какие вызовы бросает современным космическим технологиям.
Что такое космическая радиация и почему она так опасна?
Радиация — ключевая проблема освоения космоса. Космическая радиация (КР) — это сложный поток заряженных частиц разной природы и интенсивности. Основной вклад в дозу облучения вносят протоны, особенно во время редких, но мощных солнечных вспышек. Наряду с ними присутствуют электроны, которых больше, но их энергия значительно ниже.
Однако КР — это не только солнечные лучи. Гораздо более коварны галактические космические лучи (ГКЛ), состоящие из протонов и ядер тяжёлых элементов, таких как гелий. Их поток слабее, но энергия колоссальна — в миллионы раз превышает возможности земных ускорителей вроде Большого адронного коллайдера. ГКЛ действуют постоянно и изотропно, «убивая медленно, но верно». Защититься от них крайне сложно, что делает их главной угрозой для длительных миссий, например, к Марсу.
Исследования, проведённые в 2000-х годах, дают тревожные прогнозы: во время полёта к Красной планете космонавты получат такие дозы облучения, что риск смерти от рака составит 10% для мужчин и около 17% для женщин. Кроме того, тяжёлые ядра в составе ГКЛ могут вызвать катаракту и повреждения мозга.
Мнение науки и позиция ведущих космических агентств
«Учёные пока не нашли способов полностью исключить влияние космической радиации… её можно только уменьшить», — заявил в 2018 году директор Института земного магнетизма РАН Владимир Кузнецов. Проблема настолько серьезна, что ей занимается специальный комитет ООН по мирному использованию космического пространства.
Если посмотреть на стратегические задачи ведущих предприятий отрасли, например, РКК «Энергия», становится очевидно: реализация пилотируемых межпланетных экспедиций, развитие космического туризма и создание новых транспортных систем невозможны без решения проблемы радиационной защиты. На нынешнем уровне технологий пилотируемый полёт на Марс выглядит практически неосуществимым.
Это подтверждают и заявления экспертов. Так, на заседании совета «Роскосмоса» и РАН в 2018 году звучало мнение, что создание окололунной станции малоинтересно именно из-за высоких доз радиации, которые не позволят космонавтам находиться там постоянно.
Фантастические проекты и суровая реальность
Пока надёжной защиты от радиации в открытом космосе (на расстояниях свыше 1000 км от Земли) не существует. МКС находится в относительно безопасной зоне, на высоте 350-400 км, но для полётов к Луне и Марсу этого недостаточно. Все ведущие космические державы осознают проблему, но чёткого пути её решения пока нет, особенно когда речь идёт о непредсказуемых солнечных вспышках.
В поисках выхода рождаются проекты, граничащие с научной фантастикой. Один из них — лунная база Patron Moon от корпорации «Стратегические пункты управления» (входит в «Роскосмос»). Это заглубляемое в грунт сооружение с мини-АЭС, рассчитанное на 50 человек. Его ключевая идея — использовать слой лунного грунта (реголита) толщиной до 41 метра в качестве естественного щита от радиации. Проект оценивается в 462 млн долларов, а его реализацию планируют на 2028 год.
Однако такой подход ставит философский вопрос: нужно ли будущим покорителям космоса, подобно кротам, зарываться глубоко под поверхность, чтобы её изучать? Не логичнее ли за оставшиеся до реализации подобных проектов годы сосредоточиться на разработке активных средств защиты, которые позволили бы людям безопасно работать на поверхности небесных тел? Это тема для отдельного и серьёзного обсуждения.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Пилотируемые полёты на Марс: действительно ли это осуществимо в ближайшем будущем.