Мечты людей о дальних космических путешествиях и посещениях иных планет Солнечной системы постоянно наталкиваются на одну, совершенно непреодолимую преграду - космическую радиацию. Попытаемся разобраться, что же это такое и что необходимо делать с данным природным явлением при существующем уровне развития современных космических технологий.
Радиация – это, по сути дела, основная проблема при освоении окружающего нас космического пространства. Космическая радиация ( КР ) при этом представляет собой поток заряженных элементарных частиц различной природы и интенсивности: от протонов, имеющих положительный знак заряда и вносящих наибольший вклад в суммарную дозу радиоактивного излучения, к примеру, при вспышках на Солнце, происходящих не чаще одной в несколько лет, до электронов с противоположным отрицательным знаком заряда, которых в составе КР всегда в 10-100 раз больше, но энергия которых, тем не менее, в 100 раз меньше, чем у протонов. Вместе с тем, КР представляет собой сложное, многоплановое природное явление, включающее в себя не только солнечные космические лучи ( КЛ ), но также и галактические лучи ( ГЛ ), состоящие, в том числе, из протонов и заряженных ядер более тяжёлых элементов (например, ядер гелия ). И хотя поток ГЛ на пять-шесть порядков меньше, чем у солнечных КЛ, энергию они имеют колоссальнейшую (почти миллиард триллионов электронвольт, то есть, в миллион раз большую, чем получается на мощнейшем земном ускорителе - Большом адронном коллайдере )! Галактическое излучение изотропно, оно действует постоянно, «убивая медленно, но верно». Именно ГЛ представляют главную опасность при длительных межпланетных перелетах, так как защититься от них намного сложнее, чем от любого иного вида космических излучений. Серьёзные оценочные исследования, осуществлённые в 2005-2006 гг. профессором Юджином Паркером ( Eugene Parker ) из университета г.Чикаго (США), показали, что в процессе полёта к Марсу космонавты будут получать такую дозу радиации, что от рака погибнет каждый десятый отправившийся в космос мужчина и каждая шестая женщина. Кроме того, тяжелые ядра лития, бериллия и бора, также входящие в состав ГЛ, при этом могут стать причиной катаракты глаз и повреждений мозга.
«Ученые пока не нашли способы полностью исключить влияние космической радиации на космонавтов и спутники, её можно только уменьшить…» - сообщил 28.11.2018 года в интервью «РИА Новости» директор Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н. В. Пушкова РАН Владимир Кузнецов. Это настолько серьёзный вопрос, что им занимается специально созданный для этого комитет ООН по мирному использованию космического пространства, где в его научно-техническом подкомитете имеется программа по долгосрочной устойчивой космической деятельности, в рамках которой изучаются все проблемы, которые мешают развитию космоса, и, в частности, проблема космической погоды, создающая опасности для спутников и космонавтов.
С другой стороны, если обратиться к тем задачам, которые осуществляет в своей повседневной деятельности ведущее предприятие космической отрасли страны ПАО РКК «Энергия», а именно:
1.Создание транспортной пилотируемой космической системы нового поколения,
2.Развитие космического туризма,
3.Разработка космических систем для межпланетных экспедиций,
4.Разработка и создание космических телекоммуникационных систем с использованием крупноразмерных космических антенн и отражателей,
то первые три из четырёх перечисленных выше программ могут быть реализованы лишь при наличии высокоэффективной защиты людей и оборудования от всепроникающего космического излучения, настолько опасного, что пилотируемый полёт, к примеру, на Марс на сегодняшний день является идеей, практически неосуществимой.
Об этом же недвусмысленно было заявлено и на совместном заседании Научно-технического совета «Роскосмоса» и Совета по космосу Российской Академии наук в ноябре 2018 г., когда директор Института космических исследований РАН Анатолий Петрукович сообщил, что создание «…окололунной станции гораздо менее интересно из-за высокой дозы радиации..., космонавты не могут находиться там постоянно и научных целей для этой станции не так много…», что является в определённой степени научным лукавством: поскольку, когда не знаешь, как решить возникшую проблему – заяви о её никчёмности… Тем не менее, осваивать ближний Космос ( Луну, Марс и иные планеты Солнечной системы ) нам придётся в любом случае, ведь на кону независимость России в области высоких технологий космического назначения. Каким образом могут быть осуществлены в ближайшем будущем эти грандиозные планы не знаем, к сожалению, ни мы ( что следует из заявлений экспертов из Российской Академии наук, приведённых выше ), ни наши, к счастью, потенциальные конкуренты типа Илона Маска ( главы компании SpaceX ), стремящиеся максимально быстро отправить на Марс как можно большее количество увлечённых космосом людей без каких-либо гарантий их обратного возвращения на Землю. На сегодняшний день ( начало 2020 г. ) ни одна страна в мире не обладает надёжными выходными (позволяющими работать за пределами космического корабля ) скафандрами, а также - космическими аппаратами, способными гарантированно и эффективно защищать людей от воздействия радиации в условиях открытого космического пространства ( то есть, на расстоянии не менее 1000 км от поверхности Земли ). Международная космическая станция (МКС) в данном случае не в счёт, поскольку она находится в «щадящей» радиационной зоне, на высоте 350-400 км, что видно из приводимой ниже схемы воздействия факторов космического пространства на организм человека в различных ситуациях. Вместе с тем, все, кто осуществляет на сегодняшний день активную космическую деятельность на планете ( а это - США, Китай, Европа и Россия ), осознают, что надо что-то предпринимать, но никто не знает как и в каком направлении надо при этом действовать… Ведь защититься от тех же
непрогнозируемых радиационных вспышек на Солнце в настоящее время практически нет никакой возможности.
При этом для колонизации, к примеру, Луны и проведения исследований на её поверхности ( где уровень радиации, заметим, вдвое выше, чем на поверхности Марса ) разрабатываются такие фантастические проекты, при которых профессиональные сценаристы фильмов о космосе просто «отдыхают и нервно курят где-то в сторонке»: так, например, корпорация "Стратегические пункты управления" ( СПУ ), являющаяся одним из предприятий «Роскосмоса», предлагает проект лунной базы с небольшой атомной электростанцией, на которой смогут жить несколько десятков человек. Согласно материалам предприятия, имеющимся в распоряжении «РИА Новости» ( от 13 октября 2019 г. ), проект базы для колонизации Луны получил название Patron Moon. Она представляет собой заглубляемое в грунт сооружение, внутри которого имеются универсальный стыковочный люк, многофункциональные буры, три выдвижных цилиндра с отсеками для проживания людей и стволопроходческая буровая установка на конце. Разработка и создание лунной базы с мини-АЭС оценивается предприятием в 462 миллиона долларов. Её предполагается отправить на Луну в 2028 году на ракете-носителе сверхтяжелого класса "Енисей". После прилунения Patron Moon дистанционно заглубится в грунт ( для защиты опять же от космической радиации ), а уж затем на неё, эту базу, доставят людей.
Сооружение имеет следующие характеристики: масса - 70 тонн, глубина максимального погружения в грунт - 41 метр, суммарный объем цилиндров - 624 кубических метра, вместимость - до 50 человек.
Корпорация, как было заявлено, планирует сдавать места на базе в аренду. При этом средняя стоимость аренды места площадью десять квадратных метров для одного человека (с учетом полета с Земли и обратно не более трех суток) составит от 10 до 30 миллионов долларов. Разработчики полагают, что это позволит окупить Patron Moon за год.
Таким образом, согласно проекту, описываемое сооружение будет размещено на Луне с единственной целью: за счёт использования реголита ( поверхностного слоя сыпучего грунта ), обладающего, как предполагается, значительными антирадиационными свойствами, защитить потенциальных исследователей небесного тела от нешуточного уровня КР на его поверхности. Однако сразу же возникает встречный вопрос: а надо ли это делать? Надо ли покорителям космоса, как кротам, зарываться на весьма приличную глубину ( более 40 метров ) под поверхностью естественного спутника Земли и при этом надеяться досконально изучить и освоить лунные окрестности? Не проще ли в течение тех же ближайших 7-8 лет, что остались до завершения проекта Patron Moon , попытаться реализовать технологии, которые уже известны и разработаны ( но по различным причинам до сих пор не внедрены ), и изучать и колонизировать ту же Луну и Марс, находясь не внутри планет, а на их поверхности? Но это уже тема для последующих обсуждений…
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Пилотируемые полёты на Марс: действительно ли это осуществимо в ближайшем будущем.