Напоследък темата за изследването и колонизирането на Марс излезе от научната фантастика. САЩ, Европа, Русия и
Те са застрашени от радиация.
Излъчване от космоса. Защо хората са в безопасност на Земята?
На първо място, частиците енергия, които излитат от Слънцето в резултат на гигантски слънчеви изригвания, са опасни за хората.
В допълнение към ракети, огромни облаци -изхвърляния на коронална маса - съдържащи милиард тона слънчев материал, понякога експлодират на повърхността на слънцето. Все по-често учените вярват, че изхвърлянията на коронални маси играят доминираща роля при контролирането на най-мощното излъчване от Слънцето: частици слънчева енергия или SEP (слънчеви енергийни частици).
SEP са частици (предимно протони, носъщо електрони и йони), летящи с толкова високи скорости, че някои от тях достигат Земята, на 150 милиона километра, за по-малко от час.
Радиацията е енергията, съдържаща се велектромагнитни вълни или носени от частици. Енергията се прехвърля, когато вълна или частица се сблъскат с нещо друго, например астронавт или компонент в космически кораб. SEP са опасни, защото могат да преминат през кожата, освобождавайки енергия и унищожавайки клетките или ДНК по пътя си. Такова увреждане може да увеличи риска от рак по-късно в живота или, в краен случай, да причини остра лъчева болест в краткосрочен план.
Защо хората са в безопасност на Земята?
На Земята хората са застраховани срещу тази вреда. Но защо?
Защитният „магнитен балон“ на Земята - магнитосфера- отхвърля повечето слънчеви частици. Атмосферата също така потиска всички частици, които проникват в нея. Международната космическа станция се движи по ниска околоземна орбита, докато е под защитата на Земята, а корпусът на станцията също помага да се защити екипажът от радиация.
Земята е в центъра на огромен син балон с форма на комета.
Магнитният балон на Земята, наречен магнитосфера,показано в синьо. Магнитосферата осигурява естествена защита от космическа радиация, като отклонява повечето от заредените слънчеви частици от Земята.
Кредит: Космически център Andøya / Тронд Абрахамсен
Но извън магнитния обхват на Земята, изследователите на хората могат да се сблъскат със сурова радиация от космоса.
Стратегия за защита на космонавтите
Основната стратегия на мозъчния тръстработа в космоса - за използване на всяка налична маса на кораба. Те го преразпределят по такъв начин, че да запълват зони, които са неадекватно защитени и да насочват членовете на екипажа към добре защитени зони.
Колкото по-голяма е масата между екипажа и радиацията, толкова по - голяма епо-вероятно е опасните частици да предадат енергията си, преди да стигнат до екипажа. На Луната астронавтите могат да изсипват лунната почва или да реголитат своите скривалища, като се възползват от естествените защитни материали на околната среда. Но що се отнася до дизайна на космическия кораб, разчитането на неговия размер за защита скоро става скъпо, тъй като за изстрелването на по-голяма маса се изисква повече гориво.
Екипът на Джонсън работи за разработване на методиекраниране без добавяне на допълнителни материали. Астронавтите няма да могат да летят в "специална радиационна защита". Законите за разпределение на полезния товар на кораб са такива, че всеки обект, с който лети екип от астронавти, трябва да бъде многоцелеви.
За космическия кораб "Орион" те се развихаплан за астронавтите да изградят временен подслон от наличните налични материали, включително складови помещения, които вече са на борда, или запаси от храна и вода. Ако на Слънцето избухне нова буря, толкова силна, колкото през ерата на мисиите Аполон, екипажът на Орион ще бъде в безопасност.
Джесика Вос (на преден план), замСпециалистът по здравеопазване и медицински технологии Orion и астронавтът Ан Макклейн (на заден план) демонстрира план за радиационна защита на типичен космически кораб Orion. По време на събитието SEP екипажът ще използва торби за съхранение на борда на Orion, за да създаде плътен подслон от радиация.
Други екипи в НАСА се справят с радиационния проблемкреативни решения, разработване на технологии като носими жилетки и устройства за увеличаване на масата, както и електрически заредени повърхности, които отклоняват радиацията.
Също така, опитен космически дизайнерскафандри Ейми Рос от космическия център Джонсън на НАСА в Хюстън разработва нови костюми за Луната и Марс. Именно образците на нейния прототип скафандър отидоха на Марс в мисията за постоянство за проверка и анализ.
Постоянството стартира. Как ще ни подготви за колонизирането на Марс?
Как да се предпазите от слънцето? Основни проблеми
За да предпази астронавтите от бури с частицислънчева енергия, трябва да знаете кога ще се случи такава буря. Но потоците от частици са непостоянни и трудни за предвиждане. Природата на бурните слънчеви изригвания все още не е напълно изяснена.
В идеалния случай можете да разгледате активнаобласт на слънцето, вижте как се развива и се опитайте да предскажете кога ще настъпи изригването. Проблемът е, че дори да можете да предскажете изригвания и изхвърляния на коронална маса, само малка част всъщност произвежда частици, които са опасни за астронавтите.
Ричардсън
И ако SPE се появят, е труднопредскажете къде ще отидат. Силовите линии на магнитното поле са магистрала за заредени частици, но когато слънцето се върти, пътищата се превръщат в спирали. Някои частици се избиват поради извивките на полевите линии. В резултат на това те могат да се разпространят из Слънчевата система под формата на огромен мъглив облак.
Слънчевата светлина на 7 август 1972 г. бешезаписано от Соларната обсерватория на Big Bear в Калифорния. Този конкретен изблик, известен като избухване на морски кончета поради формата на светлите зони, предизвика мощно събитие на SEP, което може да навреди на астронавтите, ако мисията Аполо е била в ход по това време.
Модели за предсказване кога ще се появятSEP са в ранните етапи на развитие. Един от тях използва пристигането на по-леки, по-бързи електрони, за да предскаже потока от по-тежки протони, които ще последват, които са по-опасни.
Учените разчитат на хелиофизични мисии на НАСАза разработване на модели за прогнозиране на космическото време. Това помага да се позиционират космически кораби на различни гледни точки между Слънцето и Земята. Стартирала през 2018 г., соларната сонда Parker на NASA лети по-близо до Слънцето от всеки друг космически кораб преди него. Космическият кораб ще проследява SEP в близост до техния източник. Това ще бъде ключът към разгадаването на това как слънчевите изригвания ускоряват частиците.
Времето също има значение.Слънцето преминава през 11-годишни цикли на висока и ниска активност. По време на слънчевия максимум Слънцето е покрито в области с високо магнитно напрежение, които са готови да изригнат. По време на слънчевия минимум, когато има малко или никакви слънчеви петна, изригванията са редки.
Докато учените продължават да се усъвършенстваттехните модели, хелиофизичният космически кораб на НАСА вече предоставя наблюдения, за да даде на астронавтите пълна картина, разбиране и прогнозиране на опасностите. И най-важното - разрешение за изпълнение на мисии. Ако на Слънцето няма активни петна, учените могат уверено да кажат, че няма да има вълна от слънце.
Друга опасност. Излъчване от съседни галактики
Вторият вид космическа радиациясе разпространява дори по-далеч от частиците слънчева енергия. Галактическите космически лъчи - частици на отдавна избухнали звезди другаде в Млечния път - постоянно бомбардират Слънчевата система с близки светлинни скорости. Ако частиците на слънчевата енергия са внезапен дъжд, тогава галактическите космически лъчи са по-скоро постоянен дъжд. Но дъждовният дъжд също може да бъде неудобен.
Слънчевата система е в центъра на два големи лилави мехурчета, представляващи хелиосферата. Златните ивици се отразяват навсякъде.
Това изображение показва Слънчевата система имагнитният балон на Слънцето, хелиосферата, която се простира далеч извън своите граници. Ярките ивици представляват космически лъчи. По време на слънчевия максимум, когато хелиосферата стане по-силна, тя блокира повече космически лъчи.
Център за космически полети на NASA Goddard / Концептуална лаборатория за изображения
Космическите лъчи са склонни да бъдат повечепо-мощен дори от най-енергийните слънчеви частици. Същият космически кораб, който предпазва екипажа от частици слънчева енергия, няма да може да задържа космически лъчи на разстояние, така че космическите лъчи представляват сериозен проблем, особено при дълги мисии като пътуване до Марс, което ще отнеме от шест до 10 месеца.
Въпреки че SEP е трудно да се предвиди, галактическикосмическите лъчи пристигат с постоянна скорост. За една секунда около 90 космически лъча удрят точка в космоса с размерите на топка за голф. Междувременно по време на дъждовен дъжд може да има още 1000 частици, движещи се през това пространство с размер на топка за голф. Тази скорост помага да се определят границите на радиация и продължителността на мисията. В този е водещата стратегия на НАСА за ограничаване на излагането на космически лъчи. НАСА следи индивидуалните дози на астронавтите, за да гарантира, че не са изложени на излишна радиация.
Космическите лъчи са съставени от тежки елементикато хелий, кислород или желязо. Масивните частици разбиват атомите, когато се сблъскат с нещо, било то астронавт или дебелите метални стени на космически кораб. Ударът причинява поток от допълнителни частици - вторично излъчване, което допълнително изостря опасността от космически лъчи.
Излагането на космически лъчи също е свързано сслънчев цикъл. При относителното спокойствие на слънчевия минимум космическите лъчи лесно проникват в слънчевото магнитно поле. Но по време на слънчевия максимум, магнитният балон на Слънцето се засилва с увеличаване на слънчевата активност, отблъсквайки някои нарушители от галактиките. Колкото и да е странно, вредното лъчение помага да се неутрализират други опасни лъчения.
Прочетете също
- Създаден начин за ликвидиране на паразити, като блокира всички пътища на техния метаболизъм
- Защо учените толкова се интересуват от Церера? Всичко за планетата, на която активно търсят живот
- След въвеждането на руската ваксина при доброволци са открити 144 нежелани реакции