Радиация может ограничить полеты на Марс четырьмя годами

В сериале SYFY «Ковчег» (теперь транслируемом на канале Peacock!) команде исследователей предстоит пережить долгое путешествие от Земли до Проксимы Центавра b, находящейся на расстоянии 4,2 световых лет. Отправление в путешествие такого масштаба кажется практически невозможным из-за невероятных расстояний. Проксима Центавра — соседняя звезда, но нашим самым быстрым машинам потребуются тысячи лет, чтобы добраться туда. Путешествие даже к достопримечательностям нашей Солнечной системы потребует миссий, рассчитанных на годы.

СВЯЗАННЫЙ: Предстоящий солнечный максимум раскрасит небо северным сиянием

Например, полет туда и обратно с экипажем займет примерно два года. Из-за того, как Земля и Марс движутся по своим орбитам, трудно сократить время этой миссии, не создав гораздо более быстрые космические корабли. С определенной точки зрения, возможно, имело бы смысл отправить марсианских исследователей на длительный срок. Если вы рассчитываете на два года путешествия, вы хотите, чтобы пребывание стоило затраченных усилий. Однако новое исследование предполагает, что миссии на Марс не должны длиться более четырех лет и должны запускаться только в определенное время, чтобы минимизировать риск космической радиации.

Когда дело доходит до переселения людей на другую планету, возникает множество проблем. Доставить их туда живыми и в хорошем настроении – задача непростая, и это только начало. Как только они приземлятся на Марсе, им понадобится укрытие от непогоды, воздух для дыхания, еда для еды и вода для питья, и все это придется производить на месте или приносить из дома. Ученые всего мира работают над решением этих проблем в преддверии пилотируемой миссии на Марс, но любому, кто покинет относительную безопасность Земли, также придется бороться со смертельной радиацией из космоса.

Фото: Elen11/Getty Images

Когда вы находитесь на Земле, вас защищает от космической радиации непосредственно сама планета. Все, что приближается к вам с одной стороны космоса, попадет в планету раньше, чем в вас. Вы также менее заметно защищены магнитным полем Земли, которое ведет себя как своего рода силовое поле, защищая вас от взрывов космической энергии. Астронавты на низкой околоземной орбите также пользуются той же защитой. Даже на высоте 250 миль над поверхностью они окружены магнитным полем планеты, а Земля находится за их спиной, но как только вы покинете магнитосферу Земли, вы подвергнетесь всей мощи солнечных энергетических частиц (СЭП) и галактических космических лучей. (ГКЛ).

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Space Weather, интенсивность обоих типов космического излучения во многом определяется солнечной активностью, по крайней мере, в пределах нашей Солнечной системы. По мере того, как Солнце проходит свой 11-летний солнечный цикл, в зависимости от количества каждого типа происходят соответствующие приливы и отливы. Когда Солнце находится в максимуме солнечной активности, мы видим больше SEP и меньше GCR. Падение ГКЛ является результатом дополнительного магнитного экранирования от самого Солнца в период максимума. Обратное верно, когда Солнце находится в солнечном минимуме.

Исследователи провели моделирование, подсчитав наиболее безопасное время для того, чтобы покинуть планету и отправиться в марсианское путешествие. Они рекомендуют дату запуска на уровне солнечного максимума или около него, когда Солнце находится в самой активной фазе. Это даст астронавтам величайшую естественную защиту от космических лучей. По их расчетам, при оптимальной защите вы можете безопасно провести четырехлетнюю миссию, прежде чем вернуться обратно под защиту магнитосферы Земли.

Как ни странно, добавление дополнительной защиты не обязательно продлевает время миссии и, по сути, может увеличить дозу, получаемую астронавтами внутри корабля или здания. Это происходит из-за вторичного излучения, возникающего в результате взаимодействия между энергичными ГКЛ и самой защитой. Важно отметить, что в исследовании рассматривались только широко используемые алюминиевые экраны. Существующие и новые композитные материалы могут обеспечить улучшенную защиту и увеличить время полета.

Полный выход из системы и путь к другой звезде — это совсем другой класс проблем. Вероятно, именно поэтому экипажу «Ковчега Один» приходится так тяжело. «Поймай ковчег», который сейчас транслируется на Peacock!