По заявлениям Илона Маска не долго осталось ждать до первых полетов на Луну и Марс. Но данные полеты в космос дарят дозу радиации, которая смертельно опасна для человека. Давайте разберёмся, как планируется защищать космические корабли от радиационной опасности и что ждёт человечество в будущем.
Радиация: враг номер один в космосе
Космическая радиация — это потоки высокоэнергетических частиц, поступающих от Солнца и галактических источников. Земля защищена мощным магнитным полем и атмосферой, которые останавливают большую часть излучения. Но в открытом космосе никаких щитов нет, и космонавты подвергаются повышенной опасности.
Известно, что длительное пребывание в космосе может привести к заболеваниям крови, снижению иммунитета, генетическим мутациям и увеличению риска рака. Так что защищать космонавтов от радиации — первоочередная задача для космических миссий.
Традиционные методы защиты
Самым распространенным способом защиты является экранирование — размещение толстых защитных стенок из алюминия или свинца вокруг обитаемых модулей. Проблема в том, что толстые стенки тяжелые, а грузоподъемность ракет ограничена. Приходится находить компромисс между массой и уровнем защиты.
Еще один способ — использование воды и полиэтилена. Вода и пластик отлично поглощают нейтроны и гамма-лучи, поэтому в кораблях предусматривают отделения, заполненные жидкостями и материалами, богатыми водородом.
Третий метод — магнитные щиты. Идея заключается в создании мощных магнитных полей, отклоняющих опасные частицы. Однако реализация этого метода затруднительна из-за высоких энергозатрат и сложного оборудования.
Современные технологии защиты
Сегодня наука предлагает новые подходы к защите от радиации. Например, в лабораториях испытывают биологически активные вещества, которые снижают последствия облучения. Антиоксидантные препараты и витамины уже применяются для профилактики лучевой болезни.
Ещё одна перспективная технология — создание синтетических материалов, обладающих хорошей защитой от радиации.
В настоящее время NASA разрабатывает материал на основе нанотрубок нитрида бора (BNNTs). Данный материал является легким и будет встраиваться в обшивку корабля и материал скафандров. Однако данная разработка находится еще в процессе исследования и тестирования.
Разработка новых двигателей
Одним из способов уменьшения суммарной дозы излучения является сокращение полетного времени.
С текущим уровнем технологий до красной планеты можно добраться за 9 месяцев. Проект Starship от компании SpaceX обещает доставку за менее чем 6 месяцев. Ядерные ракетные двигатели (ЯРД) могли бы сократить время в пути до полутора-двух месяцев.
В НАСА, Китае и России ведутся работы по разработке данных двигателей. Но их создание при должном финансировании возможно не раньше 40 годов XXI века.
Будущее защиты от радиации
Какие перспективы открываются перед наукой? Во-первых, продолжаются исследования новых материалов, способных поглотить максимальное количество радиации. Во-вторых, разрабатываются системы раннего предупреждения о солнечной активности, чтобы успеть укрыться от потока частиц.
Наконец, активно внедряются методы регенерации поврежденных клеток и органов, позволяющие восстанавливать здоровье космонавтов после пребывания в космосе.
Заключение
Радиация — серьезный враг в космосе, но человечество учится справляться с угрозой. Современные технологии и научные исследования позволяют защищать космонавтов и сохранять их здоровье. Будем надеяться, что в ближайшем будущем межпланетные путешествия станут безопасными и доступными для всех желающих.