Как полететь на Марс и остаться в живых?

Аэрокосмические агентства и компании планируют отправить людей на Марс уже в первой половине XXI века. Например, компания SpaceX хочет сделать это в 2024 году при помощи огромного космического корабля Starship. Но это гораздо более сложная задача, чем отправка людей на Луну, потому что полет займет очень много времени и космические путешественники непременно будут подвержены большой концентрации космического излучения. Так принято называть высокоэнергетические частицы, выбрасываемые Солнцем (SEP) и далекими галактиками (GCR), которые способы нанести человеческому организму непоправимый вред.

Недавно международная группа ученых решила узнать, в какое время компаниям лучше всего запускать людей на Марс и результаты их научной работы оказались весьма неожиданными. Они узнали, что проводить межпланетные полеты лучше всего в периоды, когда Солнце испускает больше всего вредных частиц.

Что такое космическое излучение?

Главной опасностью космоса является проходящее сквозь него излучение. Больший вред человеческому организму могут нанести галактические и солнечные лучи. Первые возникают при вспышках сверхновых и прилетают в Солнечную систему извне. Такие вспышки возникают раз в 30-50 лет, но звезд во Вселенной очень много, поэтому поток галактических космических лучей никогда не останавливается и имеют очень высокую энергию. Солнечные лучи возникают при возникновении вспышек на Солнце и тоже имеют определенную энергию, но более низкую.

Интенсивность каждого типа изучения напрямую зависит от активности Солнца. При ее высокой активности возникает больше солнечного излучения, но в ходе этого процесса в окружающем пространстве (в который входят Земля и Марс) образуется гелиосфера — оболочка, которая защищает нас от галактических лучей. Ученые считают, что так как солнечные лучи обладают меньшей мощностью лучше, если на космических путешественников будут воздействовать они, чем мощное галактическое излучение.

Опасность космической радиации

Но даже в «безопасные» периоды солнечной активности космическая радиация будет воздействовать на космический корабль и находящихся внутри людей. Десяток лет назад на примере животных ученые уже выяснили, что мощные галактические лучи могут разрушать структуру ДНК. Допустим, если космические частицы будут проходить через головной мозг астронавтов, они будут убивать нейронные клетки. В конечном итоге это может стать причиной возникновения необратимых нарушений в поведении членов экипажа. Если такое произойдет, миссия по отправке людей на Марс может быть провалена — внутри корабля даже может возникнуть убийственный конфликт.

Как защитить космонавтов от радиации?

Исходя из этого следует, что даже в период высокой солнечной активности и наличии защитной гелиосферы, длительность миссии по полету на Марс должна быть ограничена во времени. Чтобы выяснить оптимальную длительность программы, ученые прибегли к компьютерному моделированию. Они создали виртуальную модель человека и поместили его в условия с наличием космической радиации. Информация о ее интенсивности не была взята с воздуха, потому что ученые использовали данные о солнечной активности за период с 1997 по 2014 год. По данным научного издания Space Weather, эксперимент показал, что длительность космической миссии не должна превышать четырех лет. В противном случае космическое излучение может нанести путешественникам непоправимый урон по здоровью.

Конечно, ситуацию может спасти правильная обшивка космического корабля, которая максимально защищает от радиации. Было бы логично предполагать, что корпус корабля должен быть максимально толстым, но ученые в этом не уверены. В ходе изучения смоделированной обстановки выяснилось, что защитная оболочка корабля должна быть средней — если она будет толще обычного, опасные частицы смогут накапливаться в его структуре и медленно убивать членов экипажа. В конечном итоге получается, что для безопасного полета на Марс нужно:

• летать в период высокой солнечной активности;
• сделать это в течение четырех лет;
• летать на обычном корабле, без дополнительных слоев защиты от радиации.

Полет на Марс — это очень опасное приключение, в ходе которого могут погибнуть люди. Ведь мы не живем в сказке, где всегда и все прекрасно. Даже в научной сфере время от времени возникают ужасные катастрофы и организаторы полетов прекрасно об этом знают. Относительно недавно о рискованности полета на Марс объявил даже сам Илон Маск, причем он будто бы относится к этому как к чему-то, само собой разумеющемуся. Если подумать, то дела действительно обстоят именно так.

Аэрокосмические агентства и компании планируют отправить людей на Марс уже в первой половине XXI века. Например, компания SpaceX хочет сделать это в 2024 году при помощи огромного космического корабля Starship. Но это гораздо более сложная задача, чем отправка людей на Луну, потому что полет займет очень много времени и космические путешественники непременно будут подвержены большой концентрации космического излучения. Так принято называть высокоэнергетические частицы, выбрасываемые Солнцем (SEP) и далекими галактиками (GCR), которые способы нанести человеческому организму непоправимый вред. Недавно международная группа ученых решила узнать, в какое время компаниям лучше всего запускать людей на Марс и результаты их научной работы оказались весьма неожиданными. Они узнали, что проводить межпланетные полеты лучше всего в периоды, когда Солнце испускает больше всего вредных частиц.

Что такое космическое излучение?

Главной опасностью космоса является проходящее сквозь него излучение. Больший вред человеческому организму могут нанести галактические и солнечные лучи. Первые возникают при вспышках сверхновых и прилетают в Солнечную систему извне. Такие вспышки возникают раз в 30-50 лет, но звезд во Вселенной очень много, поэтому поток галактических космических лучей никогда не останавливается и имеют очень высокую энергию. Солнечные лучи возникают при возникновении вспышек на Солнце и тоже имеют определенную энергию, но более низкую.

Интенсивность каждого типа изучения напрямую зависит от активности Солнца. При ее высокой активности возникает больше солнечного излучения, но в ходе этого процесса в окружающем пространстве (в который входят Земля и Марс) образуется гелиосфера — оболочка, которая защищает нас от галактических лучей. Ученые считают, что так как солнечные лучи обладают меньшей мощностью лучше, если на космических путешественников будут воздействовать они, чем мощное галактическое излучение.

Опасность космической радиации

Но даже в «безопасные» периоды солнечной активности космическая радиация будет воздействовать на космический корабль и находящихся внутри людей. Десяток лет назад на примере животных ученые уже выяснили, что мощные галактические лучи могут разрушать структуру ДНК. Допустим, если космические частицы будут проходить через головной мозг астронавтов, они будут убивать нейронные клетки. В конечном итоге это может стать причиной возникновения необратимых нарушений в поведении членов экипажа. Если такое произойдет, миссия по отправке людей на Марс может быть провалена — внутри корабля даже может возникнуть убийственный конфликт.

Как защитить космонавтов от радиации?

Исходя из этого следует, что даже в период высокой солнечной активности и наличии защитной гелиосферы, длительность миссии по полету на Марс должна быть ограничена во времени. Чтобы выяснить оптимальную длительность программы, ученые прибегли к компьютерному моделированию. Они создали виртуальную модель человека и поместили его в условия с наличием космической радиации. Информация о ее интенсивности не была взята с воздуха, потому что ученые использовали данные о солнечной активности за период с 1997 по 2014 год. По данным научного издания Space Weather, эксперимент показал, что длительность космической миссии не должна превышать четырех лет. В противном случае космическое излучение может нанести путешественникам непоправимый урон по здоровью.

Конечно, ситуацию может спасти правильная обшивка космического корабля, которая максимально защищает от радиации. Было бы логично предполагать, что корпус корабля должен быть максимально толстым, но ученые в этом не уверены. В ходе изучения смоделированной обстановки выяснилось, что защитная оболочка корабля должна быть средней — если она будет толще обычного, опасные частицы смогут накапливаться в его структуре и медленно убивать членов экипажа. В конечном итоге получается, что для безопасного полета на Марс нужно:

• летать в период высокой солнечной активности;
• сделать это в течение четырех лет;
• летать на обычном корабле, без дополнительных слоев защиты от радиации.

Полет на Марс — это очень опасное приключение, в ходе которого могут погибнуть люди. Ведь мы не живем в сказке, где всегда и все прекрасно. Даже в научной сфере время от времени возникают ужасные катастрофы и организаторы полетов прекрасно об этом знают. Относительно недавно о рискованности полета на Марс объявил даже сам Илон Маск, причем он будто бы относится к этому как к чему-то, само собой разумеющемуся. Если подумать, то дела действительно обстоят именно так.