Що стосується планування місій на Марс та інших віддалених місцях Сонячної системи, то загроза, викликана радіацією, стала чимось слоном у кімнаті. Незалежно від запропонованої НАСА «Подорож на Марс», планів SpaceX проводити регулярні польоти на Марс або будь-якого іншого плану відправлення екіпажних місій за межі низької орбіти Землі (LEO), тривалого впливу космічної радіації та ризиків для здоров'я, які це створює. безперечна проблема.
Але, як свідчить стара приказка, «для кожної проблеми є рішення»; не кажучи вже про те, що «необхідність - це винахідництво». І як нещодавно заявили представники Програми досліджень НАСА на людях, виклик, який постає космічне випромінювання, не буде стримувати агентство від його цілей розвідки. Між радіаційним захистом і зусиллями, спрямованими на пом’якшення наслідків, NASA планує продовжувати місію на Марс і за його межами.
З початку космічної доби вчені зрозуміли, як поза межами магнітного поля Землі простір пронизаний радіацією. Сюди входять галактичні космічні промені (GCRs), події сонячних частинок (SPEs) та радіаційні пояси Van Allen, які містять захоплене космічне випромінювання. Багато чого було засвоєно також за допомогою МКС, який продовжує надавати можливості для вивчення впливу впливу космічного випромінювання та мікрогравітації.
Наприклад, хоча він орбітує в магнітному полі Землі, космонавти отримують в десять разів більше радіації, ніж люди, в середньому, на Землі. NASA здатна захистити екіпажів від SPE, рекомендуючи їм шукати притулку в більш захищених районах станції - таких як російський сервісний модуль "Зірка" або побудована в США лабораторія Destiny.
Однак GCR є більшою проблемою. Ці енергетичні частинки, які в основному складаються з високоенергетичних протонів і атомних ядер, можуть надходити з будь-якого місця нашої галактики і здатні проникати навіть до металу. Що ще гірше, коли ці частинки прорізаються через матеріал, вони генерують каскадну реакцію частинок, посилаючи нейтрони, протони та інші частинки в усі сторони.
Це "вторинне випромінювання" іноді може бути більшим ризиком, ніж самі GCR. І останні дослідження показали, що загроза, яку вони представляють живій тканині, також може мати каскадний ефект, коли пошкодження однієї клітини може потім поширитися на інші. Як пояснила доктор Ліза Сімонсен, науковець з космічних випромінювань з HRP НАСА:
«Однією з найскладніших частин подорожі людини до Марса є ризик радіаційного опромінення, впливу повітря та довгострокових наслідків для здоров'я. Це іонізуюче випромінювання подорожує по живих тканинах, накопичуючи енергію, яка спричинює структурну шкоду ДНК та змінює багато клітинних процесів. "
Щоб вирішити цей ризик, НАСА в даний час оцінює різні матеріали та концепції для захисту екіпажів від GCR. Ці матеріали стануть невід'ємною частиною майбутніх місій з глибокого космосу. Експерименти із залученням цих матеріалів та їх включенням до транспортних засобів, місць існування та космічних костюмів зараз проводяться в лабораторії космічної радіації НАСА (NSRL).
У той же час NASA також розслідує фармацевтичні контрзаходи, які можуть виявитись ефективнішими, ніж захист від радіації. Наприклад, йодид калію, діетилентріамін пентаацетинова кислота (DTPA) та барвник, відомий як «прусський синій», десятиліттями використовувались для лікування променевої хвороби. Під час тривалих місій космонавтам, ймовірно, потрібно буде приймати щоденні дози променевих препаратів, щоб зменшити вплив радіації.
Технології виявлення та пом'якшення космічного випромінювання також розробляються за допомогою розширених систем розвідувальних систем NASA. До них відносяться гібридний електронний оцінювач випромінювання космічного корабля "Оріон" та ряд персональних та експлуатаційних дозиметрів для МКС. Існують також існуючі інструменти, які, як очікується, зіграють важливу роль, коли розпочнеться місія екіпажу на Марс.
Хто може забути детектор оцінки випромінювання (RAD), який був одним з перших приладів, надісланих на Марс з метою конкретного інформування майбутніх зусиль з розвідки людини. Цей прилад відповідає за виявлення та вимірювання випромінювання на Марсіанській поверхні, будь то випромінювання з космосу або вторинне випромінювання, яке виробляється космічними променями, що взаємодіють з марсіанською атмосферою та поверхнею.
Через ці та інші препарати багато хто з NASA, природно, сподіваються, що ризики радіації в космосі можуть і будуть вирішені. Як заявив Пат Траутман, керівник стратегічного аналізу NASA щодо стратегічних досліджень людини, в останній заяві прес-служби NASA:
"Деякі люди думають, що радіація не дозволить NASA відправляти людей на Марс, але це не така ситуація. Коли ми додамо різні методи пом'якшення наслідків, ми впевнені, що це призведе до успішної місії на Марсі зі здоровим екіпажем, який проживе дуже довге та продуктивне життя після повернення на Землю.
Вчені також займаються постійними дослідженнями космічної погоди з метою розробки кращих інструментів прогнозування та контрзаходів. І останнє, але не менш важливе, багато організацій прагнуть розробити менші, швидші космічні апарати з метою скорочення часу подорожі (а отже, і впливу радіації). У сукупності всі ці стратегії необхідні для тривалих космічних польотів на Марс та в інші місця по всій Сонячній системі.
Зрозуміло, що ще є чимало досліджень, які потрібно провести, перш ніж ми з певністю зможемо сказати, що командировані місії на Марс і за його межами будуть безпечними або, принаймні, не становлять ніяких керованих ризиків. Але той факт, що NASA зайнятий вирішенням цих потреб з різних куточків, свідчить про те, наскільки вони прагнуть бачити подібну місію в найближчі десятиліття.
"Марс - це найкращий варіант, який ми маємо зараз для розширення довгострокової людської присутності", - сказав Троутман. "Ми вже знайшли цінні ресурси для утримання людини, такі як водяний лід трохи нижче поверхні та минулі геологічні та кліматичні докази того, що на Марсі свого часу були умови, придатні для життя. Те, що ми дізнаємось про Марс, розкаже нам більше про минуле та майбутнє Землі та може допомогти відповісти, чи існує життя за межами нашої планети ».
Крім NASA, Роскосмос, Китайське національне космічне агентство (CSNA) також висловили зацікавленість у проведенні екіпажу на місії на Червону планету, можливо, між 2040-ми або пізніше 2060-х. Поки Європейське космічне агентство (ЄКА) не має активних планів щодо відправки космонавтів на Марс, вони вважають створення Міжнародного місячного селища головним кроком до цієї мети.
Поза державним сектором, такі компанії, як SpaceX та некомерційні організації, як MarsOne, також розслідують можливі стратегії захисту та пом’якшення проти космічної радіації. Елон Маск виявився досить голосно (особливо пізно) щодо своїх планів найближчим часом проводити регулярні поїздки на Марс, використовуючи міжпланетну транспортну систему (ІТС) - також відому як BFR - не кажучи вже про створення колонії на планеті.
І Баас Ландсдорп зазначив, що створена ним організація для встановлення присутності людини на Марсі знайде способи вирішити загрозу, викликану радіацією, незалежно від того, що говорить певний звіт MIT! Незалежно від викликів, просто не бракує людей, які хочуть бачити, як людство вирушає на Марс, і, можливо, навіть залишиться там!
І обов’язково ознайомтеся з цим відео про Програму досліджень людини на людях люб’язно NASA:
