«Марсианин». А как же солнечная радиация?

Марсианин Интересные факты

Герой киноленты «Марсианин» Марк Уотни выдержал все трудности, которыми испытывала его Красная Планета. Они включали холодные температуры. Практически полное отсутствие кислорода в атмосфере. И еще относительно высокие уровни радиации.

Марсианин. Как быть с радиацией?

«Проблема высоких уровней радиации не была решена в фильме. Так же, как и в хорошо продаваемой книге, на которой он был основан»,- заявил Рон Тернер, эксперт по управлению радиационным рисками для астронавтов в группе анализа безопасности и защиты ANSER.

«Мне понравились и книга, и фильм», – сообщил Тернер порталу Space.com по электронной почте. «Однако оба произведения умолчали о радиационных рисках. А я долгое время работал над управлением радиационными рисками для астронавтов. И мне стало просто любопытно, каков же будет риск в случае с Марком Уотни?».

Тернер решил количественно оценить этот риск. Он провел собственное исследование. В нем изучалась радиационная угроза как для Уотни, так для его коллег – исследователей Марса. Они сумели покинуть планету во время мощной пыльной бури. А вот Уотни отстал от своих товарищей по команде. Они посчитали, что он умер.

Анализ Тернера показывает, что Уотни оказался в более выигрышной ситуации, чем его эвакуировавшиеся с планеты товарищи. Они получили более высокие дозы излучения, когда путешествовали по космосу на своем корабле, имевшем название «Гермес».  И экипаж «Гермеса», возможно, почувствовал влияние этих доз еще тогда, когда находится в космосе, говорится в исследовании.

Два источника радиации

Когда астронавты покидают Землю, они подвергаются повышенному воздействию радиации. Она исходит из двух основных источников. Первый – это частицы высокой энергии, испускаемые Солнцем во время солнечных бурь. Второй – это вездесущие галактические космические лучи (GCR). Они представляют собой свободные от электронов атомные ядра. И которые перемещаются почти со скоростью света. Происходят они от далеких взрывов сверхновых. И других драматических событий во Вселенной.

Советуем почитать  Современная физика об антигравитации

Количество радиации, получаемой астронавтами по ходе миссии на Марс, может быть разным. Оно будет частично зависеть от того, когда именно эта миссия произошла. Хотя ни в книге, ни в фильме прямо не указано, когда именно Уотни и его товарищи по команде участвовали в миссии «Арес-3». Однако умные люди все же вычислили это. А автор «Марсианина» Энди Уир подтвердил, что астронавты прибыли на Красную планету в ноябре 2035 года.

В этом году Солнце будет находиться в максимуме активности своего 11-летнего цикла. В такое время мощные солнечные бури могут происходить очень часто. Не реже одного раза в месяц. И могут длиться от нескольких часов, до нескольких дней. И это было бы серьезной проблемой для астронавтов и на Марсе, и в глубоком космосе.

«Ключом к адаптации к солнечным штормам является создание предупреждающей архитектуры солнечных контрольных спутников и приборов, которые измеряют уровни радиации в реальном времени в местах обитания. И могут переноситься астронавтами. И поэтому те будут знать что нужно оставаться в укрытии», – говорит Тернер.

Спрятаться от вспышки

Во время сильной солнечной бури астронавты на поверхности Марса, такие как Уотни, скорее всего, будут вынуждены укрываться в специальных помещениях. Или в роверах, имеющих сверхпрочное экранирование, добавил Тернер. Члены экипажа Уотни в космосе также должны были бы оставаться в наиболее защищенных помещениях «Гермеса». Они должны были следовать процедурам, аналогичным тем, которые практикуют сегодня астронавты на Международной космической станции (МКС).

Тернер сказал, что экраны толщиной от 4 до 12 дюймов (от 10 до 30 сантиметров) могут помочь снизить излучение солнечных бурь до безопасного для астронавтов уровня. Стратегически правильное размещение материалов, воды и даже отходов тоже может стать препятствием для быстро движущихся частиц.

Советуем почитать  Сколько надо времени, чтобы обойти пешком Луну?

Атмосфера Марса, хотя и более тонкая, чем земная, тоже обеспечивала бы Уотни и других марсианских исследователей некоторой защитой от солнечных бурь. Сама планета служила бы еще одним щитом, блокирующим вредные частицы ночью. В это время суток скалистое тело Марса находилось бы между астронавтом и частицами, летящими от Солнца.

Изначально у Уотни не было какой-либо связи с НАСА. Поэтому он не мог получать никаких предупреждений о предстоящих солнечных бурях. Но, как показано в фильме, при этом находился в полном в порядке на марсианской поверхности, заявил Тернер.

«Поскольку Марк проводил большую часть своего времени в ровере или в месте своего обитания, и, поскольку атмосфера Марса хорошо справляется с ослаблением солнечной радиации, Марк не подвергался бы существенному риску. Даже если бы не знал, что идет солнечная буря. Пока не началась бы сильнейшая из них», – сказал Тернер.

Уотни получил бы только от 10 до 20 процентов радиационного воздействия солнечных бурь, полученного его товарищами по команде на борту «Гермеса», сказал Тернер.

Правильное планирование миссий

Осуществление межпланетной миссии во время максимума солнечной активности может показаться плохой идеей. Однако на самом деле это может быть лучшее время для путешествия, добавил Тернер. Когда Солнце находится на пике активности, опасные GCRs на самом деле становятся безопаснее. Поскольку испытывают трудности с прохождением через солнечный ветер и солнечное магнитное поле. А дозы облучения сокращаются наполовину, заключил ученый.

Для защиты астронавтов от GCR требуется значительно более толстый щит, чем для защиты от радиации солнечных бурь. Небольшая толщина такого щита остановила бы только частицы с низкой энергией, сказал Тернер. Она уменьшит дозу облучения лишь наполовину, или даже меньше. Однако легкие материалы, такие как алюминий, вполне могут помочь в рассеянии частиц. Если их расположить в космическом корабле в нужных местах.

Советуем почитать  Рептилии древних морей

Оставшись на Марсе, Уотни получил значительно меньшее количество излучения GCR, чем экипаж «Гермеса». Пока космический корабль подвергается излучению со всех сторон, планета будет блокировать излучение, идущее снизу. Сокращая дозу пополам. Атмосфера, хотя и тонкая, блокировала бы еще больше лучей. Это сократило бы общую дозу радиации, полученную Уотни, примерно на одну треть относительно его коллег.

РИТЭГ как источник излучения

Уотни испытал воздействие другого источника излучения, когда выкопал радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) марсианского аванпоста. И использовал этот инструмент, внутри которого происходит распад плутония, в качестве источника тепла. У Тернера нет точных данных об этой системе. Поэтому он не подсчитал, как это могло повлиять на астронавта.

«Разговаривая с экспертами по этому источнику энергии я выяснил, что вполне вероятно, это привело бы к небольшому увеличению общего фонового излучения», – сказал он. «От РИТЭГов, как правило, относительно легко защититься. И можно вполне безопасно их использовать».

Таким образом несмотря на то, что он остался один и голодал, похоже Уотни с большей долей вероятности выжил бы. По крайней мере относительно своих товарищей он получил бы меньшую дозу радиации.

Рассказать всей Вселенной!
Живой Космос
Добавить комментарий