«Марсианин». А как же солнечная радиация?

Проблема высоких уровней радиации не была решена в фильме, так же как и в хорошо продаваемой книге, на которой он был основан

0

Герой киноленты «Марсианин» Марк Уотни выдержал все трудности, которыми испытывала его Красная Планета, включая холодные температуры, практически полное отсутствие кислорода в атмосфере и относительно высокие уровни радиации.

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

Тернер решил количественно оценить этот риск, проведя собственное исследование, в котором изучается радиационная угроза как для Уотни, так для его коллег — исследователей Марса, сумевших покинуть планету во время мощной пыльной бури. (Уотни отстал от своих товарищей по команде, которые посчитали, что он умер, и поэтому оставили его).

Анализ Тернера показывает, что Уотни оказался в более выигрышной ситуации, чем его эвакуировавшиеся с планеты товарищи, которые получили более высокие дозы излучения, когда путешествовали по космосу на своем корабле, имевший название «Гермес». Экипаж «Гермеса», возможно, почувствовал влияние этих доз еще в тот момент, когда все еще находится в космосе, — говорится в исследовании.

Когда астронавты покидают Землю, они подвергаются повышенному уровню радиации, исходящую из двух основных источников: это частицы высокой энергии, испускаемые Солнцем во время солнечных бурь, и вездесущие галактические космические лучи (GCR), представляющие из себя свободные от электронов атомные ядра, которые перемещаются почти со скоростью света и происходят от далеких взрывов сверхновых и других драматических событий во Вселенной.

Количество радиации, получаемой астронавтами по ходе миссии на Марс, 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», умные люди все же вычислили это — и 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, что 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 переносятся астронавтами, и поэтому те знают что нужно оставаться в укрытии», — говорит Тернер.

Во время сильной солнечной бури астронавты на поверхности Марса, такие как Уотни, скорее всего, будут вынуждены укрываться в специальных помещениях или роверах, имеющих сверхпрочное экранирование, добавил Тернер. Члены экипажа Уотни в космосе также должны были оставаться в наиболее защищенных помещениях «Гермеса», следуя 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 может стать препятствием для быстро движущихся частиц.

Атмосфера Марса, хотя и более тонкая, чем земная, тоже обеспечивала бы Уотни и других марсианских исследователей некоторой защитой от солнечных бурь. Сама планета служит еще одним щитом, блокирующим частицы ночью, когда скалистое тело Марса находится между астронавтом и частицами, летящими с 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, находился в полном в порядке на марсианской поверхности, сказал 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, испытанных его товарищами по команде на борту «Гермеса», сказал Тернер.

Планирование миссии во время солнечного максимума может показаться плохой идеей, но на самом деле это может быть лучшее время для путешествия, добавил Тернер. Когда Солнце находится на пике активности, наиболее опасные GCRs 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, уменьшая дозу облучения наполовину или меньше. Легкие материалы, такие как алюминий, могут помочь в рассеянии частиц, будучи расположенными в космическом аппарате в нужных местах.

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

Уотни испытал воздействие другого источника излучения, когда выкопал радиоизотопный термоэлектрический генератор (РТГ) марсианского аванпоста, чтобы использовать этот инструмент, использующий распад плутония в качестве источника тепла. У Тернера нет точных данных об этой системе, поэтому он не подсчитал, как это могло повлиять на астронавта.

«Однако, 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 защищаться 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 относительно своих товарищей по команде, по крайней мере, в отношении полученной дозы радиации.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Этот сайт использует куки. Вы можете отказаться, если хотите Принять Прочитать больше

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: