В предыдущих частях (ч.1; ч.2) я разбирал приблизительную схему полета к Марсу и что для этого нужно. Полет к Марсу сейчас, несмотря на большие затраты, вполне возможен. Но остается еще один момент, который ставит под сомнение полет – высокая радиация. Это один из основных аргументов невозможности этого полета. На чем же он основан?
Тут большую лепту внесли сторонники лунного заговора, многие из них утверждают, что за пределами низкой орбиты убийственная радиация и ни один человек не способен находиться выше. Как одно из доказательств приводят воспоминания космонавта Леонова, где их «Восход-2» по ошибке был заброшен на 495 км. и если бы еще 5 км, то им бы была крышка от дозы радиации. На самом деле это лукавство, в истории космонавтики много раз аппараты с людьми и животными летали на более высокие орбиты. Например в 1966 был запущен «Космос-110», на борту которого были собаки Уголек и Ветерок, орбита аппарата в апогее достигала 882 км. Провел он в космосе 22 дня, и собаки вполне себе остались живы, хотя у них и были проблемы со здоровьем. Американский корабль "Джемини-11" летал на орбите более 1300 км (правда лунные конспирологи считают, что никаких "Джемини" не было в принципе). Но тогда как быть со Спейс Шаттлами, у них было как минимум несколько экспедиций по обслуживанию телескопа Хаббл, который находится на орбите высотой 570 км. Ну да ладно. Ведь выше идут пояса Ван Аллена, где радиация еще выше, а далее открытый космос, где нет никакой защиты в виде магнитного поля Земли. По мнению многих, полет к Луне и обратно - это смертельная доза радиации, что уж говорить про Марс.
Действительно пояса Ван Аллена - это проблема, толщина этих поясов порядка 15000 км, но высокая радиация в поясах компенсируется тем, что они преодолеваются достаточно быстро, на второй космической скорости буквально несколько часов. Радиация во внешнем космосе не сильно отличается от околоземной, единственная проблема солнечные вспышки, которые реально могут поднимать уровень радиации в разы и которые сложно спрогнозировать.
Исследования советских ученых показали, что полеты к Луне вполне возможны, их данные не сильно отличались от того, что получили Американцы при полетах аполлонов и уровень накопленной радиации составлял 1/15 от предельно допустимой для человека. Иначе СССР не стал бы вообще развивать свою лунную программу, да и современные попытки возродить полеты к Луне говорят о том, что летать на нее вполне возможно.
Но одно дело две недели к Луне, а как быть с двумя годами полета на Марс?
Скептики пишут, что для такого полета нужна капсула с метровым слоем свинца, что нереально технически.
Исследования по накопленной радиации на пути к Марсу тоже были проведены и показали, что и тут нет никаких смертельных для человека доз, но все равно можно получить дозу, оказывающую влияние на здоровье, плюс, находясь на самом Марсе (а это может быть достаточно долго). человек будет продолжать получать радиацию, т. к. Марс в отличие от Земли не имеет защиты в виде магнитного поля и атмосферы.
Все ли так плохо? Можно ли защититься от радиации без каких-то кардинальных решений?
Да.
Главная защита от радиации - это материя, чем массивней и толще слой материи, тем ниже уровень радиации. Чем массивней корабль, тем больше он будет гасить радиацию. Одно дело 40-тонный "Аполлон", летящий к Луне, другое дело 300 тонн, летящих к Марсу, и 60 тонн, летящих назад. Для снижения воздействия радиации необходимо проектировать корабль так, чтобы жилые отсеки были по максимуму окружены конструкциями самого корабля. Пусть все эти баки, топливо, припасы и оборудование будут находиться вокруг жилой капсулы.
У Марса разгонная ступень отстыковывается, и на обратном пути в качестве дополнительной защиты остаются только пустые баки ступени для марсианских маневров.
Как видно, полет в сторону Марса будет неплохо защищен.
Площадь стен жилого модуля (за аналог берем корабль ATV) будет приблизительно 70 м2, выходит, что на 1 см2 будет приходиться порядка 400 гр., каждые 20 гр. ослабляют уровень радиации в два раза:
Т. е. даже при условии, что материя распределена неравномерно уровень радиации можно снизить раз в 100, а еще чем дальше от Солнца, тем ниже ее уровень, на орбите Марса уровень солнечной радиации процентов на 40 ниже, чем на орбите Земли.
Полет обратно будет уже не таким защищенным, но и тут получается порядка 80 грамм на 1 см2, т. е. уровень воздействия раз в 10 можно снизить спокойно.
В качестве дополнительной защиты можно использовать обедненный уран, на первый взгляд это кажется нелогичным, но на самом деле этот материал часто используется именно как защита от радиации, сам он не имеет высокого фона, и из него делают контейнеры для перевозки радиоактивных материалов. При этом он имеет лучшее соотношение защита/вес. Для защиты от солнечных вспышек можно внутри корабля сделать типа саркофага, куда будет прятаться экипаж. Стенка толщиной в 1 см способна будет снизить радиацию в 32 раза, в помещение размером 2х2х1,5 метра вполне можно уместить трех человек, правда, это добавит 4 тонны в общую массу корабля, но здоровье космонавтов дороже.
Еще момент, тут рассмотрен корабль в минимализме - минимальный экипаж, минимум грузов. Если в будущем на Марс станут снаряжать экспедиции по освоению планеты, то и массы кораблей будут в разы выше и защита экипажей будет еще выше. Достаточно посмотреть на Starship от SpaceX, он полностью заправленный и снаряженный весит порядка 1400 тонн - в пять раз больше описанного выше.
Как видно, проблема радиации во время полета вполне решаема.
А как быть с радиацией на самом Марсе? Об этом мы поговорим в следующий раз.
Моя "космическая" группа в ВК https://vk.com/spacekosmostar
Мой основной блог.
