ВизиЯ Наука и технологии Миссия на Марс невозможна из-за высокой радиации?

Миссия на Марс невозможна из-за высокой радиации?

Марс подвергается бомбардировке радиацией. Без защитного магнитного экрана и плотной атмосферы, как у Земли, радиоактивное излучение почти беспрепятственно проникает на его поверхность. Наши машины — в далеких миссиях — так долго не протянут. А что с ними делать по истечении достаточно короткого времени эксплуатации - неясно

Гора Шарп в кратере Гейл, Марс

Тем более что машины приводят в движение люди. Именно для людей вся эта радиация представляет собой смертельную опасность.

Как с этим справятся потенциальные исследователи? Очевидно, им понадобится убежище. И они должны будут либо принести его с собой, либо как-то построить его там.

А может, и нет. Может быть, они смогут использовать природные особенности как часть своей защиты.

Новое исследование, проведенное с помощью данных марсианского аппарата Curiosity, показало, как природные особенности ландшафта Марса могут служить некоторым укрытием от радиации. Оказалось, марсианские буты обеспечивают защиту от высокоэнергетических частиц из космоса.

Исследование "Направленность излучения марсианской поверхности и определение альбедо восходящего излучения" опубликовано в журнале Geophysical Research Letters. Ведущий автор - Го Цзиннань из Университета науки и технологии Китая.

Когда MSL Curiosity приземлился на поверхность Марса в 2012 году, он нес в своей полезной нагрузке прибор под названием Radiation Assessment Detector (RAD).

RAD предназначен для подготовки будущих экспедиций на Марс. Он обнаруживает и измеряет вредное излучение на Красной планете. Он также может оценить опасность, которую радиация представляет для любой микробной жизни, потенциально существуюшей на Марсе.

RAD — это прибор размером примерно с тостер и незаметно размещается на верхней поверхности Curiosity.

Одной из областей, которые он изучал с помощью RAD, является область Murray Buttes. Регион находится в нижней части горы Шарп в кратере Гейл. Curiosity был там в основном для изучения геологии, особенно особенностей песчаника и типа слоистости.

Находясь там, RAD постоянно собирал данные. И вот они показали падение поверхностной радиации.

Curiosity провел 13 сол, припарковавшись в районе Murray Buttes. Там он в основном проводил научные исследования поверхности и буровые работы. Но RAD также был активен, предоставляя ученым 13-дневные отчеты о радиации в одном месте.

Данные RAD показали, что вблизи бута доза радиации снизилась примерно на 5%. Исследовательская группа также построила карту видимости неба, которая показала, что 19% пространства было закрыто, когда марсоход находился рядом с бутом.

Это не является научным аргументом в пользу защиты будущих исследователей от радиации, но это важные данные.

Есть и другие нюансы. Проезжая через район Murray Buttes, Curiosity не имел беспрепятственного обзора неба из-за особенностей рельефа. Поэтому команда построила панорамный вид неба из средних значений, полученных за несколько предыдущих месяцев, чтобы сравнить их с данными, собранными во время 13-сольной стоянки.

В этих средних значениях есть некоторые приближения, но они должны подойти.

Пунктирная красная линия на изображении выше представляет собой средние значения.

Динамика уровня радиации на Марсе и его поверхности

Читайте ВизиЯ на Google News

RAD обнаружил и кое-что еще. Часть излучения является альбедо-излучением, то есть оно отражается от поверхности и поражает объекты снизу. Что же выяснил RAD по этому поводу?

Оказалось, что те же особенности поверхности, которые могут обеспечить защиту от прямого излучения, могут также увеличить отраженное излучение. То есть буты генерируют вторичное, отраженное излучения. Это одна из сложностей в понимании радиации на Марсе.

Радиация на поверхности Марса не постоянна, она колеблется со временем. Гелиосферные изменения могут влиять на нее, как и угол наклона неба, под которым окажутся исследователи. Более крутой угол означает, что излучению приходится проходить через большую атмосферу, что изменяет дозу облучения поверхности.

Орбита Марса изменяет его расстояние до Солнца, что также влияет на поверхностное излучение. На более низких высотах радиация будет меньше, чем на более высоких. А радиация - это не однородное явление: есть протоны, альфа-частицы, ионы различных элементов, нейтроны и гамма-лучи.

В целом исследование помогает составить более полную картину марсианской радиационной обстановки. Нужно думать о технологии использования ресурсов на месте. Укрытие - главная потребность исследователей; если можно получить преимущество, используя существующие особенности рельефа для защиты, то эти особенности будут вписаны в профиль миссии.

Уже много говорят о размещении баз в лавовых трубах, где люди будут защищены метрами марсианского реголита. Но астронавты не смогут проводить там все свое время. Им придется выходить на поверхность, в радиацию.

Любая миссия на Марс с участием людей будет нуждаться в слоях и слоях непредвиденных обстоятельств. В случае какой-либо чрезвычайной ситуации будет крайне важно сохранить дозы облучения астронавтов как можно более низкими.

Фактически, вся миссия будет спланирована таким образом, чтобы ежегодное облучение не превышало допустимых пределов. Нетрудно представить себе, что исследователи планет используют все возможные убежища от радиации, пытаясь справиться с поломкой оборудования или другими неприятностями.

Подробные карты радиации, учитывающие экспозицию неба, рельеф местности и все остальное, могут спасти им жизнь.