Космическая радиация остаётся одним из главных препятствий на пути освоения Марса человеком. Недавнее исследование, проведённое командой учёных под руководством Тони С. Слабы из Исследовательского центра Лэнгли NASA, предлагает новые подходы к решению этой проблемы.

Во время полёта к Марсу астронавты будут подвергаться длительному воздействию космической радиации. Хотя миссия «Артемида-1» длилась всего несколько недель, она предоставила ценные данные о радиационном воздействии, которые учёные могут использовать для прогнозирования рисков для будущих экипажей, отправляющихся на Красную планету.

Учёные использовали компьютерные модели и данные с бортовых детекторов для оценки рисков для здоровья при длительных космических полётах. Информация была собрана с МКС, космического корабля «Орион», кубсата «БиоСентинел» и приёмников на поверхности Марса. Это позволило создать полный профиль миссии для марсианского путешествия.

Космический корабль NASA «Орион».
Рендер: NASA

Космическая радиация представлена двумя основными формами, представляющими опасность для астронавтов и космических аппаратов. Солнечные частицы особенно интенсивные во время солнечных бурь, а галактические космические лучи представляют собой постоянный поток высокопроникающего излучения из глубокого космоса.

Результаты исследования позволили команде оценить точность существующих моделей. Выяснилось, что прогнозы соответствуют фактическим измерениям с точностью до 10%-25% для МКС, 4% для условий дальнего космоса и 10% для поверхности Марса. Такой уровень точности даёт уверенность в существующих моделях и в планировании радиационной защиты для будущих миссий.

Однако учёные также обнаружили, что традиционные подходы к экранированию в значительной степени неэффективны против галактических космических лучей. В некоторых случаях чрезмерное экранирование или неправильный выбор материалов могут даже усилить радиационное воздействие за счёт образования вторичных частиц. Это происходит, когда «первичное излучение» при столкновении с материалом создаёт каскад новых частиц, которые могут быть более опасными, чем исходное излучение.

Исследование показало, что уровни радиации существенно различаются в зависимости от местоположения и конкретных конфигураций защиты. Это создаёт серьёзную проблему для инженеров, работающих над созданием эффективных систем защиты от радиации.

Понимание рисков, связанных с космической радиацией, напрямую влияет на то, как проектируются космические корабли, и играет ключевую роль в планировании миссий за пределы околоземной орбиты.