Содержание
В России предложили технологию защиты космических аппаратов от радиации
https://ria.ru/20221119/tusur-1832232045.html
В России предложили технологию защиты космических аппаратов от радиации
В России предложили технологию защиты космических аппаратов от радиации — РИА Новости, 19.11.2022
В России предложили технологию защиты космических аппаратов от радиации
Увеличить стойкость полимеров в составе космических аппаратов к действию радиации позволит технология ученых ТУСУРа, считают разработчики. Промежуточные… РИА Новости, 19.11.2022
2022-11-19T07:00
2022-11-19T07:00
2022-11-19T07:00
наука
навигатор абитуриента
университетская наука
космос — риа наука
россия
томский университет систем управления и радиоэлектроники
томск
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/153199/21/1531992107_0:0:1920:1080_1920x0_80_0_0_61ac210aa8946de31abd836e9925f2ca. jpg
МОСКВА, 19 ноя — РИА Новости. Увеличить стойкость полимеров в составе космических аппаратов к действию радиации позволит технология ученых ТУСУРа, считают разработчики. Промежуточные результаты исследований опубликованы в журнале Polymer Degradation and Stability.Разрушительное действие солнечной радиации и других видов излучений на материалы космических аппаратов (КА) – одна из основных технических проблем космической отрасли, рассказали в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР).Космический аппарат находится в космосе годы и десятилетия. За это время на него влияют различные виды радиации, в том числе излучение солнечного спектра. Вследствие этого температура внутри аппарата превышает допустимые значения, что влияет на качество работы приборов и аппаратуры.Полимеры, в частности полипропилен, применяются в качестве конструкционных, упрочняющих и изоляционных материалов, в терморегулирующих покрытиях и уплотнителях КА. Композиты из полимерных материалов чаще всего находятся на поверхности, поэтому должны быть наиболее устойчивыми к радиации, обратили внимание в университете. На базе полученных знаний, продолжил Михайлов, можно выявить закономерности образования дефектов при воздействии радиации у различных полимерных материалов.Специалист подчеркнул, что уникальность этих исследований заключается в измерении оптических спектров поглощения в вакууме до и после каждого периода облучения материалов без выноса образцов в атмосферу. Это позволяет избежать взаимодействия образованных дефектов с атмосферными газами и регистрировать их концентрацию.На базе получаемых данных исследователи могут подобрать оптимальный тип и концентрацию наночастиц при модифицировании полимеров. По мнению Михайлова, наночастицы наиболее действенны в качестве защитных элементов от радиации для полимеров.»Допустим, что при облучении полипропилена образуется 10 типов радикалов. По установленной линейной зависимости энергии полос поглощения от массы радикалов можно определить их типы. Далее следует подобрать наиболее эффективные режимы модифицирования для уменьшения концентрации радикалов при облучении», – объяснил исследователь. На следующем этапе ученые планируют провести аналогичные исследования более сложных полимеров, таких как полиметилсилоксан, акриловая и эпоксидная смолы и других.Работа по данному направлению ведется в рамках государственной программы Минобрнауки «Приоритет-2030».
https://ria.ru/20220805/tekhnologii-1807393349.html
https://ria.ru/20220303/samarskiy_universitet-1776188730.html
https://ria.ru/20220608/belgu-1793821364.html
россия
томск
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2022
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4. 7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/153199/21/1531992107_276:0:1716:1080_1920x0_80_0_0_605d199e1bef7e015ea3080ad8e3d323.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
навигатор абитуриента, университетская наука, космос — риа наука, россия, томский университет систем управления и радиоэлектроники, томск
Наука, Навигатор абитуриента, Университетская наука, Космос — РИА Наука, Россия, Томский университет систем управления и радиоэлектроники, Томск
МОСКВА, 19 ноя — РИА Новости. Увеличить стойкость полимеров в составе космических аппаратов к действию радиации позволит технология ученых ТУСУРа, считают разработчики. Промежуточные результаты исследований опубликованы в журнале Polymer Degradation and Stability.
Разрушительное действие солнечной радиации и других видов излучений на материалы космических аппаратов (КА) – одна из основных технических проблем космической отрасли, рассказали в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР).
5 августа 2022, 08:12Наука
Российские ученые создали оптические волокна, устойчивые к радиации
Космический аппарат находится в космосе годы и десятилетия. За это время на него влияют различные виды радиации, в том числе излучение солнечного спектра. Вследствие этого температура внутри аппарата превышает допустимые значения, что влияет на качество работы приборов и аппаратуры.
Полимеры, в частности полипропилен, применяются в качестве конструкционных, упрочняющих и изоляционных материалов, в терморегулирующих покрытиях и уплотнителях КА. Композиты из полимерных материалов чаще всего находятся на поверхности, поэтому должны быть наиболее устойчивыми к радиации, обратили внимание в университете.
«Впервые в мировой научной практике мы установили линейную зависимость энергетического положения элементарных полос поглощения от массы свободных радикалов (дефектов) на примере полимеров. Теперь мы сможем эффективнее увеличивать их стойкость к действию солнечного спектра и других видов излучений».
Михаил Михайлов
заведующий Лабораторией радиационного и космического материаловедения ТУСУР
На базе полученных знаний, продолжил Михайлов, можно выявить закономерности образования дефектов при воздействии радиации у различных полимерных материалов.
Специалист подчеркнул, что уникальность этих исследований заключается в измерении оптических спектров поглощения в вакууме до и после каждого периода облучения материалов без выноса образцов в атмосферу. Это позволяет избежать взаимодействия образованных дефектов с атмосферными газами и регистрировать их концентрацию.
© Фото из личного архива Михаила МихайловаПорошки полипропилена и наночастицы, из которых приготавливали образцы для исследований
1 из 2
Порошки полипропилена и наночастицы, из которых приготавливали образцы для исследований
© Фото из личного архива Михаила Михайлова
© Фото из личного архива Михаила МихайловаПредметный столик, на котором устанавливались образцы для исследований и облучения
2 из 2
Предметный столик, на котором устанавливались образцы для исследований и облучения
© Фото из личного архива Михаила Михайлова
1 из 2
Порошки полипропилена и наночастицы, из которых приготавливали образцы для исследований
© Фото из личного архива Михаила Михайлова
2 из 2
Предметный столик, на котором устанавливались образцы для исследований и облучения
© Фото из личного архива Михаила Михайлова
На базе получаемых данных исследователи могут подобрать оптимальный тип и концентрацию наночастиц при модифицировании полимеров. По мнению Михайлова, наночастицы наиболее действенны в качестве защитных элементов от радиации для полимеров.
«Допустим, что при облучении полипропилена образуется 10 типов радикалов. По установленной линейной зависимости энергии полос поглощения от массы радикалов можно определить их типы. Далее следует подобрать наиболее эффективные режимы модифицирования для уменьшения концентрации радикалов при облучении», – объяснил исследователь.
3 марта 2022, 10:20Наука
Разработана аппаратура для испытаний экстремальной электроники в космосе
На следующем этапе ученые планируют провести аналогичные исследования более сложных полимеров, таких как полиметилсилоксан, акриловая и эпоксидная смолы и других.
Работа по данному направлению ведется в рамках государственной программы Минобрнауки «Приоритет-2030».
8 июня 2022, 09:00Наука
В России создали пластичный и прочный сплав для космоса
как космическая радиация и галактические лучи «сводят с ума» электронику
Космос суров. Это безвоздушный вакуум. Температура в нем может колебаться от сотен градусов около Солнца до такого холода, от которого замедляется движение атомов. Для инженеров и ученых, проектирующих спутники и другие космические аппараты, поддержание их в рабочем состоянии на как можно более длительный срок часто является самой серьезной проблемой, кроме успешной работы после запуска.
Космические лучи — самое серьезное препятствие для путешествий человека в космос
Космическая радиация
Космическая радиация — самое серьезное препятствие для путешествий человека в космос из-за пагубных последствий не только на живые организмы, но даже на электронику. Термин «космическая радиация» обычно относится к ионизирующему излучению или так называемым космическим лучам.
Космические лучи — это не совсем лучи, как можно было бы предположить, исходя из названия. Они представляют собой заряженные субатомные частицы, которые несут достаточно энергии, чтобы сбивать электроны с их атомной орбиты, ионизируя их (то есть, заряжая электрически).
Галактические космические лучи могут проходить сквозь все что угодно — не защитит даже экранирование
Большинство ионизирующих частиц исходят от нашего Солнца либо через постоянный поток, известный как солнечный ветер, либо в результате спорадических гигантских взрывов, называемых выбросами корональной массы. Эти вспышки могут высвободить количество энергии, равной взрыву тысячи атомных бомб, поэтому их радиоактивный эффект настолько разрушителен. Тем не менее самый опасный вид космической радиации — это галактические космические лучи.
Курс на галактические космические лучи
Галактические космические лучи — это частицы, содержащие в себе огромное количество энергии. Они несутся сквозь пространство практически со скоростью света от сверхновых, образующихся звезд или сверхмассивных черных дыр за пределами нашей галактики. Но ученые не совсем уверены в том, что именно заставляет эти частицы двигаться так далеко и так быстро.
В то время как методы экранирования могут помочь защитить людей и электронику от большей части солнечной радиации, галактические космические лучи способны проходить сквозь все что угодно: человеческую кожу, стены космического корабля или кремниевые чипы. Когда эти заряженные частицы проникают сквозь материю и сталкиваются с ней, они могут нарушить хрупкий баланс электронов внутри устройств и полупроводниковых схем, буквально «сводя их с ума».
«Физические эффекты, происходящие за миллиарды миль от нас, «играют в кости» с электроникой. Они могут превратить регистры процессора в генераторы случайных чисел», — рассказывает Рафал Грачик, научный сотрудник SnT, Междисциплинарного центра безопасности, надежности и доверия при Люксембургском университете.
Схема воздействия солнечной радиации и межгалактических лучей на Землю
Неудивительно, что космическим лучам удается создавать хаос в таких процессах, как спонтанное включение пожарной сигнализации на космической капсуле или прерывание связи на борту МКС.
Феномен битового сдвига
Космический луч может вызывать битовые перевороты таких технологий памяти, как RAM и NAND-флеш. Битовый переворот — это когда один или несколько битов теряют значение данных, меняясь с 0 на 1 или наоборот. Всего один перевернутый бит может сделать весь набор данных непригодным для использования. Поэтому современная электроника должна быть надежно защищена от разрушительного воздействия космических лучей.
«Временные перевороты битов — известное явление, вызывающее сложности в отрасли, особенно на автомобильном рынке. В 2009 году даже произошел случай, когда космические лучи были виновником «залипания» педали акселератора и последующей отзывной кампании девяти миллионов автомобилей. Именно поэтому наш производитель электроники выпускает ряд устройств, предлагающих аппаратную защиту встроенного SRAM от переворота битов для флеш-хранилищ eMMC и UFS», — объясняет Рая Козлов, директор по работе с клиентами в Western Digital и глобальный эксперт по качеству и надежности продуктов на основе флеш-памяти.
Новая космическая эра
С появлением частных компаний и полетов, финансируемых миллиардерами, запуски в космос стали обычным явлением. Тем не менее, чтобы противостоять космическим опасностям, нужно гораздо больше, чем просто ракетостроение. По мере того как с нашей планеты отправляется все больше миссий, нужны все более надежные хранилища данных и памяти, чтобы избежать утечки информации в космос.
Напомним, что в октябре 2021 года на Солнце произошла мощнейшая вспышка по направлению к Земле, которая могла повредить спутники на орбите.
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
галактика Земля Солнечная активность солнечная вспышка
Блокирование космического излучения в глубоком космосе
Блокирование космического излучения в глубоком космосе — StemRad
Радиационный блог
22.12.21 | Среда | Nofit Amir
Блокирование космического излучения является одной из важнейших проблем, связанных с постоянным присутствием человека в глубоком космосе. Радиационная среда дальнего космоса состоит из низкоплотных, но высокоэнергетических галактических космических лучей и случайных всплесков энергичных частиц от Солнца, известных как солнечные энергетические частицы. Комбинированная космическая радиационная среда может вызывать краткосрочные и долгосрочные последствия, такие как острые радиационные синдромы, и долгосрочные последствия, такие как сердечно-сосудистые заболевания, заболевания центральной нервной системы и рак.
Излучение от событий с солнечными частицами
При обнаружении за пределами защитного барьера космического корабля события с солнечными частицами могут даже привести к смерти. Высокая кумулятивная доза солнечных частиц может даже привести к смерти, когда астронавты находятся вне защиты космического корабля. Существует множество методов блокировки космического излучения. Это активные методы радиационной защиты и пассивные методы радиационной защиты. Активные методы защиты от космического излучения используют электрические/магнитные поля для отклонения заряженных частиц от объема экипажа перед взаимодействием с материалом космического корабля. Теоретически активная защита является наилучшим возможным решением, поскольку активная защита снижает возможность образования вторичных частиц. Однако применение активной защиты в космических условиях является сложной задачей с инженерной точки зрения. Величина электрического/магнитного поля, необходимая для отклонения высокоэнергетических заряженных частиц, находится в диапазоне сотен мегавольт. Хотя в настоящее время ведутся некоторые передовые исследования по уменьшению величины электрических/магнитных полей, чтобы сделать активное экранирование реальностью, они все еще носят концептуальный характер. Поэтому единственной реальной альтернативой является пассивное экранирование.
Предпочтительный материал для защиты от космического излучения
Для защиты от космического излучения предпочтительны материалы с низким Z, низкой плотностью нейтронов и самой высокой плотностью электронов на атом. Водород — лучший материал для защиты от космического излучения, поскольку он имеет самую высокую плотность электронов на нуклон и не содержит нейтронов. Эффективный радиационно-защитный материал должен быть стабильным и выдерживать удары, с которыми можно столкнуться в космосе. Водород как материал нестабилен. Поэтому лучшей альтернативой будут любые водородосодержащие материалы, такие как структурно стабильные полимеры. В прошлом были исследованы многие материалы, такие как алюминий, кевлар, полиэтилен и т. д. Наилучший радиационно-защитный материал зависит от радиационной среды. Требования радиационной защиты будут отличаться от сред с протонами и тяжелыми ионами, таких как среда свободного космоса, до сред, богатых электронами, таких как атмосфера Юпитера. Также были некоторые концепции использования почв Марса и Луны для создания временных мест обитания с использованием роботизированных / автоматических инструментов. Эти идеи могут вскоре стать реальностью для поддержания человеческой жизни на поверхности солнечных тел, таких как Луна или Марс.
Космические радиационные жилеты
Существуют также концепции радиационных защитных жилетов, которые могут быть важны, особенно с точки зрения защиты астронавтов от приближающихся крупных солнечных частиц в свободном космосе или от солнечных частиц на Марсе. или лунной поверхности, когда они находятся вне защиты среды обитания. Эти радиационно-защитные жилеты могут обеспечить защиту космонавтов и позволить им выполнять критически важные работы, связанные с миссией, вне защиты материальных экранов как в открытом космосе, так и во время пребывания на поверхности. AstroRad является примером такого решения. Его экранирующие компоненты состоят из материалов с низким Z, таких как полиэтилен высокой плотности. Недостатком такого материала является его жесткость. В решении AstroRad это преодолевается за счет шестигранных узлов, состоящих из тысяч независимых шестиугольных столбцов, встроенных в эластичную ткань, как показано на изображении ниже.
Защитная панель AstroRad. AstroRad, состоящий из тысяч независимо движущихся шестиугольных колонн, основан на жестких материалах с низким Z, но обеспечивает мобильность владельца. Кроме того, эта структура позволяет учитывать свойства самозащиты тела путем реализации шестиугольников определенной длины для каждой точки туловища в зависимости от толщины и плотности подлежащей ткани в этой точке.
Часто задаваемые вопросы
Что может остановить радиацию в космосе?
Космическое излучение в основном состоит из энергичных заряженных частиц. Для защиты от этого типа излучения предпочтительны материалы с низкой атомной массой, низкой плотностью нейтронов и высокой плотностью электронов на атом. В водороде нет нейтронов, а отношение электронов к атомной массе как минимум вдвое больше, чем у любого другого элемента. Таким образом, материалы высокой плотности, богатые водородом, такие как HDPE, который используется в жилете StemRad AstroRad, очень эффективно останавливают космическую радиацию.
Есть ли радиация в глубоком космосе?
Да, глубокий космос наполнен радиацией. Галактическое космическое излучение (ГКЛ) состоит из высокоэнергетических, но малоинтенсивных ионизированных атомов, охватывающих всю таблицу Менделеева, и исходит из-за пределов Солнечной системы. Частицы солнечной энергии (SEP) состоят в основном из протонов средней энергии и высокой интенсивности, испускаемых Солнцем во время спорадических солнечных бурь.
Может ли радиация проникать сквозь скафандр?
Да, стандартные скафандры состоят в основном из ткани, не обеспечивающей эффективной защиты от радиации. Вот почему астронавтам необходимо иметь специальные решения для защиты от радиации в случае солнечной бури в глубоком космосе.
Как астронавты переживают радиацию в космосе?
Последствия для здоровья от воздействия радиации в космосе становятся более серьезными при большем количестве облучения. Сегодня большинство астронавтов остаются на борту МКС, защищенной магнитным полем Земли. Астронавты, которые останутся на МКС в течение 1 года, получат в среднем 300 мЗв радиации, что эквивалентно примерно 50 КТ грудной клетки. Экипаж лунных миссий «Аполлон» зафиксировал среднюю дозу, близкую к 5 мЗв, для каждого астронавта, что аналогично однократной компьютерной томографии грудной клетки, поскольку во время любой из миссий «Аполлон» не было солнечных бурь. Таким образом, люди до сих пор не подвергались опасным для жизни дозам радиации в космосе. Однако с новой программой НАСА «Артемида» по отправке людей обратно на Луну на несколько недель за один раз у них не будет защиты магнитного поля Земли в случае солнечной бури, и им потребуется дополнительная защита для предотвращения острого излучения. синдром или значительно повышенный риск рака.
Могут ли люди пережить космическую радиацию?
Последствия для здоровья от воздействия радиации в космосе становятся более серьезными при большем количестве облучения. При облучении от 100 до 1000 мЗв космонавт подвергается повышенному риску развития рака в течение всей жизни, а облучение свыше 2000 мЗв может привести к острому радиационному синдрому. Облучение в 5000 мЗв убьет половину людей, подвергшихся облучению, в течение одного месяца, тогда как облучение в 10 000 мЗв должно привести к летальному исходу в течение нескольких дней. Во время особенно сильной солнечной бури космонавт может получить до 500 мЗв.
Что защищает Землю от космического излучения?
Поверхность Земли защищена от космического и солнечного излучения, во-первых, геомагнитным полем, которое отклоняет большинство входящих частиц, а во-вторых, атмосферой, которая поглощает большую часть оставшихся частиц, которые проходят через магнитное поле.
Нофит Амир
Пишет контент для веб-сайта StemRad, социальных сетей и информационного бюллетеня. Она является адвокатом с более чем двадцатилетним опытом написания высококачественного контента в академических и промышленных условиях.
Похожие сообщения
Как купить профессиональный щит
Купить Гражданский радиационный щит
Нам нужно поговорить о радиации в космосе
Убежать от всего этого: выйти за пределы в поисках расслабления. Космические отели обещают извлечь выгоду из предельной мечты. Но на орбите есть слон, и никто об этом не говорит.
«В последнее время мы видели много отличных концептуальных проектов орбитальных отелей, — говорит доктор Иван Корнелиус. «Но никто из них, кажется, не беспокоится о радиации».
Корнелиус является управляющим директором Amentum Scientific, австралийской компании по прогнозному научному моделированию, которая количественно оценивает риски радиационного облучения для авиационной, транспортной, горнодобывающей и космической промышленности.
«Думаю, болеть в космосе нехорошо», — шутит бывший радиационный работник. «Это долгий путь к местному врачу общей практики и в отделение неотложной помощи».
Радиационное облучение беспокоило НАСА с первых дней его космических программ. Вот почему на Международной космической станции (МКС) есть крошечный бункер, окруженный водой и оборудованием, где астронавты могут укрыться на корточках.
«Одна вещь, которую вы заметите во всех этих концептуальных схемах космических отелей, это то, что информации о радиационном убежище не так много».
«Одна вещь, которую вы заметите во всех этих концептуальных схемах космических отелей, — это не так много информации о радиационном убежище», — отмечает Корнелиус.
Прогнозирование космической погоды находится в зачаточном состоянии: подумайте о солнечных бурях, фоновом космическом излучении и о высыпаниях релятивистских электронов.
Дозорный зонд находится на полпути между Землей и Солнцем. Когда он чувствует мелькание заряженных частиц, он подает сигнал тревоги. Уведомление, которое он дает, варьируется от дней до часов и даже минут.
«Если мы говорим о переполненном отеле в космосе, куда они пойдут?» — спрашивает Корнелиус. «Сколько времени потребуется, чтобы добраться туда? Все ли имеют доступ к приюту, включая персонал? Не знаю, продумывается ли это».
Солнечные явления — не единственный источник космической радиации.
«На самом деле мы мало что об этом знаем, — говорит Корнелиус. «Поэтому нам нужно обработать цифры, чтобы понять риски».
Переоблучение
Компания Amentum Scientific предлагает модели риска радиационного облучения для военных и коммерческих пилотов. Это удивительно нерегулируемое пространство.
«Таким образом, в Европе нормативным требованием является контроль облучения пилотов и членов экипажа», — говорит Корнелиус. «Оказавшись за пределами ЕС, это волшебным образом не проблема. Никто не хочет об этом знать».
Пилоты и бортпроводники получают большую дозу радиационного фона, чем работники атомной энергетики и операторы больничного оборудования. Но, как указывает Корнелиус, вероятность того, что экипаж самолета случайно подвергнется воздействию радиации высокого уровня, очень мала.
Первый в мире космический отель планируется открыть в 2027 году.
Космическая станция класса «Вояджер» сможет принять до 400 гостей.
Помимо спален, согласно планам амбициозного проекта, здесь будут бары, рестораны и даже тренажерный зал. pic.twitter.com/Qjw6gnOWRc
— My Mixtapez (@mymixtapez) 2 марта 2021 г.
Очень мало космической погоды проникает в нашу атмосферу. Но этого достаточно, чтобы изменить ситуацию.
«Есть несколько клинических исследований, показывающих слегка повышенную заболеваемость раком у пилотов, — говорит Корнелиус, — но они странные, например, меланомы в тех областях тела, которые вы не ожидаете, исходя из пребывания на солнце. Это указывает на то, что это рентгеновский снимок или что-то еще, способное проникнуть сквозь кожу и одежду самолета».
Даже защищенные магнитосферой Земли, астронавты на низкой околоземной орбите подвергаются еще большему риску. Некоторые даже сообщали, что «видели» вспышки света. Исследователи предполагают, что это могут быть космические лучи, поражающие зрительные нервы или запускающие зрительную кору.
«Есть несколько клинических исследований, показавших несколько повышенную заболеваемость раком у пилотов».
Любой, кто отправится на Луну или Марс, останется совершенно незащищенным, если не считать той защиты, которую он носит с собой. А это означает, что повреждение ДНК и когнитивные нарушения почти неизбежны.
«В настоящее время ведутся исследования активного экранирования — обычно создается искусственная магнитосфера», — говорит Корнелиус. «Но я думаю, что мы будем использовать червоточины до того, как они появятся. Это очень, очень рано».
Дождь или солнце…
Радиация — обманчиво банальное слово. Он охватывает весь спектр — от мягкого согревающего инфракрасного излучения до гамма-излучения, расщепляющего клетки.
Получайте новости о научных новостях прямо на свой почтовый ящик.
«Да, магнитосфера будет отклонять много вещества с более низкой энергией, но тогда вещество с более высокой энергией просто пробивает его и остается там, где находится космическая станция», — говорит Корнелиус.
Гости космического отеля вряд ли столкнутся с исключительно высоким риском. Особенно, если они приезжают всего на несколько дней раз в несколько лет.
Читайте также: Что будет, когда люди колонизируют космос?
«Что касается краткосрочных полетов в космос, я бы не беспокоился о том, чтобы лететь туда для этого — пока есть хороший солнечный прогноз», — говорит Корнелиус.
Другое дело консьержа. Персонал отеля с уровнем защиты, аналогичным астронавтам космического корабля «Шаттл», может поглотить около 10 миллизивертов (мЗв) за шестимесячную смену. И это не считая таких явлений, как солнечные вспышки.
Текущий безопасный годовой предел для населения составляет всего один мЗв. Для медицинских работников это около трех мЗв. Обеспечение защиты стоит дорого: только масса может поглощать радиацию.
Альтернатива — эвакуация. Однако это не всегда возможно, особенно в короткие сроки. По словам Корнелиуса, приливы и отливы общего галактического космического радиационного фона можно прогнозировать на три месяца вперед. Но ничто еще не может предсказать солнечное событие.
«Что касается краткосрочных полетов в космос, то я бы не беспокоился о том, чтобы отправиться туда — пока есть хороший солнечный прогноз».
«Многие исследователи работают над этим, — говорит он. — Я уверен, что в конце концов они туда доберутся.
Но наука только начинает понимать сложность космической погоды. Те же самые пояса Ван Аллена, которые отклоняют солнечное излучение, теперь, по-видимому, создают свои собственные бури.
Земля окружена двумя радиационными поясами, заполненными электронами и заряженными частицами. Внутренний довольно стабилен, но внешний со временем набухает и сжимается. Предоставлено: НАСА
«Идет осаждение электронов», — говорит Корнелиус. «Исходя из того, что делают магнитные поля, эти электроны могут направляться вниз к Земле. И это излучение вызывает реакцию, производящую различные виды излучения. В конце концов, вы получаете гамма-лучи и рентгеновские лучи в пучке — своего рода космическую молнию».
И точно так же, как «обычная» молния, которую мы видим во время грозы, это не то, чем вы хотите быть пораженным.
«У нас есть технология, — говорит Корнелиус. «Мы создаем инструменты моделирования, чтобы предсказать это. У нас есть оборудование, чтобы обнаружить это».
Глубокое столкновение
Космический туризм уже набирает обороты. Первым туристом был калифорнийский миллионер Деннис Тито, который полетел на МКС в 2001 году за 20 миллионов долларов США.
С тех пор появилось множество идей для космических отелей. Среди последних — станция «Вояджер» Orbital Assembly. Предполагается, что к 2027 году он сможет вместить 400 гостей во вращающемся колесе с искусственной гравитацией. Меньшая Пионерская станция на 28 человек запланирована на 2025 год.
Затем идет Орбитальный риф. Эта коммерческая космическая станция привлекла внимание таких известных компаний, как Amazon, Boeing и Университет штата Аризона. Его первая очередь, которая должна быть запущена в конце 2020-х годов, будет иметь объем около 830 кубометров и вместить до 10 человек.
На всех этих кораблях безопасные помещения со свинцовой обшивкой не помогут. «Это нелогично, но плотность свинца означает, что он может производить больше радиации, чем поступает», — говорит Корнелиус.
Высокоскоростная заряженная частица с высокой вероятностью может столкнуться с плотно упакованными атомами свинца. Корнелиус говорит, что эти столкновения производят много нейтронов: «И чем тяжелее что-то, тем больше происходит столкновений».
Вот почему вода — на данный момент — лучшая защита. «Вода очень хорошо замедляет нейтроны, — говорит Корнелиус. «Итак, в дополнение к тому, что он не такой плотный и, следовательно, не генерирует столько вторичных частиц, он также замедляет их. Он занимает хорошую золотую середину».
Но чем меньше плотность, тем больше его требуется. И вода тоже имеет тенденцию потребляться.
«В сточных водах также много воды, так что я думаю, вы могли бы использовать это как защиту», — говорит Корнелиус. На низкой околоземной орбите можно использовать алюминиевые листы. «Большая часть активности здесь связана с электронами с более низкой энергией», — говорит Корнелиус. «Вы можете сбить их кусочком алюминия толщиной в несколько миллиметров».