Содержание
С какими дозами радиации столкнутся космонавты на Луне? Теперь у нас есть ответ
Наука
Космос
Луна
С какими дозами радиации столкнутся космонавты на Луне? Теперь у нас есть ответ
Егор Морозов
—
У ученых наконец-то появились точные сведения о том, с каким уровнем излучения столкнутся будущие покорители Луны. Новое исследование сообщает, что космонавты, прыгающие по поверхности Луны, будут получать дозу около 60 микрозивертов в час. По словам членов исследовательской группы, это в 5-10 раз выше, чем при трансатлантическом перелете на пассажирском самолете, и примерно в 200 раз выше, чем на поверхности Земли.
«Другими словами, длительное пребывание на Луне подвергнет тела астронавтов воздействию высоких доз радиации», — говорится в заявлении соавтора исследования Томаса Бергера, физика-радиолога из Института аэрокосмической медицины Немецкого аэрокосмического центра в Кельне.
Эти цифры действительно высоки — но, как мы уже знаем, недостаточно высоки, чтобы помешать по крайней мере краткосрочному исследованию Луны людьми, а не зондами.
Новаторский результат новаторского посадочного модуля
Ученым уже давно известно, что уровень радиации на Луне относительно высок, поскольку у нее нет плотной атмосферы или магнитного поля, которые могли бы ее защитить. К счастью, наша Земля обладает обоими типами защиты. Однако точные цифры излучения на поверхности нашего спутника были доселе неизвестными.
Например, дозиметры, которые астронавты «Аполлонов» брали с собой на Луну с 1969 по 1972 год, регистрировали кумулятивное облучение за весь полет, к тому же были просто неспособны произвести детальное изучение уровней радиации на поверхности Луны. Новое исследование как раз дает нам эту информацию.
Точные цифры были получены благодаря немецкому нейтронно-дозиметрическому прибору Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND), который был включен в китайскую лунную миссию Chang’e 4.
Чанъэ-4 вошел в историю в январе 2019 года как космический аппарат, совершивший первое мягкое приземление на практически неизведанной обратной стороне Луны.
Художественный взгляд на орбитальный и посадочный модули будущей миссии «Артемида» к Луне.
Chang’e 4 состоит из марсохода Yutu-2 («Нефритовый кролик-2») и посадочного модуля, оба из которых все еще работают. LND является частью научной полезной нагрузки посадочного модуля, и его частично экранированное положение обеспечивает «хорошую индикацию излучения внутри скафандра», сказал Бергер.
По данным LND, заряженные частицы, такие как галактические космические лучи (ГКЛ), которые разгоняются до огромных скоростей благодаря взрывам далеких сверхновых, составляют около 75% от общей мощности дозы излучения на лунной поверхности, составляющей 60 микрозивертов в час.
Таким образом, уровень воздействия ГКЛ на Луне примерно в 2.6 раз выше, чем у астронавтов на борту Международной космической станции, согласно новому исследованию, которое было опубликовано 25 сентября в журнале Science Advances.
(Космическая станция, вращаясь за пределами большей части атмосферы Земли, все же получает некоторую защиту от излучений благодаря магнитному полю нашей планеты.)
Нет препятствий для полета «Артемиды»
НАСА сейчас работает над тем, чтобы вернуть астронавтов на Луну к 2024 году и обеспечить постоянное присутствие человека на ближайшем соседе Земли и вокруг него к концу десятилетия с помощью программы под названием «Артемида». Уроки, извлеченные во время этой миссии, также помогут в подготовке полета на Марс с экипажем, который НАСА планирует провести в 2030-х годах, заявили представители агентства.
Опубликованные данные по уровню излучения никак не помешают грандиозным планам «Артемиды», если обратиться к своду правил НАСА по радиационному облучению. Эти правила требуют, чтобы ни один космонавт не получил дозу радиации, повышающую риск смерти от рака на протяжении всей жизни более чем на 3%. Общая эквивалентная доза, которая создает этот риск, зависит, помимо других факторов, от пола и возраста космонавта в начале радиационного облучения.
Женщины и вообще молодые космонавты, ожидаемо, подвергаются большему риску. Например, женщина-космонавт, которая начинает свою космическую карьеру в нежном возрасте 25 лет, имеет предел облучения за всю карьеру на уровне 1 миллиона микрозивертов, в то время для мужчины, который начнет летать в возрасте 55 лет, он в 4 раза выше.
Гелиосфера — оболочка, которая защищает нас от некоторой части жестких галактических лучей.
В итоге, если не учитывать путь на Луну и с нее, при скорости облучения в 60 микрозивертов в час наша условная 25-летняя женщина-астронавт сможет провести на поверхности спутника в общей сложности почти 700 земных дней, исследуя нашего ближайшего космического соседа, прежде чем исчерпает дозволенный лимит НАСА. В случае с 55-летним мужчиной цифры получаются совсем нереальные — он должен будет провести на Луне больше 7.5 лет!
К тому же, по словам авторов исследования, цифры, полученные LND, показывают скорее всего верхний предел уровня излучения.
Все дело в том, что данные были собраны во время неактивного отрезка 11-летнего цикла активности Солнца, когда относительно большое количество ГКЛ может проникнуть глубоко в гелиосферу, защитный пузырь из заряженных частиц солнечного ветра, который образует магнитное поле вокруг Солнца.
Однако все это не означает, что астронавты миссии «Артемида» будут жить на Луне целых два года. В целях безопасности НАСА, несомненно, захочет растянуть получаемую дозу на как можно больший срок. Например, астронавты агентства, которые работают на борту космической станции, не могут приобретать дозу больше 50 000 микрозивертов в год, если не брать форс-мажорные обстоятельства. И агентство, вероятно, разработает аналогичные лимиты по получаемому излучению для астронавтом «Артемиды», особенно для тех, кто будет проводить большую часть времени на Луне или вокруг нее.
«В более длительных полетах на Луну астронавты должны будут защищать себя от этого [радиационного воздействия] — например, закрыв жилой модуль толстым слоем лунной породы», — сказал соавтор исследования Роберт Виммер-Швайнгрубер из Университета Кристиана-Альбрехта в Киле, Германия, команда которого создала LND.
«Это может снизить риск рака и других заболеваний, вызванных длительным пребыванием на Луне», добавил он.
Также такие меры могут пригодиться для защиты от спорадических, но потенциально опасных солнечных вспышек, при которых уровень излучения может повыситься в разы и даже на порядок. Увы, на данный момент LND не обнаружил никакого резкого увеличения интенсивности солнечного ветра на протяжении всего периода, охватываемого новым исследованием, но будущие лунные исследователи вполне могут попасть под одну из вспышек, так что дополнительные меры защиты точно не будут лишними.
iGuides в Яндекс.Дзен — zen.yandex.ru/iguides.ru
iGuides в Telegram — t.me/igmedia
Источник:
First measurements of the radiation dose on the lunar surface
Рекомендации
У карт «МИР» появилось неприятное ограничение
Банковские карты «МИР» станут намного полезнее
Продавцы на Wildberries и Ozon очень хитро накручивают отзывы. На этом можно заработать
Спешите — это ненадолго»>Весь AliExpress подешевел для Россиян. Спешите — это ненадолго
Рекомендации
У карт «МИР» появилось неприятное ограничение
Банковские карты «МИР» станут намного полезнее
Весь AliExpress подешевел для Россиян.
Спешите — это ненадолго
Продавцы на Wildberries и Ozon очень хитро накручивают отзывы. На этом можно заработать
Читайте также
Игры
Рейтинг
Представлено специальное издание наушников Bowers & Wilkins Px8 McLaren Edition
Bowers & Wilkins
Наушники
Новый iPad 10 не прошёл тест на прочность
Apple
iPad
Ученые впервые измерили дозу облучения на поверхности Луны
https://ria.ru/20200925/luna-1577778199.html
Ученые впервые измерили дозу облучения на поверхности Луны
Ученые впервые измерили дозу облучения на поверхности Луны — РИА Новости, 28.09.2020
Ученые впервые измерили дозу облучения на поверхности Луны
Китайские ученые рассчитали уровень излучения, которому подвергнутся люди на поверхности Луны.
Он оказался в 200 раз выше, чем на Земле. Результаты исследования РИА Новости, 28.09.2020
2020-09-25T21:00
2020-09-25T21:00
2020-09-28T14:18
наука
космос — риа наука
международная космическая станция (мкс)
физика
луна
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/155159/86/1551598610_0:43:3492:2007_1920x0_80_0_0_d6eaa32aa248d5413fe1a91e628de3cd.jpg
МОСКВА, 24 сен — РИА Новости. Китайские ученые рассчитали уровень излучения, которому подвергнутся люди на поверхности Луны. Он оказался в 200 раз выше, чем на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.Несколько стран уже заявили о своих планах отправить на Луну пилотируемые аппараты. Однако до сих пор было неизвестно, с каким потенциально опасным для здоровья излучением столкнутся космонавты на ее поверхности. Данные предыдущих миссий на Луну, включая экспедиции американской программы «Аполлон», не содержат полных сведений обо всех видах излучений: галактических космических лучах, спорадических выбросах солнечных частиц, а также нейтронах и гамма-лучах, возникающих от взаимодействия космической радиации с лунным грунтом.
Известно, что длительное воздействие галактических космических лучей вызывает проблемы со здоровьем, включая катаракту, рак и дегенеративные заболевания центральной нервной системы, а в случае солнечных частиц достаточно даже кратковременного воздействия.Чтобы определить суточную дозу радиации на поверхности Луны, ученые выполнили расчеты, взяв за основу данные китайской автоматической станции «Чанъэ-4», работавшей на Луне в 2019 году.Авторы определили, что дневная доза ионизирующего облучения на Луне в среднем составляет 1369 микрозиверт, что примерно в 2,6 раза выше, чем на борту Международной космической станции.»Уровни радиации, которые мы измерили на Луне, примерно в 200 раз выше, чем на поверхности Земли, и в 5-10 раз выше, чем на борту самолета, летящего из Нью-Йорка во Франкфурт, — приводятся в пресс-релизе издательства слова одного из авторов исследования Роберта Виммер-Швайнгрубера (Robert Wimmer-Schweingruber) из Национального космического центра Китайской академии наук и сотрудника Института экспериментальной и прикладной физики Кильского университета в Германии.
— Так как космонавты будут подвергаться воздействию радиации дольше, чем пассажиры или пилоты трансатлантических рейсов, это — значительное воздействие».На борту посадочного модуля миссии «Чанъэ-4» находились десять твердотельных кремниевых детекторов, которые фиксировали накопленное ионизирующее излучение. Разделив поглощенное количество радиации на количество дней, проведенное модулем на поверхности Луны, исследователи получили среднюю суточную дозу.Авторы считают, что основной вклад в полученное значение вносят галактические космические лучи, так как Солнечная активность в этот период была крайне слабой — на это время пришелся минимум 11-летнего цикла солнечной активности. С другой стороны, магнитное поле слабого Солнца не защищало поверхность планет от космического излучение, поэтому оно в этот период наоборот было на пике.Аппаратура на борту спускаемого аппарата миссии «Чанъэ-4» впервые позволила измерить радиационное воздействие не только заряженных, но и нейтральных частиц — нейтронов, отражающихся от лунной поверхности.
Нейтронный дозиметр был специально разработан для этой миссии учеными Кильского университета.
https://ria.ru/20200903/luna-1576661862.html
https://ria.ru/20191227/1562916015.html
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2020
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/155159/86/1551598610_381:0:3112:2048_1920x0_80_0_0_4dfbc228b16758d8139c96784bb9e1b8.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/
космос — риа наука, международная космическая станция (мкс), физика, луна
Наука, Космос — РИА Наука, Международная космическая станция (МКС), Физика, Луна
МОСКВА, 24 сен — РИА Новости. Китайские ученые рассчитали уровень излучения, которому подвергнутся люди на поверхности Луны. Он оказался в 200 раз выше, чем на Земле. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
Несколько стран уже заявили о своих планах отправить на Луну пилотируемые аппараты.
Однако до сих пор было неизвестно, с каким потенциально опасным для здоровья излучением столкнутся космонавты на ее поверхности. Данные предыдущих миссий на Луну, включая экспедиции американской программы «Аполлон», не содержат полных сведений обо всех видах излучений: галактических космических лучах, спорадических выбросах солнечных частиц, а также нейтронах и гамма-лучах, возникающих от взаимодействия космической радиации с лунным грунтом.
Известно, что длительное воздействие галактических космических лучей вызывает проблемы со здоровьем, включая катаракту, рак и дегенеративные заболевания центральной нервной системы, а в случае солнечных частиц достаточно даже кратковременного воздействия.
Чтобы определить суточную дозу радиации на поверхности Луны, ученые выполнили расчеты, взяв за основу данные китайской автоматической станции «Чанъэ-4», работавшей на Луне в 2019 году.
3 сентября 2020, 10:05Наука
Ученые обнаружили на Луне ржавчину
Авторы определили, что дневная доза ионизирующего облучения на Луне в среднем составляет 1369 микрозиверт, что примерно в 2,6 раза выше, чем на борту Международной космической станции.
«Уровни радиации, которые мы измерили на Луне, примерно в 200 раз выше, чем на поверхности Земли, и в 5-10 раз выше, чем на борту самолета, летящего из Нью-Йорка во Франкфурт, — приводятся в пресс-релизе издательства слова одного из авторов исследования Роберта Виммер-Швайнгрубера (Robert Wimmer-Schweingruber) из Национального космического центра Китайской академии наук и сотрудника Института экспериментальной и прикладной физики Кильского университета в Германии. — Так как космонавты будут подвергаться воздействию радиации дольше, чем пассажиры или пилоты трансатлантических рейсов, это — значительное воздействие».
На борту посадочного модуля миссии «Чанъэ-4» находились десять твердотельных кремниевых детекторов, которые фиксировали накопленное ионизирующее излучение. Разделив поглощенное количество радиации на количество дней, проведенное модулем на поверхности Луны, исследователи получили среднюю суточную дозу.
Авторы считают, что основной вклад в полученное значение вносят галактические космические лучи, так как Солнечная активность в этот период была крайне слабой — на это время пришелся минимум 11-летнего цикла солнечной активности.
С другой стороны, магнитное поле слабого Солнца не защищало поверхность планет от космического излучение, поэтому оно в этот период наоборот было на пике.
Аппаратура на борту спускаемого аппарата миссии «Чанъэ-4» впервые позволила измерить радиационное воздействие не только заряженных, но и нейтральных частиц — нейтронов, отражающихся от лунной поверхности. Нейтронный дозиметр был специально разработан для этой миссии учеными Кильского университета.
27 декабря 2019, 08:19
Ученый сравнил дозу радиации у космонавта с ликвидатором аварии на АЭС
Радиация на поверхности Луны измерена впервые
На этом снимке, сделанном 3 января 2019 года и полученном 4 января от Китайского национального космического управления через ЦНС, показан автоматический луноход на обратной стороне Луны.
НАЦИОНАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АДМИНИСТРАТ КИТАЯ/AFP/AFP/Getty Images
Си-Эн-Эн
—
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_2B7E7909-72A5-943E-DA51-C04F99A58990@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>Когда следующий астронавт, достигший Луны, выйдет на лунную поверхность в 2024 году, он столкнется с уровнем радиации в 200 раз выше, чем на Земле.
В то время как астронавты миссии «Аполлон» несли на Луну дозиметры для измерения радиации, данные никогда не сообщались.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science Advances, первые систематически задокументированные измерения радиации на Луне были проведены в январе 2019 года, когда китайский автоматический космический корабль «Чанъэ-4» приземлился на обратной стороне Луны.
Астронавт Базз Олдрин ходит по поверхности Луны рядом с опорой лунного модуля «Орел» во время миссии «Аполлон-11». Командир миссии Нил Армстронг сделал эту фотографию с помощью 70-мм камеры для наблюдения за поверхностью Луны. Пока астронавты Армстронг и Олдрин исследовали область Моря Спокойствия на Луне, астронавт Майкл Коллин остался с запятой 9.0003 НАСА
НАСА планирует высадить первую женщину на Луну к 2024 году на сумму 28 миллиардов долларов
В исследовании говорится, что астронавты во время полетов на Луну получат среднюю суточную дозу облучения, эквивалентную 1369 микрозивертам в день, что примерно в 2,6 раза выше, чем дневная доза экипажа Международной космической станции.
Радиация – это энергия, излучаемая в виде электромагнитных волн или частиц.
Сюда входят видимый свет и тепло (инфракрасное излучение), которые мы можем ощущать, и другие, которые мы не можем ощущать, например рентгеновские лучи и радиоволны. Однако космонавты сталкиваются с рядом потенциально опасных источников излучения в космосе, от которых нас в значительной степени защищает атмосфера Земли.
Морфологическое выражение поверхности лавовых трубок на Марсе и Луне похоже на их земные аналоги.
ESA/Лука Риччи
Массивные лавовые трубы на Луне и Марсе могут быть использованы астронавтами
К ним относятся галактические космические лучи, спорадические события с солнечными частицами (когда частицы, испускаемые Солнцем, ускоряются), а также нейтроны и гамма-лучи от взаимодействия между космическим излучением и лунным грунтом.
«Уровни радиации, которые мы измерили на Луне, примерно в 200 раз выше, чем на поверхности Земли, и в 5–10 раз выше, чем во время полета из Нью-Йорка во Франкфурт», — сказал Роберт Виммер-Швайнгрубер, профессор физики Кильского университета в Германии и соответствующего автора исследования, опубликованного в пятницу, в заявлении.
«Поскольку астронавты будут подвергаться такому уровню радиации дольше, чем пассажиры или пилоты трансатлантических рейсов, это значительное воздействие».
В исследовании говорится, что радиационное облучение является одним из основных рисков для здоровья астронавтов, поскольку хроническое воздействие галактических космических лучей (ГКЛ) может вызвать катаракту, рак или дегенеративные заболевания центральной нервной системы или других систем органов.
PEH6R9 Пекин, Китай. 15 августа 2018 г. На фотографии, предоставленной Государственным управлением по науке, технологиям и промышленности национальной обороны, изображен луноход китайского лунного зонда «Чанъэ-4». В среду были представлены китайский луноход и луноход для лунного зонда «Чанъэ-4», который, как ожидается, приземлится на обратной стороне Луны в этом году. Мировая общественность получит возможность назвать марсоход. Предоставлено: Синьхуа/Alamy Live News
Синьхуа/Алами
Китайский луноход приземлился на обратной стороне Луны, сообщают государственные СМИ
«Более того, воздействие крупных солнечных частиц в ситуации с недостаточной защитой может вызвать серьезные острые последствия», — говорится в исследовании.
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_ADF94675-0159-C8B1-E0A8-C08DEFB53F11@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>Ученые НАСА описывают радиацию как одну из пяти опасностей пилотируемых космических полетов и «наиболее угрожающую».
Ожидается, что в лунной миссии «Артемида», когда в 2024 году на Луну выйдет первая женщина, астронавты пробудут на поверхности Луны неделю и проведут как минимум две лунные прогулки.
В то время как астронавты остаются на Международной космической станции в течение года, МКС находится в пределах защитного магнитного поля Земли. Это означает, что хотя астронавты подвергаются воздействию радиации в 10 раз выше, чем на Земле, это меньшая доза, чем та, которую хранит глубокий космос.
Миссия на Марс, вероятно, займет от двух до трех лет и потребует гораздо более высокой дозы радиации.
По заявлению НАСА, космические аппараты будут оснащены защитным экраном, дозиметрией и системой оповещения. Также проводятся исследования фармацевтических препаратов, которые могут помочь защитить от радиации, добавил он.
Радиационное облучение в условиях Луны
- Райц, Гюнтер
- Бергер, Томас
- Матиае, Даниэль
;
;
Аннотация
Во время пребывания на Луне люди подвергаются повышенному уровню радиации из-за отсутствия существенной атмосферной и магнитной защиты по сравнению с поверхностью Земли.
Отсутствие магнитного и атмосферного экранирования позволяет космическим лучам всех энергий падать на лунную поверхность. Помимо непрерывного воздействия галактических космических лучей (ГКЛ), которое увеличивает риск смертности от рака, может иметь место воздействие через частицы, испускаемые в результате внезапных непредсказуемых событий с солнечными частицами (SPE). SPE демонстрируют огромную изменчивость в потоках частиц и энергетических спектрах и могут подвергать космический экипаж опасным для жизни дозам. На Земле вклад космического излучения в годовую земную дозу естественного ионизирующего излучения в 2,4 мЗв составляет около 1/6, тогда как годовое облучение, вызванное ГКЛ на поверхности Луны, составляет примерно 380 мЗв (солнечный минимум) и 110 мЗв (солнечный минимум). максимум). Анализ наихудших сценариев показал, что SPE может привести к облучению около 1 Зв. Единственной эффективной мерой по снижению радиационного облучения является предоставление радиационных укрытий. Измерения на поверхности Луны, выполненные во время миссий «Аполлон», охватывают лишь небольшую полосу энергий тепловых нейтронов и недостаточны для оценки воздействия.
Совсем недавно некоторые данные были добавлены с помощью прибора для мониторинга доз радиации (RADOM), работавшего во время индийской миссии Chandrayaan, и прибора Cosmic Ray Telescope (CRaTER) миссии NASA LRO (Lunar Reconnaisance Orbiter). Эти измерения должны быть дополнены измерениями поверхности. Существующие модели и симуляции описывают примерное воздействие радиации в космосе и на лунной поверхности. Информация о радиационном воздействии на поверхность Луны основана исключительно на расчетах с применением кодов переноса излучения в сочетании с моделями окружающей среды. Представлены собственные расчеты с использованием моделирования Монте-Карло для расчета радиационной обстановки на Луне и доз органов на поверхности Луны для астронавта в скафандре для выхода в открытый космос и сопоставлены с измерениями. Поскольку необходимо проверить/обосновать такие расчеты измерениями на поверхности Луны, дается описание детектора излучения для будущих подробных измерений на поверхности. Это устройство предложено для миссии ESA по посадке на Луну и способно характеризовать поле излучения в отношении потоков частиц, мощности дозы и спектров передачи энергии для ионизирующих частиц, а также измерять дозовый вклад вторичных нейтронов.