10 причин, по которым высадки на Луне могут быть мистификацией. Уровень радиации на луне
Дозы радиации при полете на Луну – Журнал "Все о Космосе"
где μ – массовый коэффициент ослабления рентгеновского излучения см2/г, х/ρ – массовая толщина зашиты г/см2. Если рассматривают несколько слоев, тогда под экспонентой находятся несколько слагаемых со знаком минус.
Мощность поглощенной доза радиации от рентгеновского излучения за единицу времени N определяется интенсивностью излучения I и массовым коэффициентом поглощения μEN
N = μEN I
Для расчетов массовые коэффициенты ослабления и поглощения для разных значений энергии рентгеновского излучения взяты согласно NIST X-Ray Mass Attenuation Coefficients.
В таблице 1 приведены используемые параметры и результаты расчетов для поглощенной и эквивалентной дозы радиации от защиты.
Таблица 1. Характеристика рентгеновского излучения, коэффициенты ослабления в Al и поглощения в организме, толщина защиты, результат расчета поглощенной и эквивалентной дозы радиации за сутки*
| Рентгеновское излучение от Солнца | Коэф. ослаб. и поглощ. | Поглощенная и эквивалентная доза радиации от внешней защиты, рад/сут (мЗв/сут) | |||||||||
| длинаволны,А | E, кэВ | сред. поток, Ватт/м2 | Al, см2/г | орг.кость,см2/г | 1,5 г/ см2(LM-5) | 0,35 г/ см2(скаф. Кречет) | 0,25 г/ см2(скаф. XA-25) | 0,15 г/ см2 (скаф. XA-15) | 0,25 г/ см2(скаф. XO-25) | 0,21 г/ см2(скаф. ОрланМ) | 0,17 г/ см2(скаф. A7L) |
| 1,2560 | 10,0 | 1,0·10-6 | 26,2 | 28,5 | 0,0000 | 0,0006 | 0,0083 | 0,1114 | 1,0892 | 1,2862 | 1,5190 |
| 0,6280 | 20,0 | 3,0·10-9 | 3,44 | 4,00 | 0,0001 | 0,0038 | 0,0054 | 0,0075 | 0,0061 | 0,0063 | 0,0065 |
| 0,4189 | 30,0 | 1,0·10-9 | 1,13 | 1,33 | 0,0003 | 0,0010 | 0,0010 | 0,0012 | 0,0009 | 0,0009 | 0,0009 |
| Итого рад/сут: Итого мЗв/сут: | 0,0000,004 | 0,0050,054 | 0,0150,147 | 0,1201,202 | 1,096110,961 | 1,293412,934 | 1,526315,263 | ||||
*Примечание – толщина защиты LM-5 и скафандров “Кречет”, “ХА-25” и “ХА-15” в алюминиевом эквиваленте, что соответствует 5,6, 1,3, 0,9 и 0,6 мм листового алюминия; толщина защиты “ХО-25”, “Орлан-М” и A7L тканеэквивалентного вещества, что соответствует 2,3, 1,9 и 1,5 мм тканеэквивалента.
Данную таблицу используют для оценки дозы радиации за сутки для других значений интенсивности рентгеновского излучения, умножая на коэффициент отношения между табличным значением потока и искомым усредненным за сутки. Результаты расчетов приведена на рис. 3 и 4 в виде шкалы поглощенной дозы радиации.
Расчет показывает, что лунный модуль с защитой 1,5 г/см2 (или 5,6 мм Al) полностью поглощает мягкое и жесткое рентгеновское излучение Солнца. Для самой мощной вспышке от 4 ноября 2003 года (по состоянию на 2013 год и регистрируемых с 1976 года) интенсивность ее рентгеновского излучения в пике составляла 28·10−4 Вт/м2 для мягкого излучения и 4·10−4 Вт/м2 для жесткого излучения. За сутки усредненная интенсивность составит, соответственно, 10 Вт/м2сут и 1,3 Вт/м2. Доза радиации для экипажа за сутки равна 8 рад или 0,08 Гр, что безопасно для человека.
Вероятность подобных событий, как 4 ноября 2003 года, определяется как 30 минут за 37 лет. Или равна ~1/650000 час−1. Это очень низкая вероятность. Для сравнения – среднестатистический человек проводит вне дома за всю свою жизнь ~300000 часов, что соответствует возможности быть очевидцем ренгеновского события от 4 ноября 2003 года с вероятностью 1/2.
Для определения радиационных требований к скафандру мы рассматриваем рентгеновские вспышки на Солнце, когда их интенсивность увеличивается в 50 раз для мягкого излучения и 1000 раз для жесткого излучения по отношению к среднему суточному фону максимальной активности Солнца. Согласно рис. 4, вероятность таких событий – 3 вспышки за 30 лет. Интенсивность для мягкого рентгеновского излучения будет равна 4,3 Ватт/м2сутки и для жесткого – 0,26 Вт/м2.
Радиационные требования и параметры лунного скафандра
В скафандре на поверхности Луны эквивалентные дозы радиации от рентгеновского излучения увеличиваются.
При использовании скафандра “Кречет” для табличных значений интенсивности излучения доза радиации составит 5 мрад/сут. Защиту от рентгеновского излучения обеспечивает 1,2-1,3 мм листового алюминия, уменьшая интенсивность излучения в ~e9=7600 раз. При использовании меньшей толщины листового алюминия дозы радиации увеличиваются: для 0,9 мм Al – 15 мрад/сути, для 0,6 мм Al – 120 мрад/сути.
Согласно МАГАТЭ, такой радиационный фон признан нормальным условием для человека.
При увеличении мощности излучения от Солнца до значения 0,86 Ватт/м2сутки доза радиации для защиты 0,6 мм Al равна 1,2 рад/сути, что находится на границе нормальных и опасных условий для здоровья человека.
Лунный скафандр “Кречет”. Вид на открытый ранцевый люк, через который космонавт входит в скафандр. В рамках советской лунной программы понадобилось создать скафандр, позволяющий достаточно длительное время работать непосредственно на Луне. Он имел название «Кречет» и стал прообразом скафандров «Орлан», которые используются сегодня на МКС для работы в открытом космосе. Вес 106 кг.
Доза радиации увеличивается на порядок при использовании защиты тканеэквивалентного вещества (полимеры, как майлар, капрон, фетр, стекловолокно). Так для скафандра “Орлан-М” при защите 0,21 г/см2 тканеэквивалентного вещества интенсивность излучения уменьшается в ~e3=19 раз и доза радиации от рентгеновского излучения для костной ткани организма составит 1,29 рад/сути. Для защиты 0,25 г/см2 и 0,17 г/см2, соответственно, 1,01 и 1,53 рад/сути.
Экипаж Аполлон-16 Джон Янг (командир), Томас Маттингли (пилот командного модуля) и Чарльз Дьюк (пилот лунного модуля) в скафандре A7LB. Самостоятельно одеть такой скафандр сложно.
Юджин Сернан в скафандре A7LB, миссия Аполлона-17.
A7L — основной тип скафандра использовавшийся астронавтами НАСА в программе Аполлон до 1975 года.Вид с разрезом верхней одежды. Верхняя одежда включала: 1) огнеупорная ткань из стекловолокна весом 2 кг, 2) экранно-вакуумная тепловая изоляция (ЭВТИ) для защиты человека от перегрева при нахождении на Солнце и от чрезмерной потери тепла на неосвещенной поверхности Луны, представляет собой пакет из 7 слоев тонкой пленки майлара и капрона с блестящей алюминированной поверхностью, между слоями проложена тончайшая вуаль волокон дакрона, вес составлял 0,5 кг; 3) противометеорный слой из нейлона с неопреновым покрытием (толщиной 3–5 мм) и весом 2–3 кг. Внутренняя оболочка скафандра изготавливалась из прочной ткани, пластика, прорезиненной ткани и резины. Масса внутренней оболочки ~20 кг. В комплект входили шлем, рукавицы, боты и СОЖ. Масса комплекта скафандра A7L для внекорабельной деятельности 34,5 кг
При увеличении интенсивности излучения от Солнца до значения 0,86 Ватт/м2сутки доза радиации для защиты 0,25 г/см2, 0,21 г/см2 и 0,17 г/см2 тканеэквивалентного вещества, соответственно, равна 10,9, 12,9 и 15,3 рад/сути. Такая доза равноценна 500-700 процедурам рентгенографии грудной клетки человека.Однократная доза 10-15 рад влияет на нервную систему и психику, на 5% повышается риск заболевания лейкозом крови, наблюдают умственную отсталость у потомков родителей. По МАГАТЭ такой радиационный фон представляет очень серьезную опасность для человека.
При интенсивности рентгеновского излучения 4,3 Ватт/м2сутки дозы радиации за сутки имеет значение 50-75 рад и вызывает радиационные заболевания.
Космонавт Михаил Тюрин в скафандре Орлан-М. Скафандр использовался на станции МИР и МКС с 1997 по 2009. Вес 112 кг. В настоящее время на МКС используется Орлан-МК (модернизированный, компьютеризированный). Вес 120 кг.
Самый простой выход – это снижение времени пребывания космонавта под прямыми лучами Солнца до 1 часа. Поглощенная доза радиации в скафандре Орлан-М уменьшится до 0,5 рад. Другой подход – работа в тени космической станции, в этом случае длительность внекорабельной деятельности можно значительно увеличить, несмотря на высокое внешнее рентгеновское излучение. В случае пребывания на поверхности Луны далеко за пределами лунной базы быстрое возвращение и укрытие не всегда возможно. Можно воспользоваться тенью лунного ландшафта или зонтиком от ренгеновских лучей…
Простым эффективным способом защиты от рентгеновского излучения Солнца является использование листового алюминия в скафандре. При 0,9 мм Al (толщина 0,25 г/см2 в алюминиевом эквиваленте) скафандр имеет 67-кратный запас от среднего рентгеновского фона. При 10 кратном увеличении фона до 0,86 Ватт/м2сутки доза радиации равна 0,15 рад/сути. Даже при внезапном 50-кратном увеличении рентгеновского потока от среднего фона до значения 4,3 Ватт/м2сутки поглощенная доза радиации за сутки не превысит 0,75 рад.
При 0,7 мм Al (толщина 0,20 г/см2 в алюминиевом эквиваленте) защита сохраняет 35-кратный радиационный запас. При 0,86 Ватт/м2сутки доза радиации составит не более 0,38 рад/сути. При 4,3 Ватт/м2сутки поглощенная доза радиации не превысит 1,89 рад.
Как показывают расчеты, для обеспечения радиационной защиты, как 0,25 г/см2 в алюминиевом эквиваленте, требуется тканеэквивалент в 1,4 г/см2. При таком значении массовой защиты скафандра возрастет его толщина в несколько раз и понижает его юзабилити.
ИТОГИ И ВЫВОДЫ
В случае протонного излучения тканеэквивалентная защита имеет преимущество перед алюминием на 20-30%.
При рентгеновском излучении предпочтение имеет защита скафандра в алюминиевом эквиваленте, чем из полимеров. Данный вывод совпадает с результатами исследований Дэвида Смита (David Smith) и Джона Скало.
Лунные скафандры должны иметь два параметра защиты:
1) параметр защиты скафандра тканеэквивалентного вещества от протонного излучения, не ниже 0,21 г/см2;2) параметр защиты скафандра в алюминиевом эквиваленте от рентгеновского излучения, не ниже 0,20 г/см2.
При использовании во внешней оболочке скафандра с площадью 2,5-3 м2 защиты Al масса скафандра на базе Орлан-МК увеличится на 5-6 кг.
Для лунного скафандра суммарная поглощенная доза радиации от солнечного ветра и рентгеновских лучей Солнца в год максимума солнечной активности составит 0,19 рад/сут (эквивалентная доза радиации – 8,22 мЗв/сут). Такой скафандр имеет 4-кратный запас радиационной прочности для солнечного ветра и 35-кратный запас радиационной прочности для рентгеновского излучения. Никакие дополнительные меры защиты, как радиационные алюминиевые зонтики, не нужны.
Для скафандра Орлан-М, соответственно, 1,45 рад/сут (эквивалентная доза радиации – 20,77 мЗв/сут). Скафандр имеет 4-кратный запас радиационной прочности для солнечного ветра.
Для скафандра A7L (A7LB) миссии Аполлон, соответственно, 1,70 рад/сут (эквивалентная доза радиации – 23,82 мЗв/сут). Скафандр имеет 3-кратный запас радиационной прочности для солнечного ветра.
При непрерывном пребывание в течении 4 суток на поверхности Луны в современных скафандрах Орлан или типа A7L человек набирает дозу радиации 0,06-0,07 Гр, что представляет опасность для его здоровья. Это соответствует выводам Дэвида Смита и Джона Скало, что в окололунном космическом пространстве в современном скафандре за 100 часов с вероятностью 10% человек получит опасную для здоровья и жизни дозу радиации выше 0,1 Грэй. Для скафандров Орлан или типа A7L необходимы дополнительные меры защиты от рентгеновского излучения, как радиационные алюминиевые зонтики.
Предлагаемый лунный скафандр на базе Орлан за 4 суток набирает дозу радиации 0,76 рад или 0,0076 Гр. (Один час пребывания на поверхности луны в скафандре под солнечным ветром соответствует двум процедурам рентгенографии грудной клетки). Согласно МАГАТЭ радиационный риск признан нормальным условием для человека.
NASA проводит испытания нового скафандра для готовящегося в 2020 году полета человека на Луну.
Кроме радиационного риска от солнечного ветра и рентгеновского излучения Солнца идет поток галактических космических лучей. Об этом далее.
Источник
aboutspacejornal.net
Радиация – величайшая угроза Луны
По планам агентства NASA космонавты должны высадиться на Луне примерно в 2020 году. NASA собирается построить на Луне исследовательскую станцию. Но для того, чтобы обеспечить безопасную работу персонала станции, необходимо решить радиационную проблему.
Луна, как показали десятилетия непрерывных разведок, - неприятное место. Она несет все риски обычного космического полета, а затем добавляет к ним новых проблем. Большое расстояние от Земли делает возвращение чрезвычайно трудным. Пыль на поверхности может быть опасной. Метеориты осыпают поверхность. Это серьезные проблемы, но наибольшей угрозой для будущего человеческого исследования, вероятно, будет излучение. Впервые распределение нейтронного излучения на поверхности Луны было проведено исследовательским аппаратом Lunar Prospector, отправленным NASA в 1998-1999 годах. Космонавты на низкой околоземной орбите получают защиту от магнитного поля Земли, которая заслоняет от некоторых тяжелых субатомных частиц, которые несутся из космоса. Эти космические лучи представляют опасность для жизни. Более того, ударяясь о лунную поверхность, они рождают опасный поток вторичных частиц. Сразу за пределами этой области пространства эта естественная защита пропадает. Луна сама по себе не имеет ни существенного магнитного поля, ни атмосферы. Она лишь немного останавливает град осколков и излучения, которые идут от Солнца и других источников. Эти воздействия на самом деле изменяют поверхность Луны, что может привести к эрозии некоторых пород и изменению их свойств. Частицы солнечного ветра, вероятно, вносят свой вклад в тонкие слои воды на некоторых лунных породах, стимулируя химические реакции. Лунные месторождения Гелия-3, который может стать в будущем важным источником энергии, образовались за долгое время под воздействием солнечного излучения.
Радиационный датчик должен быть помещен на поверхности, и в разных регионах, чтобы полностью оценить характер излучения на Луне.
Наиболее серьезный вызов – это большие солнечные вспышки, которые космонавты должны будут пережить, находясь на Луне. Уровень радиации может увеличиваться практически неограниченно, и незащищенные космонавты могут получить смертельные дозы в течение всего лишь нескольких минут. По крайней мере, один отсек лунной базы необходимо будет оборудовать радиационным убежищем для защиты при самых экстремальных уровнях радиоактивного излучения. Убежище должно быть надежным, кроме того, в нем необходим запас провианта для пребывания людей в течение нескольких часов или дней.
Быть готовым к радиоактивной буре – это только половина решения. Космонавтам потребуется система раннего оповещения для предупреждения их об опасности. Будет ли у них достаточно времени, чтобы укрыться в убежище, если они находятся далеко от базы? Если нет, то смогут ли они сымпровизировать защиту внутри ровера?
Эти задачи должны решаться задолго до того, как мы в следующий раз оставим следы на поверхности Луны.
Dr Morris Jones является автором New Moon Race, выпущенного издательством Rosenberg Publishing.
www.rosenbergpub.com.auПеревод и подготовка материала: Кристина Даценко
Читать также:
Все статьи раздела "Космос"
mail.tech-life.org
Рис. 2. Распределение интегральных потоков протонов в плоскости геомагнитного экватора. L - расстояние от центра Земли, выраженное в радиусах Земли. (Цифры у кривых соответствуют нижнему пределу энергии протонов в МэВ). Рис. 3. Меридиональное сечение радиационного пояса Земли и места приводнения Аполлонов. Оболочки L = 1-3 - внутренняя часть пояса РПЗ; L = 3,5-7 - внешняя часть РПЗ; L равен радиусу Земли. Красными точками обозначены места приводнения Аполлон 8, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, находящиеся вблизи геомагнитного экватора. Воспользуемся формулой для расчета эквивалентной дозы радиации за единицу времени, которую человек получает в Космосе для кожи и внутренних органов в зависимости от толщины внешней защиты и ионизирующего излучения. В таблице 1 приведены эквивалентные дозы радиации, которые получает астронавт при двукратном прохождении внутреннего протонного РПЗ, находясь в командном модуле Apollo (7,5 г/см2).Табл. 1. Эквивалентные дозы радиации,полученные кожей и внутренними органами астронавтас учетом защиты командного модуля Apolloпри прохождении внутреннего протонного РПЗ.
Для потоков протонов существует высотный ход интенсивности протонов, который может быть записан в виде: J(B) = J(Bэ)(BЭ/B)n где В и В - напряженность магнитного поля в искомой точке и на экваторе, a J(В) и J(Вэ) - интенсивности как функции В и Вэ; n=1,8-2 [50].Например, для протонов в плоскости геомагнитного экватора на широтах λ~30° (В/Вэ=3) и λ~44° (В/Вэ=10) значение доз радиации протонной составляющей уменьшится, соответственно, в 10 и 100 раз. И если на траектории Земля-Луна полёт по легенде НАСА проходил выше геомагнитной широты 30 градусов, тогда, согласно универсальному высотному ходу интенсивности потоков протонов, дозы радиации можно уменьшить на порядок. Однако, возвращение на Землю и приводнение было вблизи геомагнитного экватора (Аполлон 12 и Аполлон 15 - 0-2 градуса северной геомагнитной широты, с учётом ежегодного смещения магнитных полюсов). Дозы радиации будут соответствовать максимальным значениям.Прохождение протонного радиационного пояса Земли вызывает эффект на три порядка выше официальных доз радиации для Аполлонов. Результатом является острая лучевая болезнь, старт к Луне по схеме НАСА после магнитных штормов - это 100% летальный исход. Реальные полученные дозы радиации будут много выше, чем официальные НАСА.Очевидно, высадка американцев - это придуманная легенда. К сожалению, данная очевидность, требует самых основательных и самых упорных доказательств. Ибо слишком многим недостаёт глаз, чтобы видеть её (Ф. Ницше). ЭЛЕКТРОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ РАДИАЦИОННОГО ПОЯСА ЗЕМЛИВнешний пояс радиации открыт советскими учеными, расположен на высотах от 9000 до 45000 км. Он намного шире внутреннего (распространяется на 50° к северу и на 50° к югу от экватора). Электронная компонента радиационных поясов испытывает значительные пространственные и временные вариации в зависимости от трех параметров: местного времени, уровня геомагнитного возмущения и фазы цикла солнечной активности. Максимальная поглощённая доза, создаваемая внешним поясом за один час, может составить громадную величину — до 100 Грей. Проблема защиты от радиации внешнего пояса менее сложная, чем проблема защиты от радиации внутреннего пояса. Внешний пояс состоит в основном из электронов невысокой энергии, от которых защищают обычные материалы обшивки космического корабля. Однако, при такой защите создается жесткое и мягкое рентгеновское излучение (эффект "рентгеновской трубки"). Рентгеновское излучение является ионизирующим и глубоко проникающим при прочих равных условиях для других видов излучения. Полёт через радиационный пояс на пути к Луне и обратно длится около 7 часов. Аполлон 13 по легенде НАСА вовсе "возвращался" в лунном модуле с толщиной защиты в пять раз меньше, чем для командного модуля. В течении этого времени излучение воздействует на ткани живых организмов, может быть причиной лучевой болезни, лучевых ожогов и злокачественных опухолей, наконец, является мутагенным фактором.Воспользуемся следующими данными и оценим дозы радиации. Ниже представлены усредненные по времени и по всем значениям долготы профили интегральной интенсивности электронов различных энергий для (а) - минимума солнечной активности, (б) - для эпохи максимума [ 48].Рис. 4. Усредненные во времени и по всем значениям долготы профили интенсивности электронов различных энергий на геомагнитном экваторе. Цифры у кривых соответствуют энергии электронов в МэВ. (а) и (б) - для эпох минимума и максимума солнечной активности. Рисунок показывает, что в эпоху максимума солнечной активности доза радиации, создаваемая внешним поясом, возрастает в 4-7 раза. Напомним, что 1969 - 1972 был год пика 11-летней солнечной активности.Как и для протонов, для электронной составляющей РПЗ существует универсальный высотный ход, n=0,46 [50]. Высотный ход для электронов менее критичен, чем для протонов. Например, для электронов на широтах λ~30° (В/Вэ=3) и λ~44° (В/Вэ=10) значение доз радиации электронной составляющей уменьшится, соответственно, в 1,7 и 3,1 раз. Это значит, что по схеме НАСА полёта к Луне и возвращения на Землю Аполлоны никак не могут миновать электронную составляющую РПЗ.Результаты расчета дозы радиации и используемые характеристики электронной составляющей РПЗ приведены в таблице 2. Табл. 2. Характеристика электронной составляющей РПЗ,эффективный пробег электронов в Al,время пролета РПЗ Аполлонами к Луне и при возвращении на Землю, отношение удельныхрадиационных и ионизационных потерь энергии,коэффициенты поглощения рентгеновских лучей для Al и воды,эквивалентная и поглощенная доза радиации*.
Результаты показывают, что обычная защита КА в тысяч раз снижает радиационное воздействие электронной компоненты радиационных поясов. Полученные значения дозы радиации не опасны для жизни космонавтов. Основной вклад в дозы радиации вносят электроны с энергией 0.3-3 МэВ, которые генерируют жесткое рентгеновское излучение. Отметим обстоятельство, что радиационный эффект на 1-2 порядка выше, чем даёт официальный доклад НАСА для миссий Аполлонов. Так для Аполлон 13 значение поглощенной дозы составляет 0,24 рад. Расчёт даёт значение ~34,5 рад, это в 144 раз больше. При этом радиационный эффект увеличивается почти в два раза при уменьшении эффективной защиты с 7,5 до 1,5 г/см2, тогда как доклад НАСА указывает на обратное. Для Аполлон 8 и Аполлон 11 официальные дозы радиации составляют, соответственно, 0,16 и 0,18 рад. Расчет дает 19,4 рад. Это в 121 и 108 раз меньше, соответственно. И только для Аполлон 14 официальные дозы радиации составляют 1,14 рад, что в 17 меньше расчетного.Для электронной составляющей РПЗ существует сезонные вариации. На рис. 5 представлены потоки релятивистских электронов за один пролет пояса по данным ИСЗ ГЛОНАСС и геомагнитные индексы Кр и Dst за 1994-1996 гг. Жирные линии представляют результаты сглаживания измерений. Представленные данные демонстрируют хорошо заметные сезонные вариации: потоки электронов весной и осенью в 5-6 раз больше минимальных – зимой и летом. Рис. 5. Временной ход проинтегрированных за пролет спутника ГЛОНАСС через радиационный пояс потоков электронов с энергией 0.8-1.2 МэВ (флюенсов) за период с июня 1994 г. по июль 1996 г. Приведены также индексы геомагнитной активности: суточный Кр- индекс и Dst-вариация. Жирные линии – сглаженные значения флюенсов и Кр-индекса. *Продолжение надо читать по ссылке, всю статью ЖЖ не желает постить, сообщение "Пост слишком большой" | ||||||||||
blef-nasa.livejournal.com
Дозы радиации, которые должны были быть получены при преодолении радиационных поясов Земли 1-я часть: photo_vlad
Американцы не были на Луне. Разбор доз радиации, полученных астронавтами программы Апполон при преодолении радиационного пояса Земли.
Согласно официальной точке зрения с 1969 по 1972 годы американцы многократно высаживались на поверхность Луны. Это стало апогеем космической гонки между СССР и США, которая многократно повысила международный авторитет США и стала предметом гордости самих американцев. Но, тем не менее, многие десятилетия не утихает полемика по поводу того, были американцы на Луне или данный полёт стал самым масштабным и затратным для налогоплательщиков постановочным шоу?
Как известно дыма без огня не бывает и если такая полемика идёт, значит, для неё есть основания. Отправной точкой для начала исследований послужили строки из книги Анастасии Новых «Сэнсэй-IV. Исконный Шамбалы» (ссылка):
— Хотите, я вам открою большой секрет, — с едва заметной улыбкой проговорил Сэнсэй, наблюдая за разговорами ребят. — Американцы никогда не были на Луне. Да и вообще туда ещё не ступала нога человека, — и с юмором уточнил, — в смысле как существа, а не отпечатка от его ботинка.— Как это, не были на Луне?! — одновременно удивились Костик и Руслан.— Да очень просто. Люди не были на Луне, — вновь повторил Сэнсэй.— Что, в действительности? — заинтригованно переспросил Николай Андреевич.— Да. «Полёт на Луну» — это большая мистификация, дезинформация и крупномасштабная афёра, которая, однако, принесла немалый доход её организаторам.Женька с любопытством глянул на Сэнсэя.— Да? Это становится интересным…— Погоди, — остановил Женю Николай Андреевич и обратился к Сэнсэю: — Как это может быть афёрой, если, насколько я знаю, это общеизвестный факт. Тогда же за высадкой астронавтов на Луну наблюдало, как пишут, более полумиллиона телезрителей на всём земном шаре. И эта лунная эпопея продолжалась практически с 1969 года по 1972 год, когда американские астронавты летали туда чуть ли не через каждые полгода. Да и вообще, ведь тогда у США и СССР была целая гонка за первенство полёта на Луну. Если бы американцы мухлевали, я думаю, Советский Союз не стал бы об этом молчать.— Тут не всё так просто, как ты думаешь. За тем мировым пиаром, о котором ты говоришь, стояли «Вольные каменщики» высшего уровня. От этого проекта они скачали только у одного американского народа, как законопослушных налогоплательщиков, почти сорок миллиардов долларов. Хотя на самом деле никакого полёта человека на Луну не было, да ещё при тех технологиях, — усмехнулся Сэнсэй. — Даже теперь на современном уровне развития науки это просто не реально. Так что всё это было лишь очередной удачной партией Архонтов в большой политике.— Хм, а подробнее, — выразил общее желание Володя, глядя на Сэнсэя.— Можно конечно и подробнее, — пожал плечами Сэнсэй. — Хотя эта информация, на мой взгляд, не представляет особого интереса. Это всего лишь игры большой политики…— Зато как нервы щекочут, аж пятки чешутся, — «сморозил» Женька, вызвав смех ребят.— Мыться надо чаще! — с юмором ответил ему Виктор.— Нет, правда, Сэнсэй, расскажи, — вновь попросил Володя.— Да что рассказывать. Грязная история. Столько хороших людей из-за этого погибло… Эта афёра была затеяна Архонтами в годы так называемой «большой космической гонки» между СССР и США. Верные слуги Архонтов — «Вольные каменщики» — очень расчётливо сыграли на амбициях больших политиков…
Итак, приступим к анализу самого очевидного довода разоблачающего Лунную афёру – на время запуска космических аппаратов "Апполон" для астронавтов, находящихся в командном модуле корабля, не существовало адекватной защиты от космической радиации при прохождении радиационного пояса Земли (радиационного пояса Ван Аллена) и при их нахождении на поверхности Луны.
Начнём исследование, пожалуй, с самого «авторитетного» источника информации нынешнего Интернета, столь нежно вскармливаемого заинтересованными лицами, – Википедии (ей мы посвятим отдельную статью). На этом ресурсе в статье «Лунный заговор» (https://ru.wikipedia.org/wiki/Лунный_заговор) разделе «Пролёт радиационных поясов» говорится что:
Одним из распространённых аргументов сторонников теории лунного заговора является сделанное ещё в 1958 году открытие радиационных поясов Ван Аллена. Потоки солнечной радиации, смертельной для человека, сдерживаются магнитосферой Земли, а в самих поясах Ван Аллена уровень радиации наиболее высок. Однако пролёт через радиационные пояса не представляет опасности, если корабль имеет адекватную радиационную защиту. Во время пролёта радиационных поясов экипаж "Аполлонов" находился внутри командного модуля, стенки которого были достаточно толсты и обеспечивали необходимый уровень защиты. Кроме того, пролёт поясов происходил достаточно быстро, а траектория лежала вне области наиболее интенсивной радиации.Другими словами аргументация такая – полёт был, т.к. защита астронавтов была достаточная и нахождение их в радиационном поясе земли (РПЗ) было минимальным по времени.
При этом, говоря об уровне защиты командного модуля, даются три ссылки,:
- Л. И. Дорман, Л. И. Мирошниченко, «Солнечные космические лучи», М.: «Наука», 1968, глава V, § 25 «Солнечные космические лучи и радиационная опасность»,
- «Sickening Solar Flares» Данные НАСА о эффективной толщине стенок командного модуля,
- by R.A.English, R.E.Bensotz, J.V.Builey, C.M.Barnes, «Apollo Experience Report — Protection Against Radiation», NASA TN D-7080, 1973
При этом первая ссылка ведёт на книгу, которую для скачки в Интернете найти бесплатно очень сложно.
Вторая ссылка ведёт на статью, совершенно отличающуюся по смыслу английского называния от названия указанного в ссылке на русском языке. Английское же название звучит как «Тошнотворные солнечные вспышки» (перейти) и рассказывает данная статья об эффективной толщине стенок командного модуля лишь вскользь, без аргументации и расчетов. Если детальней, то указанная статья говорит о том, что при солнечных вспышках, с энергией протонов в 100 Мегаэлектронвольт никакой скафандр не защитит человека, находящегося на поверхности Луны, и что астронавт неизменно получит лучевую болезнь. Также там говорится про МКС, которая находится под защитой магнитосферы Земли и имеет толщину стенок, которая дополнительно абсорбирует высокоэнергетические частички, в результате чего астронавты на МКС получают во время вспышек около 1 бэр радиации. В то же время находясь в скафандре на Луне во время вспышки, астронавт получил бы от 50 до 300 бэр, что гарантирует как минимум развитие у него лучевой болезни, как максимум – смерть в течении месяца. Далее говорится, что во время полёта Апполона-16 была сильная солнечная вспышка и по всем, кто находился на поверхности Луны попало бы по 400 бэр. Далее автор задаётся вопросом, «Было бы это смертельным для астронавтов?» и сам себе отвечает, что это «Не обязательно» (!). Вот как – «Не обязательно» и всё. И так считает не просто сантехник и города Бердичев, а Фрэнсис Кучинотта который является офицером радиационной защиты НАСА Космического центра имени Джонсона. Далее Кучинотта говорит, что если бы при этом астронавты находились бы внутри командного модуля, они бы получили около 35 бэр. Ну и про экранирование говорит, что командный модуль аппарата Аполлон имеет защиту от 7 до 8 грамм на квадратный сантиметр, но почему-то не упоминает, что оболочка командного модуля это всего лишь алюминий.
Согласно радиационной физике чтобы уменьшить энергию 100-МэВ частицы в половину, нужна толщина стенок алюминия в 3.63 см, а толщина стенок командного модуля Аполлонов была 2.78 см. Это означает что в статье, на которую ссылается Википедия как на авторитетную и подтверждающую что командный модуль надёжно защищён от радиации, многоуважаемый Фрэнсис Кучинотта мягко говоря лжёт, занижая дозы радиации, полученной астронавтами Аполлона-16 в 10 раз. Тогда как логика подсказывает, если стенки командного модуля уменьшают энергию частиц вдвое (в нашем случае получается что даже вдвое не уменьшает, т.к. толщина стенок не 3.63, а всего 2.78 см), тогда и получаемая радиация должна быть не в 10 раз меньшей, а всего лишь вдвое меньшей и это – 200 бэр (а в нашем случае больше - около 250 бэр), что является смертельной дозой. Причём отметим, что это одноразовая доза, мы не учитываем при этом дозу, полученную при подлёте к Луне и при обратном полёте на Землю. Далее мы также не учитываем, что стенки командного модуля сами по себе начали бы фонить, а может даже и светиться, что неизменно превратило бы командный модуль Апполона-16 в такую себе радиоактивную микроволновую печь.
Что мы имеем в данный момент? Получается что статья, на которую ссылается Википедия доказывает обратное от того, что пишет сама Википедия. Это ещё раз подтверждает то, что модераторы Википедии, надеясь на авторитетность своего ресурса и давая иноязычные ссылки как подтверждение указанной информации, не рассчитывают на то, что эту информацию кто-то будет переводить и проверять написанное.
Третья ссылка указывает, в том числе, и на дозы радиации, полученные астронавтами программы «Апполон» миссий с 7-й по 15-ю, которые, в виду вышеуказанной информации (да и нижеприведённой тоже) весьма сомнительны и соответствуют дозам астронавтов пребывающих на околоземной орбите в 300-400 км от поверхности планеты, находясь при этом под защитой магнитного поля Земли.
При изучении вопроса влияния радиационного поля Земли на пролетающие через них командные модули Апполонов, оказалось, что этот вопрос уже просчитан физиками и выведен в виде формул, рисунков, таблиц и диаграмм. В частности очень помогла работа, размещённая Олейником О.Г. (ссылка) которую, в виду исчерпывающих расчётов и доказательств, приведённых в ней, комментировать излише.
Точный расчет траектории полета Аполлон 11, Аполлон 14, Аполлон 15 и Аполлон 17 через радиационный пояс Земли. Дозы радиации.
Настоящая статья ставит под сомнение, что миссия Apollo была на Луне.
Большинство официальных иллюстраций траектории полетов Apollo на Луну отмечают только основные элементы миссии. Такие схемы геометрически не точные, а масштаб грубый. Пример из отчета НАСА:
Очевидно, что для правильного представления полетов Аполлонов к Луне важен другой подход, а именно точное определение положения космического аппарата от времени. Это позволяет рассмотреть траекторию Аполлонов при прохождении опасного для человека радиационного пояса Земли, а так же разработать элементы траектории для безопасного полета к Луне.
В 2009 году Robert A. Braeunig представил элементы орбиты транслунной траектории Apollo 11 с вычислением положения КА в зависимости от времени и ориентации относительно Земли. Работа представлена в Глобальной Сети - Apollo 11's Translunar Trajectory and how they avoided the radiation belts. О данной работе защитники НАСА высоко отзываются, для них она Евангелие для поклонения, пишут: "Браво", и часто на нее ссылаются во время дискуссий с оппонентами о радиационном облучении и невозможности миссии Аполлонов.
Илл. 1. Траектория Аполлон-11 (синяя кривая с красными точками) через электронный радиационный пояс согласно расчетам Robert A. Braeunig.
Расчеты были проверены и они указывают на следующие ошибки Robert A. Braeunig:
1) Роберт использовал значения гравитационной постоянной и массы Земли времен 60-ых прошлого века.
В настоящих расчетах использованы современные данные. Гравитационная постоянная равна 6,67384E-11; масса Земли равна 5,9736E+24. Расчеты скорости и расстояния от ЗемлиАполлон 11 стали немного отличаться от расчета Роберта, однако они оказались точнее опубликованных данных в 2009 году PAO NASA (служба связи с общественностью НАСА).
2) Robert A. Braeunig заявляет, что остальные траектории Аполлонов типичны траектории Аполлон 11.
Давайте рассмотрим точки выхода Аполлонов на транслунную орбиту (сокр. - TLI) по документам НАСА. Мы видим и имеем разное положение относительно географического (геомагнитного) экватора и имеем разную - восходящую или нисходящую траекторию относительно экватора. Это проиллюстрировано ниже.
Илл. 2. Проекция орбиты ожидания Аполлонов на поверхность Земли: желтыми точками указаны выходы на траекторию полета к Луне TLI для Аполлон 8, Аполлон 10, Аполлон 11,Аполлон 12, Аполлон 13, Аполлон 14, Аполлон 15, Аполлон 16 и Аполлон 17, красной линией указана траектория орбиты ожидания, красными стрелками указано направление движения.
Илл. 2 показывает, что выход на транслунную траекторию разный на плоской карте Земли:
- для Аполлон 14 ниже географического экватора с приближением к нему под углом около 20 градусов,
- для Аполлон 11 выше географического экватора с удалением от него под углом около 15 градусов,
- для Аполлон 15 выше географического экватора под углом около нуля градусов,
- для Аполлон 17 выше географического экватора с приближением к нему под углом около -30 градусов.
Это значит, что на транслунной траектории одни Аполлоны пройдут выше географического экватора, другие ниже. Очевидно, это положение справедливо для геомагнитного экватора.
Были сделаны расчеты для всех Аполлонов по шагам Роберта. Действительно, Аполлон 11 проходит выше протонного радиационного пояса и летит сквозь электронный РПЗ. Но через протонную сердцевину радиационного пояса проходят Аполлон 14 и Аполлон 17.
Ниже представлена иллюстрация траектории движения для Аполлон 11, Аполлон 14, Аполлон 15 и Аполлон 17 относительно геомагнитного экватора.
Илл. 3. Траектории движения Аполлон 11, Аполлон 14, Аполлон 15 и Аполлон 17 относительно геомагнитного экватора, так же указан внутренний протонный радиационный пояс. Звёздами указаны официальные данные для Аполлон 14.
Илл. 3 показывает, что на транслунной траектории Аполлон 14 и Аполлон 17 (также миссииАполлон 10 и Аполлон 16 из-за близких параметров TLI к А-14) проходят через опасный для человека радиационный протонный пояс. Аполлон 8, Аполлон 12, Аполлон 15 и Аполлон 17 проходят через сердцевину электронного радиационного пояса.Аполлон 11 так же проходит через электронный радиационный пояс Земли, но в меньшей степени, чем Аполлон 8, Аполлон 12 и Аполлон 15.Аполлон 13 в наименьшей степени пребывает в радиационном поясе Земли.
Robert A. Braeunig мог просчитать траектории для других Аполлонов, как положено для человека с научной школой. Однако, в своей статьей он ограничился Аполлон 11 и назвал остальные траектории Аполлонов типичными! На популярном YouTube были размещены видео:
Для истории это значит обман и осознанное введение в заблуждение пользователей Глобальной Сети.
Кроме этого, можно было открыть архивы НАСА и поискать отчеты по траектории Аполлонов. Пусть даже будет всего несколько координат.
Официальный отчет по траектории Аполлон 14 (стр. 12, табл. 1. траектория полета) указывает две координаты космического аппарата на TLI перед южной частью протонного радиационного пояса Ван Алена и через 28 минут уже с северной его стороны или пересечение по диагонали снизу вверх РПЗ (см. илл. 3 - алая кривая).
Для Аполлон 17 - Apollo 17 Mission Report (стр. 3-4, табл. 3-III, параметры орбиты) - указаны две координаты космического аппарата на TLI перед протонным радиационным поясом Ван Алена и после него уже с южной стороны или пересечение сверху вниз РПЗ (см. илл. 3 - красная кривая).
3) При переходе от географических к геомагнитным координатам Robert A. Braeunig делает очередную ошибку.
Это видно из иллюстрации ниже.
Илл. 4. Наложение двух графиков - траектория относительно географического и геомагнитного экватора для Аполлон-11 по расчетам Robert A. Braeunig. Проекции на географическую и геомагнитную ось изменились, а проекция на геомагнитный экватор осталась прежней (географической). Проекция первой точки выполнена с ошибкой.
Это школьные знания - если делается проекция на новую систему координат с некоторым углом поворота, то изменяется положение всех точек. У Роберта первая точка осталась неизменной по X и Y, координаты остальных точек по X то же неизменные.
Данная ошибка была исправлена в настоящих расчетах. Это приводит к тому, что космический аппарат (КА) проходит радиационный пояс Земли (РПЗ) на 25-40% дольше, чем по расчетам Роберта. Соответственно, экипаж КА получает больше дозы радиационного облучения.
4) Робертом не правильно определены обратные траектории полетов к Земле.
Задача трех тел до сих пор не решена. По этой причине на транслунной и обратной траектории используют несколько коррекций курса космического аппарата. Главную коррекцию производят вблизи точки Лагранжа Земля-Луна, где уравновешено гравитационное поле Земли и Луны и скорость космического аппарата минимальная. В этой области небольшим дополнительным реактивным импульсом легко изменить курс. Такие корректировки неоднократно производили Аполлоны, как при полете к Луне, так и при возвращении на Землю. Кроме этого, существует коррекция курса для выхода на орбиту Луны. Другие коррекции... Ясно, что без данных координат коррекции курса, определение обратной траектории и определение прохождения радиационного пояса невозможны.
Кратко, обратные траектории к Земле не могут соответствовать антисимметричной транслунной траектории TLI.
5) При возвращении с Луны Robert A. Braeunig описывает выход космического аппарата на орбиту Земли, см. илл. 5.
Илл. 5. Траектория возвращения Аполлон-11 на орбиту Земли.
Выход на орбиту Земли по иллюстрации 5 означает гравитационное искривление траектории полета и уходу со второй космической скоростью на орбиту с апогеем около 380 000 км. Правильно, когда при возвращении на Землю КА не скользит по околоземной орбите, а падает под углом 20-30 градусов со второй космической скоростью на поверхность Земли.
По легенде НАСА так и происходит. На это указывают данные положения КА на высоте ~180 км и их приводнения.
По этим данным можно определить курсовой угол КА и определить траекторию Аполлонов при прохождении внутреннего радиационного пояса.
Ниже на илл. 6 показан курс траектории приводнения Аполлонов на поверхность Земли, использованы данные НАСА - Entry, Splashdown, and Recovery.
Илл. 6. Возвращение Аполлонов (первая точка, 180 км над Землей) и приводнение на Земле (вторая точка). Для Аполлон 12 и Аполлон 15 первая точка на высоте 3,6 тыс. км. Красной кривой обозначен геомагнитный экватор.
Из илл. 6 важно отметить, что Аполлон 12 и Аполлон 15 при возвращении на Землю пройдут внутренний радиационный пояс Ван Алена.
Официальный отчет по траектории Аполлон 12 (стр. B-2, табл. B-1, параметры орбиты) указывает координаты при возвращении на Землю до и после внутреннего РПЗ. Аполлон 12проходит через протонный радиационный пояс Ван Алена. Зная скорость и координаты КА, определяем, что экипаж КА протонный пояс Земли пересекает за 340 сек.
Для Аполлон 15 из официального отчета табл. 3-III, параметры орбиты указаны две координаты на высоте 180 км и 3611 км, соответственно, положения командного модуля в радиационном поясе Ван Алена и после его прохождения. Высокоэнергичный протонный пояс экипаж Аполлон 15 пересекает за 320 секунд.
6) Robert A. Braeunig приводит иллюстрацию устаревшего радиационного пояса Земли, соответствующего модели спокойного солнца 60-ых годов, см. илл. 7.
Илл. 7. Схематическое изображение радиационного пояса Ван Алена (1976 г.), используемое Robert A. Braeunig.
На илл. 7 показана модель Ван Алена (1976 г.). На смену ей пришла модель AP-8 min (1995 г.), которая расширила высокоэнергетичную часть радиационного пояса Земли в несколько раз. В настоящее время признана модель AD2005 (2007-2012 г.), которая к модели AP-8 min увеличивает концентрацию протонов с энергией 100-400 Мэв в 6-10 раз. Подобные картинки, как илл. 7, НАСА размещает в архиве и использует для школьного самообразования.
Ниже приведена современная модель радиационного пояса Земли.
Илл. 8. Радиационный пояс Земли. Модель 2010 года.
Все полеты пилотируемых КА проходят под радиационным поясом на высоте 200-400 км. Радиационный пояс Земли выполняет роль ловушки для электронов и протонов солнечного ветра, защищая атмосферу Земли и экипажи орбитальных станций от радиационного облучения.
Для сравнения, флюенс протонов в РПЗ на порядок выше, чем в мощном протонно-солнечном событии от 4-11 августа 1972 года. Потоки протонов и электронов в РПЗ отличаются от солнечного ветра тем, что каждый протон (электрон) вращается вдоль силовой линии магнитного поля Земли, при энергии 10 МэВ - с радиусом ~100 (10) км и периодом ~10-3 (10-6) с, доходит до зеркала магнитного поля, отражается и двигается в противоположном направлении, периоды колебаний между парой зеркальных точек РПЗ составляют десятую долю секунды (секунду). Радиационный пояс Земли – это множество протонных и электронных смерчей с противоположными направлениями, которые дрейфуют, сталкиваются, взаимодействуют с внешними корональными дырами и плотностью протонов в миллион раз больше, чем в солнечном ветре.
В годы активного Солнца РПЗ расширяется в несколько раз. В эпоху максимума солнечной активности дозы радиации, создаваемые электронным поясом, возрастают в 4-7 раза. Напомним, что миссия Apollo приходилась на момент пика 11-летней солнечной активности.
7) Роберт не обсуждает особенности и состояние Солнца перед полетом и во время полета Аполлонов.
При солнечно-протонных событиях, корональных выбросах протонов и электронов, солнечных вспышках, магнитных бурях и сезонной вариации флюенсы частиц РПЗ увеличиваются на несколько порядков и могут сохраняться больше полугода.
На илл. 10 показаны радиальные профили радиационных поясов для протонов с Ер=20-80 МэВ и электронов с Ее>15 МэВ, построенные по данным измерений на ИСЗ CRRES до внезапного импульса геомагнитного поля 24 марта 1991 г. (день 80), через шесть дней после образования нового пояса (день 86) и через 177 дней (день 257).
Видно, что потоки протонов расширились более чем в два раза, а потоки электронов с Ее>15 МэВ превысили спокойный уровень более чем на два порядка. В дальнейшем они регистрировались до середины 1993 г.
Для экипажа КА при полете на Луну это означает увеличение прохождения протонного РПЗ в 3-4 раза и увеличение дозы радиации от электронов в 10-100 раз.
Первому облёту Луны с человеком на борту, миссия Аполлона 8, предшествовал мощный магнитный шторм за два месяца, 30-31 октября 1968 гг.. Аполлон 8 проходит расширенный радиационный пояс Земли. Это равносильно многократному увеличению дозы радиации, тем более по сравнению с дозами экипажей КА на опорной орбите Земли. НАСА заявило дляАполлон 8 дозу 0,026 рад/сут, что в пять раз меньше дозы на орбитальной станции "Скайлэб" 1973-1974, соответствующих годам спада активности Солнца.
27 января 1971 г. за несколько дней до стартаАполлона 14 началась умеренная магнитная буря, перешедшая в малую бурю 31 января, которую вызвала солнечная вспышка в направлении к Земле 24.01.1971 гг.. При полете на Луну повышение уровня радиации можно было ожидать в 10-100 раз от средних значений.Аполлон 14 проходит через протонный радиационный пояс. Дозы будут огромными! НАСА заявило для Аполлон 14 дозу 0,127 рад/сут, что меньше дозы на орбитальной станции "Скайлэб 4" (1973-1974).
Аполлон 15 во время своей миссии на Луну находился в хвосте магнитосферы Земли несколько суток. Никакой магнитной защиты от электронов не было. Потоки электронов составляют несколько сот джоулей на квадратный метр за сутки. Сталкиваясь с обшивкой КА, они рождают жесткое рентгеновское излучение. Из-за электронной рентгеновской составляющей дозы радиации составят десятки рад (с учетом высокоэнергичных электронов, данные которых до сих пор отсутствуют, дозы увеличивают). При возвращении на Землю Аполлон 15 проходит внутренний радиационный пояс. Суммарная доза радиации огромная. НАСА заявлено 0,024 рад/сут.
Аполлону 17 (последняя высадка на Луну) до старта предшествовало три мощных магнитных шторма: 1) 17-19 июня, 2) 4-8 августа после мощного солнечно-протонного события, 3) с 31 октября по 1 ноября 1972 гг.. Траектория Аполлон 17 проходит через протонный радиационный пояс. Это смертельно опасно для человека! НАСА заявляет дозу радиации 0,044 рад/сут, что в три раза меньше меньше дозы на орбитальной станции "Скайлэб 4" (1973-1974).
8) Для оценки дозы радиации Robert A. Braeunig пренебрегает опасным для человека протонным вкладом радиационного пояса Ван Алена и использует неполные данные электронного радиационного пояса.
Для оценки дозы радиации Роберт использует неполные данные VARB, илл. 9
Илл. 11. Дозы радиации в поясе Ван Алена и траектория Аполлон 11 по Robert A. Braeunig.
Из илл. 11 видно, что часть траектории Аполлон 11 проходит выше недостающей данных РПЗ, погрешность дозы радиации составляет почти порядок. По такой картинке нельзя оценить дозы радиации!
Кроме этого, данная иллюстрация касается только электронного радиационного пояса. Это видно из илл. 12.
Илл. 12. Дозы радиации в поясе Ван Алена от электронной составляющей (1990-1991 г.).
Нужно отметить, что иллюстрации 11 и 12 аналогичны флюенсу электронов с энергией 1 Мэв в радиационном поясе Ван Алена по НАСА - The Van Allen Belts.
Илл. 13. Профиль электронов относительно геомагнитного экватора по НАСА.
Тогда, на основе данной иллюстрации можно восстановить картину дозы радиации для электронного РПЗ.
Илл. 14. Дозы радиации в электронном радиационном поясе Земли и траектория Аполлон 11, Аполлон 14, Аполлон 15 и Аполлон 17.
Илл. 14 аналогичная ил. 12, разница в полных данных электронного РПЗ.
Согласно илл. 14, Аполлон 11 проходит уровень радиации 7,00Е-3 рад/сек за 50 минут. Суммарная доза составит D=7,00Е-3*50*60=21,0 рад. Это почти в 1,8 раз больше, чем указано в статье Роберта. При этом мы только рассматриваем дозу на транслунной траектории и не учитываем обратное прохождение электронного РПЗ.
Учетом вклада протонного радиационного пояса пренебрежено в статье Robert A. Braeunig. Нет данных радиационной опасности! А ведь вклад протонного РПЗ в поглощенную дозу радиации может быть на порядок больше и опасный для человека.
По какой причине автор, который рассчитывает транслунную траекторию Аполлон 11 и является авторитетом, не замечает главного? По одной причине - для невежественного читателя, ибо обыватель доверяет авторитетному источнику и не важно, что автор мошенничает в пользу аферы.
9) Роберт неправильно обсуждает радиационную защиту Аполлонов.
Продолжение, 2-я часть
photo-vlad.livejournal.com
Радиационный пояс Ван Аллена
Радиационный пояс Земли (РПЗ), или пояс Ван Аллена - это область ближайшего космического пространства около нашей планеты, имеющая вид кольца, в которой находятся гигантские потоки электронов и протонов. Земля удерживает их с помощью дипольного магнитного поля.
Открытие
РПЗ был обнаружен в 1957-58 гг. учеными из Соединенных Штатов и СССР. "Эксплорер-1" (на фото ниже), первый космический спутник США, запуск которого состоялся в 1958 году, предоставил очень важные данные. Благодаря проведенному американцами бортовому эксперименту над поверхностью Земли (на высоте примерно 1000 км), был найден пояс радиации (внутренний). Позже на высоте около 20000 км была обнаружена вторая такая зона. Не существует четкой границы между внутренним и внешним поясами – первый постепенно переходит во второй. Эти две зоны радиоактивности различаются по степени заряженности частиц и их составу.
Данные области стали называться поясами Ван Аллена. Джеймс Ван Аллен – физик, эксперимент которого помог их обнаружить. Ученые выяснили, что эти пояса состоят из солнечного ветра и заряженных частиц космических лучей, которые притягиваются к Земле ее магнитным полем. Каждый из них формирует тор вокруг нашей планеты (фигуру, которая по форме напоминает пончик).
В космосе с того времени было проведено множество экспериментов. Они позволили исследовать основные особенности и свойства РПЗ. Не только у нашей планеты существуют радиационные пояса. Они имеются и у других небесных тел, которые обладают атмосферой и магнитным полем. Пояс радиации Ван Аллена был обнаружен, благодаря межпланетным кораблям США у Марса. Кроме того, американцы нашли его у Сатурна и Юпитера.
Дипольное магнитное поле
У нашей планеты имеется не только пояс Ван Аллена, но и дипольное магнитное поле. Оно представляет собой набор магнитных оболочек, вложенных друг в друга. Структура этого поля напоминает кочан капусты или луковицу. Магнитную оболочку можно представить себе как сотканную из силовых магнитных линий замкнутую поверхность. Чем ближе к центру диполя находится оболочка, тем больше становится напряженность магнитного поля. Кроме того, импульс, который требуется заряженной частице для проникновения в нее извне, также увеличивается.
Итак, N-я оболочка обладает импульсом частицы Pn. В случае, когда начальный импульс частицы не превышает Pn, ее отражает магнитное поле. Частица тогда возвращается в космическое пространство. Однако бывает и так, что она оказывается на N-й оболочке. В этом случае она уже не способна ее покинуть. Захваченная частица будет находиться в ловушке до тех пор, пока она не рассеется или, столкнувшись с остаточной атмосферой, не потеряет энергию.
В магнитном поле нашей планеты одна и та же оболочка находится на различном расстоянии от земной поверхности на разных долготах. Это происходит из-за несовпадения оси магнитного поля с осью вращения планеты. Данный эффект заметен лучше всего над Бразильской магнитной аномалией. В этой области силовые магнитные линии опускаются, и захваченные частицы, движущиеся по ним, могут оказаться ниже 100 км высоты, а значит, погибнуть в земной атмосфере.
Состав РПЗ
Внутри радиационного пояса распределение протонов и электронов неодинаково. Первые находятся во внутренней его части, а вторые – во внешней. Поэтому на раннем этапе исследования ученые считали, что имеются внешний (электронный) и внутренний (протонный) радиационные пояса Земли. В настоящее время это мнение уже неактуально.
Наиболее значительным механизмом генерации заполняющих пояс Ван Аллена частиц является распад альбедных нейтронов. Необходимо отметить, что нейтроны создаются, когда атмосфера взаимодействует с космическим излучением. Поток этих частиц, движущихся по направлению от нашей планеты (нейтроны альбедо), проходит через магнитное поле Земли беспрепятственно. Однако они являются нестабильными и легко распадаются на электроны, протоны и электронное антинейтрино. Радиоактивные альбедные ядра, обладающие большой энергией, распадаются внутри зоны захвата. Именно так пояс Ван Аллена пополняется позитронами и электронами.
РПЗ и магнитные бури
Когда начинаются сильные магнитные бури, эти частицы не просто ускоряются, они покидают радиоактивный пояс Ван Аллена, высыпаясь из него. Дело в том, что, если конфигурация магнитного поля меняется, зеркальные точки могут быть погружены в атмосферу. В этом случае частицы, теряя энергию (ионизационные потери, рассеяние) изменяют питч-углы, а затем гибнут, достигнув верхних слоев магнитосферы.
РПЗ и северное сияние
Радиационный пояс Ван Аллена окружен плазменным слоем, представляющим собой захваченные потоки протонов (ионов) и электронов. Одна из причин такого явления, как северное (полярное) сияние - это то, что частицы высыпаются из плазменного слоя, а также частично из внешнего РПЗ. Северное сияние представляет собой излучение атомов атмосферы, которые возбуждаются из-за столкновения с высыпавшимися из пояса частицами.
Исследование РПЗ
Почти все основополагающие результаты исследований таких образований, как радиационные пояса, были получены примерно в 1960-70-е годы. Недавние наблюдения с применением орбитальных станций, межпланетных кораблей и новейшей научной аппаратуры позволили ученым добыть очень важные новые сведения. Пояса Ван Аллена вокруг Земли продолжают изучаться и в наше время. Вкратце расскажем о важнейших достижениях в этой области.
Данные, полученные от "Салюта-6"
Исследователи из МИФИ в начале 80-х годов прошлого века исследовали потоки электронов с высоким уровнем энергии в ближайшей окрестности нашей планеты. Для этого они использовали аппаратуру, которая находилась на орбитальной станции "Салют-6". Она позволяла ученым очень эффективно выделять потоки позитронов и электронов, энергия которых превышает 40 МэВ. Орбита станции (наклонение 52°, высота около 350-400 км) проходила в основном ниже радиационного пояса нашей планеты. Однако она все-таки задевала внутреннюю его часть у Бразильской магнитной аномалии. При пересечении этого района были найдены стационарные потоки, состоящие из высокоэнергичных электронов. В РПЗ до этого эксперимента были зафиксированы только электроны, энергия которых не превышала 5 МэВ.
Данные искусственных спутников серии "Метеор-3"
Исследователи из МИФИ провели дальнейшие измерения на искусственных спутниках нашей планеты серии "Метеор-3", у которых высота круговых орбит составляла 800 и 1200 км. На этот раз прибор внедрился в РПЗ очень глубоко. Он подтвердил результаты, которые были получены ранее на станции "Салют-6". Затем исследователи получили еще один важный результат, использовав установленные на станциях "Мир" и "Салют-7" магнитные спектрометры. Было доказано, что обнаруженный ранее стабильный пояс состоит исключительно из электронов (без позитронов), энергия которых очень велика (до 200 МэВ).
Открытие стационарного пояса ядер CNO
Группа исследователей из НИЯФ МГУ в конце 80-х-начале 90-х годов прошлого века осуществила эксперимент, нацеленный на изучение ядер, которые расположены в ближайшем космическом пространстве. Данные измерения были проведены с использованием пропорциональных камер и ядерных фотоэмульсий. Они осуществлялись на ИСЗ серии "Космос". Ученые обнаружили наличие потоков ядер N, O и Ne в области космического пространства, в которой орбита искусственного спутника (наклонение 52°, высота около 400-500 км) пересекала Бразильскую аномалию.
Как показал анализ, эти ядра, энергия которых достигала нескольких десятков МэВ/нуклон, имели не галактическое, альбедное или солнечное происхождение, поскольку они никак не могли с такой энергией глубоко внедриться в магнитосферу нашей планеты. Так ученые обнаружили аномальную компоненту космических лучей, захваченную магнитным полем.
Малоэнергичные атомы, находящиеся в межзвездной материи, способны проникать в гелиосферу. Затем ультрафиолетовое излучение Солнца их ионизирует однократно или двукратно. Образовавшиеся в результате этого заряженные частицы разгоняются на фронтах солнечного ветра, достигая нескольких десятков МэВ/нуклон. Затем они проникают в магнитосферу, в которой захватываются и полностью ионизируются.
Квазистационарный пояс протонов и электронов
На Солнце 22 марта 1991 г. случилась мощная вспышка, которая сопровождалась выбросом огромной массы солнечного вещества. Оно достигло магнитосферы к 24 марта и изменило ее внешнюю область. В магнитосферу ворвались частицы солнечного ветра, имевшие большую энергию. Они достигли района, в котором тогда находился CRESS, американский спутник. Установленные на нем приборы зафиксировали резкое возрастание протонов, энергия которых составляла от 20 до 110 МэВ, а также мощных электронов (около 15 МэВ). Это свидетельствовало о появлении нового пояса. Сначала квазистационарный пояс наблюдали на целом ряде космических аппаратов. Однако лишь на станции "Мир" он изучался в течение всего срока жизни, составляющего около двух лет.
Кстати, в 60-х годах прошлого столетия в результате того, что в космосе взорвались ядерные устройства, появился квазистационарный пояс, состоящий из электронов, имеющих малые энергии. Он просуществовал примерно 10 лет. Радиоактивные осколки деления распадались, что и было источником заряженных частиц.
Есть ли РПЗ на Луне
У спутника нашей планеты отсутствует радиационный пояс Ван Аллена. Кроме того, у него нет и защитной атмосферы. Поверхность Луны открыта солнечным ветрам. Сильная солнечная вспышка, если бы она произошла во время лунной экспедиции, испепелила бы и астронавтов, и капсулы, поскольку произошел бы выброс колоссального потока радиации, которая является смертельной.
Можно ли защититься от космической радиации
Этот вопрос уже долгие годы интересует ученых. В небольших дозах радиация, как известно, практически не влияет на состояние нашего здоровья. Однако она безопасна лишь тогда, когда не превышает определенный порог. Знаете ли вы, какой уровень радиации вне пояса Ван Аллена, на поверхности нашей планеты? Обычно содержание частиц радона и тория не превышает 100 Бк на 1 м3. Внутри РПЗ эти показатели намного выше.
Безусловно, радиационные пояса Земли Ван Аллена очень опасны для человека. Их воздействие на организм изучало множество исследователей. Советские ученые в 1963 году заявили Бернарду Ловеллу, известному британскому астроному, что им неизвестно средство защиты человека от воздействия радиации в космосе. Это означало, что с ней не могли справиться даже толстостенные оболочки советских аппаратов. Каким же образом используемый в капсулах американцев тончайший металл, почти как фольга, смог защитить астронавтов?
Согласно заверениям НАСА, оно отправило астронавтов на Луну лишь тогда, когда не ожидалось вспышек, которые организация способна предсказывать. Именно это позволило снизить до минимума радиационную опасность. Другие специалисты, впрочем, утверждают, что можно только примерно предсказать дату больших излучений.
Пояс Ван Аллена и полет на Луну
Леонов, советский космонавт, в 1966 году все же вышел в открытый космос. Однако он был одет в сверхтяжелый свинцовый костюм. А уже через 3 года астронавты из США прыгали по лунной поверхности, причем явно не в тяжеленных скафандрах. Возможно, специалистам из НАСА за эти годы удалось обнаружить сверхлегкий материал, который надежно защищает космонавтов от радиации? Полет на Луну до сих пор вызывает множество вопросов. Один из основных аргументов тех, кто считает, что американцы не высаживались на нее - существование радиационных поясов.
fb.ru
Радиация – величайшая угроза Луны
По планам агентства NASA космонавты должны высадиться на Луне примерно в 2020 году. NASA собирается построить на Луне исследовательскую станцию. Но для того, чтобы обеспечить безопасную работу персонала станции, необходимо решить радиационную проблему.
Луна, как показали десятилетия непрерывных разведок, - неприятное место. Она несет все риски обычного космического полета, а затем добавляет к ним новых проблем. Большое расстояние от Земли делает возвращение чрезвычайно трудным. Пыль на поверхности может быть опасной. Метеориты осыпают поверхность. Это серьезные проблемы, но наибольшей угрозой для будущего человеческого исследования, вероятно, будет излучение. Впервые распределение нейтронного излучения на поверхности Луны было проведено исследовательским аппаратом Lunar Prospector, отправленным NASA в 1998-1999 годах. Космонавты на низкой околоземной орбите получают защиту от магнитного поля Земли, которая заслоняет от некоторых тяжелых субатомных частиц, которые несутся из космоса. Эти космические лучи представляют опасность для жизни. Более того, ударяясь о лунную поверхность, они рождают опасный поток вторичных частиц. Сразу за пределами этой области пространства эта естественная защита пропадает. Луна сама по себе не имеет ни существенного магнитного поля, ни атмосферы. Она лишь немного останавливает град осколков и излучения, которые идут от Солнца и других источников. Эти воздействия на самом деле изменяют поверхность Луны, что может привести к эрозии некоторых пород и изменению их свойств. Частицы солнечного ветра, вероятно, вносят свой вклад в тонкие слои воды на некоторых лунных породах, стимулируя химические реакции. Лунные месторождения Гелия-3, который может стать в будущем важным источником энергии, образовались за долгое время под воздействием солнечного излучения.
Краткосрочные полеты на Луну не будут сказываться на жизненных функциях космонавтов, в основном из-за того, что время воздействия радиации будет коротким. Космонавтам, остающимся на более длительный срок, придется устраивать защиту от излучения. Тонких стен корабля будет не достаточно. Радиация беспрепятственно проникает в тело человека и может стать причиной повреждения ДНК, вызвать рак и другие болезни. Базы на Луне, вероятно, должны располагаться глубоко под поверхностью или, по крайней мере, покрыты слоем субстрата. Исследования уровня радиации вокруг Луны проводились индийскими орбитальными спутниками Chandrayaan-1. Прибор для измерения радиации, установленный на борту орбитального разведывательного спутника NASA, по-прежнему активен. Это исследование является, безусловно, полезным, но оно не отвечают на все наши вопросы.
Радиационный датчик должен быть помещен на поверхности, и в разных регионах, чтобы полностью оценить характер излучения на Луне.
Наиболее серьезный вызов – это большие солнечные вспышки, которые космонавты должны будут пережить, находясь на Луне. Уровень радиации может увеличиваться практически неограниченно, и незащищенные космонавты могут получить смертельные дозы в течение всего лишь нескольких минут. По крайней мере, один отсек лунной базы необходимо будет оборудовать радиационным убежищем для защиты при самых экстремальных уровнях радиоактивного излучения. Убежище должно быть надежным, кроме того, в нем необходим запас провианта для пребывания людей в течение нескольких часов или дней.
Быть готовым к радиоактивной буре – это только половина решения. Космонавтам потребуется система раннего оповещения для предупреждения их об опасности. Будет ли у них достаточно времени, чтобы укрыться в убежище, если они находятся далеко от базы? Если нет, то смогут ли они сымпровизировать защиту внутри ровера?
Эти задачи должны решаться задолго до того, как мы в следующий раз оставим следы на поверхности Луны.
Dr Morris Jones является автором New Moon Race, выпущенного издательством Rosenberg Publishing.
www.rosenbergpub.com.auПеревод и подготовка материала: Кристина Даценко
Читать также:
Все статьи раздела "Космос"
mail.tech-life.org
10 причин, по которым высадки на Луне могут быть мистификацией
Любопытный факт: в вышедшей недавно фантастической картине «Интерстеллар» также выдвигается теория о том, что миссия «Аполлон» была фальсификацией, чтобы побудить Советский Союз тратить огромные средства в попытках опередить США в этой области.1. Развевающийся флаг
Сторонники теории заговора указывают на то, что, когда первая высадка на Луну была показана в прямом эфире, зрители увидели развевающийся американский флаг, установленный Нилом Армстронгом и Баззом Олдрином. Проблема в том, что в атмосфере Луны нет воздуха, а это значит, что нет и ветра. Представители NASA озвучили опровержение, утверждая, что флаг хранился в тонкой трубке, что и вызвало визуальный эффект ряби на нём.2. Отсутствие вмятины
Если бы НАСА действительно высадило людей на Луне, то при посадке лунного модуля под ним образовалась бы вмятина. На видеозаписях и фотографиях такой вмятины не видно, как будто модуль там просто поставили. Поверхность Луны покрыта тонким слоем лунной пыли, которая тоже выглядит нетронутой. Отсутствие ударной вмятины имеет множество объяснений. НАСА утверждает, что в условиях низкой гравитации модуль не воздействует на поверхность так, как на Земле. Поверхность самой Луны – это твёрдая порода, потому вмятина вряд ли бы образовалась. В конце концов даже на Земле севший самолет не оставляет после себя ям на бетонной взлетно-посадочной полосе.3. Несколько источников света
На Луне есть только один сильный источник света – это Солнце. Поэтому справедливо предположить, что все тени должны идти параллельно друг другу. Но видео и фотографии высадки на Луну ясно показывают, что тени падают в разные стороны. Сторонники теории заговора полагают, что это означает присутствие нескольких источников света, и считают, что фотографии были сделаны в студии. НАСА объясняет странные тени неровной поверхностью Луны (холмы и возвышенности). Однако как холмы могли создать такие существенные различия в углах падения тени? На фото тень лунного модуля явно не соответствует тени от скал на переднем плане – почти под углом 45 градусов.4. Радиационный пояс Ван Аллена
Чтобы добраться до Луны, астронавты должны были пройти через так называемый радиационный пояс Ван Аллена. Пояс удерживается на одном и том же месте с помощью магнитного поля Земли. Миссия «Аполлон» на Луну стала первой транспортировкой живых людей через пояс. Сторонники теории заговора утверждают, что уровень радиации сжёг бы астронавтов на пути к Луне, несмотря на алюминиевое покрытие внутренней и наружной поверхности корабля. НАСА же утверждает, что за тот короткий промежуток времени, который нужен для прохождения через пояс, человек получает лишь очень малую дозу радиации.5. Необъяснимый объект 
После опубликования фотографий высадки на Луну теоретики сразу же заметили загадочный объект в отражении на шлеме астронавта из миссии «Аполлон 12». Объект выглядел так, как будто он висит на веревке или проволоке. В результате появились предположения о съемках в киностудии. Однако сходство сомнительно, учитывая низкое качество фотографии. Но тайна остаётся тайной, поскольку какой-то объект всё же висит в воздухе (или без воздуха) на Луне. На лунном модуле на других фото нет никаких объектов, которые могли бы отражаться в шлеме, потому это отражение до сих пор остается необъяснимым явлением.6. Замедленное передвижение и скрытые тросы Чтобы доказать, что высадка на Луне была снята в студии, теоретики заговора указывают на очевидные условия низкой гравитации, которые были сымитированы НАСА. Было высказано предположение, что если взять кадры с высадки и увеличить скорость пленки в 2,5 раза, то астронавты будут передвигаться как при обычной земной гравитации. Что касается впечатляющей высоты прыжка астронавта, который невозможно было бы совершить при земной гравитации, то он якобы был выполнен с помощью скрытых тросов. На некоторых скриншотах можно даже увидеть очертания предполагаемых скрытых тросов, хотя весьма расплывчато.7. Отсутствие звёзд
Ещё один веский аргумент в пользу того, что высадка является мистификацией – это полное отсутствие звезд на фото и видеоматериалах. На Луне нет облаков, потому звёзды постоянно видны и они значительно ярче, чем то, как мы их видим через фильтр земной атмосферы. НАСА не особо комментировало этот факт, сославшись на качество фотографий. Хотя некоторые фотографии всё же весьма высококачественные, тем не менее, и на них не видно звёзд. Это достаточно странно, учитывая то, что вы можете делать снимки звезд с Земли в гораздо более плохом качестве и всё же видеть их.8. Скала с буквой «С» 
Одна из самых известных фотографий высадки на Луну изображает скалу на переднем плане, а на скале видна выбитая на ней буква «С». Буква абсолютно симметричная и ровная, потому её происхождение сложно списать на естественное явление. Появилось предположение, что скала – это просто реквизит, а «С» использовалась в качестве какого-то маркера. NASA дало противоречивые оправдания по поводу буквы, с одной стороны, говоря, что это шутки специалиста, который проявлял плёнку, а с другой стороны, утверждая, что это просто посторонний предмет типа волоса, который попал на плёнку на этапе её проявления.9. Местоположение перекрестий для оптического прибора
У фотоаппаратов, используемых астронавтами во время высадки на Луну, было множество перекрестий для масштабирования и направления. Они отпечатаны поверх всех фотографий. Некоторые из изображений, однако, явно демонстрируют то, что перекрестие находится позади объектов в кадре, что даёт основания для мыслей о том, что фотографии были отредактированы или подделаны после съемки. Многие объекты выглядят как находящиеся перед перекрестьем, в том числе американский флаг на одном фото и луноход на другом. Сторонники теории заговора полагают, что НАСА сфотографировало рукотворные объекты поверх реальной фотографии поверхности Луны. Хотя, если они действительно планировали создать подделку, то почему не подумали о местоположении перекрестий?10. Одинаковый фон
Два фото миссии «Аполлон 15» имеют абсолютно идентичный фон, несмотря на то, что по официальной информации НАСА они сделаны на приличном расстоянии друг от друга. Одно фото даже показывает лунный модуль. Когда делались эти фото, модуль уже приземлился, потому, как это может быть возможно, что на одном фото он есть, а на другом его нет? Ну, если вы сторонник теории заговора, то вы сочтёте, что НАСА просто использовало один и тот же фон при съемке различных сцен высадки на Луну. НАСА же утверждает, что поскольку Луна намного меньше Земли, то объекты могут казаться значительно ближе. Однако утверждать, что два холма на фотографиях находятся далеко друг от друга, было бы неверно. klikabol.com
