Поток заряженных частиц, которые постоянно бороздят космическое пространство, разрушает хрупкие биологические ткани. Земля защищена атмосферой и мощным магнитным полем, которые блокируют или отражают почти всё космическое излучение. Но если человек высадится на Марс, то доза космической радиации будет гораздо выше.
Впрочем, насколько выше, было доселе неизвестно. Данные о радиации в глубоком космосе были получены учёными благодаря детекторам на космических обсерваториях. Оказывается, информация о количестве заряженных частиц, которые достигнут тела космонавтов, была сильно преувеличена. Однако её будет достаточно, чтобы угрожать здоровью космических путешественников.
Основной поставщик информации в этом отношении − марсоход Curiosity, который отправился изучать Красную планету в 2011 году. Учёные полагают, что внутренние части конструкции аппарата, защищённые верхним слоем обшивки, получают аналогичную дозу радиации, что и будущие космонавты во время выполнения миссии Mars One.
Обычно энергия солнечной радиации, которая представляет собой главную опасность для покорителей ближнего космоса, не так уж и велика — всего несколько сотен мегаэлектронвольтов (МэВ). Другое дело − когда происходят вспышки на Солнце и коронарные выбросы массы, во время которых потоки заряженных частиц значительно увеличиваются.
Кроме того, существует вредное излучение, идущее к нам от ближайших звёзд. Оно также является опасным для всего живого в Солнечной системе. Это излучение включает в себя гораздо более тяжёлые частицы, такие как тяжёлые ионы углерода и железа — ядра атомов без электронов. Их энергия может достигать 1000 МэВ. В пресс-релизе Юго-западного исследовательского института США исследователи сообщают, что эти частицы особенно опасны для организма.
Детектор оценки радиации (RAD), входящий в состав аппаратуры и находящийся в корпусе марсохода Curiosity, использует смесь кремниевых и пластмассовых детекторов для того, чтобы измерить уровень обоих видов излучения — галактических и солнечных космических лучей. Полученные детектором данные исследователи конвертировали в зиверты, единицу измерения количества энергии, поглощённой биологическими тканями. Это было необходимо, чтобы понять, как будет действовать радиация на человеческое тело в космосе и на поверхности Красной планеты.
Космическое агентство NASA оценивает риск заболеть раком у космонавтов в 3% при совершении космического путешествия к Марсу. Это эквивалентно 0,6-1 зиверту для женщин и 0,8-1,2 зиверта для мужчин при условии, что они никогда не курили и их возраст составляет от 30 до 60 лет.
Во время 180-дневного полёта к Марсу, команда получит радиацию, оцениваемую в 0,331 зиверта, а на обратном пути — 0,662 зиверта. Это больше, чем нижняя граница нормы для женского организма и чуть меньше нижней границы нормы для мужского. Если брать в расчёт радиацию, полученную во время пробных полётов на МКС и собственно пребывание на поверхности Марса, риск начинает превышать все допустимыхе нормы.
"Цифры, о которых мы говорим, слишком высоки. Это как если бы космонавты проходили компьютерную томографию каждые пять или шесть дней", — говорит Кэри Цайтлин (Cary Zeitlin), старший научный сотрудник Юго-западного исследовательского института. Можно решить эту проблему, усилив защитный слой космического корабля, однако дополнительный вес прибавит проблем другого рода. Цайтлин, чья работа была опубликована в журнале Science, считает, что наилучшее решение — это сократить сроки путешествия.
Такой вариант подойдет для полёта к Марсу без высадки, такого, как задумал Деннис Тито, открывая свой некоммерческий фонд Inspiration Mars. Но большинство планируемых миссий предполагают высадку на поверхность планеты.
Из-за того, что у Марса слишком тонкая атмосфера, он постоянно подвергается воздействию космического излучения, намного чаще и в бóльших дозах, чем Земля. Точные цифры пока неизвестны, но ровер Curiosity продолжает свою миссию по изучению Красной планеты (ранее он сообщил об огромных перепадах давления и температуры), а учёные в скором времени планируют опубликовать результаты работы детектора.
По предыдущим данным, уровень радиации на Марсе казался учёным больше, чем на Земле, но не таким высоким, чтобы от излучения не могли спасти скафандры. Сегодня многие исследователи считают, что пребывание на поверхности Красной планеты намного опаснее, чем космическое путешествие к ней. Это мнение обусловлено тем, что после того, как частицы достигнут поверхности планеты, то отразятся и могут нанести вред при вторичном проходе. Нейтроны вновь атакуют человеческие ткани, что, одним словом, удваивает риск получения смертельной дозы радиации.
"Нейтроны, прилетевшие из космоса, будут ударяться о протоны в человеческом теле, разбивая их, словно бильярдные шары. В этом случае существует большой риск повреждения структуры ДНК, которая почти не подлежит самовосстановлению", — рассказывает Льюис Дартнелл (Lewis Dartnell) из университета Лестера, который не принимал участия в исследовании.
Получение полных данных о радиации на поверхности Марса необходимо для планирования миссий по изучению этой планеты людьми. Ровер Curiosity в течение 253 дней своей миссии преодолел 560 миллионов километров, чтобы изучить соседнюю к нам планету. Его работа продолжается, и учёные надеются собрать максимальное количество информации, чтобы учесть все аспекты космического путешествия людей к Марсу.
Также по теме:
Токсичная пыль может помешать колонизации Марса
Защищать астронавтов от радиации во время полёта на Марс будут фекалии
Участники экспедиции на Марс рискуют наблюдать столкновение с астероидом
Эксперт: прогнозировать вспышки на Солнце довольно сложно
Радиацию на Марсе перед человеком испытают на себе животные
Радиация в космосе: как спастись
