Как защитить астронавтов от радиации при полетах на Марс

Группа молодых специалистов из Университета Дрейка в Айове (США) ведет разработку магнитного щита, предназначенного для защиты от воздействия смертельными уровнями космического излучения при полетах в дальний космос, например, на тот же Марс. Их проект MISSFIT (Magneto-Ionization Spacecraft Shield for Interplanetary Travel, Щит космического корабля с магнито-ионизацией для межпланетных путешествий) подразумевает установку на космический аппарат мощного магнитного щита, который, подобно магнитосфере Земли, будет защищать астронавтов от частиц высокой энергии, сообщает портал Space.com

Кроме того, система защиты включает в себя «пассивное» экранирование для имитации ионосферы второго слоя защиты Земли.

При небольшой финансовой поддержке аэрокосмическим агентством NASA, студенты, разработавшие прототип защитной установки, уже проводят ее испытания и эксперименты по пассивному экранированию, которое позволит защитить астронавтов от воздействия высокозаряженных гамма-лучей. Задача проекта состоит в том, чтобы решить ключевую проблему безопасности, которая задерживает потенциальную миссию NASA на Марс: долгосрочное воздействие межпланетной радиации.

В настоящий момент группа экспериментирует с рядом радиационно-блокирующих тканей, которые могут быть достаточно легкими для установки на космическом корабле.

«Мы воздействуем на эти ткани излучением. Затем подсчитываем, сколько частиц слои ткани смогли заблокировать», — говорит один из разработчиков проекта MISSFIT.

По словам экспериментаторов, этот долгий процесс сбора данных и статистического анализа поможет определить наиболее эффективный материал, которым было бы целесообразно покрыть космический корабль. Но ткань в этой защите – не самое главное.

Студенты предполагают, что возможный космический аппарат NASA, связанный с Марсом, будет более или менее длинным цилиндром, вращающимся для создания искусственной гравитации.

«На концах капсулы мы предлагаем установить два сверхпроводящих магнита, питание которых будут обеспечивать два компактных ядерных реактора», — говорят разработчики.

Магниты не будут отклонять гамма-лучи. Но они могут заставить заряженные альфа-частицы — еще один компонент космических лучей, которые при облучении космического корабля создадут рентгеновские лучи. Они начнут двигаться к концам космического корабля, который будет закрыт двумя «куполами» материала, заполненными смесью ионизированного газа, который имитирует ионосферу Земли.

При прохождении через этот ионизированный газ альфа-частицы будут теряют энергию в процессе, подобном тому, что создает сияния в ионосфере вблизи Северного и Южного полюсов Земли. Разработчики пока не уверены, насколько мощными должны быть магниты, но считают, необходимую мощность могут обеспечить небольшие ядерные реакторы (к слову, разработка подобных установокуже ведется).

Схема ядерного магнитного щита MISSFIT

В течение пары ближайших лет группа разработчиков магнитно-ядерной защиты космических кораблей для полетов дальний космос собирается опубликовать полную информацию о своем проекте и надеется получить дополнительные гранты для продолжения разработки.