Будет ли безопасно для людей лететь на Марс?

Отправка людей-путешественников на Марс потребует от ученых и инженеров преодоления целого ряда технологических препятствий, в том числе и в области безопасности. Одним из них является серьезный риск, создаваемый частицами исходящими от Солнца, далеких звезд и галактик.

Ответы на два ключевых вопроса во многом помогли бы преодолеть это препятствие: будет ли излучение частиц представлять слишком серьезную угрозу для человеческой жизни во время полета на красную планету туда и обратно? И, может ли выбор времени полета на Марс помочь защитить астронавтов и космический корабль от радиации?

В новой статье, опубликованной в рецензируемом журнале Space Weather, международная команда ученых, включая исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, отвечает на эти два вопроса "нет" и "да".

Люди должны иметь возможность безопасно путешествовать на Марс и обратно при условии, что космический корабль будет имеет достаточную защиту, а полет туда и обратно займет менее четырех лет. Выбор времени полета человека на Марс действительно имело бы важное значение: ученые определили, что лучшее время для полета с Земли - это время, когда солнечная активность находится на пике, известном как солнечный максимум.

Расчеты ученых показывают, что можно было бы защитить космический аппарат от энергетических частиц Солнца, потому что во время солнечного максимума наиболее опасные и энергетические частицы из далеких галактик отклоняются под действием повышенной солнечной активности.

Путешествие такой продолжительности было бы вполне возможным. Средний полет на Марс занимает около девяти месяцев, поэтому, в зависимости от времени запуска и доступности топлива, вполне вероятно, что миссия сможет достичь планеты и вернуться на Землю менее чем за два года, по словам Юрия Шприца, геофизика-исследователя Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтора статьи.

«Это исследование показывает, что, хотя космическое излучение накладывает строгие ограничения на то, насколько тяжелым может быть космический аппарат и время запуска, и создает технологические трудности для полетов человека на Марс, такая миссия жизнеспособна», - сказал Шприц, который также является руководителем отдела космической физики и космической погоды в Исследовательском центре геонаук GFZ в Потсдаме, Германия.

Исследователи рекомендуют миссию продолжительностью не более четырех лет, потому что более длительное путешествие подвергнет астронавтов опасно высокому уровню радиации во время полета туда и обратно - даже если предположить, что они отправились туда, когда это было относительно безопаснее, чем в другое время. Они также сообщают, что главной опасностью для такого полета будут частицы из-за пределов нашей Солнечной системы.

Шприц и его коллеги из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Массачусетского технологического института, московского Сколковского института науки и технологий и GFZ Potsdam объединили геофизические модели излучения частиц для солнечного цикла с моделями того, как излучение повлияет как на пассажиров-людей, включая его различное воздействие на различные органы тела, так и на космический корабль. Моделирование показало, что оболочка космического корабля, изготовленная из относительно толстого материала, может помочь защитить астронавтов от радиации, но если экранирование слишком толстое, это может фактически увеличить количество вторичного излучения, которому они подвергаются.

Двумя основными типами опасного излучения в космосе являются частицы солнечной энергии и галактические космические лучи; интенсивность каждого из них зависит от солнечной активности. Активность галактических космических лучей самая низкая в течение 6-12 месяцев после пика солнечной активности, в то время как интенсивность частиц солнечной энергии наибольшая во время солнечного максимума, сказал Шприц.