Почему люди не задержатся на Марсе дольше 4 лет

Ученые выяснили, что миссия на Марс с экипажем сможет продлиться максимум четыре года. Это связано с космической радиацией.

Международная группа ученых подсчитала, что полет на Марс с экипажем должен длиться не более четырех лет, поскольку здоровью астронавтов угрожает длительное воздействие космического излучения.

Планирование миссии на Марс — одна из сложнейших задач, стоящих перед человечеством. Каждый аспект такого многолетнего приключения должен быть тщательно выверен, поскольку миссия не имеет права на ошибку.

Помимо таких аспектов, как тип двигателя, численность экипажа, диета и тысячи других вещей, при планировании также необходимо учитывать постоянную опасность радиации. Оказавшись вне защитной оболочки атмосферы Земли и ее магнитного поля, астронавты окажутся во власти космических лучей Солнца, поэтому возникает вопрос, как минимизировать эту угрозу.

Согласно недавнему исследованию, в котором поучаствовали ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Массачусетского технологического института, а также из Сколковского института науки технологий, ключом к защите космонавтов, летящих на Красную планету, является время и защитные материалы.

Важным моментом является то, что космическое излучение непостоянно. У Солнца есть 11-летний цикл, во время которого активность светила меняется.

Однако это не единственная проблема. Есть два источника космических лучей. Один из них — Солнце, которое выбрасывает частицы солнечной энергии (SEP). Они, как правило, легче и обладают меньшей энергией, чем Галактические космические лучи (GCR), которые генерируются сверхновыми, черными дырами, квазарами и подобными явлениями с высокой энергией.

Лучи GCR часто состоят из очень тяжелых частиц, летящих со скоростью и энергией, которые едва ли достижимы в самых мощных ускорителях частиц на Земле, и со временем могут нанести значительный ущерб живой ткани.

Хорошая новость в том, что Солнце может действовать как временный щит от GCR. Когда наше светило наиболее активно, солнечные ветры становятся очень сильными и могут отражать GCR, а это означает, что астронавты будут в основном подвергаться воздействию менее энергичных SEP.

Согласно расчетам исследования, поскольку активность GCR находится на самом низком уровне в течение 6-12 месяцев после максимальной солнечной активности, наиболее практичным будет двухлетний полет на Марс. Однако миссия, продолжающаяся более четырех лет, подвергнет экипаж опасным уровням радиации.

Есть много разных способов защитить космонавта, включая пластины из тяжелого металла, резервуары с водой или плиты из полимеров низкой плотности. Однако проблема в том, что тяжелые защитные материалы увеличивают вес космического корабля на непозволительные для миссии величины.

«Это исследование показывает, что, хотя космическое излучение накладывает строгие ограничения на то, насколько тяжелым может быть космический корабль и на время запуска, а также представляет технологические трудности для полетов людей на Марс, такая миссия жизнеспособна», — говорит Юрий Шприц, исследователь-геофизик Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.