Полет на Марс: как это будет?

Действительно ли дальний космос так враждебен, как защититься от радиации в космосе и на сколько лет сократится жизнь человека после полета к Марсу – об этом рассказал заведующий отделом радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем (ИМБП РАН), кандидат физико-математических наук Вячеслав Шуршаков.

Радиация повсюду

Чтобы получить дозу радиации, не обязательно работать на атомной электростанции или летать в космос, – на Земле есть естественная радиация. Работая, отдыхая, просто сидя дома, все люди получают дозу около одного миллизиверта (мЗв) в год. А если неудачно выбрать место для отпуска, то этот показатель может вырасти в разы. Например, в Бразилии есть пляжи с радиоактивным песком, где уровень радиации в десять раз выше среднего наземного фона.

Конечно, есть профессии, напрямую связанные с радиацией, и дозы на такой работе несравнимо больше. Работник атомной станции получает до 20 мЗв в год. Космонавт за год на международной космической станции набирает около 220 единиц. За всю карьеру космонавт, согласно нормативам, может получить 1 тыс. мЗв. Таким образом, человек может провести на низкой околоземной орбите максимум четыре с небольшим года.

Помешает ли радиация долететь до Марса?

Сможет ли человек долететь до Марса и не погибнуть от космической радиации? Такое путешествие возможно, но только один раз. «Строго говоря, к Марсу, если взять эти нормативы, космонавт может слетать только туда и обратно. За полет к Красной планете наберется такая доза, что посылать туда человека больше будет нельзя», – отметил Вячеслав Шуршаков.

Радиация в дальнем космосе отличается от той, что мы получаем на Земле. Космос переполнен галактическим излучением: это ядра атомов практически всех элементов таблицы Менделеева, разогнанные до околосветовых скоростей. За счет большой массы эти частицы прошивают защиту любого космического корабля – проникают даже сквозь десять метров воды. От этой радиации никуда не деться. Но, как отметил Вячеслав Шуршаков, у нее есть одно достоинство: ее уровень меняется очень медленно, без скачков.

Помимо галактического излучения на космические экипажи в дальнем космосе будет влиять еще один тип радиации – солнечное протонное излучение, которое резко увеличивается во время вспышек на Солнце. Это бывает нечасто – в среднем раз в одиннадцать лет. «Вспышки опасны своей внезапностью: то протонного излучения нет, то его становится в сотни или даже в тысячу раз больше», – уточнил Вячеслав Шуршаков, добавив, что предсказать начало таких событий практически невозможно, и сегодня над этой проблемой работает несколько институтов.

В то же время, пояснил ученый, когда начинают фиксировать повышение солнечной протонной радиации, есть время от начала события до того момента, когда частицы дойдут от Солнца до МСК или космического корабля. Максимальная концентрация протонов возникает спустя примерно 20 часов после вспышки. Этого времени хватит, чтобы предупредить экипаж об опасности, и люди успеют укрыться в радиационном убежище.

Для наблюдения за солнечными протонными событиями используются данные с патрульных приборов, которые регистрируют усиление потока протонов. Эти приборы установлены на спутниках на геостационарной орбите. «В Советском Союзе эти приборы были широко представлены, потом в России их вообще не было, сейчас эта патрульная система опять начинает возрождаться, создавая предпосылки для нашей независимости от зарубежных патрульных данных. Но на данный момент мы пользуемся информацией с американского спутника GOES, – рассказал Вячеслав Шуршаков.

Он также отметил, что в августе 1972 года, когда американцы летали на Луну, произошло мощнейшее солнечное протонное событие. Миссии «Аполлона», к счастью, проходили весной и в конце зимы. Астронавтам повезло: если бы они были на Луне во время вспышек, то могли погибнуть, получив очень большую дозу радиации.

Чем опасна космическая радиация?

Ученые выяснили, что кроме болезней радиация сокращает среднюю продолжительность жизни: примерно на три года при допустимой дозе 1 тыс. мЗв. Таким образом, всего один полет к Марсу может стоить экипажу как минимум нескольких лет жизни. Тяжелые заряженные частицы галактического излучения (ядра углерода, кислорода, железа) могут повредить центральную нервную систему человека – у космонавта может ухудшиться память, координация, он будет хуже выполнять операторские функции.

По мнению Вячеслава Шуршакова, мы до сих пор не знаем, что может произойти с человеком при более длительном воздействии галактической радиации», – пояснил ученый.

И шлем из полиэтилена...

Проблема защиты человека в дальнем космосе от влияния радиации на сегодняшний день прорабатывается плохо, считает Вячеслав Шуршаков. Он подчеркнул, что если Россия планирует космические полеты дальше околоземной орбиты, то надо заниматься исследованиями и разработками в этой области.

Есть несколько вариантов радиационной защиты в дальнем космосе. Во-первых, можно обустроить радиационные убежища, то есть защищать не весь корабль, а отдельный отсек. Лучше всего для этого подходят вода и пластик. «Тут секрет такой: хорошо защищают вещества из атомов легких химических элементов. Они хорошо замедляют нейтроны», – объяснил ученый.

У американцев, к примеру, спальные места на МКС расположены в модуле, со всех сторон обложенном полиэтиленовыми плитами толщиной примерно пять сантиметров. А алюминий, из которого сделан корпус космического корабля, плохо защищает от радиации. Из-за космических частиц начинается реакция и излучаются нейтроны, которые поражают человека.

В длительных космических миссиях, отметил Вячеслав Шуршаков, необходима защита уязвимых мест на теле. Критически важна система кроветворения, следовательно, надо закрыть область таза. Также тяжелые частицы воздействуют на гиппокамп – отдел мозга, участвующий в процессах запоминания. «Возникает простая идея – защитить голову специальным шлемом, сделанным из чего-то типа полиэтилена. На наш взгляд, нужно иметь специальные средства, которые позволят даже в небольшом корабле или станции защитить космонавтов», – сказал ученый.

• Хотите читать нас в социальных сетях? Пожалуйста: Одноклассники, ВКонтакте. А еще есть Яндекс-Дзен.

• Еще новости науки на нашем сайте - по ссылке
• Еще новости об освоении космоса - по другой ссылке

Гибернация и киборгизация как защита от радиации

Ученые обдумывают и другие футуристические способы защиты: гибернацию (искусственный сон) и киборгизацию. Во сне биологические процессы замедляются – сейчас пытаются понять, как космическое излучение влияет на человека в состоянии гибернации. При подготовке к космическим полетам или экспедициям в Антарктику раньше удаляли проблемные зубы, аппендикс.

«Тут возникает мысль, что человека можно «доработать» для полета в космос, например, заменить ему хрусталик глаза на искусственный. Американские специалисты заметили, что чем дольше летал астронавт, тем больше у него возникает очагов катаракт», – пояснил Вячеслав Шуршаков.

Также необходимо учитывать индивидуальную радиочувствительность космонавтов. Перед полетом можно облучать кровь предполагаемых членов экипажа в пробирке, смотреть на реакцию и отбирать в команду с учетом индивидуальной сопротивляемости.

В целом научное сообщество смотрит с оптимизмом на планы по подготовке миссий на Луну и в дальний космос. «Человечество не останется в своей колыбели. Надо сейчас раздвигать горизонты, лететь к Луне. Нужно шаг за шагом, применяя новые технологии, покорять Вселенную. Надо осознавать сложности, опасности космоса, но я верю, что человек их преодолеет», – сказал Вячеслав Шуршаков.

• Расскажите об этом своим друзьям!

• Российским студенткам за рождение ребёнка выплатят по 100 тысяч
  
  Такая материальная поддержка ждет представительниц прекрасного пола в Карелии. Касается это студенток вузов и ссузов. Родить нужно успеть девушкам до 25 лет.
• МРТ ребенку пытался сделать пьяный медбрат
  
  У 10-летнего парня подозревали сотрясение мозга, и ребенок врачами был отправлен на МРТ. Но там, на полу в процедурной, возлежал медбрат, находящийся подшофе.
• Замминистра обороны арестовали и отправили в СИЗО
  
  От должности замминистра обороны был отстранен Тимур Иванов. Это произошло 24 апреля. Обвиняется Иванов в покровительстве как минимум двум компаниям. Этим фирмам, как считает следствие, чиновник помогал получать госконтракты и объекты более легкие для строительства.
• Сергей Безруков получил орден «За заслуги в культуре и искусстве»
  
  Президент России Владимир Путин подписал указ о награждении актера и режиссера Сергея Безрукова орденом «За заслуги в культуре и искусстве».
• Селин Дион не знает, сможет ли вернуться на сцену
  
  Страдающая от синдрома мышечной скованности канадская певица Селин Дион призналась, что точно не знает, сможет ли когда-то снова выступать.
• Зрители «Модного приговора» в восторге от новой ведущей проекта
  
  К большой радости поклонников популярное телешоу «Модный приговор» вернулось на телеэкраны. Как и ожидалось, не обошлось без изменений.
• Леонид Ярмольник удивился слухам о своей госпитализации
  
  Накануне телеграм-каналы сообщили, что Леонид Ярмольник и его супруга Ольга экстренно госпитализированы в Москве. Уточнялось, что артиста увезли в больницу с гипертоническим кризом, а его жену – с обострением болезни почек.
• Стас Михайлов в ответ на вопрос о конфликте с Пугачёвой заявил, что «не воюет с женщинами»
  
  Певец Стас Михайлов прокомментировал конфликт со своей коллегой, исполнительницей Аллой Пугачёвой. Артист заявил, что не воюет с женщинами, так как это не в его правилах и не представляет для него интереса.
• Финансовые мошенники придумали новую схему обмана россиян ко Дню Победы
  
  В Интернете появились сайты, созданные мошенниками, чтобы обмануть граждан перед наступлением Дня Победы.
• Немцев задержали за празднование дня рождения Гитлера
  
  В Австрии было задержано четверо граждан Германии за организацию празднования дня рождения Адольфа Гитлера.
• На Украине переименуют еще более 300 связанных с Россией топонимов
  
  Более 300 населённых пунктов на Украине, чьи названия считаются связанными с Россией, планируют переименовать.
• Власти Кузбасса оправдали повышение тарифов на капремонт собственными ошибками
  
  Власти Кузбасса оправдали повышение тарифов на капремонт собственными ошибками и дефицитом госфонда.
• Мужчина, выливший зеленку в урну для голосования, получил условный срок
  
  Не так давно страна выбирала своего президента. И не все люди приходили на избирательные участки, чтобы проголосовать. Некоторые вредительствовали. Например, один житель столицы облил бюллетени в урне для голосования зеленкой.
• Священника, проводившего панихиду по Навальному*, запретили в служении
  
  Настоятеля храма Покрова Пресвятой Богородицы Дмитрия Сафронова запретили в служении на три года, говорится в указе Русской православной церкви.
• Врачи перепутали у девушки рак с синуситом
  
  Не всегда врачи сразу ставят верный диагноз. Так произошло и с 28-летней Анникой, проживающей в Калифорнии. Медики заподозрили у нее синусит, а у девушки оказалась агрессивная форма рака.
• Из-за ненайденных брюк сожитель до смерти обварил свою избранницу
  
  Разные причины бывают у ссор, которые заканчиваются трагично. В Красноярском крае, например, мужчина обварил до смерти свою сожительницу кипятком из-за ненайденных брюк.
• Заместителя Шойгу задержали по подозрению во взятке
  
  Отвечавший за военную ипотеку замминистра Шойгу задержан по подозрению во взятке. Речь идет о Тимуре Иванове, который является замом Шойгу с 2016 года.
• Путин заявил, что хотел бы стать студентом и поехать строить БАМ
  
  Когда-то будущий президент Российской Федерации состоял в студотряде «Фемида». И во времена студенчества глава государства снова не прочь был бы вернуться.
• Экономист назвал справедливую зарплату для россиян
  
  В соответствии с выкладками статистов, средняя зарплата в России – около 74 тысяч рублей. Кто-то, конечно, получает намного больше, а другим и эта сумма не снилась. В среднем россияне хотели бы получать 115 тысяч рублей. Таковы были зарплатные ожидания соотечественников к концу прошлого – началу текущего года. А что на этот счет думают эксперты?
• Лолита вернется на ТВ после отмены из-за участия в «голой вечеринке»
  
  Певица Лолита Милявская вернется на ТВ после отмены, связанной с её участием в «голой вечеринке». Исполнительница станет ведущей программы «ВИА Суперстар!», премьера которой состоится на НТВ через три недели.