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!

• Актер из сериала «Глухарь» с третьей попытки отдал мошенникам 5,7 млн рублей
  
  Актер из сериала «Глухарь» Николай Трифилов стал жертвой мошенников. Об этом сообщает Telegram-канал Mash.
• Светлане Немоляевой стало плохо на съемочной площадке
  
  Народная артистка РСФСР, звезда фильма «Служебный роман» Светлана Немоляева почувствовала себя плохо во время съемок фильма «Буратино».
• Врач рассказала, что нужно съесть перед сном, чтобы быстрее заснуть
  
  Теплое молоко может помочь подготовиться ко сну. Оно содержит аминокислоту триптофан, благоприятно воздействующую на нервную систему.
• Бабушка Полина расскажет о народных поверьях и праздниках
  
  Вместе с Полиной Рожновой, блогером Яндекс Дзен, можно с интересом полистать русский народный календарь. Полина Константиновна, например, знает, почему 3 ноября девушки искали особый лист. Этот лист посеребрен морозом. И если этого листочка дотянуться, то девушке прибавится красоты. И обязательно встретиться молодой человек, который увидит в девушке свою суженую.
• Ученые доказали, что Интернет положительно влияет на пожилых
  
  К такому выводу пришли мужи науки. Благотворно Сеть влияет на самооценку, удовлетворенность жизнью, здоровье и снижение симптомов депрессии у людей в 50+.
• Учитель на уроке высказался о теракте на Крымском мосту и получил срок
  
  Преподаватель истории и обществознания выразил свое мнение об инциденте на Крымском мосту во время урока и был осужден за это.
• Россиянам посоветовали в Михайлов день проявить к другим доброту
  
  21 ноября – Михайлов день. Этот народный праздник посвящен архангелу Михаилу – главному защитнику и покровителю воинов. Что можно и нельзя делать в этот день и и какой была чудесная помощь новгородцам от Михаила?
• Россиянам посоветовали выходить на пенсию позже ради увеличения выплаты
  
  Сенатор Ольга Епифанова раскрыла, какие способы могут помочь россиянам увеличить свою пенсию.
• В Крыму студенческим семьям с первенцем будут давать сертификаты в 1 млн рублей
  
  Глава Крыма Сергей Аксенов объявил, что планирует предоставлять студенческим семьям в регионе жилищные сертификаты на сумму в 1 миллион рублей при рождении первого ребенка. Соответствующий законопроект уже направлен на согласование.
• Мошенники начали отправлять россиянам подарки, чтобы получить секретный код
  
  В России появилась новая схема мошенничества с взломом аккаунтов на госуслугах: киберпреступники отправляют цветы или другие подарки жертве, после чего запрашивают у нее "код подтверждения доставки", который фактически дает доступ к порталу госуслуг.
• Собака пришла из ниоткуда и спасла потерявшуюся в тайге сибирячку
  
  В тайге, заблудившись при сборе брусники, оказалась жительница севера Иркутской области по имени Галина.
• Мужчине подарили полёт на самолёте, который разбился
  
  В Словении разбился самолет, на борту которого находились три человека. Легкомоторное судно совершало обзорный полет и разбилось из-за туманной погоды.
• Половина всех оставшихся в России самолетов Airbus стала недоступна для полетов
  
  Российские авиакомпании временно прекратили эксплуатацию 34 самолетов Airbus A320/A321neo, это половина от всего количества таких самолетов в стране.
• Ученые нашли способ борьбы с глухотой и слепотой на генном уровне
  
  Ученые из Гарвардской медицинской школы совершили значительный прогресс в разработке генной терапии для лечения синдрома Ашера типа 1F - редкого заболевания, которое приводит к потере слуха и прогрессирующей слепоте.
• Загадочную смерть Брюса Ли раскрыли спустя 51 год
  
  После 51 года загадочную смерть Брюса Ли раскрыли. Испанские медики подтвердили, что причиной не стал ни обезболивающий препарат, ни заказ мафии, а простая вода.
• Дмитрий Маликов считает, что семейные кризисы могут укрепить брак
  
  Певец Дмитрий Маликов признался, что переживал кризисы в отношениях с супругой Еленой Изаксон, с которой состоит в браке с 1999 года. Об этом он сообщил на RuTube-шоу «По душам» Романа Костомарова.
• Хью Джекман рассказал о своей борьбе с раком и призвал пользоваться солнцезащитным кремом
  
  В 2013 году у звезды Голливуда Хью Джекмана обнаружили рак кожи – базальноклеточную карциному. Благодаря своевременному обращению к врачам, актёру была оказана вся необходимая помощь.
• София Ротару выставила на продажу квартиру в Москве
  
  В интернете появилось объявление о продаже трёхкомнатной квартиры Софии Ротару в центре Москвы. Покупатель пока не нашелся, но любопытные граждане выстроились в очередь, чтобы увидеть апартаменты своими глазами.
• Василий Ливанов отказался от обследований и попросил выписать его из больницы
  
  Народный артист РСФСР Василий Ливанов самостоятельно попросил выписать его из больницы и отказался от обследований. Об этом сообщает Telegram-канал Shot.
• В Москве простились с актрисой Светланой Светличной
  
  Прощание с культовой актрисой Светланой Светличной состоялось в Москве в Доме кино. Проводить артистку в последний путь пришли близкие, родственники и известные артисты.