Труд: Как преодолеть радиационные барьеры на пути к Луне?

Главная Наука и технологии 00:10 30 Июня 2017 9032

Как преодолеть радиационные барьеры на пути к Луне?

Этот вопрос обсуждался на закрытой международной встрече специалистов России, США, Канады, Европы и Японии

Напечатать

Полет человека по маршруту Земля — Луна — Марс уже не фантастика, а вполне ясная перспектива ближайших десятилетий. С созданием ракеты и корабля серьезных технических проблем нет. Но остается одно из главных препятствий для человека в дальних полетах — опаснейшее радиационное облучение. Как преодолеть его? Этой проблеме была посвящена проходившая без прессы международная встреча специалистов, завершившаяся несколько дней назад в Москве в представительстве Европейского космического агентства (ЕКА).

В повестке дня были два вопроса: анализ рисков при работе на поверхности Луны и на окололунной станции и требования к будущему пилотируемому кораблю. В обсуждении участвовали эксперты по радиационной безопасности из России, США, Канады, Европы и Японии. С 2014-го такие встречи проходят ежегодно. На этот раз нашу страну представляли ученые из четырех известных академических институтов — Института медико-биологических проблем, Института ядерных исследований, Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн и НИИ ядерной физики МГУ. В официальном англоязычном протоколе названы главные эксперты от пяти космических агентств. Российский ученый, руководитель отдела радиационной безопасности космических полетов Института медико-биологических проблем РАН Вячеслав ШУРШАКОВ занимает в этом списке первое место. Он пользуется заслуженным авторитетом среди коллег в США, Европе, Японии. Свободно владея английским, находится в постоянном контакте с американскими специалистами, в том числе и по радиационной обстановке на Международной космической станции (МКС).

«Полеты к Луне связаны с большими рисками для экипажа, — сказал в эксклюзивном интервью «Труду» Вячеслав Александрович. — На МКС на низкой околоземной орбите каждый космонавт и астронавт получает в сутки заметную дозу радиации — в среднем 0,6 миллизивертов (мЗв). Для сравнения: это вдвое больше облучения пациента в поликлинике при рентгене грудной клетки. Но когда экипаж покинет околоземную орбиту и отправится к Луне, проблема станет намного острее. Придется в течение нескольких часов пересекать радиационные пояса Вернова — Ван-Аллена, где имеются зоны повышенного излучения. А дальше, за пределами земной магнитосферы, уровень радиации возрастет за счет галактического космического излучения. Кроме того, возможны и экстремальные ситуации, когда происходят супермощные выбросы на Солнце — солнечные протонные события (СПС)».

Спрашиваю у Вячеслава Александровича, не сгущают ли специалисты краски. Ведь у американских астронавтов, летавших на Луну, были небольшие дозы радиации.

«Да, от 10 до 15 мЗв за 10-12 суток полета. Это действительно немного. На околоземной орбите доза за тот же период составляет 6-7,5, а в течение годового полета набираются 200 мЗв. Столь щадящее облучение астронавтов объясняется исключительно благоприятной космической погодой во время их полетов к Луне. Просто очень повезло. А если бы, например, они летели в августе 1972-го, во время мощных СПС, суммарная доза на пути к Селене для каждого члена экипажа была бы в десятки раз больше — свыше 500 мЗв за несколько суток. А это чрезвычайно опасно для организма».

По словам Шуршакова, американские специалисты намерены свести к минимуму этот риск для тех, кто отправится на международную окололунную станцию. Сейчас разрабатываются критерии и нормативы радиационной защиты экипажа. При этом надо понимать, что избыточно жесткие нормативы влекут неоправданное удорожание проекта. После тщательной проработки ученые остановились на серии солнечных протонных событий, которые доставили много волнений специалистам четверть века назад, осенью 1989-го. Три мощные вспышки произо-шли тогда с 19 по 26 октября. Специалисты решили при расчетах объединить все три вспышки в одну и именно это считать возможной наихудшей аварийной ситуацией.

Какие же в таком случае дозы получали наши космонавты Александр Викторенко и Александр Серебров, работавшие в октяб-ре 1989-го на российской станции «Мир»?

«Начну с 29 сентября 1989 года, — отвечает ученый. — Тогда доза увеличилась в 10 раз, достигнув 6 мЗв в сутки. Затем Солнце угомонилось. Никто не знал, надолго ли. А через три недели потоки радиации еще возросли — 19 октября доза увеличилась в 70 раз и составила 42 мЗв в сутки. Обсуждался вопрос об экстренной посадке космонавтов. Но нашли другой выход. Служба радиационной безопасности Института медико-биологических проблем выдала космонавтам рекомендации, где и как укрыться, переждать шторм. На «Мире» не было специального радиационного убежища, однако мы знали, в каких отсеках наиболее защищенные пространства. Например, в центре салона большого диаметра. Именно туда космонавты перенесли спальные места. В итоге полученная экипажем доза снизилась по сравнению с данными бортового дозимет-ра в 2,5-3 раза. Хотя и составила в тот день 14-17 мЗв, что в 23-28 раз больше обычных среднесуточных значений:»

Возвращаясь к лунной миссии, Вячеслав Александрович подчеркивает, что на ЛОС тоже не будет радиационного убежища. Более того, на окололунной станции в отличие от МКС не удастся найти защищенные места внутри жилых модулей. Что же делать экипажу при возникновении СПС? Специалисты в США взяли на вооружение российский опыт. Сегодня на МКС в каютах наших космонавтов вдоль стен размещены шкафчики, где хранятся используемые звездоплавателями влажные салфетки и полотенца. Эта дополнительная защита снижает интенсивность облучения. Вот и американцы предлагают использовать во время опасных солнечных вспышек укладки одежды, запасы еды, воды в гибких мешках и другие подручные средства. Астронавты должны выложить все это вокруг себя, создав своеобразное радиационное убежище. В НАСА уже проводились специальные наземные тренировки. Следующим шагом станут тренировки на МКС. Ведь астронавтам надо не на Земле, а в космосе уложиться в один час при создании убежища.

А какая же доза может считаться допус-тимой для астронавта на окололунной орбите в случае мощной солнечной вспышки? Здесь мнения российских и американских специалистов разошлись. Вообще-то и у нас, и в США существует один лимит допустимого максимального облучения за весь период профессиональной деятельности космонавтов и астронавтов — 1000 мЗв. Но, по мнению американцев, во время кратковременно бушующих мощных солнечных вспышек астронавты, находящиеся на окололунной орбите, могут безопасно получать четверть вышеуказанного общего лимита, то есть примерно 250 мЗв. А наши ученые считают это слишком большой дозой и называют другую цифру — 150 мЗв. Именно такой норматив заложен у нас в проектную документацию для будущего корабля «Федерация». Кто же здесь прав?

«Попробую объяснить, — говорит мой собеседник. — Сверхнормативное облучение в короткие периоды может вызвать потерю аппетита, тошноту, рвоту: Но если получаемая космонавтом доза ниже установленного порога, подобных неприятностей не будет. И в России, и в США суточные предельные нормативы одинаковы. Однако российские специалисты закладывают еще и «запас прочности», чтобы избежать снижения способности к операторской деятельности. Это когда самочувствие космонавта вполне нормальное, но возможны ошибки при выполнении ответственных операций — например, стыковки. Речь об эргономическом риске, обусловленном воздействием радиации».

Впрочем, обсуждение этих безусловно важных тонкостей продолжится на следующей международной встрече, которая состоится через год в Москве.

Что такое ЛОС

К строительству лунной орбитальной станции НАСА планирует приступить через несколько лет (яркий контраст с приземленностью планов нашего Роскосмоса!). Она будет намного меньше летающей сейчас вокруг Земли МКС. Масса первого модуля, энергетического и «моторного», — около 9 тонн вместе с топливом. Выведение на окололунную орбиту планируется в 2023-2024 годах. Это первая ласточка. Позже к нему пристыкуют два жилых модуля для четырех членов экипажа, работающих в штатном режиме. За ними — модуль шлюзовой (это российский, девятитонный) и модуль логистики. В общей сложности набирается более 40 тонн — почти в 10 раз меньше массы МКС. Кроме шлюзового модуля РКК «Энергия» предлагает аппарат для спуска на Луну и будущий корабль для доставки экипажей к Селене. Станция будет совершать облет Луны по эллиптической орбите, с минимальным удалением 1500 км и максимальным в 70 тысяч км. ЛОС станет важным этапом подготовки марсианской миссии.

Напечатать

Наука и технологии 00:01 / 27 Марта 2026 8321

Самолеты тоже бывают искренними

Именно так по классификации НАТО называется военно-транспортный самолет Ил-76

Анатолий Журин

Труд

Ровно 55 лет назад с аэродрома ВВС на Ходынке впервые поднялся в небо военно-транспортный самолет Ил-76, которому суждено было стать знаменитым. Пилотировал могучую машину с турбореактивными двигателями летчик-испытатель,...