Марсианский корабль понесет защитный радиационный пояс вместе с собой
Размещение криогенных резервуаров вокруг жилого модуля космического корабля с целю защиты астронавтов от радиации. Изображение N
Разработчики NASA упорно трудятся над тем, чтобы найти защиту от всепроникающей космической радиации, которая угрожает здоровью и самой жизни астронавтов, отправляющихся в длительные экспедиции на Луну и Марс.
Так как традиционные алюминиевые оболочки не способны обеспечивать безопасность в течение многолетнего полета, то основное внимание приковано к разработкам новых улучшенных экранирующих материалов, которые предполагается использовать для покрытия внешней поверхности космического корабля.
При этом некоторые ученые рассматривают и более экзотические варианты, призванные еще надежнее защитить астронавтов, в частности, предполагается использовать электрические поля для создания защитного "кокона" вокруг всего космического корабля или даже вокруг скафандров нового типа для исследований марсианской поверхности.
"Я считаю, что NASA должно обязательно рассмотреть подобные концепции", - говорит Роберт Юнгкуист (Robert Youngquist) из Лаборатории прикладной физики Космического центра имени Кеннеди (KSC-Applied Physics Lab at Kennedy Space Center) во Флориде. Юнгкуист и двое его коллег изучают перспективы радиационного экрана, который использует электростатический заряд, чтобы отражать вредные высокоэнергетические частицы прежде, чем они достигнут обитаемой части космического корабля.
Предполагается, что планетолет будет оборудован так называемым мультипольным электростатическим радиационным экраном (multipole electrostatic radiation shield), радиационной защитой, снабженной набором из трех электрически заряженных сфер по линии вдоль оси корабля. Центральная сфера, установленная вблизи или даже непосредственно у отсека с экипажем, заряжается положительно, в то время как две выносные сферы с обеих сторон будут нести отрицательный заряд. В собранном виде этой комбинации должно быть достаточно для того, чтобы отталкивать высокоэнергетические протоны и электроны, которые иначе пронзали бы стенки космического корабля.
"Ключом к этой технологии должна стать система электропитания, - объясняет коллега Юнгкуиста, физик NASA Филип Метзжер (Philip Metzger). - Основной вопрос - это количество заряда, достаточное для того, чтобы отражать атаки частиц". Компьютерное моделирование показывает, что проект вполне реален. Однако на самом Марсе польза от такой установки будет весьма сомнительная, поскольку там электростатические поля будут пронизывать атмосферу и образовывать свечение вроде флуоресцентных огней во время гроз на Земле.
Проектировщики космического корабля могут также использовать необходимое при полете и маневрировании топливо - сжиженные газы - на борту корабля в качестве антирадиационной защиты, если только удастся разместить резервуары, содержащие его, вокруг отсеков с экипажем. Атомы жидкого водорода особенно хорошо применять в качестве защиты от галактических космических лучей, потому что они при бомбардировках высокоэнергетическими лучами не порождают потоки вторичных частиц в таких количествах, как это происходит в случае более тяжелых элементов (вроде свинца). Ведь воздействие вторичных частиц на организм человека может оказаться не менее вредным, чем непосредственно космическая радиация.
Группа Ричарда Вилкинса (Richard Wilkins), директора Центра прикладных радиационных исследований (Center for Applied Radiation Research) NASA при Prairie View A & M University (штат Техас), например, производила бомбардировки водяного столба пучком нейтронов, чтобы лучше изучить процессы, возникающие при прохождении частиц через жидкость, и моделировать получение критических доз радиации человеческими тканями.
Впрочем, не только полет через космическое пространство, отделяющее Марс от Земли, волнует разработчиков и специалистов по радиационной безопасности. Во время прогулок по Марсу скафандры, в которые одеты астронавты, также должны будут защищать их от радиации, так как Красная планета, в отличие от Земли, не имеет своего защитного магнитного поля. Изрядную опасность также представляют марсианские песчаные бури, особенно если учесть, что сила тяжести на Марсе в три раза меньше, чем на Земле.
С этими целями Барри Патчетт (Barry Patchett), профессор из канадского Университета Альберты (University of Alberta), и его студенты разработали собственный проект 21-килограммового космического скафандра с 12 различными слоями защитных материалов, включая новые полимеры и специальный внешний слой из антистатика, не взаимодействующего с электростатической пылью, поднимаемой марсианскими песчаными бурями.
Источник:
Shields Up! New Radiation Protection for Spacecraft and Astronauts - Space.com
Обсудить
Справка
Хроника полетов к Марсу
10.10.1960 - "Марс 1960А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
14.10.1960 - "Марс 1960B", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
24.10.1962 - "Марс 1962А", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
01.11.1962 - "Марс-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией; как полагают, прошла на расстоянии около 100 тысяч километров от поверхности Марса).
04.11.1962 - "Марс 1962В", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
05.11.1964 - Mariner-3, США (Выведена на нерасчетную траекторию и в район Марса не попала).
28.11.1964 - Mariner-4, США (Прошла на расстоянии 9844 км от поверхности Марса).
30.11.1964 - "Зонд-2", Советский Союз (Выведена на нерасчетную траекторию, в район Марса не попала).
24.02.1969 - Mariner-6, США (Прошла на расстоянии 3437 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - Mariner-7, США (Прошла на расстоянии 3551 км от поверхности Марса).
27.03.1969 - "Марс 1969А", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
02.04.1969 - "Марс 1969В", Советский Союз (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
08.05.1971 - Mariner-8, США (Авария ракеты-носителя на участке выведения).
10.05.1971 - "Космос-419", Советский Союз (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
19.05.1971 - "Марс-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат упал на поверхность Марса).
28.05.1971 - "Марс-3", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; спускаемый аппарат впервые в мире совершил мягкую посадку на Марс).
30.05.1971 - Mariner-9, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; первый в мире искусственный спутник Марса).
21.07.1973 - "Марс-4", Советский Союз (Прошла на расстоянии нескольких тысяч километров от поверхности Марса).
25.07.1973 - "Марс-5", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса).
05.08.1973 - "Марс-6", Советский Союз (Пролет мимо Марса; спускаемый аппарат совершил плавный спуск в атмосфере Марса; связь со спускаемым аппаратом утеряна за несколько минут до времени предполагаемой посадки).
09.08.1973 - "Марс-7", Советский Союз (Пролет мимо Марса; отделенный от станции спускаемый аппарат на планету не попал).
20.08.1975 - Viking-1, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
09.09.1975 - Viking-2, США (Выведена на орбиту вокруг Марса; посадочная ступень совершила мягкую посадку на поверхность Марса).
07.07.1988 - "Фобос-1", Советский Союз (Утеряна связь со станцией).
12.07.1988 - "Фобос-2", Советский Союз (Выведена на орбиту вокруг Марса; утеряна связь за несколько часов до предполагаемого времени посадки на Фобос).
25.09.1992 - Mars Observer, США (Утеряна связь со станцией).
07.11.1996 - Mars Global Surveyor, США (Выведена на орбиту вокруг Марса).
16.11.1996 - "Марс 1996А", Россия (Не сработала разгонная ступень, аппарат остался на околоземной орбите).
04.12.1996 - Mars Pathfinder, США (Посадка на поверхность Марса; доставлен первый в мире марсоход Sojourner).
03.07.1998 - Nozomi (Planet-B), Япония (На гелиоцентрической орбите; выход на орбиту вокруг Марса планировался в 2003 году, но так и не состоялся).
11.12.1998 - Mars Climate Orbiter, США (Авария станции при попытке вывода на орбиту вокруг Марса, она распалась на отдельные части из-за того, что два предприятия, занимавшиеся изготовлением этого зонда, использовали различные системы измерений - английскую и метрическую).
03.01.1999 - Mars Polar Lander, США (Авария станции при попытке сесть на поверхность Марса).
03.01.1999 - Deep Space 2 (DS2), США (Два микрозонда-пенетратора по 3,572 кг каждый (названных Amundsen и Scott в честь известных полярных исследователей) должны были проникнуть в глубину марсианского грунта (на 0,3-1 м) возле Южного полюса и передать данные относительно свойств подповерхностных слоев (наличие водяного льда и др.). 3 декабря 1999 года зонды приблизились к Марсу, собирались войти в его атмосферу и устремиться к своей цели, но контакт с обоими аппаратами был утерян).
07.04.2001 - Mars Odyssey, США (Сейчас находится на марсианской орбите и передает важную научную информацию).
02.06.2003 - Mars Express, Европа (Орбитальная станция и посадочный модуль с британским Beagle 2 на борту. Beagle 2 на связь не вышел).
10.06.2003 и 08.07.2003 - Mars Exploration Rovers, США (Успешные посадки на Марс в январе 2004 года. Каждый из двух зондов нес на своем борту колесный марсоход. С их помощью теперь изучается геология Марса, берутся пробы грунта, определяется его химический состав и делаются снимки. Основная задача - поиск воды на Марсе, наличие которой предполагают, исходя из данных фотографирования поверхности планеты со станций Mars Global Surveyor и Mars Odyssey).
11.08.2005 - Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), США (Орбитальная станция разведки Марса массой около 1 975 кг, достигла окрестностей Марса в марте 2006 года, после чего еще в течение нескольких месяцев осуществлялось торможение в верхних слоях марсианской атмосферы для перехода на нужную орбиту. Несет оборудование для детального изучения поверхности планеты в видимых и инфракрасных лучах, спектрометр и др. Кроме того, перед "разведчиком" ставится задача отыскать на поверхности Марса подходящие посадочные площадки для будущих экспедиций. Орбитальный аппарат будет также использоваться в ходе этих будущих экспедиций для связи с Землей).
Запланированные экспедиции:
Конец 2007 - Mars 2007, США (Мобильная научная лаборатория и небольшой передвижной аппарат Scout.).
Конец 2007 - Mars NetLander, Европа, США (Орбитальная станция дистанционного зондирования и 4 марсианских посадочных модуля. Сейсмологические, атмосферные, магнитные, ионосферные и геодезические измерения. Полет будет длиться примерно 2 земных года).
Конец 2009 - Mars 2009, США (Спутник связи, марсианский посадочный модуль, вездеход, способный добраться до труднодоступных районов).
Источники:
Энциклопедия "Космонавтика"
Chronology of Mars Exploration - NASA
Статьи по теме
Радиация слишком опасна для участников экспедиции на Марс
Новые данные, полученные с межпланетной космической лаборатории "Марс Одиссей", находящейся в настоящее время на марсианской орбите, подтверждают подозрения ученых по поводу радиации на Марсе: она столь интенсивна, что это неизбежно подвергнет опасности жизни астронавтов, посланных для исследования Красной планеты.
Марсианский корабль понесет защитный радиационный пояс вместе с собой
Разработчики NASA упорно трудятся над тем, чтобы найти защиту от всепроникающей космической радиации, которая угрожает здоровью и самой жизни астронавтов, отправляющихся в длительные экспедиции на Луну и Марс. При этом некоторые ученые рассматривают самые экзотические варианты, призванные надежно защитить экипаж.
В гибели шаттла Columbia обвинены советские спутники
Свыше 100 тысяч металлических частиц находятся на орбите Земли, представляя собой серьезную опасность для космических кораблей. Источником этих частиц диаметром от 5 до 50 мм послужили спутники советской эпохи. Паразитные частицы поперечником в несколько миллиметров могли пробить отверстие в передней кромке крыла космического "челнока" и тем самым послужить причиной гибели корабля.
Американцы случайно узнали, что первыми "роверами" были советские "Луноходы"
Благодаря ажиотажу в американских средствах массовой информации, связанному с успешной реализацией программы "роверов"-марсоходов, и громким патриотическим заявлениям президента Буша, обещавшего "вернуться на Луну" и послать пилотируемую экспедицию на Марс, у некоторых американцев (особенно у тех, кто имеет техническое образование) проснулся искренний интерес к истории космических исследований середины двадцатого века. Подчас они открывают для себя такие неведомые страницы, что не могут скрыть изумления.
Для спасения "Хаббла" планируется отправить российский пилотируемый корабль
Операторы космического телескопа "Хаббл" планируют попросить помощи у России для того, чтобы поддержать работу обсерватории, и даже готовы принимать частные пожертвования (такие предложения уже поступали). В ближайшее время будет создан специальный веб-сайт, посвященный спасению "Хаббла".
Из бушки на Луну
США начинают реализацию новой амбициозной программы освоения космоса, которая завершится созданием постоянной базы на Луне и пилотируемым полетом к Марсу. Об этом объявил президент Буш, выступая в вашингтонской штаб-квартире Национального агентства по аэронавтике и космическим исследованиям. По подсчетам экономистов, космический план Буша обойдется каждому американскому налогоплательщику в 55-60 долларов в год.
Дыра в иллюминаторе (Космос и массовое сознание)
Пилотируемая космонавтика (в отличие даже от непилотируемой) относится к самому странному виду человеческой деятельности, связанному с наукой и техникой. По-настоящему, науки от нее никакой особой и не ждут, всем и во все времена нужны были от нее в первую голову Достижения. А последние события все больше делают космонавтику источником обыкновенной человеческой истерии.
Представители Boeing рассказали об альтернативах программы Space Shuttle
Boeing продолжает работу над космическим аппаратом X-37. Это небольшой беспилотный космический робот. Скорость его полета будет в 25 раз превышать скорость звука, длина его составит 8,3 м, размах крыльев - 4,5 м, вес - 6 т. Первый экспериментальный воздушный полет, как ожидается, состоится в апреле 2004 года на борту B-52, а путешествие в космос на Delta II - в июле 2006 года.
Величайшие трагедии в истории американской астронавтики
Шаттл Columbia - самый старый американский "челнок". Впервые он отправился в космос в 1981 году. Его последний старт много раз откладывался из-за технических неполадок. Главной целью его 16-дневного полета было проведение научных исследований в специальном модуле. Полет Columbia называли самым неординарным космическим полетом NASA за последнее время. Теперь это кажется зловещим предзнаменованием. До сегодняшнего дня за всю свою историю NASA потеряло 10 астронавтов. 7 человек были в экипаже Challenger, еще 3 погибли во время испытаний на земле.
Британский флот минизондов отправится изучать опасные астероиды
Эти аппараты будут совсем невелики - длиной 60 см и весом в 120 кг, у каждого из них будет своя цель - какой-нибудь потенциально опасный для нашей планеты астероид (диаметры этих различных по своему физическому составу объектов составляют от 400 до 1300 м), с которым и произойдет сближение.
На орбите успешно испытан первый космический паролёт
Паровые двигатели прочно ассоциируются у нас с технологиями ушедшего XIX столетия, однако неожиданно они нашли свое новое применение... в космических кораблях XXI века. Британская компания Surrey Satellite Technology Ltd совместно с Европейским космическим агентством успешно продемонстрировала использование небольшой паровой двигательной установки, установленной на борту орбитального спутника UK-DMC.
В космос отправятся пряничные корабли
Кремниевый микроробот величиной в половину диаметра человеческого волоса, снабженный "ножками" из живой сердечной мышцы, начал ползать по лаборатории Лос-Анджелеса. Это первый случай, когда удалось использовать мускульные усилия для движения микромеханического устройства. Теперь предполагается спроектировать работающий на мускульной энергии микромеханизм, который сможет искать и латать пробоины от микрометеоритов на космических кораблях.
В атмосфере Марса нашли признаки жизни
Новые свидетельства возможного существования жизни на Марсе были получены учеными NASA и Европейского космического агентства (ESA). Две независимые группы ученых нашли следы метана в марсианской атмосфере. Метан - то есть обычные отходы жизнедеятельности обитающих на Земле организмов - может оказаться побочным продуктом жизнедеятельности и инопланетных микробов, живущих под поверхностью Красной планеты.
Вездеходы на Марсе открыли сезон охоты за окаменелостями
Псевдоцветная панорама кратера Бонневиль, составленная из последовательного набора фотографий, сделанных камерой Spirit, была получена во время 68-го рабочего дня этого марсохода. Теперь колеса вездеходов служат роль дополнительных "научных инструментов". Изучены "Дюна Змея", "Зуб Акулы" и камень "Карусель". Недавно обнаруженные марсоходом Opportunity очень высокие концентрации серы в разломах горных пород на плато Меридиана, возможно, предвещают наличие биологических окаменелостей.
Марсоход Spirit достиг своей цели
Марсоход Spirit достиг наконец того места, которое было его главной целью на протяжении последнего месяца, - то есть края 200-метрового кратера под названием Бонневиль, образовавшегося внутри более обширного, усыпанного камнями кратера Гусева. А Opportunity на другой стороне Марса изучает минеральный и химический состав таинственных округлых "черничин", разбросанных повсюду в районе его посадочной площадки.
Марсоходы показали, что Марс был влажен с обеих сторон
Спустя всего несколько дней после пресс-конференции, на которой было объявлено о получении ясных свидетельств в пользу того, что жидкая вода когда-то плескалась на месте посадочной площадки одного из марсианских "роверов", ученые NASA сообщили, что подобные свидетельства давнего присутствия воды были найдены на месте посадки и второго марсохода.
У марсиан хватает своих шариков
Тысячи крошечных частиц округлой формы были обнаружены на темном грунте в месте посадки второго американского марсохода Opportunity. Частицы, своим видом напоминающие бусины, были замечены на изображениях, снятых с высоким разрешением панорамной камерой аппарата, а два таких "шарика" удалось рассмотреть с помощью смонтированного на марсоходе микроскопа, способного делать и отправлять на Землю полученные фотоснимки.
Марсоход нашел признаки давнего присутствия воды в кратере Гусева
Марсианский вездеход Spirit еще даже не покинул свою посадочную платформу, а руководители его миссии уже заявляют, что некоторые из его основных научных целей близки к успешному завершению. Например, Spirit удалось обнаружить признаки присутствия в кратере Гусева минералов, которые могут свидетельствовать о том, что на Марсе в прошлом было вполне достаточное количество воды для развития живых организмов.
Названия американским марсоходам дала девятилетняя сирота из Сибири
Двое суток неблагоприятная погода задерживала запуск с космодрома на мысе Канаверал ракетоносителя Delta-2 с первым из двух американских марсианских зондов, несущих марсоходы. Теперь старт все-таки состоялся. Руководству NASA кто-то открыл глаза на простую истину, известную всем почитателям нашего лихого капитана Врунгеля: "Как вы яхту назовете - так она и поплывет!"
Русла высохших рек на Марсе - следствие планетарных катастроф
Периоды, когда климат на Марсе был теплым и влажным, скорее всего были очень кратковременными и наступали только после глобальных катастроф, вызванных столкновениями с астероидами. Тем не менее, данные с космического зонда "Марс Одиссей", свидетельствуют о наличии на планете большого количества водяного льда.
Межзвездный шпионаж: в то время как мы смотрим на Марс, кто-то может смотреть на нас
Роботы-эмиссары, отправленные к нам из других миров, издавна могут контролировать нашу планету, наблюдая медленное развитие жизни и сообщая все подробности своим инопланетным хозяевам. Такой сценарий часто появлялся в литературе, посвященной проблемам внеземных цивилизаций, и теперь Ален Тоф из Университета Торонто постарался изучить эту идею достаточно серьезно для того, чтобы начать осмысленный поиск этих инопланетных "жучков". Мы могли бы уже найти их останки, если бы точно знали, где искать.
Opportunity собирается спрыгнуть в кратер, а у Spirit снова проблемы со связью
Первое изображение "внутренностей" нового кратера было получено в понедельник. Последний путь "Возможности" принесет даже больше бесценных научных данных, чем исследование того первого кратера намного меньших размеров, в котором Opportunity оказался после посадки.
Американцы заново изучают Венеру с помощью советских аппаратов
В прошлом веке в Советском Союзе осуществлялась уникальная программа исследования Венеры, в ходе которой на поверхность "адской планеты", скрытую от внешнего наблюдателя облаками, было высажено несколько автоматических станций. Изображения, переданные советскими "Венерами", теперь подвергаются компьютерной обработке американскими специалистами, что позволяет более ясно и четко разглядеть жутковато выглядящий неземной пейзаж.
"Пыльные дьяволы": выяснилось, что Марс сильно наэлектризован и опасен для человека
Песчаные бури и смерчи на Марсе по всей видимости являются причиной возникновения электрических полей, имеющих очень высокое напряжение, и сопряженных с ними мощных магнитные полей. Опасности, связанные с попаданием в эпицентр таких природных явлений, должны быть самым тщательным образом изучены в преддверии будущих пилотируемых экспедиций на Красную планету.
"Пришелец", найденный на советской военной базе в Йемене, прилетел с Фобоса
Уникальный метеорит, который упал на советскую военную базу в Йемене, возможно, прилетел к нам с одной из марсианских лун. На Земле к настоящему времени уже найдено несколько "пришельцев", чья принадлежность к Красной планете более-менее доказана, однако метеорит, состоящий из вещества марсианского спутника, пока единственный.
Молекулярные кольца могли бы защитить микробов Венеры
Мысль о том, что живые микробы на Венере могли бы сохраниться и даже размножиться в обширном облачном покрове этой планеты, кажется более чем спорной. Однако некоторые ученые все-таки продолжают развивать подобные теории, они уверены, что некоторые разновидности микроорганизмов, однажды возникнув (или будучи занесены с другой планеты какими-нибудь небесными телами), могли бы найти убежище от смертельной ультрафиолетовой радиации в молекулярных кольцах серы.
Новости по теме
