Як зіпсувати вечірку космонавтів Жан-Франсуа Кліше Хроні Ле Дройт - Гатіно, Оттава
Земля отримує постійний потік випромінювання, що частково надходить від Сонця (сонячний "вітер" і "бурі"), а частково - з далеких течій Всесвіту (космічне випромінювання). Певним чином це випромінювання нагадує радіоактивність, оскільки електромагнітні хвилі або частинки (електрони, протони тощо) настільки енергійні, що можуть відривати електрони від молекул або навіть руйнувати молекули - або навіть руйнувати ядро атомів.
Коли хтось зазнає впливу цього «іонізуючого випромінювання», як його ще називають, може статися так, що розбита молекула перетворюється на ланцюг ДНК. Наші клітини мають інструменти для «усунення» цих поломок, але цей ремонт завжди має ризик помилки, яка в деяких випадках може перетворити здорову клітину на ракову клітину. На підлозі корів атмосфера і магнітосфера Землі блокують це випромінювання, але товщина першої лише сотні кілометрів, а друга - лише кілька десятків тисяч кілометрів. Ось чому ми повинні захищати космонавтів від радіації.
Але це не маленьке завдання. Особливо проблематично космічне випромінювання, оскільки протони, що надходять від Сонця, менш енергійні, небезпечні, але їх легше зупинити. Найпростіший спосіб зробити це - побудувати дуже товстостінний корабель - близько 1 метра - але це, очевидно, було б занадто важким для космічних подорожей.
Частково завдяки цьому ідея генерування магнітного поля згадується вже близько півстоліття. Історично основною перешкодою було те, що для імітації ефекту магнітного поля Землі потрібно було або генерувати магнітні поля в масштабах, неможливих для космічного корабля - порядку 100 км - або мати поля настільки інтенсивними, що їм потрібно було занадто багато енергії, щоб підтримувати більше, ніж те, що можна було б зберігати на кораблі.
Здається, ці проблеми частково вирішені за допомогою нових магнітних технологій, але ключові слова тут справді "частково". Згідно з оглядом різних альтернатив, опублікованим у 2016 році в науковому журналі Frontiers in Oncology [http://bit.ly/2TTC2Ko], найбільш ефективна технологія мала масу ... 137 тонн. І знову ж, це дозволило пройти дози опромінення близько 100 мілівертів на рік (мЗв/рік, при цьому Сіверт є одиницею випромінювання, скоригованою з урахуванням небезпеки різних видів радіації та змінної чутливості уражених органів). Це дуже висока доза радіації, і навіть неприйнятна. Для порівняння, канадський стандарт для працівників атомної промисловості становить 50 мЗв/рік - і знову ж таки, лише протягом одного року доза протягом 5 років не повинна перевищувати 100 мЗв.
Серед інших можливостей, про які йшла мова в статті, найлегша технологія важила "всього" 35 тонн, але ця передавала дози радіації 240 мЗв/рік. Далеко не ідеальне ...
Окрім додавання броні та штучної магнітосфери, ще одна можливість полягає в спробі скоротити час польоту, але збільшення швидкості вимагає більшої кількості палива і, отже, більшої маси при запуску.
Для любителів міжпланетних подорожей це ще більше псує вечірку, оскільки це також форма випромінювання, біологічний вплив якої недостатньо відомий. На відміну від форм випромінювання, які нам знайомі, оскільки ми використовуємо їх у медицині, переважно рентгенівських променів та електронів, ці види випромінювання в основному складаються з протонів та атомних ядер. Це ускладнює їх вивчення, оскільки потрібні величезні і дорогі машини, щоб прискорити ці частинки до енергій, порівнянних з тим, що ми бачимо в космосі. Крім того, оскільки щури менші за людей, більш енергійне випромінювання проходить прямо крізь них, не завдаючи занадто великої шкоди - тому його не можна використовувати для вивчення ефекту цього випромінювання.
Коротше кажучи, у двох словах: захист "марсонавтів" від радіації все ще залишається основною проблемою.