Часто можно встретить суждения, что полёт на Марс опасен или невозможен из-за космической радиации. Это даже стало темой для шуток, но подобное продолжают высказывать вполне авторитетные люди, от космонавтов до президентов. В то же время данные опасения не останавливают мечтателей, желающих построить марсианскую ракету или планирующих переезд. Что же нам известно о радиационной опасности марсианских полётов?

На сегодня имеется крайне ограниченный опыт пилотируемых полётов людей в межпланетном пространстве. Только двадцать четыре человека совершали экспедиции за пределы земной магнитосферы в программе Apollo, но длительностью не более двух недель. На Марс же лететь около полугода в одну сторону. Поэтому сегодня источником знаний о радиационных угрозах у других планет выступают исследования на борту околоземной Международной космической станции, немногочисленная статистика лунных полётов, дозиметрические измерения на межпланетных зондах, наземные эксперименты на животных и оценки по математическим моделям.

▍ Кратко о космической радиации


Радиацией называют ионизирующее излучение, которое в космосе испускается во время событий, связанных с выделением энергии: процессы на Солнце, взрывы сверхновых, аккреционные диски чёрных дыр, выбросы квазаров… По физическим свойствам радиацию можно разделить на фотонное излучение — рентген и гамма-лучи; и корпускулярное излучение — электроны, протоны, альфа-частицы, тяжёлые заряженные частицы, вторичные нейтроны. По источнику, космическое излучение разделяется на солнечное и галактическое (включая внегалактическое).



Разделение этих типов излучения крайне важно для понимания специфики межпланетных полётов. Например, в земной атомной энергетике приходится учитывать прежде всего гамма и нейтронное излучение. В космосе же гамма незначительна, а нейтроны возникают только от взаимодействия космических лучей с атмосферой, грунтом или корпусом корабля. Зато в открытом космосе наиболее опасными частицами оказываются протоны (ядра атома водорода), альфа (ядра атома гелия) и ядра атомов более тяжёлых элементов.

У Земли есть ещё радиационные пояса, но стартующий на межпланетные орбиты корабль пересекает наиболее опасную их часть всего за полчаса, поэтому в контексте длительных полётов ими можно пренебречь. Про сами радпояса уже рассказывалось ранее.

При оценке радиационного воздействия сейчас обычно оперируют двумя единицами: в греях измеряется энергия поглощённого излучения, а в зивертах — биологический эквивалент этого излучения. Разница между ними в факторе, имеющем прекрасное название «коэффициент качества». Он означает насколько пагубное для организма воздействие оказывает радиация. Для примера, одинаковая в греях доза гамма излучения и нейтронного излучения в зивертах будет различаться до двадцати раз — нейтроны намного опаснее, т.е. выше их коэффициент качества.

▍ Откуда мы знаем о межпланетной радиации?


В космонавтике применяется несколько разных методов регистрации радиации, одни показывают фон в реальном времени, а другие накапливают воздействие и позволяют оценить суммарную дозу. Например советские лунные «Зонды» несли на борту т.н. «ядерные фотоэмульсии» — чувствительную к радиации фотоплёнку, проявление которой позволяло оценить дозу, накопленную внутри спускаемого аппарата корабля.



Астронавты Apollo носили на теле активные дозиметры на основе газоразрядной камеры, и пассивные термолюминесцентные и полимерные детекторы.



Сейчас на МКС и лунных аппаратах чаще всего запускают полупроводниковые кремниевые детекторы.

Радиацию у Луны и на Луне принялись изучать ещё до пилотируемых полётов. Так, первая успешно севшая автоматическая станция «Луна-9» несла на борту счётчик Гейгера, орбитальная «Луна-10» также несла несколько детекторов для разных типов излучения. Американцы тщательно регистрировали радиационные условия по пути на Луну и возле неё в 1966-67 гг в многомесячных наблюдениях на пяти аппаратах Lunar Orbiter.

Дозиметрические исследования велись и на орбитальных аппаратах нашего века. Индийцы считали дозу болгарским дозиметром на аппарате Chandrayaan 1 в 2008 году. NASA пять лет собирала данные дозиметром на аппарате LRO. Год назад свои результаты с поверхности Луны опубликовали и китайцы.



По пути на Марс и около него космическое излучение изучалось американским прибором RAD на марсоходе Curiosity, и российско-болгарским прибором на европейском орбитальном зонде ExoMars.

Ещё дальше залетела автоматическая межпланетная станция Rosetta. Она пролетала и рядом с Марсом и улетала до орбиты Юпитера, в своей погоне за кометой 67P Чурюмова-Герасименко.



▍ Какова доза в межпланетном пространстве?


Данные с вышеперечисленных аппаратов я свёл в общую таблицу. Указанная толщина экранирования в пересчёте на алюминий — это усреднённое значение. Так, на ExoMars детектор с одной стороны прикрывает пара миллиметров алюминия, а с другой — пара метров всего четырёхтонного зонда. У Curiosity немного лучше — он летел в аэродинамическом кожухе, который по своим экранирующим свойствам не сильно отличается от пилотируемых кораблей современного типа.



Суточные показания в таблице тоже усреднённые, например, повышенная, по сравнению с остальными, доза экипажа Apollo — это результат неоднократного пересечения радиационных поясов Земли. Данные по «Зондам» брались из двух источников, где они отличаются в несколько раз. Во всех остальных случаях, американские результаты не противоречат измерениям приборов других стран, что делает безосновательными подозрения сторонников лунного заговора о недостоверных показаниях в программе Apollo.

В целом, грубое приближение, без учёта колебаний фона из-за солнечной активности, позволяет утверждать, что средняя доза в межпланетном пространстве составляет около 0,5 миллигрей в сутки. В биологическом эквиваленте это около 2 миллизиверт. Примерно столько средний житель России получает за полгода, а экипаж Международной космической станции за 3-4 дня. Высоко, но не смертельно.

Специалисты Института медико-биологических проблем РАН оценили суммарную дозу при полёте на Марс туда-обратно менее чем в 0,7 зиверт за 350 суток. По современным требованиям радиационной безопасности для российских космонавтов, за всю их карьеру допустимо накопление дозы 1 зиверт, что на 3% повышает риск онкологических заболеваний в течение жизни. Получается, что с точки зрения радиационной безопасности на Марс можно слетать и вернуться только один раз.

Для примера, космонавт Геннадий Падалка, налетал на МКС 878 суток, и, с точки зрения радиационного воздействия, слетал на Марс и возвращается домой.



Доза же на поверхности Марса — это тема для отдельного разбора.

Поскольку эффекты длительного воздействия межпланетной радиации на людей не изучались, некоторые учёные тренируются на мышах и крысах. Однако к их результатам нужно относиться осторожно, важна корректность поставленного опыта. Несколько лет назад была новость о том, что аналог космической радиации повредил мозги мышей и они поглупели. Если же углубиться в детали, то окажется, что мышкам жарили мозги по 1 миллигрей в день (то есть в два раза выше, чем показывают дозиметры в космосе) и исключительно нейтронами (у которых коэффициент качества в 5 раз выше, чем у космического фона). В результате подопытные животные получали дозу в десять раз больше чем ожидается в пилотируемой экспедиции.

Данные по смертности участников лунных полётов показывают повышенный процент смертей от сердечно-сосудистых заболеваний, по сравнению с околоземными астронавтами. Но пока для далеко идущих выводов слишком малая выборка (семь случаев), и рано говорить о прямой угрозе межпланетной среды. Хотя эксперименты на мышах также показали, что сочетание имитации невесомости и облучения тяжёлыми заряженными частицами способно нанести вред сердечно-сосудистой системе.

▍ Можно ли защититься от космической радиации?


Вспомним, у нас есть два типа радиации: солнечная и галактическая. Хотя состав этих космических лучей примерно одинаковый — протоны, альфа, и тяжёлые ядра — но они отличаются количеством и энергией. Солнечных заряженных частиц больше, но их энергия ниже, и эта разница определяет разницу в средствах защиты.

Существует распространённый стереотип, что главная опасность в космосе от солнечных вспышек. Но если изучить данные измерений Curiosity, LRO и Rosetta за пределами околоземного магнитного поля, то окажется, что в суммарной накопленной дозе космических аппаратов вклад солнечных вспышек не превышает 25%. Вместе эти три аппарата пробыли в космосе более 15 лет, то есть статистика собрана немалая, однако ни один из них не попадал под мощную солнечную вспышку, которые бывают примерно раз в 10 лет, вроде случившейся 4 августа 1972 года. По результатам моделирования, такая вспышка способна дать экипажу до 4 зиверт за несколько дней, а это лучевая болезнь с риском смертельного исхода (хотя такая доза считалась допустимой для экипажей Apollo). Правда в моделировании 4 зиверта насчитали для содержимого алюминиевой сферы толщиной 2 см, а в среднем полностью снаряжённый космический корабль, типа командного модуля Apollo или российского модуля МКС «Звезда», экранирует примерно как 10 см алюминия, что снизило бы дозу в несколько раз.



Солнечные вспышки опасны, но от них можно защититься. Мы это знаем благодаря автоматической межпланетной станции Rosetta. У неё на борту было два дозиметра, один на солнечной стороне, второй на теневой. Когда в зонд прилетела мощная солнечная вспышка, то облучение освещённого прибора значительно возросло, теневой же показал лишь незначительные флуктуации.



Внимательное наблюдение за Солнцем позволяет предсказывать наиболее опасные вспышки — солнечные протонные события — примерно за несколько минут. Их должно хватить, чтобы сориентировать летящий марсианский корабль «хвостом» к Солнцу, и защитить экипаж. Гораздо опаснее мощные вспышки во время выхода в открытый космос, и тут служба наблюдения за космической погодой оказывается жизненно важна.



Несмотря на серьёзную опасность мощных солнечных вспышек, в межпланетных перелётах они — не главная проблема. Основной радиационный вред во время полёта на Марс исходит от галактических космических лучей, и рукотворной защиты от них нет. Они способны прошивать хоть 10 см, хоть 50 см алюминия, и летят со всех сторон, поэтому прикрыться кораблём не получится. И здесь единственная наша подмога — это солнечные вспышки! Точнее, солнечный ветер — низкоскоростные потоки солнечных заряженных частиц, которые несут с собой магнитные поля, от центра Солнечной системы к гелиопаузе, туда где заканчивается межпланетное пространство и начинается межзвёздное.


Ещё в докосмическую эру, регистрируя потоки вторичных заряженных частиц в атмосфере Земли, учёные заметили, что их интенсивность падает в периоды высокой солнечной активности. Оказалось солнечные выбросы заряженных частиц и магнитных полей тормозят и рассеивают галактические лучи. Это явление назвали солнечная модуляция галактических космических лучей, а кратковременное падение интенсивности галактического излучения во время солнечных вспышек — «Форбуш-эффект». Разница межпланетного радиационного фона, в зависимости от солнечной активности меняется в два-три раза: в солнечный максимум самая низкая доза. Измерения Curiosity и ExoMars велись примерно на середине этого цикла, а на Луну люди летали в период более высокой активности Солнца.


Суммируя все данные теперь понятно, чтобы обеспечить максимально радиационно безопасный перелёт до Марса, нужно соблюсти несколько условий:

  • сократить насколько возможно длительность перелёта;
  • лететь в период максимума солнечного цикла;
  • развернуться двигательным отсеком и топливными баками в сторону Солнца;
  • обложиться оборудованием, запасами продуктов и воды вокруг жилых отсеков.

Но даже без этих всех ухищрений, можно один раз слетать на Марс и вернуться, оставаясь в допустимых пределах облучения для современных космонавтов.

Комментарии (132)


  1. Javian
    14.09.2021 12:16
    -10

    Но иногда что-то идет не так:

    В 70-80 годы мы работали на космонавтику очень много. Поскольку солнце влияет очень сильно и на Землю, и на околоземное пространство, на орбите нет защиты ни для кораблей, ни для космонавтов. Нам присылали специальные телеграммы, по ним мы начинали работать в определенном режиме. Все, что мы снимали, сразу обрабатывалось, работали, как в армии. Был даже случай, когда корабль сразу снимали с орбиты из-за полученных данных. Большой плюс нашей дальневосточной обсерватории – мы самые восточные, поэтому у нас были самые ранние данные.

    Служба Солнца.

    Жаль не указано о каком корабле речь.


    1. miekrudakov
      14.09.2021 12:24
      +8

      Конечно не указано. Потому что такого не было никогда.


      1. Javian
        14.09.2021 12:31
        -3

        Сомневаюсь, что ей это показалось - "вспоминает старший научный сотрудник обсерватории Валентина Дьяконова, которая проработала здесь уже около 50 лет". Возможно это был непилотируемый, например, фоторазведчик с фотоплёнкой. Об инцидентах с ними мы не узнаем из-за секретности.


        1. dcoder_mm
          14.09.2021 12:42
          +8

          Это буквально интервью какой-то местной газетке, а человек старый. Очень опасно цепляться к одной фразе.


          1. Javian
            14.09.2021 12:58
            -10

            Опасно. Но у меня есть опыт общения с пенсионером, в работе пересекавшимся с космонавтикой. Вспоминал, случаи из жизни, что слышал от сотрудников неофициально. И он рассказывал о том, что публично мы узнали только к 2000-ным. А он знал об этом еще в 1970-1980-х. К слову он интересную вещь рассказал, подтверждения которой я еще не встречал - "Почему вертолеты ждут спускаемый аппарат на земле". С его слов сначала вертолеты летели в предполагаемую точку посадки и встречали в воздухе, а потом беря капсулу на сопровождение и садясь рядом. Но однажды от капсулы прилетела отбрасываемая деталь и попала в несущий винт. Вертолет разбился - с этого момента вертолетам запретили находится в воздухе в ожидаемом месте посадки.


            1. dcoder_mm
              14.09.2021 13:11
              +15

              При всём уважении, но что мне делать с вашим опытом получения инсайдов из анонимных источников? Начать этому верить?

              Есть хорошо задокументированные факты, а есть байки. Байки это весело, но воспринимать их серьезно не стоит. А то можно поверить и в то, что Аполлоны не летали и в то, что Марс снимают в Аризоне, и еще во что-нибудь.


              1. Javian
                14.09.2021 13:49
                -11

                Всё задокументировано, но часть до сих пор секретна, а другая уничтожена т.к. так проще. И что появляется в доступе - это вопреки. Например Роскосмос в последние пару лет публикует рассекреченные документы, но в интересном мне документе я обнаруживаю отсутствие почти всех страниц с фотографиями. Как так? Что там секретного спустя 50 лет?
                К слову байка напечатанная в книге, вполне становится достоверной. Для примера читал одну книгу, где утверждалось, что одну из возвращаемых капсул "Луны" с грунтом подобрали через несколько часов после посадки - только утром т.к. её местоположение было определено сразу, но чтобы "конкуренты" из другого рода войск не подобрали, ждали пока свои "доедут". Байка или нет? Будет ли документироваться?


                1. dcoder_mm
                  14.09.2021 17:14
                  +12

                  К слову байка напечатанная в книге, вполне становится достоверной.

                  It depends. Например если в мемуарах сотрудника обсерватории мелькает одна фраза "из-за солнца срочно вернули корабль", то к этому надо относиться настороженно. А если там указан год, корабль и в подробностях описаны причины такого решения, то всё это можно проверить по другим источникам и признать похожим на правду.

                  Если книга не является мемуарами, она должна ссылаться на источники.


                  1. Javian
                    14.09.2021 19:15
                    -2

                    Таких кто владел всей информацией "год", "корабль", "причина" - уже давно уже нет в живых. Это мог быть "начальник", у которого было бы информации немного более чем у рядового сотрудника. А сейчас мы имеем такую ситуацию, что нет ни хоть каких-то свидетелей, ни документов - как пример https://habr.com/ru/post/531102/

                    Есть еще несколько слухов разной степени вероятности, но в целом это вся информация. По моей просьбе искали информацию в РКК «Энергия и передавали мой вопрос Филину. Но увы, материалы пока не найдены, а еще живые участники советской лунной программы ничего не помнят.

                    До сих пор точно не известно ни как выглядел аппарат, ни на базе чего он был сделан. 

                    В этом примере требуется любая зацепка, на подобие упомянутой местной газеты, где молодая сотрудница (судя по тексту начала работать в обсерватории с 1966 года) что-то впечатляющее о работе своей обсерватории слышала, но не вникала или не имела доступа к информации чтобы запомнить.

                    Книги разные бывают. В "Ракетах и людях" Чертока как его собственные воспоминания, так и его собеседников и цитаты из книг. Источников у него как таковых нет - одни примечания. Но не напиши он эту книгу - нам и обсуждать нечего было бы. Эти воспоминания исчезли бы с ним и с его коллегами.


                    1. dcoder_mm
                      15.09.2021 07:50
                      +5

                      А сейчас мы имеем такую ситуацию, что нет ни хоть каких-то свидетелей, ни документов

                      Значит, на основе этой информации нельзя делать какие-то выводы.

                      В этом примере требуется любая зацепка, на подобие упомянутой местной газеты

                      В приведенном вами посте и комментариях под ним, автор каждый раз делает ремарку что "мы ничего особо не знаем и можем только гадать". Это я считаю правильным подходом в данной ситуации. Можно собирать байки и пытаться найти их подтверждения в других источниках. Но цепляться к одной фразе нельзя.

                      что-то впечатляющее о работе своей обсерватории слышала

                      Ну может быть там директор на банкете по случаю завершения очередного солнечного цикла, под рюмку коньяка что-нибудь впечатляющее наплел. Я бы тоже наплел.

                      В "Ракетах и людях" Чертока

                      "Ракеты и люди" это мемуары. Такие же как, например "Skunk Works" Бена Рича и "Failure is not an option" Джина Кранца, это из того что я недавно читал. В них я находил множество интересных историй о которых раньше не знал, и с каждой из них шел в гугл чтобы найти подтверждение.


                      1. Javian
                        15.09.2021 08:32

                        В "Ракетах и людях" есть то, что просто записано со слов без подтверждения: "Выражаю глубочайшую признательность многим ветеранам ракетно-космической техники, делившимся со мной своими воспоминаниями. Они помогли мне уточнить события и факты, которые стерлись в моей памяти, и прояснить вопросы, на которые не находилось ответов в архивах." ("От автора". Том 2). Например мне лично ветераном ЦУП были рассказаны подробности гибели экипажа "Союз-11", что они бы могли спастись, если бы... Но это гуглить бесполезно. Ленты самописцев сразу же были изъяты, для сотрудников - "этого события не было", в документы расследования попало только то, чтобы не было кого наказывать. Хочешь верь, хочешь не верь. А искать подтверждения негде - почти все причастные уже умерли и мемуары не написали.


                      1. dcoder_mm
                        15.09.2021 09:02
                        +6

                        В "Ракетах и людях" есть то, что просто записано со слов без подтверждения

                        Да, потому что это мемуары. Это абсолютно нормально и может послужить отправной точкой для поиска подтверждения в других источниках, но использовать такие вещи как источник надо с огромной осторожностью.

                        Например мне лично ветераном ЦУП были рассказаны

                        Опять анонимные инсайды? Я не далее чем вчера говорил с Большим Красным Пятном с Юпитера, и оно не подтверждает ваши слова.

                        Хочешь верь, хочешь не верь.

                        Я пытаюсь сказать, что обсуждения не должны быть основаны на "вере" в какие-то вещи, это путь в никуда.


                      1. Javian
                        15.09.2021 09:42

                        Я пытаюсь сказать, что нельзя утверждать, что этого не может быть потому, что не может быть. Возможно за рассказом стоят реальные события и эта информация может стать отправной точкой в поиске и открытии неизвестных фактов истории. Достоверным источником это не будет. Подтверждение на достоверность - это отдельная работа. Например я встречал утверждения, что книги Я.Голованова содержат факты, которые не подтвердились рассекреченными документами. Но на момент написания книг эти архивы были недоступны - значит и книгу не надо написать? Или А. Железняков - мне указывали на него как товарища, который пиарится на недостоверных фактах. Кому верить? Пятну Юпитера?

                        В одной книге я нашел ответ на вопрос как сделаны колеса лунохода чтобы в вакууме не сваривались между собой трущиеся поверхности. Никакой смазки не применялось. Автор книги записал описание со слов разработчика шасси лунохода. Верим или не верим? Мемуары разработчик не написал.


                      1. dcoder_mm
                        15.09.2021 09:58
                        +1

                        Я пытаюсь сказать, что нельзя утверждать, что этого не может быть потому, что не может быть.

                        Ну я не предлагаю отрицать это. Между "это абсолютная правда" и "это бред какой-то" есть еще "звучит интересно, жаль нету пруфов"

                        Возможно за рассказом стоят реальные события и эта информация может стать отправной точкой в поиске и открытии неизвестных фактов истории

                        Да. Но я всё же не думаю что конкретно тот пример с кораблем и солнцем это факт того, что солнечная активность может быть настолько лютой, что требуется эвакуация экипажа под атмосферу. В 2003 году поломало кучу всего, экипаж МКС отсиживался в российском модуле, но никого не эвакуировали. А это, насколько я помню, самые мощные солнечные вспышки.

                        Верим или не верим?

                        Так вы хоть скажите что за ноу-хау там. Или надо выбирать верим/не верим исключительно по контексту, без самой информации?

                        Про книги и секретные документы ответить ничего не могу: я не читал эти книги, не видел эти документы, и не знаю тех людей кто вам указывал или что-то утверждал.


                      1. Javian
                        15.09.2021 10:27

                        Вспышка 2003 года - это уже время устоявшейся радиобиологии. Компоновка МКС сделана на основе радиобилогических исследований для станции МИР-2. Ниже я дал ссылку на книгу, где подробно рассказывается об истории исследований защиты от космической радиации -

                        https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/577754/comments/#comment_23484334


                        Ноухау лунохода легко подтвердить исследовав колеса из музеев - в книге написано, что шестеренки сделаны из запеченной смеси порошков стекла и металла. Стекло служит смазкой в точках приложения силы, "подплавляясь" при определенных условиях.

                        PS Дополнительно такая конструкция защищает от заклинивания колеса - мотор сломает шестерни заклинившего колеса и оно будет свободно вращаться.


                      1. MyshinyjKorol
                        26.09.2021 08:58
                        +1

                        Но снятие корабля с орбиты это довольно заметное событие. Число полетов пилотируемых кораблей вполне счетное, о каждом известны время запуска и возвращения, что-то о задачах миссии и статуса (успешна или нет). Вполне можно проверить, но т.к. "мемуарное свидетельство" довольно сильное, то его надо доказывать (что оно не противоречит достоверным фактам). Т.е. провести эту работу (далеко не запредельную по объему). А бремя доказательства лежит на выдвигающем теорию. Без этого подобное свидетельство все же стоит считать "байкой", т.к. особенности человеческой памяти и воспоминаний известны своей неточностью (известно, что многие люди могут приукрашивать события, считать слухи за достоверную информацию, путать обстоятельства или даже просто выдумывать)...


      1. sergey_privacy
        14.09.2021 21:33
        -1

        Мой родной дядька в далекие советские времена (годы 70-80е) несколько дней провел в ЦУПе, в космическом городке. И он рассказывал, что некоторые аварии секретились и о них никто не узнал, если не слишком много лишнего народа спалило аварию. Ракета взлетает - записывают, ракета садится - записывают. А потом "продают" под видом прямого репортажа. Если космонавты погибли на орбите или ракета взорвалась, то этого старта ПРОСТО НЕ БЫЛО.


        1. Goupil
          14.09.2021 22:31
          +6

          В гибель космонавтов не верю, это было ЧП про который все-равно все узнавали. А вот про прочую нагрузку - почему бы и нет? Взлетел - гордость советской науки и техники Луна-17 или Венера-15 исследуют просторы вселенной в поисках где еще нуждаются в самом верном учении, не взлетел или взлетел но помер - очередной Космос-4000, их у нас много и где они и что с ними мы вам не скажем (пока какой-нибудь из них с радиоактивной начинкой не упадет на Канаду).


          1. leotsarev
            15.09.2021 08:07
            +1

            Тем более про непилотируемые пуски такой обычай подтверждается источниками


    1. saboteur_kiev
      14.09.2021 15:01
      +1

      Мало того, это воспоминания научного сотрудника, который там работал и ушел с работы еще чуть ли не до Чернобыля, а нужно четко понимать, что в эти годы вообще было не очень понятно как именно радиация влияет на человека и сколько ее надо. Все известные дозы и вредность были исследованы и рассчитаны уже после 90-х.


      1. Javian
        14.09.2021 15:48

        Из цитаты непонятно пилотируемый полет или нет. Меня этот необычный факт о "корабле" заинтересовал, но в списке досрочных спусков с орбиты мне нашлись только медицинские причины. Нашел, что космонавты 29 сентября 1978 года наблюдали необычные полярные сияния через три дня после сильной вспышки на Солнце, но полет не прерывался. Подозреваю, что корабль не был пилотируемым, но возвращаемый и внутри было нечто чувствительное к чрезмерному излучению. Например фотопленка.


        1. saboteur_kiev
          14.09.2021 19:24
          -4

          О вреде радиации на человека в 70-80 и даже начало 90х было известно крайне мало.

          Вроде как вредно, но в каких конкретно дозах и как - никаких серьезных и масштабных исследований не было и не было мотивации их делать. Чернобыльская катастрофа сильно подогрела интерес к пониманию что это и как, но все равно потребовалось еще много лет, чтобы получить рассчитать дозы и прийти к стандартам, которых сейчас стараются придерживаться.
          Вот в обычной речной питьевой воде содержание натриевой соли соляной кислоты находится в районе 10 мг/дм3.
          Что будет если выпить воды, в которой концентрация больше на 5%? А если в два раза? А если в 10 раз?

          По современным стандартам при концентрации 350 мг/дм3, воду можно еще пить (а это в 35 раз больше), правда она будет уже горькая, и вряд ли кто-то ее пить будет.

          Но это было все-таки высчитано, измерено и исследовано (это обычная соль)


          1. hoegni
            14.09.2021 19:50
            +9

            По современным стандартам при концентрации 350 мг/дм3, воду можно еще пить (а это в 35 раз больше), правда она будет уже горькая, и вряд ли кто-то ее пить будет.

            Чё? 9 г/л - это физраствор. И на вкус он так... слабосолёненький. А Вы говорите, 3.5 г/л - много.


            1. saboteur_kiev
              15.09.2021 16:19

              Это не я говорю, так говорят нормативные акты. И если вы, например, берете питьевую воду, а она внезапно слабосолененькая - это норм? Чай будете из такого заваривать?


              1. hoegni
                15.09.2021 16:23
                +1

                Вы-то пишете, что уже при 3.5 г/л будет горькая и ее вряд ли кто-то пить будет. А это неправда. Это чуть заметный солоноватый привкус. В жаркую погоду такое даже полезно.


          1. omxela
            14.09.2021 22:08
            +3

            О вреде радиации на человека в 70-80 и даже начало 90х было известно крайне мало. ... Чрнобыльская катастрофа сильно подогрела...

            У меня диссонанс. В Японии в 45-м году ничего не было?


          1. dekeyro
            15.09.2021 10:57
            +2

            А по каким тогда нормам рассчитывались предельные нормы для сотрудников АЭС?

            Вы что хотите сказать что после Маяка в 1957 ничего вообще не было замерено/обдумано/записано?


            1. saboteur_kiev
              15.09.2021 17:02

              Не, наверное я не так выразился. Понятно что технологии известны, но знают о них единицы. Сколько информации было о том, что в Чернобыле персонал не понимал что происходит, сколько времени было потеряно на то, что люди не знали что делать. В первые часы - лекарства, а на станции они даже были, даже военные таблетки от радиации - их не вводили. Дозиметры на станции были гражданские и те выделенные под расписку. Во время катастрофы они ничего не показали (кстати это момент даже в фильме обыгран).

              Нормативы, стандарты, обучение персонала к внештатным ситуациям - это было засекречено, и как мы знаем из истории, инструктажи готовились и проводились плохо.

              Для гражданских лиц, большинство информации было недоступно. Например банальная вещь - бытовой дозиметр отсутствовал в продаже, ибо это считалось военной разработкой, и "власти скрывали". А в Японии бытовой дозиметр мог приобрести любой житель еще со времен второй мировой.


              1. MyshinyjKorol
                26.09.2021 09:07

                Но это совсем другое - недообучение персонала, а такое решение как снятие корабля с орбиты могут принимать только профессионалы располагающие данными и знающие и понимающие нормативы.


      1. Goupil
        14.09.2021 23:56
        +4

        Это не совсем так. Уже сразу после создания и испытания ядерных бомб и американцы и советы очень плотно занялись изучением радиации на живые обьекты и неплохо понимали что радиация делает и какие ее долгосрочные последствия (с поправкой на тогдашний уровень биологических знаний). Перспектива ядерной войны обязывала. За счет бардака, халатности на секретных производствах и этических вольностей по обе стороны земного щара медики могли изучать не только экспериментальных животных. Другое дело что до гражданских медиков эти знания в связи со своей секретностью доходили плохо и медленно. Были и "курьезные" случаи - смертельным больным иногда без их согласия вводили соли тяжелых радиоактивных металлов, чтобы знать как они распределяются. Одному мужику (Albert Stevens ) поставили диагноз неоперабельного рака желудка, хотя у него была лишь язва, так как возможности диагностики тогда были ограниченными. После введения (неинформированного) ему в кровоток плутония он вопреки ожиданиям врачей не умер, а прожил еще 20 лет под пристальным наблюдением и умер от инфаркта в 79 лет, получив куммулятивную дозу в 64 Зиверта (что очень много, но экспозиция была растянута по времени). Такие были времена.


      1. kuza2000
        16.09.2021 15:22
        +3

        И дозы, и вредность, все это было задолго до 90х. Я учился в 80х, у нас была ГО, где преподавали все с дозами, симптомами и последствиями. Показывали спецаптечку с лекарственными препаратами, которые могли помочь при облучении.

        Учили пользоваться дозиметром.


    1. Zelenyikot Автор
      15.09.2021 00:10
      +2

      Хотя в истории отечественной космонавтики я не припомню случая, когда прекращался полёт корабля из-за угрозы солнечной вспышки, я готов поверить, что годах в 70-х, когда не обладали полнотой информации по опасности солнечных вспышек, могли провести эвакуацию, по принципу «как бы чего не случилось». Но скорее всего это какая-то местная легенда, которая могла родиться из когнитивной ошибки «после значит вследствие». Либо какой-то пуск могли перенести на пару дней из-за солнечных вспышек.


      1. Javian
        15.09.2021 06:21

        В ходе поиска информации об этом "корабле" мне попалась интересная книга, которую рекомендую всем интересующимся историей космической радиобиологии - Институт медико-биологических проблем: полвека на службе науке и человеку в Космосе и на Земле / Отв. ред. А.И. Григорьев, И.Б. Ушаков. – М.–Воронеж: Издательско-полиграфический центр «Научная книга», 2013. – 488 с. : ил

        Из информации в книге видно, что полнота информации о радиационной безопасности появилась к 1980-м-1990-м. А в период 1964-1975 эти исследования только разворачивались, разрабатывалась и испытывалась аппаратура для измерений. Если что-то подобное и произошло, то имхо в этот период.

        Исходя из опыта, полученного во время проведения исследовательских и практических работ по обеспечению безопасности персонала различных радиационных объектов, были начаты исследования закономерностей формирования дозы облучения в теле человека при пилотируемых космических полетах и решались вопросы ослабления вредного действия космических лучей на здоровье космонавтов. При этом уже первые экспериментальные данные о потоках высокоэнергетичных заряженных частиц в космическом пространстве показали, что эти воздействия создают существенно большую радиационную нагрузку на организм человека, чем на предприятиях атомной промышленности, а значит, для решения проблемы обеспечения безопасности космонавтов потребуются не только специфические расчеты энерговыделения в тканях организма от космических лучей, но и разработка принципиально нового подхода к формулированию условий радиационной безопасности космонавтов. При этом массы вещества, необходимые для создания радиационной защиты, могут оказаться столь большими, что космические полеты окажутся невыполнимыми. С этой точки зрения большую роль в разработке и реализации защитных мероприятий должна была играть процедура оптимизации как защиты, так и обеспечения заданного уровня радиационной безопасности в целом.

        На КА «Зонд-7», совершившим в августе 1969 года облет Луны, был размещен манекен человека из зерен пшеницы, соединенных эпоксидной смолой. Внутри манекена были размещены ядерные фотоэмульсии и термолюминесцентные дозиметры. В результате обработки экспериментальных данных были получены первые оценочные показатели возможной радиационной нагрузки на различные органы человека при осуществлении полета на Луну.


  1. serjmd
    14.09.2021 14:08

    Про радиацию говорят всякое. Сурдин, например, вообще говорил, что двойной корпус с трехметровым слоем воды гарантированно защитил бы от любых вспышек. Плюс, воду можно использовать.

    Но черт с радиацией. С отсутствием гравитации что делать? Месяцев семь дорога туда. В каком состоянии они прилетят? А ведь там сразу надо много и тяжело работать. И пониженная гравитация дело не спасет, поскольку надо еще и скафандры на себе постоянно таскать. Ждать пока адаптируются? А где? Их там госпиталь ждет? Да и эффективность такой экспедиции, как бы так помягче, страдает.

    И это мы еще не говорим о том, что два с половиной года космонавтам надо чем-то дышать, что-то кушать и куда-то какать. А деньги на реализацию проекта будут отниматься у других, поскольку научный бюджет не бесконечен.И все для выполнения какой очень важной задачи? Поставить флаг?


    1. varelavalera
      14.09.2021 14:45
      +3

      Специально для вас в статье есть рисунок номер два. А если по существу то все проблемы решаемы на современном уровне развития техники. Просто кто-то должен за них взяться и сделать. Колумбу тоже не было никакого смысла открывать Америку, про покорителей полюсов вообще нечего говорить.


      1. Goupil
        14.09.2021 16:14
        +2

        Колумб плыл в Индию,хотя ему указывали все, что больно далеко ему придется плыть.

        Но все-так разница между Америкой и Марсом большие. В одном случае тот же воздух, та же вода, схожая флора и фауна, даже аборигены есть того же вида, правда не всегда добрые.

        В другом случае за толстым окошком тонкая атмосфера, для живого существа по факту вакуум, так как вода закипает при комнатной температуре. Мы эволюционно вообще жители саванн, нам нужен простор, я не уверен что жизнь в металических банках под слоем реголита будет для большинства из нас комфортна.


        1. varelavalera
          14.09.2021 16:33
          +6

          Сама попытка преодолеть эти проблемы порождает лавину исследований. Это точно полезнее для общества чем новый смартфон или косметика. Лететь людей заставлять никто не будет, это их собственный выбор. На тему что уже делается есть хорошая статья: https://habr.com/ru/company/timeweb/blog/559034/. Лучше пусть космос двигает науку чем войны. Или есть вариант ещё 50 лет измерять рапдиацию и ничего не делать.


          1. Goupil
            14.09.2021 16:53
            +3

            Я с этим согласен.Но я лично думаю космос будет осваивать разум, но не основанный на 60 миллиардах хрупких электровозудимых мешочков с гелем внутри и отростками снаруже в солевом растворе. Мне интересно когда такой разум появится и из чего.


            1. vectorplus
              15.09.2021 08:57
              +1

              Из кремния


            1. sim31r
              15.09.2021 11:36

              Да может уже появился, смысл ему себя афишировать, при бесконечных возможностях?

              https://interpreted.d3.ru/perevod-revoliutsiia-iskusstvennogo-intellekta-684922/?sorting=rating


        1. freestyler8
          15.09.2021 09:45
          +3

          я не уверен что жизнь в металических банках под слоем реголита будет для большинства из нас комфортна

          Для большинства - нет. Но уже очень для многих - да. У меня есть пара знакомых, которые живут в 50-ти метровой бетонной коробке, работают по удаленке и смотрят телек. Если их внезапно переместить в "металлическую банку под слой реголита", то они особо разницы и не заметят, главное чтобы интернет не пропал. А с каждым годом таких будет становиться всё больше.


          1. ads83
            20.09.2021 19:33

            Справедливости ради, разница есть. Пинг слишком большой, во всякие танчики-старкрафты не поиграешь. Только в что-нибудь пошаговое. Даже звонок по скайпу: спросил и ждешь, что ответят. Мелочи, но мешают.
            А, еще кеширующих серверов ютуба нет.


            1. don_ikar
              21.09.2021 11:58

              Всё это будет со временем - локальное, марсианское. Но не у первых поселенцев, да. Первым придётся потерпеть.


      1. Hayate
        14.09.2021 16:38
        +7

        Так утомляет когда Колумба сравнивают с межпланетными полётами. В космосе нет потенциальных потребителей товаров, нет возможных рабов и прочего товара который вполне рентабельно можно было привезти в метрополию.

        А у покорителей полюсов просто не было ни авиации, ни роботов.


        1. CrashLogger
          14.09.2021 20:02
          +4

          Покорение полюсов - это спортивный интерес. На Луне тоже флаг воткнули и улетели. А лететь на Марс ради втыкания флага - неоправданно дорого выходит. Но как минимум один упертый, который готов на это жизнь положить, у нас есть. Это внушает оптимизм )


          1. MyshinyjKorol
            26.09.2021 09:17

            Хм, но на Луну то тоже дорого было. 150 млрд там оправданно, а допустим 500 для Марса уже нет?


            1. amartology
              26.09.2021 10:15

              Оно и там было экономически нецелесообразно, но политики были готовы потратить такие деньги ради флага. Сейчас подобных политиков несколько меньше, а более насущных задач на Земле — несколько больше.


        1. mikleh
          14.09.2021 22:16
          +1

          Ну товара в космосе очень много, гораздо больше, чем каких-то там рабов. Другое дело, что и привезти его к потребителям сильно сложнее.


          1. Goupil
            14.09.2021 22:35

            Привезти его не так сложно, можно просто бросать в атмосферу, часть долетит. Вот выводить сколь-нибудь значимую массу техники чтобы все это добыть и транспортировать сколь-нибудь дешево при существующих технологиях пропулсии путем окисления топлива невозможно. Земля - самая крупная каменистая планета в нашей солнечной системе и гравитационный колодец у нее глубокий.


            1. MyshinyjKorol
              26.09.2021 09:19

              Эхх, интересно как бы развивалась наша космонавтика, если бы Земля была бы изначально как Марс (а ней могла бы возникнуть та же жизнь).


          1. Hayate
            15.09.2021 05:59

            И его добыча и доставка будет дороже добычи того же на Земле. Оно не будет выдерживать конкуренции с Земной добычей пока не изобретут двигатель эпштейна.


    1. Radisto
      14.09.2021 15:13

      Прошу прощения за оффтоп, Нет ли случайно ссылки на эту лекцию Сурдина? Я кажется натыкался на неё, но потерял ссылку, а сейчас не могу найти. Это не в ней он в том числе говорил о том, какая доля поглощается атмосферой, какая - отклоняется магнитным полем?


      1. ewavr
        14.09.2021 23:02

        "Маск, Марс и ядерные ракеты" на Youtube.


    1. amartology
      14.09.2021 19:19
      +3

      Сурдин, например, вообще говорил, что двойной корпус с трехметровым слоем воды гарантированно защитил бы от любых вспышек.
      Ну так это правда так, там тривиальная физика, подтверждение гуглится примерно за три секунды.
      Собственно, воду используют в АЭС в качестве замедлителя нейтронов)

      Месяцев семь дорога туда. В каком состоянии они прилетят?
      А в чем принципиальная разница между семью месяцами полета к Марсу и семью месяцами на борту МКС?


      1. Goupil
        15.09.2021 00:04

        МКС находится под защитой магнитного поля земли.


        1. Zelenyikot Автор
          15.09.2021 00:11
          +3

          И как магнитное поле Земли помогает противостоять негативным последствиям невесомости?


          1. Goupil
            15.09.2021 09:44

            Пардон, думал речь о радиации,а речь о микрогравитации.


    1. hoegni
      14.09.2021 19:53
      +3

      Гравитации-то и на МКС нет. И больше чем по году летали, так что этот фактор как раз неплохо изучен. Эффекты длительной микрогравитации, конечно, ниочень, но не смертельны.


    1. Zelenyikot Автор
      14.09.2021 23:14
      +2

      Трехметровый слой воды даст защиту сравнимую с той, что дает наша атмосфера, но такое нужно только если мы на Проксиму Кентавра собрались, для Марса этого не надо.

      С гравитацией, что делать известно ещё с «Союза-9».

      Состояние после посадки, тоже вызывать опасений не должно.


      1. Viceroyalty
        15.09.2021 16:20

        Почему трехметровый? Согласно Википедии слой половинного ослабления для воды 18 см, для воздуха — 15 000 см. откуда уменьшение в 3 раза? (давление в 1 атм создает слой примерно 10 км)


        1. Zelenyikot Автор
          15.09.2021 16:37

          Потому, что я отвечаю на вопрос о трехметровом слое воды.


          1. Viceroyalty
            15.09.2021 16:39

            Ваша правда, не заметил.


  1. Tangeman
    14.09.2021 15:52

    обложиться оборудованием, запасами продуктов и воды вокруг жилых отсеков.

    А разве радиация никак не меняет свойства того через что проникает? Людей-то мы спасём, оборудование может тоже выживет, но вот что станет с едой и водой в процессе такого воздействия?


    1. Goupil
      14.09.2021 16:16
      +3

      От космической радиации ничего. Некоторые продукты например для хранения обрабатывают гамма-радиацией, ничего там не активируется от этого.


      1. Hayate
        14.09.2021 16:50

        Так то гамма-радиация, она не вызывает трансмутации. А нейтроны вполне себе будут создавать изотопы в материале.


        1. Goupil
          14.09.2021 18:06
          -1

          Нейтроны не летают так просто по космосу, они, даже очень быстрые, успевают распаться.


          1. hw_store
            14.09.2021 19:03

            Если одним протоном можно навсегда уничтожить целый транзистор, то почему им нельзя слегка подпортить, скажем, гамбургер? ))


            1. VT100
              14.09.2021 19:37

              Потому, что положительно заряженное ядро - против?


              1. amartology
                15.09.2021 09:49
                +1

                положительно заряженное ядро
                Гамбургер, в отличие от транзистора, ион?


                1. VT100
                  15.09.2021 21:49

                  Я предпологаю, что весь охулиард (Авогадро) ядер атомов гамбургера — деятельно против акцепции протона. Максимум — нарушение третичной структуры белков (== приготовление пищи), минимум — радиолиз, протонные трансмутации (≠ наведённая радиоактивность?) — на уровне шума.


                  1. amartology
                    16.09.2021 10:16

                    А ядра атомов транзистора не против что ли?


                    1. vvzvlad
                      16.09.2021 21:51

                      Гамбургер немного больше транзистора. Чуточку. И последствия поглощения ядрами атомов гамбургера протона не так критичны, как для транзистора: гамбургер не участвует в сложной логике.


    1. Javian
      14.09.2021 16:21

      Под воздействием излучения происходит радиолиз воды, но при таких величинах, что это не актуально. Рекомендую книгу "Пилотируемая экспедиция на Марс./ Под ред. А.С. Коротеева.- М.: Российская академия космонавтики имени К.Э. Циолковского, 2006, 320 с., илл." - дает понятие о всех технических и биологических проблемах на пути на Марс и обратно.

      Фрагмент. Глава 12. Медико-биологическое обеспечение экспедиций

      Другим важнейшим фактором марсианской экспедиции является космическая радиация, которая потребует создания специальных мер радиационной защиты и безопасности. Радиационная обстановка в межпланетном пространстве и на поверхности Марса значительно отличается от обстановки на околоземных орбитах. Она является более опасной и может в определенных условиях (при крупных солнечных вспышках) представлять реальную угрозу для жизни и здоровья космонавтов. Радиационные условия в марсианской экспедиции в основном будут определяться галактическими и солнечными космическими лучами, а также вторичными нейтронными излучениями, возникающими на поверхности Марса и при взаимодействии космических излучений с материалами корабля и радиационного убежища. Суммарные дозы, которые получат космонавты за время экспедиции, могут оказаться примерно в 4-10 раз выше, чем в орбитальных полетах большой продолжительности (доза, которую получил В.В. Поляков за 14 мес. полета равнялась 14 с3в), но они не должны превышать предельно допустимые стандартами дозы облучений, за исключением случаев возникновения крупных солнечных событий.
      марсианской экспедиции космонавты впервые столкнутся с продолжительным воздействием нового мало изученного фактора - гипомагнитной среды. На Земле все живые организмы подвергаются воздействию постоянного магнитного поля (МП), его естественных колебаний и наложенных на них переменных магнитных полей, обусловленными изменениями в ионосфере и магнитосфере. Величина МП в межпланетном пространстве и на поверхности Марса будет соответственно в 10-4 и 10-з раз меньше, чем на Земле. Имеются данные о неблагоприятном влиянии пониженного МП на жизнедеятельность человека, животных и микроорганизмов. В частности, выявлены неблагоприятные функциональные сдвиги в нервной, сердечно-сосудистой и иммунной системах. Эти данные, а также результаты сследований молекулярных механизмов биологического действия МП позволяют предположить, что длительное отсутствие привычного МП может оказывать негативное влияние на биологические и физиологические процессы. Рассматривается возможность создания на борту марсианского корабля МП близкого по величине к среднему значению Земли.

      ***
      Защита жилых зон межпланетного орбитального корабля с использованием баков с рабочим телом, запасов воды и приборного оборудования переменна и меняется в процессе полета и в зависимости от траектории от 220 г-см-2 до 30 г-см-2. Минимальная защита экипажа имеет место при возвращении межпланетного экспедиционного комплекса к Земле, когда часть запасов рабочего тела израсходована. Тем не менее, в самом худшем случае, минимальная среднегодовая защита даже в последний год полета будет не менее 70 г-см-2 с учетом того, что каюты экипажа в которых экипаж проводит не менее 30 % общего времени, имеют защиту до 40 г-см-2. Спорадическим источником ионизирующих излучений в космосе являются солнечные протонные события (СПС), для которых теория появления далека от завершения [12.82, 12.83]. Этот источник радиационной опасности будет давать вклад в дозу облучения экипажа только в периоды промежуточного и максимального уровней солнечной активности. Значительный вклад в дозу может быть обусловлен «наиболее неблагоприятным СПС» - событием с максимальным флюенсом и наиболее жестким спектром частиц.

      Содержание главы 12

      Глава 12 Медико-биологическое обеспечение экспедиций.
      12.1. Факторы и условия пилотируемых экспедиций.
      12.2. Задачи и структура медико- биологического обеспечения экспедиции.
      12.3. Медицинское обеспечение экспедиции.
      12.4. Психологическое обеспечение экспедиции.
      12.5. Проблемы жизнеобеспечения экипажа марсианской экспедиции.
      12.6. Оранжерея пилотируемого марсианского корабля.
      12.7. Обеспечение микробиологической безопасности экспедиции.
      12.8. Обеспечение радиационной безопасности экспедиции.
      12.9. Наземные модельные исследования.
      12.10. Выводы.
      12.11. Список использованной литературы.


    1. Zelenyikot Автор
      14.09.2021 23:17
      +4

      Радиация в любом случае будет менять свойства еды, хоть и в незначительных масштабах, будет она на складе или у стенки корабля. Но в любом случае молекулу перекиси водорода лучше съесть, чем получить в молекуле своей ДНК.


  1. Vsevo10d
    14.09.2021 16:16
    +1

    Если же углубиться в детали, то окажется, что мышкам жарили мозги по 1 грей в день (то есть в два раза выше, чем показывают дозиметры в космосе) и исключительно нейтронами (у которых коэффициент качества в 5 раз выше, чем у космического фона). В результате подопытные животные получали дозу в десять раз больше чем ожидается в пилотируемой экспедиции.

    К этому стоит напомнить, что нейтроны - довольно неприятная хрень, умеющая наводить радиацию, то есть выбивать из облучаемого материала частицы, передавая им часть энергии. В случае с мышами их собственные облучаемые нейтронами мозги превращались в шрапнель для более глубоко лежащих слоев, в то время как альфа-излучение в той же дозе просто застряло бы у них в шерсти.


    1. NeraDail
      14.09.2021 16:27

      дополню: коэффициент качества нейтронов зависит от их энергии. в космосе не только высокоэнергетические нейтроны присутствуют.


      1. Sergey_Kovalenko
        14.09.2021 16:40
        +2

        Время жизни свободного нейтрона около 15 минут - это слишком мало, чтобы он мог откуда - то из далекой галактики прилететь, даже со скоростью, близкой к скорости света. В статье вроде бы упоминали, что (почти) все свободные нейтроны на корабле возникают на нем самом.


      1. Zelenyikot Автор
        14.09.2021 23:20
        +2

        У низкоэнергичных нейтронов коэффициент качества как раз выше чем у высокоэнергичных. Но мышам достались нейтроны от калифорния, у которого пик энергий как раз в районе максимума коэффициента качества.


  1. bbs12
    14.09.2021 16:40
    +2

    Наконец-то хоть кто-то расставил точки, спасибо автор! Я раньше думал, что радиация одна из самых главных принципиальных проблем, особенно по поводу солнечных вспышек, но оказывается все не так плохо.


  1. zhellion
    14.09.2021 18:20
    +2

    Не знаю. Как по мне, самым эффективным способом является генная инженерия. Пока мы привязаны к одной среде обитания, мы будем сталкиваться с ограничениями для воссоздания этой среды на корабле. А это доп ресурсы, которые увиличивают вес, заставляя тратить еще больше ресурсов.


    1. kAIST
      14.09.2021 18:38
      +2

      А как же роботы? Никакого дополнительного веса для поддержания жизни этой бесполезной органики.


      1. Kardy
        14.09.2021 23:15

        Робот хотя-бы частично сопоставимый по возможностям с человеком точно так же будет требовать массивных систем жизнеобеспечения.
        Это только кажется что "он железный, ему все равно".
        На самом деле сложная электроника может навернутся буквально от тряски (не говоря уже о суровых условиях космоса).


        1. dcoder_mm
          15.09.2021 05:58

          сложная электроника может навернутся буквально от тряски 

          Залейте компаундом и ей можно будет хоть гвозди забивать. Сложная электроника летает в самолетах и катается в автомобилях. Всё трясется.

          На Марсе летает вертолет с не самой простой электроникой


          1. n0isy
            15.09.2021 08:07

            Посчитайте количество свободных осей на одной руке. Если это можно сделать в электронике, то там будут мельчайшие двигательные элементы, их не зальёшь.


            1. dcoder_mm
              15.09.2021 08:11

              Я под электроникой понимал не механику а именно микросхемы.

              В случае с механикой можно вспомнить ту-же марсианскую армию роботов с руками всех форм и размеров. Когда есть опасность вибрации (при перелете или движении ровера). Тяжелая и хрупкая механика просто блокируется/паркуется в том положении, в котором вибрации не так страшны.


          1. GiGteG
            15.09.2021 08:58

            компаунд не защитит от заряженных частиц


            1. dcoder_mm
              15.09.2021 09:34

              Это да. Причем главная проблема даже не одиночные события, а накопленная доза за долгое время, и связанные с этим эффекты. Но и эту проблему решают на уровне материалов/топологии. Смотрите "Популярные заблуждения про радиационную стойкость микросхем" про "полную дозу".


              1. amartology
                15.09.2021 09:53
                +1

                Главная проблема — это как раз одиночные события, особенно катастрофические. Доза на Марсе набирается небольшая, особенно за хоть каким-то экранированием. В штуках типа БАК или ИТЭР накапливается доза на пять порядков больше — и ничего, для них тоже существует электроника.


                1. ksbes
                  15.09.2021 10:19

                  Есть же технология резервирования и автоматического «обхода» дефектных элементов — её в этих гигантских процессорах размеров в пластину использовали.
                  Так что одиночные события — тоже решаемая проблема, если ей заняться.

                  Для роботов в космосе основная проблема — это глюки программные и механические (залипший клапан, например), а не радиация. Ну и тепловой гомеостаз.


                  1. amartology
                    15.09.2021 12:07

                    Так что одиночные события — тоже решаемая проблема, если ей заняться.
                    Ей довольно большое количество ученых занимается уже довольно много лет. И там ооочень много нюансов, например, возникновение короткого замыкания между землей и питанием. В чипах Cerebras используются совсем крохи от массива знаний, накопленных по этому поводу разработчиками космической техники.

                    ля роботов в космосе основная проблема — это глюки программные
                    Возникающие, правильно, из-за одиночных эффектов, рандомно переписывающих память.


            1. amartology
              15.09.2021 09:51
              +1

              Вообще от большой их части — защитит)


          1. Kardy
            15.09.2021 18:21
            +1

            Тряска это условно.

            Все что летает в космосе на несколько поколений отстает от потребительского сектора именно из соображений надежности и низких требований. Тот же вертолет, конечно, не самый простой, но в сравнении с каким-нибудь хай энд DJI это просто вертолетик из детского мира.

            Быстрый, универсальный, хотя-бы полумыслящий робот, с долгим временем автономной будет создан сперва на Земле

            Электроника и двигатели будет потреблять много энергии, соответственно будет

            требовать нефигового охлаждения - воздушное, или вообще ему вообще может понадобится пить - жидкостное охлаждение через испарение сейчас перспективное направление в робототехнике.
            Переохлаждение электронике тоже вредно, не так как человеку, но "заснуть" в -30 и не "проснутся" можно спокойно.

            Скорее всего потреблять "пищу" - энергоёмкость топлива намного выше чем у самых перспективных аккумуляторов

            "Дышать" - окисляя топливо.

            "Размножение" или ремонт таких машин также будет невозможен без огромных промышленных комплексов.

            Если роботы будут именно "разумными" то там вообще может пойти речь о "психологическом комфорте" и видах досуга.

            Вот мы и пришли к той же жизни, со всеми ее недостатками (и парочкой новых). Которая так же будет требовать колоссальной инфраструктуры для нормальной работы.

            Можно спроектировать робота который будет лишен всех этих недостатков?
            Можно конечно. Но он также будет лишен и преимуществ - это будет очень медленное, тупое (тупее земных аналогов) создание которое будет должно копить энергию для совершения хотя бы каких-то действий. Ну, как сейчас, собственно.


        1. kAIST
          15.09.2021 11:23

          Человеку как бы без этой всей электроники и техники в космосе делать нечего. Что его доставит на другую планету? Научные приборы всякие нужны, системы жизнеобеспечения. Последние, еще и продублировать надо.


          1. zhellion
            15.09.2021 18:08

            Если бы тело выполняло функции сжо, то на корабле освободилось бы много места, а выход в открытый космос стал бы легкой прогулкой... Ну если не считать того, что еще велик риск улететь в пустоту или упасть на планету.

            Так что, многие технологии нужны сейчас, потому что они безальтернативны. Но проблема может иметь несколько решений. Просто другое решение будет менее очевидным, более сложным или просто мерзким, но при этом более профитным.


      1. dcoder_mm
        15.09.2021 08:19

        Роботы помогут (уже помогают) изучать космос. Но когда возникнет необходимость улетать с Земли, предложение "давайте запихаем ваше сознание в тостер" многие воспримут скептически. Даже ГМО-человек воспринимается ближе чем бездушная машина


        1. zhellion
          15.09.2021 09:47

          Киберпанк вроде норм все воспринимают. Кибернетика как путь тоже вполне себе, пока цель в том, чтобы изменить процессы внутри тела, а не подстраивать окружение под эти процессы, иначе мы получим те же ограничения, что и с кораблем. Да, это круто если человек сможет находится в открытом космосе без скафандра в течении 5 минут, но по сравнению с человеком, для которого это стало комфортной средой, 5 минут это ничто.


        1. vvzvlad
          16.09.2021 21:55

          >>давайте запихаем копию вашего сознания в тостер
          поправил.


      1. zhellion
        15.09.2021 09:26

        Ну роботов мы ща и юзаем. Правда вопрос только в том, как активно)

        Просто, впроде, пол года назад была статья на тему того, что радиация способна блокировать процессы митохондрий. Но радиация это же сама по себе дофига энергии. И почему то закралась мысль о том, что это как то можно использовать. Потом выяснилось, что солнечные ветра могут накинуть хим элементов.

        Уж не знаю насколько подобные метаморфозы возможны, но думаю некоторые были бы не против свалить с этой планеты навсегда, пусть даже придется заморочится со строительством инфраструктуры, которую уде можно будет в будущем юзать для более безопасной колонизации остальной частью человечества. Навсегда, потому что скорее всего условия Земли после модификаций станут опасными. Но в этом и цель, поменять одну среду на другую.

        Ну в целом да, роботы вообще изи по сравнению с подобным.


  1. roofcat
    14.09.2021 20:36
    +11

    Вот сейчас будет наверно жестокий оффтоп, хотя... В начале 90х годов прошлого века, в позапрошлой жизни, был я на международном симпозиуме "Радиационное обеспечение пилотируемых полетов на Марс" (или как-то похоже) в Дубне. собственно ничего особо прорывного или секретного там не было, все примерно как описано в этом материале, чуть больше моделирования, графиков и цифр. Но больше всего мне запомнилась ... очередь в буфет в перерыве, за бутербродами с сыром. Тогда в Москве был какой то очень жосткий дефицит сыра, а там, в буфете был СЫР на бутербродах. И стояла очередь участников, и у почти каждого был значок с названием симпозиума. Почему-то очень запомнилось.


  1. diakin
    14.09.2021 21:46
    +1

    А искусственное магнитное поле если создать? Не поможет?


    1. dydyman
      14.09.2021 22:33

      Поможет, только потребуется много энергии. Очень много. Аппарат МРТ с полем 1.5 Тл кушает в районе 60 киловатт. Такого поля по-идее хватит для отклонения части заряженных частиц с не самой большой энергией. Только МРТ маленький, а чтобы защитить корабль, нужно вокруг поле создавать, боюсь представить эту конструкцию и ее потребление.


      1. vvzvlad
        16.09.2021 22:01
        +1

        Аппарат МРТ с полем 1.5 Тл кушает в районе 60 киловатт.

        Ну, 60квт это, во-первых, в пике, во-вторых, это потребление активных катушек и всякой электроники, и чиллеров. Если поле поднято, то сверхпроводник надо просто держать в холоде.


        1. dydyman
          16.09.2021 22:27

          В пике там до 400-500кВт для такого поля.


          1. vvzvlad
            17.09.2021 16:13

            Эээ… А можно пруф?


            1. dydyman
              17.09.2021 19:34

              Простите, ошибся, это пиковые токи.

              Вот такую информацию нашел:

              Не совсем понятно для какого напряжения указаны токи. Если для сетевого, то в пике получается до 190кВт


              1. vvzvlad
                18.09.2021 09:17
                +1

                Ага, пиковый больше 60квт, но до 400 всетки не дотягивает. Энивей, на поддержание поля работает только чиллер, и то потому, что вокруг катушки там очень положительные температуры. В космосе попроще будет.


    1. omxela
      14.09.2021 22:43
      +2

      Поможет. Но тут вопрос в соотношении величины напряженности этого магнитного поля и "размеров" эффективной магнитной оболочки. В солнечном излучении наиболее опасны гигаэлектронвольтные (ГэВ) протоны. В галактическом излучении энергии ужЕ десятки Тера эВ. Чтобы их завернуть, нужны либо сверхсильные поля, либо большие размеры оболочки. В этом смысле Земле повезло - она большая, плюс у нее есть относительно плотная атмосфера, которая задерживает потоки, прошедшие через магнитное поле (например, перпендикулярно силовым линиям). Плюс у Земли есть возможность периодически "сливать" часть радиационных поясов с захваченными частицами в приполярную атмосферу (привет, милые полярные сияния и длительные перерывы связи даже на низких частотах). Возможно, будущие успехи в применении сверхпроводников позволят реализовать что-то похожее на эффективную магнитную защиту. Вот и сидим. Ждём успехов.


    1. SelenIT3
      14.09.2021 23:20
      +1

      Не так уж сильно и поможет. То, что оно надежно отклонит, то и нормальный корпус задержит. А всякой гамме магнитное поле в принципе не помеха.

      Магнитное поле Земли не столько непосредственно защищает от радиации, сколько прикрывает настоящую защиту — мощную атмосферу — от выдувания солнечным ветром. Само по себе оно дает примерно тот же (по порядку величины) уровень защиты, что и хиленькая атмосфера Марса.


      1. Giperoglif
        15.09.2021 04:59
        +2

        В одной лекции С.Б.Попов говорил, что через полюса при существующем магнитном поле Земля теряет атмосферы больше, чем если бы его вообще не было. Но пруф не найду. Возможно речь шла о каком-то препринте из архива.


        1. dcoder_mm
          15.09.2021 08:38
          +1

          Вероятно, имелось ввиду вот это? "Why an intrinsic magnetic field does not protect a planet against atmospheric escape"

          Но пруф не найду

          Первая ссылка по совершенно наивному запросу "atmospheric escape polar regions magnetic field" :)


  1. Psionic
    15.09.2021 01:00

    Если речь о потоке заряженных частиц (протонов, гелионов), то я бы поступил так: окружил бы основой корпус корабля или хотя-бы корпус жилой зоны разнесенными от основного корпуса щитами из тонких листов поликарбоната или иного полимера светопрозрачного полимера устойчивого к космосу, таким образом частицы будут тормозится о эти щиты, а тормозное излучение за счет того что щиты на удалении от корпуса, просто рассеиваться в пространстве.


    1. dcoder_mm
      15.09.2021 06:01

      тормозное излучение за счет того что щиты на удалении от корпуса, просто рассеиваться в пространстве.

      А почему вторичные частицы не должны лететь конусом примерно в том-же направлении? Как при широких атмосферных ливнях?


      1. Psionic
        15.09.2021 10:32

        Так они по конусу и летят, в том то весь и смысл, вторичные кванты или пролетят мимо корпуса, или упадут на корпус значительно рассеявшись, чем повысят эффективность поглощения.


    1. GiGteG
      15.09.2021 09:01

      а как их защитить их после развёртывания от микрометеоритов и звёздной пыли?слой титана или "тушек куриц замороженных"))))


      1. Psionic
        15.09.2021 10:39

        Скафандр и заплатка на дырку )))).


  1. Borismedia
    15.09.2021 11:19

    Обложиться запасами воды и еды ???? чтобы потом пить радиоактивную воду и есть светящуюся еду) это же менее опасно наверное))


    1. Zelenyikot Автор
      15.09.2021 11:24
      +1

      Во-первых, вода и еда в любом случае будет облучаться галактическим излучением, куда бы мы их ни спрятали. Во-вторых, не будет там сколь-нибудь значимой радиоактивности, может только немного повысится содержание свободных радикалов. Но оно точно также будет повышаться и в человеческом организме, и уж лучше в тушенке, чем в человеке.


  1. triplebanana
    15.09.2021 12:10

    Я просто оставлю это здесь:

    Ни на что не претендую, так, для информации. Из личного опыта - показания напрямую зависят от широты (на севере, где тропопауза ниже, показания выше) и солнечной активности.


    1. Zelenyikot Автор
      15.09.2021 12:35

      Нормально. Примерно в двадцать раз меньше чем в марсианском полёте.


  1. Themen
    15.09.2021 14:18
    +1

    Как человек, который занимается оценкой радиационных рисков, могу сказать, что разовое (в течение года) облучение 100 мужчин в возрасте 30 лет дозой 700 мЗв приведёт к тому, что у 4-х из них разовьётся злокачественное новообразование из-за этого облучения. Учитывая общую фоновую заболеваемость, если облучённый такой дозой 30 летний мужчина в будущем заболеет раком, то можно сказать, что с вероятностью около 13% эта болезнь была вызвана прошедшим облучением. Но нужно помнить, что заболеть раком - это не значит умереть от него. Вероятность смерти от рака, вызванного облучением в рассмотренном случае, будет уже примерно 2,4%. Это всё-таки не пренебрежимо малая вероятность и её обязательно нужно учитывать при планировании полёта к Марсу.


    1. Zelenyikot Автор
      15.09.2021 14:38

      Так учитывают же. Усредненно считается, что 1 Зв за карьеру даст +3% риска онкологии. Если делать поправки на возраст и пол там уже начнут цифры плавать, но я бы на этот счет не сильно переживал. У колонистов и без этого будет достаточно причин для смерти )


    1. SelenIT3
      15.09.2021 16:18

      От курения вряд ли меньше, а желающие всё равно находятся. А тут не тупо сигарета, а сразу новая планета..:)


      1. Themen
        15.09.2021 16:24

        Возможно, но главное, чтобы будущие колонизаторы по крайней мере знали про эти риски и шли на них осознанно.


    1. Awoody
      22.09.2021 15:43

      Эти 2,4% -- условная вероятность умереть в случае, если заболел раком, или вероятность заболеть и умереть?


      1. Themen
        22.09.2021 15:56

        Заболеть и умереть.


  1. Doomland
    15.09.2021 16:17

    Огромное спасибо за статью.

    На самом деле всё грустно для человечества в освоении космоса с сегодняшними технологиями. Человеческое тело уж ОЧЕНЬ хрупко.

    Суммируя все данные теперь понятно, чтобы обеспечить максимально радиационно безопасный перелёт до Марса, нужно соблюсти несколько условий:

    • сократить насколько возможно длительность перелёта;

    • лететь в период максимума солнечного цикла;

    • развернуться двигательным отсеком и топливными баками в сторону Солнца;

    • обложиться оборудованием, запасами продуктов и воды вокруг жилых отсеков.

    • Изобрести наконец универсальное силовое поле и летать в нём куда и сколь угодно долго как в коконе. Сильное магнитное поле не выход.

    Жаль мы до этого не доживём.


    1. Viceroyalty
      15.09.2021 16:36

      Если построить большой корабль можно обложиться водой и не нужно ни каких экзотических силовых полей.


    1. ababich
      15.09.2021 22:34
      +2

      На самом деле всё грустно для человечества в освоении космоса с сегодняшними технологиями.

      Ничего грустного не вижу.Ничего не поделаешь. Таковы реалии.

      Белковая жизнь действительно очень хрупкая. И калорийность химических топлив действительно не высока. И рентабельность добычи или производства чего-либо вне Земли

      всегда будет ниже, чем на Земле. Поэтому обсуждение "Радиации в полёте на Марс" носит скорее академический (а не практический) характер.

      А Марс успешно исследуют роботы. И будут продолжать:

      1)они не такие хрупкие, как белковые тела, их легче защитить

      2)их не надо возвращать на Землю

      3)они явно дешевле, если сравнивать робота и пилотируемую миссию

      4)они легко обеспечиваются "ресурсами" (РИТЕГ или солнечная батарея)

      5)они уже сейчас могут работать десятилетиями

      6)наглядный пример - робот-геолог, первый геолог на Марсе, который выдал массу ценной

      научной информации, которую осмыслили и обработали на Земле живые геологи (это я намекаю на упоротых "колонизаторов" Марса, которые часто рассказывают о незаменимости

      живого геолога Шмитта в одной из лунных экспедиций американцев)

      Поэтому даже флаговтыка с живым человеком скорее всего на Марсе не будет : к тому времени Марс будет достаточно подробно исследован роботами и флаговтык был бы бесполезной и опасной авантюрой. Именно как флаговтык. А ничего более серьезного кроме флаговтыка в принципе не возможно по перечисленным причинам.


      1. Psionic
        16.09.2021 10:19

        Ну тут можно сказать и обратное:
        1. Робот не так универсален как человек.
        2. Робот может куда хуже в нестандартные задачи.
        3. Хрупкость живых существ явно переоценена по сравнению с роботами, все-же сколько машин застыло на других планетах, хотя иной раз просто видно что их введет назад в строй мелкое тех. обслуживание.
        4. Роботов надо возвращать землю - с пробами грунта например, так как иначе под каждые новые вводые вам придется посылать нового робота с новой исследовательской программой.


        1. ababich
          16.09.2021 10:41

          Ну тут можно сказать и обратное:

          сказать-то можно, но звучит крайне неубедительно

          1. Робот не так универсален как человек.

          2. Робот может куда хуже в нестандартные задачи.

          вы же понимаете, что если бы (предположим) на Марсе был человек, то ему было бы не до "универсальности" - в тех условиях у него главная задача была бы сохранить жизнь и элементарную работоспособность (в основном по обслуживанию и сохранению самоё себя). Не говоря уже о сроках пребывания там в адекватном состоянии.

          3. Хрупкость живых существ явно переоценена по сравнению с роботами, все-же сколько машин застыло на других планетах, хотя иной раз просто видно что их введет назад в строй мелкое тех. обслуживание.

          Зачем говорить о застывших? Чтобы просто поговорить ?

          Роверы сколько лет успешно катаются по Марсу ?!

          Так это первые роверы там. Все следующие будут более работоспособны и функциональны. О Вояжера и Пионерах я молчу (оказались долгожителями) . Чтобы не отклонятся от темы.

          И хрупкость таки не сравнима - автомата и "белкового существа".

          И бригаду ремонтников никто никуда посылать не будет .

          4. Роботов надо возвращать землю - с пробами грунта например, так как иначе под каждые новые вводые вам придется посылать нового робота с новой исследовательской программой.

          Возврат робота и возврат грунта разные вещи. Мы с вами доживем до доставки с Марса кернов грунта , что сильно продвинет наши знания о Марсе, его геологии (ареологии?) и эволюции как Марса , так и солнечной системы.


          1. Psionic
            16.09.2021 11:50

            <blockquote>то ему было бы не до "универсальности"</blockquote>
            Даже самый замученный космонавт, живущий на Марсе в модуле 1.5х1.5х1.5 метра, который ему одновременно и шлюз, и нужник, и спальня, и столовая будет иметь над роботом то преимущество, что для принятия элементарного решения ему не нужно ждать команды из Земли часы. Марсоход сперва пересылает данные, потом люди на земле принимают решения, часто довольно абсурдные, типа передвинуть машину еще 17 метров и взять новых данных - это затягивается на дни и часы, а искомого может там и не оказаться. У человека таких проблем не будет - он, зная программу исследований, будет сам на месте принимать решения, а не ждать каждого чиха с Земли.
            <blockquote>Роверы сколько лет успешно катаются по Марсу ?!</blockquote>
            Вам фотку с колесами показать? А еще можно показать статистику поломок - те что ездят до конца не исправны, да и вообще если взять "гарантийку" на эти аппараты, то выяснится что они спроектированы под относительно скромные сроки службы - все что больше, это так "вы конечно исследуйте, но нет гарантии что техника завтра выйдет на связь".


            1. ababich
              16.09.2021 12:03

              Даже самый замученный космонавт, живущий на Марсе в модуле 1.5х1.5х1.5 метра, который ему одновременно и шлюз, и нужник, и спальня, и столовая будет иметь над роботом то преимущество, что для принятия элементарного решения ему не нужно ждать команды из Земли часы. Марсоход сперва пересылает данные, потом люди на земле принимают решения, часто довольно абсурдные, типа передвинуть машину еще 17 метров и взять новых данных - это затягивается на дни и часы, а искомого может там и не оказаться. У человека таких проблем не будет - он, зная программу исследований, будет сам на месте принимать решения, а не ждать каждого чиха с Земли.

              У меня такое впечатление, что вы еще в детстве начитались научной и ненаучной фантастики и все ваши рассуждения - оттуда. Изучение Марса- это сбор информации автоматами по чуть-чуть, но упорно и в течение многих лет. Иначе никак. Надеюсь проблемы "колонизации" мы тут обсуждать не будем :)))

              Вам фотку с колесами показать? А еще можно показать статистику поломок - те что ездят до конца не исправны, да и вообще если взять "гарантийку" на эти аппараты, то выяснится что они спроектированы под относительно скромные сроки службы - все что больше, это так "вы конечно исследуйте, но нет гарантии что техника завтра выйдет на связь".

              Не, колеса не надо показывать. Вы себе ответьте на вопрос : что вы хотите сказать или доказать? Что Марс будут изучать живые люди на самом Марсе? Тогда расскажите как именно. Про автоматы я уже аргументированно рассказал.