НАСА возвращается на Луну - не только роботы, но и люди. В ближайшие десятилетия мы можем ожидать увидеть там места обитания, теплицы и электростанции. Астронавты будут среди лунной пыли и кратеров, исследуя, ища, строя.
Хорошая вещь.
20 января 2005 года взорвалось гигантское пятно под названием «NOAA 720». Взрыв вызвал солнечную вспышку класса X, самую мощную, и отбросил облако миллиардов тонн электрифицированного газа («выброс корональной массы») в космос. Солнечные протоны, ускоренные взрывом почти до скорости света, достигли системы Земля-Луна через несколько минут после вспышки - начала многолетней «протонной бури».
Здесь, на Земле, никто не пострадал. Густая атмосфера и магнитное поле нашей планеты защищают нас от протонов и других форм солнечного излучения. На самом деле шторм был хорош. Когда через 36 часов прибыл нагрудный выброс корональной массы и ударил магнитное поле Земли, наблюдатели неба в Европе увидели самые яркие и красивые за последние годы полярные сияния: галерею.
Луна - это другая история.
«Луна полностью подвержена воздействию солнечных вспышек», - объясняет физик по солнечной энергии Дэвид Хэтэуэй из Центра космических полетов им. Маршалла. «У него нет атмосферы или магнитного поля для отвода излучения». Протоны, летящие на Луну, просто падают на землю - или кто-то, кто может ходить снаружи.
Протонная буря 20 января была, в некотором смысле, самой большой с 1989 года. Она была особенно богата высокоскоростными протонами, упаковывающими более 100 миллионов электрон-вольт (100 МэВ) энергии. Такие протоны могут прятаться через 11 сантиметров воды. Тонкокожий скафандр оказал бы мало сопротивления.
«Астронавт попал на улицу, когда от шторма стало бы хуже», - говорит Фрэнсис Кучинотта, офицер НАСА по радиационному здоровью в Космическом центре Джонсона. Сначала он чувствовал себя хорошо, но через несколько дней появились симптомы лучевой болезни: рвота, усталость, низкие показатели крови. Эти симптомы могут сохраняться в течение нескольких дней.
Космонавты на Международной космической станции (МКС), кстати, были в безопасности. МКС сильно экранирована, плюс станция вращается вокруг Земли в защитном магнитном поле нашей планеты. «Экипаж, вероятно, поглотил не более 1 бэр», - говорит Кучинотта.
Одним из напоминаний, коротких для Рентгеновского эквивалентного человека, является доза облучения, которая вызывает такое же повреждение тканей человека, как 1 рентген рентгеновских лучей. Типичная рентгенография зубов, например, дает около 0,1 бэр. Итак, для экипажа МКС 20 января протонный шторм был похож на 10 поездок к стоматологу - страшно, но никакого вреда не было.
По словам Кучинотты, на Луне астронавт, защищенный не более чем скафандром, поглотил бы около 50 бэр ионизирующего излучения. Этого достаточно, чтобы вызвать лучевую болезнь. «Но это не было бы смертельно», - добавляет он.
Справа: протонная буря 20 января, сфотографированная из космоса коронографом на борту Солнечной и Гелиосферной обсерватории (SOHO). Много пятен - солнечные протоны, ударяющие цифровую камеру космического корабля. [Больше]
Чтобы умереть, вам нужно будет внезапно поглотить 300 бэр или больше.
Ключевое слово внезапно. Вы можете получить 300 бэров за несколько дней или недель без особого эффекта. Распространение дозы дает организму время для восстановления и замены собственных поврежденных клеток. Но если эти 300 бэра приходят сразу же ... «По нашим оценкам, 50% пострадавших умрут в течение 60 дней без медицинской помощи», - говорит Кучинотта.
Такие дозы от солнечной вспышки возможны. То есть: легендарная солнечная буря августа 1972 года.
Это легендарно (в НАСА), потому что это произошло во время программы «Аполлон», когда астронавты регулярно возвращались на Луну и обратно. В то время экипаж Аполлона-16 только что вернулся на Землю в апреле, а экипаж Аполлона-17 готовился к посадке на Луну в декабре. К счастью, все были в безопасности на Земле, когда солнце стало слабым.
«2 августа 1972 года появилось большое пятно, и в течение следующих 10 дней оно вспыхивало снова и снова», - вспоминает Хэтэуэй. Вспышка взрывов вызвала «протонную бурю, намного более сильную, чем та, которую мы только что пережили», добавляет Кучинотта. Исследователи изучают это с тех пор.
Кучинотта считает, что лунотранец, пойманный во время шторма в августе 1972 года, мог поглотить 400 бэр. Смертельный? «Не обязательно», - говорит он. Быстрое возвращение на Землю за медицинской помощью могло бы спасти жизнь гипотетическому астронавту.
Однако, конечно, ни один астронавт не будет ходить по Луне, когда есть гигантское пятно, угрожающее взорваться. «Они собираются остаться внутри своего космического корабля (или среды обитания)», - говорит Кучинотта. Командный модуль Аполлона с алюминиевым корпусом ослабил бы шторм 1972 года с 400 до менее 35 в кровеносных органах астронавта. В чем разница между необходимостью пересадки костного мозга? или просто таблетка от головной боли.
Современные космические корабли еще безопаснее. «Мы измеряем защиту наших кораблей в единицах плотности поверхности - или граммах на сантиметр в квадрате», - говорит Кучинотта. Большие числа, которые представляют толстые корпуса, лучше:
Корпус командного модуля Apollo мощностью от 7 до 8 г / см2.
Современный космический челнок имеет от 10 до 11 г / см2.
Корпус МКС в наиболее защищенных местах имеет 15 г / см2.
Будущие лунные базы будут иметь штормовые укрытия из полиэтилена и алюминия, возможно, превышающие 20 г / см2.
Типичный скафандр, тем временем, имеет всего 0,25 г / см2, предлагая небольшую защиту. «Вот почему вы хотите быть в помещении, когда протонный шторм обрушится», - говорит Кучинотта.
Но Луна манит, и когда исследователи доберутся туда, они не захотят оставаться в помещении. Простая мера предосторожности: подобно исследователям на Земле, они могут проверять прогноз погоды - прогноз космической погоды. Есть ли на солнце большие пятна? Какова вероятность протонного шторма? Идет ли выброс корональной массы?
Все чисто? Пришло время выйти.
Источник: [электронная почта защищена] Статья
