Данные показывают, как миссия «Артемида-1» справляется с космической радиацией

Подпишитесь на информационный бюллетень CNN Wonder Theory. Исследуйте вселенную, узнавая новости об увлекательных открытиях, научных достижениях и многом другом..

Си-Эн-Эн
—

По мере приближения «Артемиды II» — миссии НАСА, которая отправит четырех астронавтов на орбиту Луны в следующем году — новое исследование показывает, насколько хорошо космический корабль «Орион» может защитить экипаж.

Выводы основаны на данных миссии «Артемида-1», 25-дневного путешествия вокруг Луны и обратно в конце 2022 года. Капсула «Орион» этой миссии, следовавшая по тому же пути, что и та, которую должна пройти «Артемида-2», была беспилотной, но была на борту. особые нечеловеческие гости.

Две из этих небольших статуй в форме двух мужчин, по имени Хельга и Зохар, были проверкой того, какому воздействию радиации могут подвергнуться астронавты во время своего путешествия на Луну. Статуи были сделаны из материалов, имитирующих мягкие ткани, органы и кости человека, и, как и космический корабль, имели датчики для отслеживания радиационного воздействия на протяжении всего пути.

Теперь ученые обнародовали первые результаты после изучения данных детектора, которые были опубликованы в среду в журнале. природаРезультаты показывают, что технология защиты, использованная в космическом корабле, была эффективной в снижении радиации, которой подверглись астронавты во время полета.

«Миссия «Артемида-1» представляет собой решающий шаг в продвижении нашего понимания того, как космическая радиация влияет на безопасность будущих пилотируемых полетов на Луну», — заявил в своем заявлении Сержи Вакер Араужо, руководитель группы космической медицины ЕКА.

Араужо не участвовал в исследовании, но Европейское космическое агентство предоставило пять мобильных дозиметров радиации на космическом корабле «Орион».

«Мы получаем ценную информацию о том, как космическое излучение взаимодействует с защитой космического корабля, какие типы радиации проникают в человеческое тело и какие области внутри Ориона обеспечивают наибольшую защиту», — сказал Араужо.

НАСА изучает влияние космической радиации на здоровье человека на протяжении десятилетий, начиная с первых пилотируемых космических полетов в 1960-х годах. Данные также регулярно собираются от астронавтов, которые проводят на борту Международной космической станции от шести месяцев до года.

Станция остается на низкой околоземной орбите, а это означает, что она частично защищена магнитным полем Земли в дополнение к мощной защите, встроенной в конструкцию орбитальной лаборатории. Магнитное поле Земли также не позволяет космическим лучам достигать астронавтов.

Но для будущих миссий в глубокий космос астронавты будут далеко от защиты Земли, и им придется полагаться на хорошо защищенные космические корабли и защитные скафандры.

Длительные космические миссии на Луну и Марс подвергнут астронавтов воздействию радиации космических лучей или частиц высокой энергии, движущихся в космосе. По данным ScienceAllen, чтобы попасть в космическое пространство, астронавтам также придется пройти через пояса Ван Аллена на Земле, два пояса радиации, которые окружают нашу планету, как гигантские пончики. НАСА.

По словам исследователей, датчики, встроенные в капсулу «Орион», впервые регистрировали данные о непрерывном излучении во время путешествия с Земли на Луну и обратно. Хотя существуют некоторые данные миссий «Аполлон», они не собираются на постоянной основе.

По словам авторов исследования, датчики показали, что радиационное воздействие внутри Ориона значительно различается в зависимости от местоположения детекторов.

Когда «Орион» проходил через пояса Ван Аллена, данные показали, что наиболее защищенные районы, такие как «штормовое укрытие» капсулы, обеспечивали в четыре раза большую защиту, чем наименее защищенные районы. Исследователи установили, что радиационное воздействие в этих местах остается на безопасном уровне для астронавтов, чтобы избежать тяжелой лучевой болезни.

«Штормовое укрытие — это очень узкое пространство, используемое для хранения запасов экипажа», — сказал в электронном письме ведущий автор исследования Стюарт Джордж, ученый из группы анализа космической радиации в Космическом центре имени Джонсона НАСА в Хьюстоне. «Мы обнаружили, что штормовое укрытие. Это зона с наибольшей защитой в машине, и это хорошо, потому что она была спроектирована именно так!»

Прохождение через пояс Ван Аллена считалось столкновением экипажа с явлением космической погоды.

По мере того, как Солнце приближается к солнечному зениту — пику своего 11-летнего цикла, ожидаемому в этом году, — оно становится более активным, вызывая интенсивные солнечные вспышки и выбросы корональной массы. Корональные выбросы массы представляют собой большие облака ионизированного газа, называемого плазмой и магнитными полями, которые исходят из внешней атмосферы Солнца.

Когда эти взрывы направлены на Землю, они могут повлиять на космические корабли, спутники, космическую станцию ​​и даже на энергосистему Земли.

«Это помогло нам проверить проект нашего убежища для защиты экипажа от энергетических солнечных частиц, вызванных космической погодой», — сказал Джордж.

Джордж сказал, что воздействие космических лучей, которые могут составлять большую часть радиации, которой будут подвергаться астронавты во время длительных космических полетов, было на 60% меньше на Артемиде-1, чем то, которому астронавты подвергались в предыдущих миссиях, включая роботизированные миссии на Марс.

Команда также заметила сюрприз в результатах. Когда «Орион» проходил через пояс Ван Аллена, космический корабль перевернулся, чтобы запустить двигатель, гарантируя, что он находится на правильном пути. По словам Джорджа, во время переворота уровень радиации внутри капсулы упал на 50 процентов, поскольку в результате маневра на пути излучения оказалось больше щитов Ориона.

Авторы исследования заявили, что измерения, проведенные в ходе программы «Артемида I», могут помочь в разработке будущих пилотируемых космических миссий.

Если солнечная буря произойдет во время пребывания астронавтов «Артемиды» в космосе, она может продлиться несколько дней.

Концепция штормового убежища была изменена для «Артемиды II», поскольку меньшее укрытие на борту «Артемиды I» может быть недостаточно большим, чтобы экипаж мог выполнять обычные операции, если им пришлось оставаться там в течение длительного периода времени во время солнечной бури, также известной как как событие солнечной частицы.

«В программе «Артемида-2» экипаж привяжет припасы с помощью эластичных шнуров к наименее защищенной стенке космического корабля «Орион», — сообщил Джордж по электронной почте.

«Это означает, что во время события с энергетическими солнечными частицами экипаж сможет использовать гораздо большую площадь кабины, при этом эффективно оставаясь в безопасности от радиации. Будет действительно интересно проверить это в космосе с участием экипажа в этот эксперимент».

тот Основная ступень мощной ракеты Artemis II. Летом американский космический корабль «Артемида-3» прибыл в Космический центр НАСА имени Кеннеди во Флориде, а ракета «Артемида-3» уже собирается. Ракета «Артемида-3», запуск которой запланирован на 2026 год, призвана впервые доставить женщину и цветного человека на Южный полюс Луны.

Тем временем на Международную космическую станцию ​​был отправлен экипаж «Артемиды II», в который вошли астронавты НАСА Рид Уайзман, Виктор Гловер и Кристина Кох, а также астронавт Канадского космического агентства Джереми Хансен. Полевая подготовка в ИсландииХотя они и не приземлятся, экипаж проедет 4600 миль (7402 километра) за обратную сторону Луны, чтобы сфотографировать с орбиты особенности лунной поверхности, такие как кратеры.

«То, что люди держат камеру во время лунного прохода и описывают то, что они видят, на языке, понятном ученым, является благом для науки», — Келси Янг, научный руководитель программы «Артемида II» и научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, Мэриленд», — говорится в сообщении.

«Это во многом то, чему мы обучаем астронавтов, когда доставляем их в подобные лунным условия на Земле».