Физики научились давать точный прогноз солнечных протонных событий для марсонавтов
Полеты на Марс снова всерьез обсуждают и планируют в космонавтике. Готовиться к ним нужно основательно, ведь дорога туда-обратно может занимать примерно 500 дней, а радиацию от космических лучей и солнечного ветра никто к этому времени не отменит. Вдобавок на Солнце с непредсказуемой вероятностью случаются вспышки и коронарные выбросы, от которых будущим космическим путешественникам нужно будет укрываться. Группа физиков разработала систему прогнозирования грядущих протонных событий, чтобы вовремя предупреждать марсонавтов.
Космос, хоть и выглядит пустым, наполнен элементарными частицами, бороздящими пространство с высокой энергией. Эта космическая радиация вместе с потоком заряженных частиц от Солнца — серьезная проблема для будущих миссий.
Например, Марс, на который столь амбициозно нацелилась американская космонавтика, не защищен от космических лучей. Недавние лабораторные эксперименты показали, что следы органики на поверхности Красной планеты разрушаются в десятки раз быстрее именно из-за космических лучей, об этом рассказывал Naked Science.
Актуальные нормы эффективной дозы облучения астронавтов за всю карьеру составляют 600 миллизиверт. Для сравнения, круиз на Марс и обратно обеспечит дозу радиации в 930 миллизиверт (острая лучевая болезнь возникает, напомним, при облучении в 1000 миллизиверт). И это не учитывая облучения во время работы на поверхности планеты.
Способов снизить эффект космических лучей несколько. Марсианские базы можно строить в кратерах, под скалами и в других условиях рельефа — порода снижает воздействие радиации на 4-7%. Другой подход — модернизировать экранирование в космических аппаратах и скафандрах.
Осложняет задачу непредсказуемость космических явлений. Хотя краткосрочные прогнозы солнечных протонных событий (потоки ионов и протонов от вспышек на светиле) существуют, они надежны на околоземной орбите и системе Земля — Луна. Для путешественников на Марс — марсонавтов — прогноз нужен другой.
Новую систему предупреждения предложила группа физиков из Германии, США и Китая. Вдобавок им удалось выяснить, как далеко от убежища сможет отходить марсонавт, чтобы успеть укрыться от внезапного потока. Результаты научной работы опубликовал журнал Space Weather.
Исследователи взяли данные с детектора марсохода Curiosity — с 6 декабря 2011 года (радиация открытого космоса, аппарат летел к Красной планете) и с 6 августа 2012-го (радиация с Марса, после высадки аппарата на поверхность). За все время он зафиксировал пять событий в космосе и 17 на Марсе.
Физики подогнали фоновое излучение под стандарт и считали солнечным протонным событием те, что превышали фон на 25%. То есть, когда активность нарастает, срабатывает предупреждение. Аналогичным образом, когда уровень радиации падает ниже порога, марсонавту сообщат, что можно покидать убежище.
Другой вопрос: как долго человек может пережидать протонное событие? Подход с порогом в 25%, как подчеркивают ученые, позволяет уберечь марсонавтов от 90% дозы радиации во время вспышки.
Анализ засеченных событий показал, что в открытом космосе дольше всего астронавт укрывался бы 7 марта 2012 года (три дня семь часов 33 минуты), а на поверхности Марса — 20 мая 2024 года (один день 17 часов 55 минут). В усредненных значениях открытый космос также был более опасным местом: сутки и 18 часов против 21 часа на Красной планете.
Авторы статьи отметили, что их прогнозы позволяют марсонавтам отдаляться на расстояние, которое они преодолеют не более чем за полчаса. Хотя некоторые события дают фору и в час, и в полтора, предсказать мощность и пик активности все-таки невозможно.
Последний аспект — надежность системы предупреждения — физики проверили, сравнив ложные срабатывания при других порогах радиации: от 5% до 30%. В открытом космосе, например, прогноз срабатывал при скачке на 9% выше порога, если система перепроверяла результат через 15 минут (которые, к слову, отнимаются у астронавта на подготовку).
На Марсе же оптимальным стал порог в 25% — при нем вероятность ложной тревоги тоже 25%. Но на чужой планете лучше перестраховаться. Тем не менее исследователи допустили, что в реальных условиях пороговые значения радиации в открытом космосе и на Марсе можно снизить до 15% и 18% соответственно. Но и ложных срабатываний может быть на 8% больше, то есть треть всех предупреждений.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии