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 Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Провинция Цзянсу была процветающим центром медицинской практики в Китае во времена династии Мин (1368-1644 годы нашей эры). Микроскопический анализ крошечных частиц на поверхности хирургических ножниц и пинцета из гробницы китайского врача помог выявить следы вещества, получаемого из ядовитого растения, которое, по мнению исследователей, применялось как местная анестезия во время операций.
Анализ ДНК и изотопный анализ зубов показали, что мужчина генетически был связан с саамскими популяциями, но часть жизни провел за пределами Финляндии — возможно, в Исландии. Авторы нового исследования пришли к выводу, что на рубеже XVI-XVII веков саамские сообщества не были изолированы, как предполагали многие исследователи. Люди путешествовали на далекие расстояния и поддерживали контакты с дальними регионами Северной Атлантики.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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