От Андю
К Г.С.
Дата 15.12.2017 11:10:22
Рубрики Космос;

Наука, даже такая примитивная, как радиационная защита, не стоит (+)

Здравствуйте,

на месте. И материалы придумываются и даже методы.

>...(давно отстал от этой тематики), что при полетах на Луну астронавты сообщали о визуально наблюдаемых световых вспышках. Тогда это списали на воздействие релятивистских ядер то ли на рецепторы, то ли на мозг. А повреждения от релятивистских ядер серьезные, их и фиксировали пластиковыми пленками, на которых протравливали поврежденные места.

In space, astronauts are exposed to protons and high-Z high-energy (HZE) ions together with secondary radiation, including neutrons and recoil nuclei, which are produced by nuclear reactions in spacecraft or tissue.

Whole body doses of 1 to 2 mSv/day accumulate in interplanetary space, and approximately half of this value accumulates on planetary surfaces (Cucinotta et al., 2006; NCRP, 2006). Radiation shielding is an effective
countermeasure for solar particle events (SPEs), which are chiefly made up of protons with energies that are largely below a few hundred MeV. The intermediate dose-rates (<500 mSv/hour) and scarcity of data on the biological effectiveness of protons as compared to low-LET radiation make optimization of SPE shielding uncertain at this time, however.

The energy spectrum of galactic cosmic rays (GCRs) peaks near 1,000 MeV/
nucleon; consequently, these particles are so penetrating that shielding can only partially reduce the doses that are absorbed by the crew (Cucinotta et al., 2006). Thick shielding poses obvious mass problems to spacecraft
launch systems, and would only reduce the GCR effective dose by no more than 25% using aluminum, or about 35% using more efficient polyethylene.

Therefore, with the exception of solar proton events, which are effectively
absorbed by shielding, current shielding approaches cannot be considered a solution for the space radiation problem (Cucinotta et al., 2006; Wilson et al., 1995). In traveling to Mars, every cell nucleus within an astronaut
would be traversed by a proton or secondary electron every few days, and by an HZE ion every few months (Cucinotta et al., 1998b). The large ionization power of HZE ions makes them the major contributor to the risk, in spite of their lower cell nucleus hit frequency compared to protons.

В принципе, создание локального магнитного поля на корабле может "отпугивать" ионы. От гаммы, да, защититься сложнее, но, как я понимаю, высокоэнергетического гамма-излучения на корабле (кроме наведённого "тяжёлыми" частицами вплоть до электронов) быть больше, чем на Земле, не должно.

Всего хорошего, Андрей.
От SKYPH
К Андю (15.12.2017 11:10:22)
Дата 15.12.2017 12:36:21

Ну да, остается такая "мелочь",

как создать достаточно мощное и протяженное магнитное поле вокруг корабля на время полета. В

>В принципе, создание локального магнитного поля на корабле может "отпугивать" ионы.

Может, конечно. Вопрос в том, каким образом будем создавать необходимое поле, то есть, на самом деле вопрос в том, каков требуемый вес энергоисточника для такой цели и каков будет вес электромагнитов, и не лучше ли использовать для зашиты комбинацию каких-либо пластмасс, баков с водой и топливом и слоев свинца, бария или редкоземельных материалов.

> От гаммы, да, защититься сложнее,

От гаммы защититься как раз проще, это просто вопрос толщины защитного материала.

>но, как я понимаю, высокоэнергетического гамма-излучения на корабле (кроме наведённого "тяжёлыми" частицами вплоть до электронов) быть больше, чем на Земле, не должно.

Ну, какое-то ослабление гаммы атмосфера Земли и взвешенная в ней пыль производят.
От john1973
К SKYPH (15.12.2017 12:36:21)
Дата 15.12.2017 18:21:44

Re: Ну да,...

>как создать достаточно мощное и протяженное магнитное поле вокруг корабля на время полета
Принцип убежищ от излучений придуман еще в 40-х. Даже в одном объеме можно смоделировать безопасные зоны с учетом затенения части конструкции и локального экранирования внутри объема. Пошла вспышка на Солнце, экипаж перешел в убежище, кушать творог с черносмородиновым пюре в тюбиках и ждать безопасное время по правилам семерок.
От SKYPH
К john1973 (15.12.2017 18:21:44)
Дата 15.12.2017 19:16:54

Re: Ну да,...

>>как создать достаточно мощное и протяженное магнитное поле вокруг корабля на время полета
>Принцип убежищ от излучений придуман еще в 40-х. Даже в одном объеме можно смоделировать безопасные зоны с учетом затенения части конструкции и локального экранирования внутри объема. Пошла вспышка на Солнце, экипаж перешел в убежище, кушать творог с черносмородиновым пюре в тюбиках и ждать безопасное время по правилам семерок.

Принцип понятен, собственно я его и подразумевал, упоминая баки с водой и топливом. И такой способ используется, к примеру, на МКС, и пару суток можно просидеть в таком ОЧЕНЬ маленьком объеме. Вот только в полете на Марс имеется постоянное облучение космическими лучами, даже без вспышек на Солнце, а просидеть полгода в маленьком объеме не получится, надо защищать большой объем для хоть сколь-нибудь приемлемого существования космонавтов в полете. А большой защищенный объем - это ОЧЕНЬ большой вес защиты. И да, надо помнить, что изрядная часть космических лучей - это высокоэнергетические частицы, защититься от которых не так просто, каждая такая частица, попавшая в защиту, будет вызывать целый сноп частиц вторичного излучения. Кроме того, источник космических лучей - это не только Солнце, хотя его вклад наибольший, но не единственный, прикрывать надо не от одного источника, т.е, задача усложняется (читай, защита утяжеляется). Разумеется, создать такую защиту возможно, как возможно создать и магнитную защиту. Но все упирается в очень серьезное увеличения веса конструкции, а значит, перелет с живым экипажем на существующих хим. двигателях становится весьма затруднительным. И да, поднять разом такую конструкцию с Земли тоже очень и очень маловероятно, нужна сборка на орбите. То есть, пока я представляю себе, что пилотируемый полет на Марс возможен, но весьма затруднителен и его трудности существенно больше, чем представлялось в 60-е или 70-е годы.
От Андю
К SKYPH (15.12.2017 12:36:21)
Дата 15.12.2017 12:48:00

Ре: Ну да,...

Здравствуйте,

>как создать достаточно мощное и протяженное магнитное поле вокруг корабля на время полета. В

Есть магическое слово "сверхпроводимость".

>Может, конечно. Вопрос в том, каким образом будем создавать необходимое поле, то есть, на самом деле вопрос в том, каков требуемый вес энергоисточника для такой цели и каков будет вес электромагнитов, и не лучше ли использовать для зашиты комбинацию каких-либо пластмасс, баков с водой и топливом и слоев свинца, бария или редкоземельных материалов.

Сверхпроводимость. :-) А "слои" то свинца зачем? Лучше уж тогда "бутерброды"/"сендвичи" городить.

>От гаммы защититься как раз проще, это просто вопрос толщины защитного
материала.

"Бу-га-га". Уже для МэВного излучения кобальта-60 толщина "фактора уменьшения на 10" мерятся в сантиметрах (4.5-5), а что будет для многоМэВных фотонов фото-электронных реакций, захватов на железе и проч. красоты? Ни один Маск необходимую для перевозки данного добра "энергетику" не осилит.

Всего хорошего, Андрей.
От john1973
К Андю (15.12.2017 12:48:00)
Дата 15.12.2017 18:24:06

Ре: Ну да,...

>"Бу-га-га". Уже для МэВного излучения кобальта-60 толщина "фактора уменьшения на 10" мерятся в сантиметрах (4.5-5), а что будет для многоМэВных фотонов фото-электронных реакций, захватов на железе и проч. красоты? Ни один Маск необходимую для перевозки данного добра "энергетику" не осилит.
Космонавты будут кушать индралин Б-190