Люди на Луне

Apollo 14 получил дозу облучения в несколько раз больше, чем остальные экипажи. Это произошло вследствие преодоления нижнего протонного пояса в самой плотной части во время старта и возвращения корабля, т. е. дважды. Даже такая высокая, в сравнении с другими лунными экипажами, степень воздействия радиации не превысила средних показателей экипажей МКС. Причина этого – высокие экранирующие свойства космических кораблей Apollo.

Какая защита от радиации была у экипажей Apollo?

КРАТКИЙ ОТВЕТ: Специальной антирадиационной защиты не применялось на Apollo, не применяется и сейчас в космонавтике (за исключением экспериментов). Достаточную защиту от радиации обеспечивает сам корпус корабля и его внутреннее оборудование.

От радиации можно защищаться. Если посмотрим те же инструкции по гражданской обороне, то узнаем, что альфа-лучи блокируются листом бумаги, бета-лучи – фанерой или тонким листом алюминия. У космических частиц энергия выше, поэтому бумаги будет маловато, но обшивки современных космических кораблей хватает, чтобы снизить воздействие солнечного излучения или радиационных поясов до приемлемого уровня. Противостоять галактической радиации значительно сложнее, но тут нам помогает само Солнце, которое формирует вокруг себя гелиосферу и тем самым ослабляет потоки заряженных частиц извне.

Специальной антирадиационной защиты в космосе не применялось во времена Apollo, не применяется и сейчас. У современных космических кораблей и так несколько слоев, защищающих от других негативных условий космоса:

● экранно-вакуумная теплоизоляция – многослойная обшивка из тонкой майларовой пленки с металлизированным напылением – «фольга», защищающая от солнечных лучей, перегрева и переохлаждения, иногда используется тканевая теплоизоляция;

● металлическая и/или кевларовая (или из других ударопрочных тканей) защита от потоков мелких метеорных частиц;

● композитная теплозащита спускаемого отсека для безопасного торможения в атмосфере при возвращении на Землю;

● герметичный внутренний корпус из алюминия толщиной 3–4 мм;

● внутренняя отделка из поролона или похожих отделочных материалов.

Конечно, отдельно фольга или поролон не защитят от проникающей радиации, но значимый защитный эффект достигается суммированием нескольких слоев обшивки. К тому же стенки корабля или модуля космической станции не единственное препятствие на пути заряженных частиц. Собственно, любое вещество и любые молекулы, с которыми сталкиваются потоки радиации, поглощают их энергию. Так, защитой от космической радиации становится все внутреннее оборудование корабля: запасы топлива и двигательная установка, стыковочный узел, кресла экипажа, пульты управления, бортовая электроника, фотооборудование, системы жизнеобеспечения, кабельная сеть, возвращаемый груз, скафандры, даже если они не надеты. Даже атмосфера внутри корабля и та вносит вклад в защиту людей, хотя и незначительный.

Дополнительно экранируют от космического излучения все пристыкованные отсеки и модули. Так, командный модуль Apollo, в котором летели астронавты на Луну, с внешней стороны был прикрыт лунным модулем. Заправленный лунный модуль массой 15 т прикрывал примерно 5 % площади поверхности пилотируемого отсека корабля. А за спиной у астронавтов находился служебный отсек корабля массой 10 т. Он прикрывал еще 33 % площади поверхности командного модуля. Но полет Apollo был бы безопасен для людей и без этой дополнительной защиты, поэтому в дальнейших расчетах мы не будем о ней вспоминать.

Чем выше плотность материала защитного слоя, тем меньше по объему его требуется для поглощения и рассеяния энергии космических лучей. Поэтому про свинец и вспоминают в контексте защиты от радиации. Но космические корабли продолжают делать из алюминиевых сплавов, и не только потому, что этот металл легче. Проблему создают галактические космические лучи и солнечные протоны высокой энергии, которые будут выбивать из свинцовых щитов потоки вторичной радиации: протонов, нейтронов, рентгеновских и гамма-лучей. Даже толстая земная атмосфера не полностью гасит вторичную радиацию от галактических космических частиц и солнечных протонных событий, которые обрушиваются на нашу планету. На поверхности Земли стоят детекторы нейтронов и черенковские телескопы, которые регистрируют потоки вторичных частиц, выбиваемых космическими лучами из атомов воздуха. Из-за этих потоков на пассажиров и пилотов самолетов воздействует повышенный радиационный фон в верхних слоях атмосферы, особенно у магнитных полюсов.