Последний космический шанс

В ходе наземных испытаний установлено, что человек хорошо приспосабливается к вращению своего жилища со скоростью до 25 оборотов в минуту – этого должно с избытком хватить для создания вращающихся орбитальных станций и кораблей с искусственной «гравитацией». То есть результат обнадеживающий, однако опять же никто не может сказать, как все это будет выглядеть в условиях реального космоса. Следовательно, раньше или позже придется провести соответствующий эксперимент.

Имеются и другие опасные космические факторы, влияние которых на человека, животных и растения изучены крайне слабо. Ранее мы уже касались темы воздействия космических частиц. На Земле и низких околоземных орбитах мы защищены от этого воздействия незримым толстым «щитом» магнитных полей, задерживающих космические частицы в радиационных поясах. В межпланетном пространстве от потока частиц космонавта защищает только тонкая стенка корабля.

Чтобы разобраться, какие дозы радиации опасны, воспользуемся устаревшей, но весьма наглядной единицей измерения – биологическим эквивалентом рентгена (бэр, rem). Один бэр соответствует такому облучению живого организма, при котором наблюдается тот же биологический эффект, что и при получении дозы гамма-излучения в один рентген. Для работников атомных электростанций, которые постоянно работают с источниками ионизирующих излучений, медицинскими нормативами установлен предел в 30 бэр в год, что на два порядка выше естественного фона у поверхности Земли. Для советских космонавтов был установлен норматив 150 бэр в год, причем однократная доза «оправданного риска», которую космонавт мог получить, например, при выходе в открытый космос в условиях солнечной вспышки, не должна превышать 50 бэр (к развитию лучевой болезни гарантировано приводит однократная доза в 100 бэр). Сегодня установлены более жесткие нормативы: для российских космонавтов – 66 бэр в год, для американских астронавтов – 50 бэр в год. В реальности космонавты, работающие на МКС, «набирают» от 0,1 до 0,8 бэр в сутки, что с учетом неравномерности получаемых доз считается приемлемым. Во время рекордной по интенсивности вспышки на Солнце, которая произошла 20 января 2005 года, экипаж МКС «поймал» по одному бэру, что примерно соответствует облучению во время посещения рентгеновского кабинета.

Но это на орбитальной станции, которая имеет неплохую защиту и прикрыта магнитным полем Земли. Что будет с дозой и космонавтами в дальнем космосе, если произойдет сравнимая по мощности вспышка? Точно не может сказать никто.

Считается, что если бы в момент этой вспышки космонавт находился на Луне, то он получил бы довольно серьезную дозу: 35 бэр внутри корабля и 400 бэр в скафандре на поверхности – последняя названная доза, как видите, почти неизбежно привела бы к лучевой болезни со смертельным исходом.

Впрочем, даже без вспышек экипаж межпланетного корабля будет подвергаться воздействию солнечных и галактических лучей. Чтобы определить степень угрозы для марсианской экспедиции, на «Кьюриосити» был установлен специальный прибор RAD (Radiation Assessment Detector), который фиксировал интенсивность радиации на протяжении всего перелета к красной планете и после высадки на ее поверхность (удивительно, но такое важнейшее для дальнейшего развития пилотируемой космонавтики исследование проводилось впервые!) Результаты внушают надежду: на трассе перелета Земля – Марс среднесуточная доза радиации составила 0,18 бэр, причем вклад галактических лучей достигал 97 %. Исходя из этого специалисты рассчитали эквивалентную дозу для реалистичного с использованием современной техники полета человека к Марсу и обратно продолжительностью в один год. Она оказалась 66 ± 12 бэр, что выше норматива американских астронавтов, но соответствует нормативу российских космонавтов. Получается, что если в течение экспедиции не случится каких-нибудь особо интенсивных вспышек на Солнце, то радиационное воздействие не может считаться серьезным препятствием для осуществления межпланетного рейса.

Однако следует помнить, что радиация оказывает вредоносное воздействие не только на людей, но и на животных, и на растения. Скажем, биологи установили, что наиболее подходящими растениями для космической оранжереи являются картофель, фасоль, свекла и салат, – но эти же растения оказались наименее устойчивы к ионизирующей радиации.