За пределами Земли: В поисках нового дома в Солнечной системе

Незадолго до того, как Фрэнк получил работу по исследованию человека в Космическом центре имени Джонсона, Национальный научно-исследовательский совет США опубликовал доклад с призывом интенсивно исследовать риски, связанные с ТЗЧ. По оценкам комиссии Совета, за год путешествия к Марсу ТЗЧ пронзили бы каждую клетку (диаметр которой сравним с диаметром человеческого волоса) в теле астронавта. Связанные с этим риски включали рак, а также повреждения центральной нервной системы, что в ходе полета могло повлиять на умственные способности. Комиссия Национального научно-исследовательского совета предложила пятнадцатилетнюю интенсивную программу изучения и оценки этих рисков; ожидалось, что средства, затраченные NASA, окупятся тысячекратно, так как полученные сведения позволят конструировать космические аппараты, не закладывая огромных запасов на неизвестные факторы.

Фрэнк начал эту работу, поднявшись до ведущего радиационной программы в NASA, где он курировал создание установки для экспериментов с ТЗЧ в Брукхейвенской национальной лаборатории на Лонг-Айленде в Нью-Йорке. Но интенсивная программа, к проведению которой призывал доклад 1996 г., так и не была осуществлена. Его авторы предупреждали, что без должного сосредоточения усилий могут пройти два десятилетия, а ответы так и не будут получены — такую перспективу они считали неприемлемой. Прошло 20 лет, и поставленные тогда ключевые вопросы по-прежнему остаются главными неизвестными. Риск рака из-за ТЗЧ известен с возможной ошибкой в 2–3 раза, и это не говоря о тех неопределенностях, которые пока невозможно выразить количественно.

Фрэнк считает, что чиновники NASA так ничего и не поняли, и это касается и администратора Чарльза Болдена, бывшего астронавта и генерала морской пехоты. Фрэнк говорит: «Мы по-прежнему слышим высказывания мистера Болдена о том, что нужно найти подходящий экранирующий материал. Что кто-то когда-то сказал ему, что дело в используемых материалах. Мы знаем все необходимое о материалах уже три или четыре десятилетия. Но это на самом деле не решение, пока они не научатся запускать в космос куда большую массу».

Кусинотта, видный и благообразный, с густыми бровями, говорит осмотрительно, в его речи все еще чувствуется легкий акцент Нью-Джерси — он провел детство на противоположном от Филадельфии берегу реки Делавэр. Его, как и всех, вдохновили полеты «Аполлонов», но что его действительно волнует в работе, так это строгая математика моделирования рисков. Он живет в мире субатомных частиц и отдельных клеток, где точное понимание подробностей взаимодействий материи — вопрос жизни и смерти астронавта.

Трудность все это время заключалась в получении точных данных о повреждениях живых тканей энергичными частицами для повышения точности модели рисков. Простого способа сделать это не существует. ТЗЧ не встречаются на Земле. Ученые исследуют тех, кто пережил атомные бомбардировки, пациентов, проходящих радиационное лечение, и постоянных жителей зоны Чернобыльской аварии, но это не тот же самый тип радиации. ТЗЧ можно создавать в ускорителях, которые используют огромные магниты для разгона частиц в подземных туннелях, но туда нельзя поместить человека.

В Лаборатории космической радиации NASA в Брукхейвене, введенной в эксплуатацию в 2003 г., мышей облучают пучком ТЗЧ в помещении с массивными бетонными стенами и входом-лабиринтом, задерживающим паразитное излучение. Исследователи пишут предложения по грантам на исследования, мышей разводят для экспериментов и облучают, они доживают свой трехлетний век, после чего исследователи анализируют данные и публикуют работы. Весь процесс занимает шесть лет. И работы не только отвечают на старые вопросы, но и ставят новые.

Кусинотта говорит, что точные ответы может дать программа длительностью 10 лет и стоимостью от $500 млн до $1 млрд. NASA могло бы ускорить исследования и анализ, быстро переходя к следующему эксперименту с одним контрагентом, а не начиная все с начала.

План Фрэнка может сработать и дать четкие ответы, но эти ответы могут оказаться иными, чем всем хотелось бы. Исследование может привести к выводу, что риски слишком высоки и что они не могут быть снижены ни имеющимися технологиями, ни теми, появление которых ожидается в будущем. На самом деле в NASA больше обсуждается не собственно измерение рисков, а то, какие риски приемлемы.