Воздействие радиации, вызванное отсутствием защиты со стороны земной атмосферы и магнитного поля, представляет серьезную опасность для астронавтов. Даже один день, проведенный в космосе, может привести к облучению, сопоставимому с годовым уровнем радиации на Земле. Эта проблема приобретает особую значимость в контексте планируемых длительных миссий на Марс, где космонавты проведут месяцы, находясь на значительном удалении от нашей планеты. В настоящее время ученые разрабатывают методы защиты космических путешественников, и одно из новых исследований предлагает нестандартное решение — гидрогели.
Гидрогели, которые уже применяются в повседневных товарах, например, в контактных линзах, подгузниках и медицинских имплантатах, могут сыграть важную роль в разработке эффективных средств защиты от радиации. Ученые из группы полимерной химии и биоматериалов Гентского университета в Бельгии исследуют возможность использования суперабсорбирующих полимеров (SAP) для защиты от космической радиации. Благодаря способности впитывать и удерживать воду, эти материалы являются перспективными кандидатами для создания защитных барьеров.
«Благодаря использованию технологии 3D-печати мы можем создавать гидрогели практически любой формы, что значительно расширяет сферу их применения », — по словам Манон Минсарт, научного сотрудника Гентского университета, гидрогели обладают не только низкой плотностью, но и безопасны. Даже при нарушении целостности защитного слоя вода не просачивается, что критически важно при работе с деликатной электроникой.
Ученые констатируют, что вода обладает естественной способностью защищать от радиации, однако гидрогели могут обеспечить еще более высокую эффективность. Эти материалы обеспечивают равномерное распределение воды, гарантируя постоянную защиту. Также этот материал может быть полезен как в пилотируемых, так и в беспилотных космических миссиях, например, для создания радиационных экранов или хранения воды.
Европейское космическое агентство (ESA) также признает перспективность этой технологии. « Гидрогели пригодны для изготовления радиационных экранов для космических аппаратов, а также могут служить источником воды при условии совершенствования способов ее извлечения », — пояснила Малгожата Холинска, специалист отдела материалов, экологии и контроля загрязнений Европейского космического агентства.
Данная работа основывается на предшествующих исследованиях, посвященных испытанию гидрогелей для применения в космической среде. « Постоянно ведутся поиски материалов с низкой плотностью для защиты от радиации. Задача состоит в увеличении объемов производства и подготовке к промышленному использованию », — подчеркнул руководитель проекта Питер Дубруэль.
3D-печатные гидрогели способны сыграть ключевую роль в повышении безопасности астронавтов во время продолжительных космических перелетов, в том числе при полетах на Марс.