Для освоения планет Солнечной системы человечеству необходимо преодолеть множество трудностей. Одной из них является радиация. Украинские астрономы предложили решение этой проблемы. Ученые разработали метод, который, как они полагают, позволит людям быстро и, что самое важное, безопасно достичь соседних с Землей планет — Марса и Венеры. В качестве решения рассматриваются астероиды, которые периодически проходят между Землей и этими двумя планетами.
Обеспечение безопасности членов экипажа от воздействия космического излучения — одна из наиболее сложных задач, требующих решения перед тем, как ученые смогут осуществить длительный пилотируемый космический полет. Здоровью человека в космосе угрожают космические радиационные штормы (солнечные протонные события), вызванные мощными вспышками и выбросами плазмы с Солнца, а также галактические космические лучи — частицы с высокой энергией, достигающие Земли из Галактики.
Влияние радиации на человеческий организм давно исследуется специалистами, которые отмечают ее негативное воздействие на центральную нервную систему. Так, Фрэнсис Кучинотта ( Francis Cucinotta), в ходе одного из своих исследований, научный руководитель программы NASA, занимающейся изучением влияния радиации на здоровье человека писал, во время космических перелетов риски негативного воздействия на здоровье возрастают вдвое или даже втрое. Это проявляется в изменениях когнитивных функций, таких как ухудшение кратковременной памяти, снижение двигательных навыков и поведенческие изменения, способные снизить эффективность работы человека.
Впрочем, отметим, что целый ряд ученых придерживается иной точки зрения, а российские исследователи в одной из работ рассказали даже об улучшении когнитивных возможностей животных после облучения, эквивалентного космической радиации.
В настоящее время единственным методом защиты от радиации в космическом пространстве является экранирование. Использование специализированных экранов позволяет уменьшить воздействие излучения, представляющего угрозу для здоровья, до безопасного уровня.
В 2011 году были изготовлены шторки-экраны, достигавшие толщины до 10 сантиметров установили вдоль наружной стенки одной из кают российского сегмента МКС. По заверениям отечественных экспертов, технология может снизить воздействие радиации на организм на 20-60 процентов.
Установка радиационных экранов на космические корабли, рассчитанные на дальние перелеты, существенно увеличивает стоимость миссии, что способно оттолкнуть потенциальных инвесторов и спонсоров. В связи с этим, некоторые ученые ищут другие способы защиты от радиации.
Два украинских астронома, Арсений Касянчук и Владимир Решетник из КНУ имени Тараса Шевченко, предложили одну из таких концепций. В своей статье исследователи описали альтернативный вариант – путешествие внутри астероида, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.org. Некоторые астероиды содержат значительное количество силикатов, обеспечивающих эффективное поглощение частиц космических лучей и солнечного ветра.
В рамках исследования авторы проанализировали орбиты 35 тысяч околоземных астероидов, чтобы определить возможность их использования для межпланетных перелетов до 2120 года. Основной целью было выявление астероидов, способных последовательно приближаться к Земле, Марсу и Венере. Поиски велись среди объектов достаточного размера, позволяющего космическому аппарату с экипажем безопасно приземлиться на них и впоследствии стартовать с их поверхности.
Астрономические наблюдения позволили составить перечень из 120 астероидов. Некоторые из них регулярно, раз в два-три года, пересекают орбиты планет (Земля — Марс, Марс — Земля, Земля — Венера, Венера — Земля, Марс — Венера, Венера — Марс), в то время как другие приближаются к планетам лишь раз в столетие. В указанном списке идентифицированы два объекта, демонстрирующих последовательное сближение с тремя планетами, и 10 астероидов, имеющих несколько последовательных парных сближений с планетами в течение 100 лет.
Согласно замыслу Касянчука и Решетника, астронавты будут совершать путешествия, используя один астероид для отправления и другой – для возвращения, пролетающий в противоположном направлении. Предполагается, что полет к Марсу или Венере займет в среднем до 180 дней.
«Преимущество данного подхода заключается в возможности посещения обеих планет в рамках одной миссии. По расчетам специалистов, в 2079 году один из астероидов подойдет к Земле, затем к Венере и, наконец, к Марсу. Этот маршрут займет 230 дней. В 2080 году другой астероид совершит полет в противоположном направлении, что позволит астронавтам успешно вернуться на Землю, — объяснил Решетник.
У реализации проекта украинских астрономов возникают определенные трудности. Существует ряд недостатков, и не все выбранные учеными астероиды пригодны для выполнения подобной миссии. В частности, для посадки на поверхность объекта пилотам космического корабля потребуется выбрать астероид, движущийся с подходящей скоростью, что представляет собой весьма сложную задачу.
Существуют астероиды, движущиеся со скоростью до 30 километров в секунду, а также объекты, пролетающие на скорости всего два километра в секунду. Использование первого варианта потребовало бы огромного расхода топлива, что делает миссию нереальной.
Предложено украинскими специалистами концепцию путешествий внутри астероида. Однако возникает и другой вопрос: как создать в нем туннель? Подобных операций ранее человечество не выполняло. С технической точки зрения реализация этого проекта представляет собой чрезвычайно сложную задачу.
Предложенный астрономами из Украины проект, скорее всего, не будет реализован. Как минимум, в течение нынешнего столетия.