宇宙の放射線について好奇心が語った

Curiosityには、放射線被曝を測定するためのRAD機器が搭載されています。 火星への飛行中に、好奇心はバックグラウンド放射線を測定し、今日NASAと協力している科学者はこれらの結果について話しました。 ローバーがカプセル内を飛行し、放射線センサーが内部に配置されていたため、これらの測定値は、有人宇宙船に存在する放射線バックグラウンドにほぼ対応しています。







結果は期待できません-吸収された放射線被曝の等価線量はISSの線量の2倍です。 そして4つ-原子力発電所の最大許容と考えられるもの。





つまり、火星への6か月の飛行は、地球の低軌道で1年間、または原子力発電所で2年間過ごしたことにほぼ相当します。 遠征の合計期間は約500日間である必要があるため、見通しは楽観的ではありません。

人間の場合、1シーベルトの累積放射線により、がんのリスクが5%増加します。 NASAの宇宙飛行士は、キャリア中に3%のリスクまたは0.6シーベルトしか獲得できません。 ISSの1日線量が1 mSvまでであるという事実を考慮すると、宇宙飛行士の軌道上での最大滞在期間は、キャリア全体で約600日間に制限されています。

火星自体では、大気と塵の浮遊により、放射線は宇宙の約2倍低くなるはずです。 ISSのレベルに対応していますが、正確な指標はまだ公開されていません。 ダストストームの時代のRAD値は興味深いものです。火星のダストがどのように優れた放射スクリーンであるかがわかります。



現在、地球軌道上にあるという記録は55歳のセルゲイ・クリカレフのものです-彼の口座には803日があります。 しかし、彼は断続的にそれらを獲得しました-合計で、彼は1988年から2005年までに6回の飛行をしました。





RAD機器は、検出器として機能する3つのシリコン固体プレートで構成されています。 さらに、 シンチレータとして使用されるヨウ化セシウム結晶があります。 RADは、着陸時に天頂を見て65度のフィールドをキャプチャするように設定されています。





実際、電離放射線と荷電粒子を広範囲に捕捉する放射線望遠鏡です。





宇宙での放射は、主に2つのソースから発生します:太陽から-フレアおよび冠状放出中、および超新星の爆発または私たちおよび他の銀河における他の高エネルギーイベント中に発生する宇宙線から。



図:太陽の「風」と地球の磁気圏の相互作用。



宇宙線は、惑星間移動の放射線の大部分を占めています。 彼らは1日あたり1.8 mSvの放射線量を占めています。 太陽からの好奇心によって蓄積されるのは、わずか3パーセントです。 これは、飛行が比較的穏やかな時間に行われたという事実にも起因しています。 発生により総線量が増加し、1日あたり2 mSvに近づきます。





ピークは太陽フレアで発生します。



現在の技術は、低エネルギーの太陽放射に対してより効果的です。 たとえば、宇宙飛行士が太陽フレア中に隠れることができる保護カプセルを装備できます。 ただし、30 cmのアルミニウムの壁でさえ、星間宇宙線からは保護されません。 鉛はおそらくより良い助けになるでしょうが、それは船の質量を大幅に増加させるでしょう。つまり、撤去と加速のコストを意味します。



露出を最小限に抑える最も効果的な手段は、火星への飛行時間を大幅に短縮する新しいタイプのエンジンである必要があります。 NASAは現在、太陽電気推進と核熱エンジンに取り組んでいます。 理論的には、最初のものは最新の化学エンジンよりも最大20倍速く加速できますが、低トラクションのため加速は非常に長くなります。 このようなエンジンを搭載したデバイスは、NASAが捕捉し、その後の宇宙飛行士による訪問のために月の軌道に転送したい小惑星牽引するために送られることになっています。







電気推進エンジンの最も有望で有望な開発は、 VASIMRプロジェクトの下で行われています。 しかし、火星に旅行するには、太陽電池パネルでは十分ではありません-原子炉が必要になります。



核熱エンジンは、現代のタイプのミサイルの約3倍の比インパルスを発生します。 その本質は簡単です。原子炉は、化学ミサイルに必要な酸化剤を使用せずに、作動ガス(水素を想定)を高温に加熱します。 この場合、加熱の温度制限は、エンジン自体の材料からのみ決定されます。





しかし、そのような単純さも困難を引き起こします-トラクションを制御するのは非常に困難です。 NASAはこの問題解決しようとしていますが、NREの開発を優先事項とは考えていません。



原子炉の使用は、エネルギーの一部を電磁場の生成に費やすことができるという点で依然として有望であり、これによりパイロットは宇宙放射線および自身の原子炉の放射線からさらに保護されます。 同じ技術は月面の水や小惑星の抽出を費用対効果の高いものにします。つまり、宇宙の商業利用をさらに刺激します。

現在、これは理論的な推論に過ぎませんが、そのようなスキームが太陽系の新しいレベルの開発の鍵になる可能性があります。










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