Возможно ли создать вокруг космического корабля или станции на другой планете искусственное защитное магнитное поле?
Мы знаем, что появившимся в прошлом десятилетии планам полёта на Марс пилотируемой миссии в текущем десятилетии - не суждено сбыться, так как энтузиасты данной программы не учли проникающее сквозь обшивку любого корабля и любой станции жёсткое, ионизирующее космическое излучение в открытом космосе. Но они были поправлены астрофизиками, по прикидкам которых вышло, что в технических условиях настоящего времени такой полёт космонавтов станет однозначно полётом "на тот свет". Вместе с этим мы знаем, что всю биосферу Земли от жёсткого космического излучения защищает магнитное поле Земли, которое перенаправляет его, не давая проникать внутрь своего контура. Так же знаем, что магнитное поле Земли защищает и космонавтов станций на околоземных орбитах, так как эти орбиты находятся ещё в пределах магнитного поля Земли. Вследствие этого обшивка современных космических кораблей достаточна для защиты космонавтов на околоземных орбитах, но не для полётов за пределами магнитного поля Земли, а также не для нахождения на Марсе, так как у него нет защитного магнитного поля. Отсюда вопросы:
Возможно ли создать вокруг космического корабля или станции на другой планете искусственное технологическое защитное магнитное поле, которое будет защищать их обитателей от жёсткого космического излучения? Если да, то почему об этом никто не вещает, а пишут только что для защиты космонавтов необходима обшивка корабля из монолитного слоя свинца толщиной 20 см, что в принципе для корабля невозможно?
ФизикаКосмонавтика+3
Анонимный вопрос
· 4,7 K
А в чём проблема с защитой? Свинец или иной плотный материал из металлов с большой атомной массой — вольфрам, обеднённый уран, etc. — хороши лишь для защиты от гамма-излучения; ловить же протоны, основной компонент солнечного ветра и корональных выбросов массы лучше как раз чем-то с большим содержанием водорода. С высокоэнергетическим галактическим излучением история посложнее, такое излучение будет ещё рождать целые каскады вторичных частиц и давать наведённую радиоактивность — но и тут вода лучше свинца.
То есть цистерна с водой подходит даже лучше. Именно водой на Земле экранируют облучённое ядерное топливо — топливные стержни, вытащенные из ядерных реакторов, держат в воде не только ради охлаждения. Рядом с таким бассейном можно стоять, и даже если в него упасть — радиация вам не навредит, разве что вы решите прямо нырнуть к её источнику.
Воду надо брать с собой в любом случае, как и какое-либо ракетное топливо. Что керосин, что метан, что НДМГ — тоже богаты атомами водорода и прекрасно будут работать в качестве противорадиационного щита. Ставим эти цистерны вокруг убежища для экипажа на случай солнечных вспышек, а всё остальное время сидим в обычных каютах: результаты измерений расходятся с вашим:
Мы знаем, что появившимся в прошлом десятилетии планам полёта на Марс пилотируемой миссии в текущем десятилетии - не суждено сбыться, так как энтузиасты данной программы не учли проникающее сквозь обшивку любого корабля и любой станции жёсткое, ионизирующее космическое излучение в открытом космосе. Но они были поправлены астрофизиками, по прикидкам которых вышло, что в технических условиях настоящего времени такой полёт космонавтов станет однозначно полётом "на тот свет".
Измерения — даже не расчёты, а именно измерения — проведённые на борту Curiosity во время перелёта к Марсу, показали что в день средняя доза облучения составляет 1,8 миллизиверта. Полёт занимает 500 суток в оба конца, причём по экономичной траектории; 0,9 зиверта распределённого облучения это далеко не фатально. Да, 1 зиверт это примерно +5% к риску получить рак, но такой риск куда меньше рисков, связанных с курением — спроси меня, я бы на него пошла ради марсианского полёта вообще без каких-либо сомнений.
Рак, в конце концов, неплохо выявляют и лечат, а участие в первой марсианской экспедиции повысит мне качество жизни гораздо выше. Как раз из-за этого опыта я почти гарантированно получу бесплатные медицинские осмотры у лучших врачей, что позволит вовремя заметить не только гипотетический рак, но и массу других болячек. Плюс гонорар за полёт, плюс репутация, плюс незабываемые впечатления и осознание великого дела.
1 эксперт согласен
Возможно и этот защиты рассматривается как один из вариантов снижения рисков для здоровья экипажа для длительных полетов в космос - в первую очередь к Марсу.
NASA периодически публикует отчеты о исследованиях на эту тему. Например тут - https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/niac/2012_phaseII_fellows_westover.html
Необходимые для такой защиты магниты будут тяжелее простых свинцовых стенок. Кроме того у магнитной защиты всегда будут дырки в районе полюсов, которые опять же придется заделывать свинцом
Этой идее более 50 лет. Оказалось, что для гарантированной зашиты корабля от тяжёлых заряженных частиц размеры магнитного пузыря должна составлять более 100 км. И это на всём протяжении полёта туда и обратно. Так, что идея нереализуема из-за невозможности размещения на борту корабля соответствующей энергетической установки.
Пока угроза вторичной радиации остаётся не... Читать далее
Автономный термоядерный реактор управляемого термоядерного синтеза может стать в перспективе - основой такой энерге... Читать дальше
Магнитное поле сделать не сложно, но на современном этапе недостаточно энергетики. В будущем это будет возможно когда станут доступны термоядерные генераторы.