Китайці виміряли рівень радіації на Місяці. Що означають отримані результати?

Вчені проаналізували рівень радіації в місці посадки китайської місії «Чан’е-4» на зворотному боці Місяця. Ці дані необхідні для оцінки тривалості можливого перебування людини на її поверхні. Звичайно, рівень іонізуючого вивчення оцінювався і раніше, але саме зараз вдалося отримати найбільш точні розультати

Йдеться про галактичні космічні промені, потікі сонячних частинок, а також нейтронні і гамма-промені, що виникають від взаємодії космічного випромінювання з місячною поверхнею. Для оцінки накопиченої дози іонізуючого випромінювання на борту посадкового модуля місії «Чан’е-4» китайські інженери встановили десять спеціальних твердотільних кремнієвих детекторів. Розділивши поглинену кількість радіації на кількість днів, проведене модулем на поверхні Місяця, дослідники отримали середню добову дозу.

Отже, середньодобова доза радіації на поверхні Місяця складає 1 369 мікрозіверта. Це в 1,9 рази вище, ніж на борту Міжнародної космічної станції (при цьому якщо розглядати лише внесок галактичних космічних променів, то це в 2,6 рази вище), в 5-10 разів вище, ніж на борту літака, що летить з Нью- Йорка до Франкфурта і в 200 разів більше, ніж на поверхні Землі. Втім, це значення теж умовно. Справа в тому, що рівень радіації на Місяці залежить від поточної сонячної активності, рельєфу, розташування Сонця над горизонтом і ін. Це можна використовувати в майбутньому при виборі місця створення земних колоній на цьому небесному тілі.

Автори дослідження вважають, що основний внесок в отримане значення вносять галактичні космічні промені, так як сонячна активність в цей період була низькою, бо на цей час припав мінімум 11-річного циклу сонячної активності, але зараз буде розпочинатися новий сонячний цикл. Але з іншого боку, магнітне поле слабкого Сонця не захищало поверхню планет від галактичного космічного випромінювання, тому воно в цей період було на піку.

Наскільки ж даний рівень радіації на Місяці небезпечний для людини? Короткострокові польоти можна вважати безпечними, що було доведено американськими пілотованими експедиціями, здійсненими за програмою «Аполлон». В рамках тієї ж місії «Чан’е-4» була вирощена рослина, яка загинула аж ніяк не через радіацію, а через холод під час настання місячної ночі. Без будь-яких серйозних наслідків обійшовся і політ у вересні 1968 року навколо Місяця радянського апарату «Зонд-5», на якому були дві живі степові черепахи, квітуча традесканція і насіння різних видів рослин, в тому числі які вважаються радіочутливим. Всі організми повернулися живими. Морфологічні зміни черепах не були якимись серйозними в порівнянні з контрольною групою; традесканція, здається, взагалі «не помітила» польоту, а всі насіння проросли. Проросли і 500 насінин «місячних дерев» всіх п’яти відібраних видів, які перебували в орбітальному модулі місії «Аполлон-14». Багато з цих дерев до сих пір живі, будучи унікальними живими пам’ятками місії «Аполлон-14».

А ось з більш тривалими польотами все складніше. Але наскільки вистачить людини? Геннадій Іванович Падалка займає перше місце в світі за сумарною тривалістю перебування в космосі – 878 днів. Але космонавт-рекордсмен живий, продовжує вести активне життя, не дивлячись на свій вік – 68 років. А Валерій Володимирович Поляков є володарем рекорду по самому тривалому перебуванню в космосі – 437 діб і 18 годин. Як і його колега по зоряної професії, космонавт не помер від тривалого впливу радіації, і зараз йому 78 років. Звичайно, вони були на навколоземній орбіті. Але один з підходів до визначення часу максимального перебування людини на поверхні Місяця якраз виходить з рекордів перебування космонавтів. Якщо ми знаємо, що на МКС рівень радіації в 1,9 раз менше, ніж на Місяці, то нескладні розрахунки дають майже вісім місяців часу, якщо брати за основу рекорд Полякова. Але з точки зору сучасних нормативів опромінення космонавтів це навіть мало: граничну дозу радіації на навколоземній орбіті людина отримає за 4-5 років. Отже, на Місяці у колоністів буде більше двох років в запасі! Однак це значення теж умовно, і може як і збільшуватися, так і зменшуватися при обліку різних чинників. Наприклад, багато людей були на навколоземній орбіті і під час високої сонячної активності, що значно збільшувало рівень радіації на борту. Але вони залишилися живі і здорові, що вселяє оптимізм щодо термінів перебування людей в космосі. Але з іншого боку, за межами магнітного поля Землі висока активність Сонця стає значно небезпечніше.

Але від радіації при тривалому перебуванні на Місяці можна захиститися. Наприклад, споруди на Місяці пропонують обнести блоками пресованого реголіту, який буде поглинати велику частину радіації. Інший варіант – будівництво баз всередині лавових трубок і знайдених порожнин, сполучених з поверхнею Місяця. Подібні рішення також допомагають запобігти сильним перепадам температури. На поверхні колоністів частково будуть захищати стінки транспортних засобів та скафандри. Стінки космічного корабля або станції, спеціальний захист (наприклад, жилети AstroRad, створені в рамках програми «Артеміда») будуть допомагати людям під час перельоту з Землі і під час тривалої роботи на створюваній навколомісячній станції LOP-G або інших, будівництво яких також слід очікувати в майбутньому. Там, де це можливо, будуть працювати роботи. У більш далекій перспективі стане можливим генетична модифікація людського тіла з метою отримання більшої стійкості до іонізуючого випромінювання.

Зараз в США активно працюють над уже згаданої вище програмою «Артеміда», яка передбачає не просто повернення на Місяць, але і її подальшу колонізацію. До програми вже, по суті, приєдналися Канада і Японія, інтерес висловлюють і інші країни. Свої програми по колонізації природного супутника Землі є також у Китаю. Так чи інакше, але проблему тривалого перебування не тільки на Місяці, а й в міжпланетному просторі доведеться вирішувати всім їм.

.