«Пассажиры» миссии Артемида I испытают противорадиационные жилеты

В настоящее время НАСА является лидером исследований людьми Луны и пределов за ней, космическая радиация же представляет одну из самых больших опасностей, с которыми сталкиваются экипажи при работе в дальнем космосе. В 2018 году НАСА подписало соглашение с Израильским космическим агентством (ISA) и германским аэрокосмическим центром (DLR) об эксперименте по испытанию защитного жилета AstroRad radiation protection vest на Артемида I, первом летном испытании ракеты-носителя SLS и космического аппарата Orion. В последствие названный Астро-радиационный эксперимент «Матрёшка» (Matroshka AstroRad Radiation Experiment — MARE), будет предоставлять ценные данные об уровнях радиации во время полетов на Луну при испытании эффективности нового жилета. Миссии Артемида на Луне проложат путь для дальнейших исследований Марса человеком.

Земная атмосфера и магнитное поле защищают нас от большей части космических излучений, в том числе от излучения нашего Солнца. Когда астронавты покидают Землю, они подвергаются воздействию полного спектра излучений, присутствующего в дальнем космосе. Миссия "Артемида I" будет нести не экипаж, а два одинаковых манекенообразных торса, оснащенных детекторами излучений. Они будут лететь на борту корабля Орион во время трехнедельной миссии, путешествуя на расстояние около 280 000 миль от Земли и тысячи миль за пределы Луны.

Манекены, называемые фантомами, изготавливаются из материалов, имитирующих человеческие кости, мягкие ткани и органы взрослой женщины. Их зовут Хельга и Зогар, и несмотря на совместное путешествие, их миссии будут разными – Зогар будет носить жилет AstroRad, а Хельга - нет. Женские формы были выбраны потому что женщины, как правило, имеют большую чувствительность к воздействию космической радиации, а жилет AstroRad предназначен для защиты как мужчин, так и женщин.

Изображение радиационного жилета AstroRad, который будет носить Зогар в исследовании MARE

Фантомы имеют трехсантиметровую энергосеть, встроенную по всему туловищу, что позволит ученым сопоставить внутренние дозы радиации в областях тела, где находятся важные органы. С помощью двух одинаковых торсов ученые смогут определить, насколько хорошо новый жилет может защитить экипаж от солнечной радиации, а также собирать данные о том, сколько радиации астронавты могут получить внутри корабля Орион в лунной миссии, в тех условиях, которые не могут быть воссозданы на Земле.

ISA предоставит жилет AstroRad для миссии, который был разработан израильской компанией StemRad в сотрудничестве с ведущим подрядчиком Orion, Lockheed Martin. DLR же обеспечит фантомы большинством детекторов излучения, при участии в дальнейшем университетов со всего мира.

MARE опирается на предыдущие эксперименты, проведенные на космической станции с использованием манекенов и других инструментов для измерения радиационного воздействия на низкой околоземной орбите. Астронавты на станции подвергаются воздействию радиации, уровень которой примерно в 50 раз выше, чем у людей на Земле.

Дальше от магнитного поля Земли и в межпланетном пространстве, уровень радиационного воздействия во время исследовательских миссий может быть значительно выше – до 150 раз больше чем на Земле. Люди, подвергающиеся воздействию большого количества радиации, могут испытывать как острые, так и хронические проблемы со здоровьем, начиная от непосредственно лучевой болезни и заканчивая развитием рака в будущем.

Фотография AstroRad сделанная экипажем МКС в январе 2020 г. в преддверии исследований «Оценивания одежды AstroRad Radiation с точки зрения комфорта и удобства для человека» 

Орион был разработан для защиты как людей, так и оборудования во время радиационных активностей на миссиях Артемида. Например, в случае солнечной вспышки, экипаж "Ориона" может укрыться в центральной части модуля экипажа, между полом и тепловым экраном, укрывшись мешками для хранения на борту. Однако экипажу, возможно придётся пробыть в таком укрытии больше суток. Защитный жилет может помочь блокировать частицы солнечного излучения и тогда экипаж мог бы продолжать работать во время критических моментов миссии, несмотря на солнечную бурю.

Орион также будет иметь различные типы датчиков излучения на борту для регистрации как пикового уровня радиационного воздействия во время полета, так и уровня радиации на протяжении всего полета. Затем исследователи могут сравнить данные с телеметрией миссии, чтобы выявить, где и когда было обнаружено излучение. Хотя защитный жилет AstroRad разработан в первую очередь для защиты от частиц солнечного излучения, которые выбрасываются Солнцем во время солнечных вспышек, исследователи также разрабатывают и оценивают способы защиты экипажа от галактических космических лучей, другого типа излучения, которое поступает со всей галактики и от которого более сложно защититься.

С помощью данных, полученных с помощью датчиков MARE и других датчиков, НАСА и его партнеры повысят готовность к радиационному воздействию и защите от него, поскольку люди будут путешествовать дальше в космос на всё более длительные миссии. Снижение рисков, связанных с радиационным облучением, имеет важное значение для миссий, которые могут длиться до трех месяцев на станции Gateway на лунной орбите, а также для будущих миссий на Марс, которые в настоящее время видятся как трехлетнее путешествие туда и обратно.

НАСА работает над тем, чтобы высадить первую женщину и следующего мужчину на Луну к 2024 году в рамках программы Артемида. Orion, ракета SLS и станция Gateway являются частями главного направления НАСА по изучению дальнего космоса. Благодаря более широкому подходу агентства к исследованию от Луны до Марса, НАСА установит постоянное присутствие на Луне и подготовится к следующему гигантскому скачку человечества, отправке астронавтов на Марс.

Перевод: https://www.nasa.gov/feature/orion-passengers-on-artemis-i-to-test-radiation-vest-for-deep-space-missions