Радиация в полёте на Луну: данные Artemis 1

Наконец-то появились результаты радиационных измерений на борту космического корабля Orion, который в 2022 году совершил полёт к Луне и обратно. В полёте использовались активные и пассивные дозиметры. Пять из них размещались в разных частях корабля, и множество детекторов наполняли два манекена, чьи материалы имитировали человеческий организм (т.н. «тканеэквивалентный фантом»).

Пока опубликовали подробные результаты по одному манекену и пяти дозиметрам, которые разместили в разных частях внутреннего отсека корабля, включая кабину управления и «штормовое убежище», где предполагается прятать экипаж во время солнечных протонных событий. Корабль однократно пересекал радиационные пояса Земли, летел в период повышения солнечной активности, но во время полёта не попал в солнечное протонное событие.

Основные выводы исследований:

1) Пролёт радиационных поясов Земли примерно соответствует степени воздействия на экипаж солнечного протонного события.

2) Разные участки корабля внутри могут получать различную дозу при пролёте радиационных поясов и солнечных протонных событий, эта разница достигает четырех раз. Самая надежно защищенная точка оказалась за спиной манекена, поэтому во время полёта на Луну или Марс во время солнечной вспышки постарайтесь быть центром тесной компании.

3) В межпланетном пространстве галактические космические лучи пронизывают весь корабль, и практически нет никакой разницы в облучении от расположения дозиметра внутри корабля. Внутри «штормового убежища» доза даже чуть выше, вероятно из-за вторичной радиации. В целом ежедневная доза составила около 1 мЗв в сутки — это примерно средняя четырехмесячная доза жителя Земли или КТ-грудной клетки раз в неделю. Прежние исследования показывали чуть иные дозы. У Apollo в межпланетном пространстве было на треть ниже, а у марсохода Curiosity на треть выше, либо из-за разницы экранирования жилого (внутреннего) отсека, либо из-за разницы солнечного цикла.

4) Хотя толщина защиты не снижает энергию галактического излучения, но снижает его коэффициент качества, т.е. снижает степень негативного воздействия на человеческий организм. Т.е. в межпланетном корабле жилые отсеки всё-таки стоит делать где-то поглубже в корабле, за топливными баками, оборудованием и складами.

5) Интересное открытие совершено при пролёте внутреннего протонного радиационного пояса: уровень облучения снизился в два раза во время изменения ориентации корабля. Оказалось, протоны радиационного пояса имеют направление движения вдоль экватора, соответственно, подставив под их поток топливный бак верхней ступени можно значительно снизить воздействие радиации на экипаж. В случае с солнечным протонным событием, такой приём тоже может сработать, т.к. известно направление движения протонов.

На борту Orion летало два женских манекена по немецкой программе Matroshka. На одном из них был израильский полиэтиленовый «бронежилет» от радиации. Подробные результаты эффективности этого жилета ещё не публиковались, только сообщили, что при преодолении радиационного пояса доза снизилась на 60%. Любопытно, что этот результат близок результату российского эксперимента «Шторка защитная», где в качестве защиты применялись влажные салфетки.