Детектор радиационной оценки Curiosity (RAD) – это первый прибор для измерения радиационной обстановки во время круиза на Марс изнутри космического корабля, который похож на потенциальный космический корабль для исследования человеком. Полученные данные уменьшают неопределенность в отношении эффективности радиационной защиты и предоставляют жизненно важную информацию разработчикам космических миссий, которым в будущем потребуется встроить защиту для пассажиров космических кораблей.
«Поскольку эта нация стремится достичь астероида и Марса в течение нашей жизни, мы работаем над решением всех головоломок, которые ставит природа, чтобы обезопасить астронавтов, чтобы они могли исследовать неизведанное и вернуться домой», – сказал Уильям Герстенмайер, помощник администратора НАСА по исследованиям человека. и операции в Вашингтоне. "Мы узнаем больше о способности человеческого тела приспосабливаться к космосу каждый день на борту Международной космической станции. По мере того, как мы строим космический корабль Орион и ракету Space Launch System, чтобы нести и укрывать нас в глубоком космосе, мы продолжим добиваться успехов, которые нам нужны в науках о жизни, чтобы снизить риски для наших исследователей.
Инструмент Curiosity RAD предоставляет нам важные данные, которые нам нужны, чтобы мы, люди, как марсоход, могли осмелиться на великие дела, чтобы достичь Красной планеты."
Результаты, опубликованные в журнале Science от 31 мая, указывают на то, что облучение людей-исследователей может превысить предел карьеры НАСА для астронавтов, если будут использоваться современные двигательные установки.
Две формы излучения представляют потенциальную опасность для здоровья космонавтов в глубоком космосе.
Один из них – галактические космические лучи (ГКЛ), частицы, вызванные взрывами сверхновых и другими высокоэнергетическими событиями за пределами Солнечной системы. Другой – солнечные энергетические частицы (SEP), связанные с солнечными вспышками и корональными выбросами массы Солнца.
Радиационное облучение измеряется в зивертах (Зв) или миллизивертах (одна тысячная Зв).
Долгосрочные исследования населения показали, что облучение увеличивает риск рака на протяжении всей жизни человека. Воздействие дозы 1 Зв, накопленной с течением времени, связано с пятипроцентным увеличением риска развития рака со смертельным исходом.
НАСА установило трехпроцентное повышение риска смертельного рака в качестве допустимого предела карьеры для своих астронавтов, работающих в настоящее время на низкой околоземной орбите. Данные RAD показали, что марсоход Curiosity подвергался в среднем 1.8 милливертов ГКЛ в день на пути к Марсу. Только около трех процентов дозы радиации было связано с солнечными частицами из-за относительно спокойного солнечного цикла и защиты, обеспечиваемой космическим кораблем.
Данные RAD помогут информировать текущие дискуссии в медицинском сообществе Соединенных Штатов, которое работает над установлением пределов воздействия для исследователей дальнего космоса в будущем.
«Что касается накопленной дозы, это все равно что делать компьютерную томографию всего тела каждые пять или шесть дней», – сказал Кэри Зейтлин, главный научный сотрудник Юго-Западного исследовательского института (SwRI) в Сан-Антонио и ведущий автор статьи о Выводы. «Понимание радиационной обстановки внутри космического корабля, доставляющего людей на Марс или в другие точки дальнего космоса, имеет решающее значение для планирования будущих миссий с экипажем."
Современные космические аппараты защищают от SEP гораздо эффективнее, чем от GCR. Для защиты от сравнительно низкой энергии типичных ПВЭ астронавтам может потребоваться перебраться в убежища с дополнительной защитой на космическом корабле или на поверхности Марса или применить другие меры противодействия. ГКЛ, как правило, представляют собой высокоэнергетические частицы с высокой проникающей способностью, которые не задерживаются скромной защитой, обеспечиваемой типичным космическим кораблем.
«Ученым необходимо подтверждать теории и модели фактическими измерениями, которые теперь предоставляет RAD», – сказал Дональд М. Хасслер, программный директор SwRI и главный следователь расследования RAD. "Эти измерения будут использоваться, чтобы лучше понять, как радиация распространяется в глубоком космосе и как на нее влияет и изменяет сама структура космического корабля. Космический корабль в некоторой степени защищает от частиц с более низкой энергией, но другие могут распространяться через структуру без изменений или распадаться на вторичные частицы."
После того, как Curiosity приземлился на Марсе в августе, прибор RAD продолжил работу, измеряя радиационную среду на поверхности планеты.
Данные RAD, собранные во время научной миссии Curiosity, будут и дальше использоваться в планах по защите астронавтов, поскольку НАСА разрабатывает будущие миссии на Марс в ближайшие десятилетия.
SwRI вместе с Университетом Кристиана Альбрехта в Киле, Германия, построили RAD при финансовой поддержке Управления космических исследований и операций НАСА и национального центра аэрокосмических исследований Германии Deutsches Zentrum fur Luft- und Raumfahrt.