Kosmosa stacijas atdalīšana varētu aizsargāt Marsā esošos astronautus no radiācijas

Ir grūti iedomāties daudzus blakusproduktus no 100 miljardu dolāru vērtā projekta, lai izveidotu un palaistu Starptautisko kosmosa staciju. Patiesībā SKS ir ļoti maz darīts, kas nav vērsts tikai uz lietas noturēšanu orbītā.

Viens izņēmums ir alfa magnētiskais spektrometrs, kas, cita starpā, ir paredzēts, lai noteiktu, vai kosmisko staru daļiņas ir izgatavotas no matērijas vai antimatērijas.

Spektrometrs sastāv no milzu magnēta, kas novirza lādētas daļiņas, un vairākiem detektoriem, kas raksturo šo daļiņu masu un enerģiju. Tas tika pieskrūvēts SKS pagājušajā gadā, un pašlaik to bombardē aptuveni 1000 kosmisko staru sekundē.

Šodien Roberto Batistons no Perudžas universitātes Itālijā un daži draugi saka, ka spektrometram izstrādāto tehnoloģiju varētu izmantot, lai nākotnē aizsargātu astronautus no radiācijas ilgstošu kosmosa lidojumu laikā.

Ceļojums uz asteroīdiem, Marsu vai tālāk ir nomocīts ar tehnoloģiskām problēmām. Viens no sarežģītākajiem uzdevumiem ir atrast veidu, kā aizsargāt cilvēkus no augstas enerģijas daļiņām, kas citādi paaugstinātu radiācijas līmeni līdz nepieņemamam līmenim.

Uz Zemes cilvēkus aizsargā atmosfēra, pašas Zemes masa un Zemes magnētiskais lauks. Zemā Zemes orbītā astronauti zaudē atmosfēras aizsardzību, un radiācijas līmenis līdz ar to ir par divām kārtām augstāks.

Dziļajā kosmosā astronauti zaudē Zemes masas un tās magnētiskā lauka aizsargājošo efektu, paaugstinot līmeni vēl piecas reizes un pārsniedzot pieļaujamās robežas, ko cilvēki var izturēt aptuveni 18 mēnešu laikā, kas būtu nepieciešami, lai nokļūtu Marsā vai asteroīdos.

Acīmredzams veids, kā aizsargāt astronautus, ir mākslīgais magnētiskais lauks, kas vadītu lādētās daļiņas. Taču iepriekšējos pētījumos ir secināts, ka parastie magnēti būtu pārāk lieli un smagi, lai tie būtu praktiski kosmosa misijā.

Tomēr supravadošie magnēti ir jaudīgāki, efektīvāki un mazāk masīvi. Tie ir daudz labāki kandidāti cilvēku aizsardzībai.

Vienīgā problēma ir tā, ka neviens nav uzbūvējis un pārbaudījis supravadošu magnētu kosmosā.

Šeit tiek izmantots alfa magnētiskais spektrometrs. Šī iekārta tika izstrādāta un izgatavota ar supravadošu magnētu, kas var darboties kosmosā.

Tagad Battiston un citi ir izmantojuši zināšanas un pieredzi, kas gūta, veidojot šo mašīnu, lai izpētītu, kā to varētu izmantot dziļā kosmosa misijā cilvēkiem. Piemēram, viņi izmanto programmatūru, kas izstrādāta, lai modelētu supravadošo magnētu uzvedību spektrometrā, lai izpētītu, kā varētu darboties cilvēka novērtēta sistēma.

Tas simulē ne tikai magnētisko lauku, bet arī tā radītos spēkus un to sadali, kas ir svarīgs apsvērums supravadošās sistēmās.

Konkrēti, viņi salīdzina divus dažādus veidus, kā vadi tiek uztīti uz magnēta — vienu, izmantojot parastos toroidālos tinumus, un otru, izmantojot dubultās spirāles tipa tinumus.

Viņu secinājums ir tāds, ka dubultā spirāle piedāvā ievērojamas priekšrocības, jo tajā tiek sadalīti spēki. Tiem būtu nepieciešams mazāks ārējais atbalsts, kas samazinātu visas sistēmas masu.

Tas ir potenciāli interesants projekts - Starptautiskā kosmosa stacija vienmēr ir uzskatīta par atspēriena punktu Saules sistēmai, tāpēc ir pareizi, ka tās tehnoloģija varētu nodrošināt pamatu turpmākajām misijām.

Tomēr tas nav viss stāsts. Bet Battiston un kolēģi nepieminēja, ka pēc 15 gadu ilgas projektēšanas un testēšanas, kas izmaksāja 2 miljardus dolāru, supravadošo magnētu sistēmu, iespējams, nevarēja padarīt pietiekami uzticamu, lai lidotu kosmosā. Galu galā tas bija steigšus jāaizstāj ar pastāvīgajiem magnētiem tikai dažus mēnešus pirms Space Shuttle pagājušajā gadā to nogādāja kosmosā.

NASA un citas kosmosa aģentūras vienmēr ir zinājušas, ka cilvēku nosūtīšana kosmosā ir grūta un dārga. Viņiem nav izdevies saprast, ka viņiem ir jātērē arvien vairāk, lai darītu arvien mazāk.

Alfa magnētiskais spektrometrs ir piemērs. Vienīgā nozīmīgākā zinātne, kas tiek veikta par 100 miljardu ASV dolāru ISS, ir spektrometrs. Un vienīgais iemesls, kāpēc tas ir pievienots SKS, ir jauda, ​​kas tai bija nepieciešama sākotnējā supravadītāja konstrukcijai: tikai SKS saules paneļi var nodrošināt pietiekami daudz, mums teica. Cilvēku klātbūtnei vairāk vai mazāk nav nozīmes.

Varbūt nākotnes sistēmas varētu padarīt pietiekami uzticamas, lai aizsargātu cilvēkus. Tos pat varētu padarīt pietiekami vieglus, lai tos palaistu kosmosā. Taču neizskatās, ka tos var padarīt pietiekami lētus, lai tie būtu attaisnojami īstermiņā vai vidējā termiņā.

Lūk, būtība: cilvēki ir dārga krava, kas kosmosa zinātnei piešķir nelielu pievienoto vērtību.

Tātad vēstījums ir skaidrs — ja mēs vēlamies vislabāko atdevi no mūsu kosmosā piesaistītajiem dolāriem, pārskatāmā nākotnē mēs labāk sūtīsim robotus. Un tiem nav nepieciešama nekāda veida magnētiskā aizsardzība — supravadoša vai cita.

Atsauce: arxiv.org/abs/1209.1907 : ARSSEM: aktīvais radiācijas vairogs kosmosa izpētes misijām

paslēpties