18 апреля, 2024

В NASA уверены, что Маск умрет на пути к Марсу от радиации. С точки зрения науки — правда это или вымысел?

Ученые НАСА сообщили СМИ, что уровень радиации в космосе настолько высок, что полет на Марс будет равносилен самоубийству. Согласно стандартам НАСА, принятым четыре года назад, такие полеты безопасны, но новые стандарты, недавно утвержденные во имя гендерного равенства, говорят, что они опасны. Как это произошло и что на самом деле произошло с «марсианской радиацией?

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Мишель Сэйлор из НАСА рассказала The Relatively Yellow Sun, что ей хотелось бы видеть людей на Марсе, но «по-прежнему не существует хорошего способа сохранить людям жизнь на пути к Марсу». Космонавты не защищены магнитным полем Земли во время полета или в пункте назначения. На Красной планете можно было бы закопаться на глубину 3 метра, что «защитит вас от солнечной радиации», но по пути туда такой возможности не будет, продолжила она. И даже если бы тот же господин Маск захотел умереть на Марсе, у него это могло бы не получиться. Если бы произошла солнечная протонная буря, мы бы умерли на пути к Марсу.

Эти заявления очень похожи на то, что мы недавно услышали от Роскосмоса. Это означает, что человек не только может умереть от радиации во время полета на четвертую планету, но и быть психически ослабленным теми же космическими лучами. Это ужасная картина. Но насколько это реалистично?

О чем молчат в NASA и «Роскосмосе»

Любой разговор о радиации имеет смысл только на основе цифр и фактов. Потому что, не имея точных цифр и достоверно установленных фактов, ограничиваясь словами и оценками, мы лишь разжевываем мифы на эту тему, и в этом быстро убеждается читатель.

Это означает цифры и факты. Многие аппараты летали на Марс и были оснащены счетчиками радиации. Поэтому мы можем с высокой степенью точности знать, какую угрозу это представляет для людей, летящих на четвертую планету. «Кьюриосити» летал там 6 месяцев и, по его показаниям, за это время летевший рядом с ним человек получил 0,33 Зв (0,66 Зв в год), несмотря на нулевую радиационную защиту.Значит, вы ее получили. Когда «Кьюриосити» прибыл на Марс, половина его излучения была поглощена толщиной планеты под его ногами, а остальная часть — ее атмосферой. Годовая доза радиации в конечном итоге снизилась с 0,66 до 0,23 зиверта.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Итого: В среднем двухлетняя экспедиция на Марс подвергла бы человека без дополнительной защиты воздействию 0,45 Зв в год и 0,9 Зв за два года. До 2010-х годов нормативы безопасного радиационного воздействия НАСА и Роскосмоса составляли 0,5 Зв в год (до 4 Зв за всю карьеру астронавтов НАСА и российских космонавтов) или 0,5 Зв в год для корабля, направляющегося на Марс стандарт людей. Он идеально подойдет.

Точнее, даже это было бы заполнено резервами. На самом деле именно «Кьюриосити» летал на Марс 180 дней. Илон Маск утверждает, что время полета будет короче — 115 дней (0,315 года), поскольку у Starship принципиально лучшая энергия. Следовательно, в течение первого года экспедиции на Марс ее экипаж получил бы по пути 0,315 ✕ 0,660 = 0,208 сивертов, при условии нулевой защиты. Еще 0,785 года ✕ 0,23 зиверта (излучение Марса) = 0,18 зиверта на самой Земле. Или 0,39 зиверта в год. 2 года – 0,78 зиверта. На 22 процента ниже стандартов НАСА и Роскосмоса 2010-х годов.

Однако я не думаю, что найдется хоть один чиновник НАСА или Роскосмоса, который бы сказал это публично. Только противоположное мнение, такое как мнение Мишель Сэйлор: «Они все умрут», может, по крайней мере, сделать это. К концу этого отрывка читатель поймет, почему единственные пророчества, услышанные от представителей американских и российских национальных космических агентств, носят дух «они все умрут», но это ни в коем случае не так возможность выносить собственные суждения о происходящем. Curiosity сообщает, что радиация на пути к Марсу и на самом Марсе оставалась в тех же пределах НАСА до 2010-х годов.

А как же всесокрушающая солнечная буря?

Некоторые могут возразить, что Мишель Талер говорит об угрозе солнечной радиации, солнечных бурях и массовых выбросах солнечной короны. Это чрезвычайно редкие события, и «Кьюриосити», например, ни разу не попал в сильную солнечную бурю. Что произойдет, если люди на борту звездолета застрянут во время полета на Марс?

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

На этот вопрос также имеет смысл отвечать только точными цифрами. Они есть: Солнечные бури действительно случаются, но если взять что-то столь революционное, как феномен Кэррингтона в 19 веке, они могут дать незащищенным космонавтам дозу более 0,7 зиверта, т е могут вызвать радиационное поражение. Действительно, науке пока не известны какие-либо бури, которые могли бы нанести космонавтам несколько зивертов, то есть убить их. В связи с этим не совсем понятно, откуда Талер взял, что «они могут умереть». Никто еще не видел смертельного радиационного ущерба, вызванного дозой 0,7 зиверта. Но давайте опустим эту важную деталь и перейдем к вопросу о том, как защитить человека, направляющегося на другую планету, от самых сильных солнечных бурь?

Этот вопрос подробно изучается уже давно. Хорошо известно, что космические лучи Солнца состоят почти исключительно из легких частиц. Это четко отличается от галактических космических лучей, приходящих из-за пределов нашей Солнечной системы. Легкие частицы, такие как протоны и альфа-частицы, полностью подавляются легкими элементами, особенно атомами водорода и молекулами, содержащимися в этих атомах.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Под ногами астронавтов на пути к Марсу находятся сотни тонн кислорода и метана, легких элементов, некоторые из которых содержат больше водорода на единицу объема, чем сам жидкий водород. То есть солнечные бури снизу не будут угрожать экипажу звездолета. Площадь поперечного сечения этого корабля составляет менее 64 квадратных метров, а это значит, что между людьми и протонной вспышкой несколько метров прекрасной защиты в виде сжиженного метана и кислорода.

Остается вопрос, как защитить остальных. Максимальная вместимость корабля SpaceX на дальних рейсах не может превышать 100 человек. Для всех полетных скафандров требуется около 190 кубических метров объема укрытия. Ведь активная часть протонной вспышки длится всего несколько часов, а человеку достаточно 1,9 кубометра. Ведь в салоне автомобиля, путешествующего на большие расстояния, объем на человека гораздо меньше.

Учитывая тот факт, что диаметр звездолета составляет 9 метров, высота отсека объемом 190 кубометров должна составлять 3 метра. Снизу опять же этот отсек уже защищен топливом. Вспоминая геометрию 6 класса, менее 150 квадратных метров следует защитить, чтобы закрыть противорадиационный отсек с остальных сторон.

Толщина защиты от солнечных вспышек в космосе уже давно рассчитана. Всего 11 сантиметров воды могут блокировать 88 процентов всего излучения солнечных вспышек. Оставшихся 12 процентов явно недостаточно, чтобы вызвать лучевую болезнь космонавтов.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Сколько весит 11-сантиметровый слой воды, покрывающий 150 квадратных метров?Простая арифметика показывает, что для защиты 100 человек на борту звездолета необходимо всего 16 тонн воды. Да, это 16 процентов нагрузки, но мы все знаем, что вода нужна людям, а меньше брать пока невозможно. Это означает, что существующие технологии могут легко защитить всех, кто находится на борту корабля SpaceX, направляющегося на Марс. Все, что для этого требуется, — это простая двойная обшивка для удержания воды в стенках радиационно-стойкого отсека в нижней части живой части ракеты.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Внимательные читатели могут задаться вопросом, зачем космическим кораблям нужна радиационная защита. Ведь ясно, что на четвертую планету он полетит с несколькими сотнями тонн топлива. Кроме того, он делает это, направляя корму к солнцу. Это означает, что он уже имеет отличную радиационную защиту от любых солнечных бурь. После ухода с Марса увеличенная скорость Starship позволяет ему слегка манипулировать двигателями, чтобы двигаться вперед кормой. В этом случае оставшееся топливо в баках защитит звездолет во время его возвращения.

Жилые помещения звездолета — участок между кормовой и носовой частью — имеют длину в несколько десятков метров. Магнитного поля там нет. В результате частицы, исходящие от Солнца, никогда не смогут охватить несколько метров столба топлива и поразить астронавтов на борту космического корабля. Зачем здесь дополнительная защита?

Честно говоря, это не обязательно. Мы рассчитали необходимый слой воды для такой защиты на случай крайне маловероятных неприятностей. Например, звездолет во время полета внезапно теряет контроль над своими двигателями. Один из них включается, в результате чего корабль начинает вращаться, а экипаж не может исправить это вращение. Конечно, живыми на Марс высадиться не получится, поэтому находящиеся на борту все равно погибнут, но, по крайней мере, в нашем сценарии они будут защищены от солнечных бурь.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Другой вариант, на этот раз более реалистичный. Люди приземляются на Планете 4, но вместо того, чтобы искать убежища в лавовых трубах или рыть подземные хранилища, они просто решают жить на борту космического корабля. В этом случае радиационно-стойкий отсек может помочь им уснуть. Стальная носовая обшивка корабля замедляет галактические лучи, а образующиеся при этом вторичные частицы могут блокироваться водной оболочкой отсека. Я занимаюсь дизайном.

Тем более, что взять 100 человек в первую экспедицию на Марс, конечно, никому не посчастливится. Потому что на Марсе не так уж много рабочих мест. Учитывая, что гравитация Марса составляет 0,38 земной, экипаж из 40 человек может легко разместиться в защищенном отсеке на несколько часов; места есть.

Но «Роскосмос» говорит, что люди летящие к Марсу, станут слабоумными!

Российские эксперты не обращают особого внимания на угрозу солнечных бурь полету «Марса». Возможно, они также учли тот факт, что несколько метров жидкого метана и кислорода автоматически защищают людей от частиц, летящих от Солнца. Но наша Палестина рассказывает еще одну ужасающую историю о галактических космических лучах (85 процентов протонов, 14 процентов альфа-частиц и 1 процент ядер более тяжелых атомов). В отличие от протонов и альфа-частиц Солнца, большинство этих лучей представляют собой ядра более тяжелых элементов, вплоть до титана.

Вячеслав Шульшаков, руководитель службы радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем РАН, заявил:

«Эти сильно заряженные лучи в первую очередь воздействуют на кору головного мозга, гиппокамп и центральную нервную систему… Давайте представим себе, что экипаж приближается к Марсу, до спуска остается неделя полета. Они уже должны видеть красноватую поверхность марсианского окна. Но.. видны ли их глаза? Не поврежден ли хрусталик потоком протонов или тяжелых заряженных частиц?К этому моменту в организме путешественника уже точно накопилась доза радиации, вдвое превышающая требуемую по меркам ликвидатора тяжелых аварий на атомных электростанциях. Они понимают, если вообще могут понять, что их ждет очень мрачное будущее: быстрое прогрессирование рака, ранней стадии болезни Паркинсона или болезни Альцгеймера. Среди радиобиологов ходит грустная шутка, что первые космонавты, достигшие Марса, не помнят, куда и зачем они летели».

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Это трагическая история неправильный. Вот почему.

Научные подходы к пониманию мира отличаются от ненаучных тем, что они опираются на две вещи: наблюдение и экспериментирование. Что наблюдения и эксперименты могут рассказать нам о количестве радиации, которую получают астронавты во время космического полета без солнечных бурь и нулевой защиты?

Первое, что следует отметить, это то, что никто никогда не подвергался воздействию такого большого количества галактических космических лучей в течение длительного периода времени. Поэтому никто, включая рекордсмена пребывания на космической станции, не испытал всех тех проблем, которые описал Шульшаков.

Если мы последуем за ним и посмотрим на земную аналогию с радиацией, мы увидим: Как уже говорилось, количество космического излучения во время реального полета Звездолета не превышает 0,38 Зв в год. Однако в наземных условиях многие люди получили гораздо больше, и никаких известных проблем не было.

Самым известным примером этого является Альберт Стивенс. В 1945 году ему внутривенно ввели около 1 микрограмма плутония, и он прожил с ним всю оставшуюся жизнь. Он прожил 21 год, получая по 3 зиверта в год. За его состоянием следили в рамках программы правительства США по изучению воздействия радиации на организм человека, но у него не было серьезных проблем со зрением или нервной системой. Хотя он умер в весьма почетном для того времени возрасте 79 лет, ему так и не поставили диагноз болезнь Альцгеймера или Паркинсона.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Полученная им доза в 60 раз превышала максимально разрешенную для работников атомной отрасли, и что необычно, он продолжал получать ее десятилетиями подряд практически без снижения. Контакт с радиацией обычно происходит противоположным путем. Это означает, что после получения сразу большой дозы контакта вообще нет. Астронавты столкнутся с радиацией, как Стивенс, погибший при ликвидации чернобыльской катастрофы, где он несколько дней «ловил» по несколько зивертов и все остальное время не приближался ни к одному радиоактивному материалу.Он отличается от других людей. Оно живое.

Почему мы уделяем столько внимания тому факту, что космическое излучение распространяется во времени, а не концентрируется, как Чернобыль?Есть причина, и она называется «Эксперимент.

Тайваньский эксперимент

На Тайване в 1983 году кобальт-60 из источника лучевой терапии случайно превратился в металлолом, который затем переплавили и использовали в корпусной арматуре. В этих зданиях было 1700 квартир. В этих квартирах люди жили от 9 до 22 лет, ничего об этом не зная.

Эта группа представляет для нас особый интерес, поскольку в 1983 г. 11% из них, или 1100 человек, получили 0,525 Зв. Это на 38 процентов больше, чем беззащитные люди Starship получают каждый год исследования Марса.

Кобальт-60 — это та самая «кобальтовая бомба», которую когда-то придумал учёный Сахаров на случай, если нужно будет обеспечить уничтожение всей сложной жизни на Земле. Однако был тонкий момент. Сахаров планировал использовать большие количества такого кобальта в атомной бомбе, и более 15 000 семей на Тайване получили умеренные дозы.

Что случилось с болезнью Паркинсона, болезнью Альцгеймера и всеми этими неврологическими повреждениями? Никакие исследования не смогли выявить такого рода особую проблему среди населения этого региона.

Отклонения, причем очень большие отклонения, выявлены только по одному виду заболевания. Это был рак, но оказывается, что влияние длительного радиационного воздействия на вероятность смерти от рака немного отличается от того, что объясняли в школе. Согласно научным исследованиям тайваньских специалистов, которые никто никогда не оспаривал, на каждые 10 000 человек, подвергшихся радиационному воздействию в период с 1983 по 2003 год, 7 умерли от рака. Любой онколог, дочитавший до этого момента, поднимет бровь.

Он бы сделал это, потому что в наше время от рака умирает гораздо больше людей, чем 7 из 10 000 человек за 20 лет. Тайваньский эксперт, обнаруживший этот факт, сказал: В том же году у жителей того же населения в том же городе, не подвергавшихся воздействию радиации, уровень смертности от рака составил 232 на 10 000 человек за 20 лет. У «кобальтовых» людей уровень смертности от рака был в 33 раза ниже обычного.

Мы даже не можем сказать, каков был уровень смертности от рака в наиболее подверженных риску группах. Семь смертей на 10 000 человек — это слишком мало, чтобы построить статистическое распределение по уровню радиации. Все, что мы можем сказать, это то, что даже среди 1100 человек, получивших самый высокий уровень радиации, а именно «марсианскую дозу плюс 38 процентов», смертность от рака была во много раз ниже, чем для населения в целом.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Как заметят многие читатели, здесь нет ничего нового. Еще в 1955 году исследования на животных показали, что люди, получившие умеренные длительные дозы радиации (немного более интенсивные, чем тайваньцы в упомянутом выше исследовании), жили дольше, чем те, кто этого не делал. Например, мыши-самцы, получавшие ежедневное облучение, жили на 14,6 процента дольше и выглядели лучше, чем мыши, не получавшие облучение. Если бы мы могли сделать это для наших мужчин, они бы жили на 10 лет дольше. С другой стороны, для женщин рост составил всего 2,2%. Но с другой стороны, если мы продлим продолжительность жизни женщин на 2,2 процента (в России это соответствует более чем полутора годам), мы будем держать на руках и женщин, добившихся такого результата мы согласны. Да, исследования на животных показали полезность умеренных, постоянных доз радиации в течение очень длительных периодов времени. Но на самом деле до Тайваня никто не проводил подобных экспериментов на людях. Вот почему это так ценно.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

Что еще можно сказать?Кроме разве что этого, все население Тайваня в то время имело 23 врожденных порока на 1000 детей, в том числе 2 смерти от этой причины на 1000 живорождений, и синдром Дауна 2 в том числе и у людей. У жильцов квартиры «Кобальт» за время проживания родилось 2000 детей. Это означает, что у 46 детей был бы такой дефект, у четырех — синдром Дауна, а еще четверо умерли бы во время родов.

Но на самом деле ни один из этих детей не умер. У троих из них, но не у 46, были врожденные пороки сердца. Это была не особо серьезная ситуация. К 2007 году все эти дети были живы и здоровы. Вот и все – это не синдром Дауна или что-то в этом роде. Уровень врожденных дефектов у них составлял одну пятнадцатую от всего населения.

По-хорошему, исходя из этого, нам необходимо проводить эксперименты на животных, чтобы найти эффективные способы предотвращения рака путем ежедневного облучения умеренным количеством гамма-лучей. В конце концов, возможность снизить смертность от рака в 30 раз бесценна. Если бы это было возможно в России, ежегодно в России умирало бы на 270 000 человек меньше. Конечно, в действительности таких исследований нет и не будет в ближайшем будущем. В конце концов, антиядерные настроения в большинстве обществ на Земле гораздо сильнее, чем любые научные исследования. Честно говоря, даже мои коллеги не читают книг.

Наконец, исследователи из Тайваня сравнили прогнозы детского рака и врожденных дефектов на основе стандартной линейной беспороговой модели оценки радиационного вреда с реальными наблюдениями. Она предсказала, что 302 человека, переживших атомную бомбардировку, умрут от рака, что в 100 раз превышает реальный уровень смертности, и что 67 детей будут иметь врожденные дефекты, что в 22 раза превышает реальный уровень смертности.

Напомним, что именно эта самая стандартная беспороговая модель радиационного вреда используется для оценки вреда здоровью человека от космического полета. Насколько точными в настоящее время следует считать такие оценки?

Крысы под космическими лучами

Вы можете попытаться доказать, что кобальт-60 производит гамма-лучи. Космическое излучение содержит множество атомных ядер, каждое из которых обладает различной проникающей способностью. Понятно, что 10 тысяч «кобальтовых» тайваньцев испытали так называемый радиационный гормезис — благотворное влияние на организм умеренных доз стрессоров. На самом деле это больше похоже на тренировку, но не в зале, а только с радиацией. Здесь не задаются вопросы.

Но что, если галактические космические лучи из-за своей большей проникающей способности случайно все же действуют так, как предполагает линейная беспороговая модель радиационных эффектов?Теперь это предположение можно проверить с помощью научных исследований.

Конечно, здесь нужно быть очень осторожным. Например, исследователи, связанные с НАСА, опубликовали статью, в которой давали лабораторным животным дозы до 1 Гр (очень приличное количество) только в виде тяжелых ионов железа-56. С энергией гигаэлектронвольт. Конечно, у их мышей наблюдались признаки болезни Альцгеймера, но, видимо, это история Шульшакова и он имеет в виду схожие опасения.

Но есть нюансы. Они использовали параметры галактических космических лучей, которых нет в реальной Солнечной системе. Только 1% реальных галактических лучей состоит из ядер тяжелее гелия, и меньшую часть этого 1% составляет железо-56. И второй нюанс: астронавты получают зиверты равномерно по годам, а вот у мышей, принимавших участие в эксперименте, этот показатель был немалый. Это означает, что за одну минуту было доставлено большое количество радиации. В результате интенсивность излучения в единицу времени превышала интенсивность в реальной Вселенной в несколько тысяч раз. Другими словами, перед нами стоят эксперименты, которые не учитывают реальных рисков, связанных с космонавтами.

НАСА считает, что Маск умрет от радиации по пути на Марс. С научной точки зрения, правда это или вымысел?

К сожалению, Тайвань пока не существует в космосе. Но в 2019 году российские исследователи подвергли группу крыс Вистар такому же излучению, которое космонавт марсианской экспедиции получил бы за 860 дней, или около 1 зиверта. При этом, в отличие от вышеупомянутых исследований, облучение настраивалось по инструментальным данным Curiosity. То есть облучение состояло из более легких ядер углерода, а не ядер железа, которые на самом деле более распространены во Вселенной. Там это встречается гораздо реже.

Как показывает период в 860 дней, российские специалисты летели с меньшей скоростью, чем «Звездный корабль», поэтому фактическая доза радиации экипажа Илона Маска была бы ниже, но мы собираемся закрыть глаза на эту банальность иметь значение. И хотя содержание животных, подвергающихся воздействию источников космического излучения на Земле, в течение длительного периода времени обходится дорого, эта доза давалась крысам путем шока в течение короткого периода времени, а не распределялась на длительный период времени. Мы смягчили эффекты и приблизили их к реальному сценарию космического полета.

Так что же случилось с мышкой? Они ослепли и потеряли память? Цитаты из соответствующих научных исследований:

«…было обнаружено воздействие ионизирующего излучения на центральную нервную систему, в том числе седативное, антидепрессивное, снижение агрессии и улучшение когнитивных функций».

Конечно, возникает вопрос, что будет со зрением. Это связано с тем, что крысы игнорируют таблицы с буквами разного размера. Однако в результате такого облучения их память значительно улучшилась. Это очень интересный результат.

Есть ли научные исследования, которые смогли в экспериментах воссоздать «космические» уровни космических лучей и одновременно показать потерю памяти у животных или есть другие проблемы со здоровьем? Возможно, люди, летающие в космос, статистически значительно чаще заболевают раком или другими заболеваниями, чем обычно? Нет, такой научной работы не существует.

Подведем итоги. Все вышесказанное не отменяет очевидного факта, что воздействие большого количества радиации за короткий период времени может привести к летальному исходу. Поэтому нет необходимости искать источники кобальта-60 для добавления его в обойные клеи. В чистом виде он настолько опасен, что вы умрете задолго до того, как эта операция будет завершена.

Однако в действительности еще не доказано, что галактические космические лучи в количествах, угрожающих космонавтам, могут нанести вред человеку или другим живым организмам. Напротив, эксперимент пошел на пользу крысам. И судя по судьбе 10 тысяч тайваньцев, это не случайность, а работающий механизм радиационного гормезиса. Но, повторим, только при условии ежедневного приема адекватных доз.

Что нам следует делать с пророчеством Мишель Талер и позицией приближенных к Роскосмосу? Мы прекрасно понимаем, что ни НАСА, ни Роскосмос не планируют отправлять людей на Марс до 2033 года, а Илон Маск — наоборот.
Это легко понять. Этот парень является чем-то вроде занозы в глазу обоих космических агентств, когда дело доходит до полета на Марс. Сами они туда лететь не хотят, но если господин Маск захочет, им придется. И, возможно, даже ценой огромных жертв. Читатели могут сами представить, как люди относятся к людям, заставляющим их делать трудные вещи, которых они делать не хотят.

Read Previous

Победил слабейший: как сражение на Марне перевернуло ход мировой истории

Read Next

«Скоростная железка» для России: почему это колесо доедет до Петербурга, но не до Сочи?

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *