Специальный жилет на основе полиэтилена сможет защитить американских астронавтов при полетах на Луну во время солнечных штормов. Это показали результаты миссии «Артемида 1», в ходе которой жилет был надет на женский манекен в кресле корабля Orion, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Science Advances.

С началом практической реализации американской лунной программы «Артемида» перед учеными встает вопрос об эффективной защите астронавтов от космической радиации как по пути к Луне, так и во время нахождения на ее поверхности.

В частности, отдельную угрозу представляют случайно возникающие солнечно-протонные штормы (solar particle events, SPE) на Солнце, в результате которых в космическое пространство вырываются внушительное количество протонов. Известно, что во время таких штормов поток протонов с энергиями выше 10 МэВ может увеличиться на 4-5 порядков на временном масштабе от нескольких часов до нескольких дней.

Облучение астронавтов высокими дозами радиации чревато различными негативными последствиями, в том числе увеличением риска онкологических заболеваний, неврологическими проблемами и проявлением признаков раннего старения.

NASA / Lockheed Martin / DLR

Для решения этой проблемы израильской компанией StemRad и американской Lockheed Martin был разработан инновационный защитный жилет AstroRad, который астронавты смогут оперативно надевать в случае начала солнечного шторма вдали от Земли.

В основе жилета — наполнитель из высокоплотного полиэтилена, материала, эффективно снижающего дозу радиации за счет рекордно высокой концентрации атомов водорода среди других нелетучих и нетоксичных материалов. Жилет имеет максимальную толщину там, где необходимо защищать от радиации жизненно важные органы.

Испытание костюмов состоялось во время беспилотной миссии «Артемида 1», в ходе которой корабль Orion облетел Луну в декабре 2022 года. Во время полета два из четырех кресел были отведены для «Хельги» и «Зохар» — манекенов, созданных для имитации тела взрослой женщины. Манекены для миссии были выбраны женскими, поскольку считается, что грудь и яичники наиболее подвержены воздействию космического излучения.

В жилет была облачена только «Зохар», тогда как «Хельга» осталась без защиты для сравнения результатов.

Thomas Berger

Оба манекена были снабжены дозиметрами, установленными в разных частях «тела». И, хотя во время полета солнечных штормов не случилось, ученые смогли собрать необходимые данные при пролете корабля Orion через так называемый внутренний пояс Ван Аллена (область в магнитосфере Земли, где магнитное поле удерживает и накапливает высокоэнергичные протоны).

Проведенный анализ показал, что жилет смог бы дать достаточную защиту во время двух известных солнечно-протонных штормов в прошлом. Так, он снизил бы на 60% эффективную дозу при шторме, зафиксированном в августе 1972 года, и на 40% — в октябре 1989-го.

«Подобное снижение дозы эквивалентно проведенным астронавтами лишним 193 и 131 дню в далеком космосе соответственно. Эти результаты показали, что носимая защита наподобие AstroRad может служить необходимым элементом для безопасного и устойчивого исследования человеком далекого космоса», — говорится в исследовании.