Как экипаж «Артемиды» справлялся с солнечными бурями?

GD&TĐ - Экстремальные погодные условия в космосе представляют одну из самых больших угроз для человека при покидании Земли.

В рамках миссии Artemis II НАСА использует передовые технологии для защиты экипажа от солнечных бурь и космической радиации.

Опасность радиации в космическом пространстве.

Экстремальные погодные условия в космосе могут быть смертельно опасными. Например, в октябре 1989 года мощная солнечная вспышка высвободила высокоэнергетический поток протонов, который продолжался несколько дней. Из укрытия на борту космического шаттла «Атлантис» астронавты наблюдали ослепительные вспышки света, настолько яркие, что они не могли открыть глаза. Позже исследователи подсчитали, что если бы экипаж находился за пределами защитной зоны магнитного поля Земли, он мог бы столкнуться со смертельной опасностью.

Это событие привлекло внимание космической отрасли к опасностям космической погоды, таким как солнечные бури, радиация и потоки высокоэнергетических частиц.

В рамках миссии «Артемида II» человечество впервые за десятилетия выйдет за пределы защитного щита магнитного поля Земли, где эти риски серьезнее, чем когда-либо. Однако после многолетних исследований ученые разработали решения для смягчения этих угроз.

Во время своего путешествия с Земли на Луну космический корабль «Орион» столкнулся с тремя основными источниками радиации, каждый из которых способен нанести серьезный вред человеческому организму.

Во-первых, это частицы, захваченные в поясах Ван Аллена — двух радиационных зонах в форме пончика, окружающих Землю и заполненных высокоэнергетическими протонами и электронами. Несмотря на опасность, экипаж «Артемиды II» пролетел через эту зону лишь на короткое время, что ограничило уровень облучения.

Вторая угроза исходит от галактических космических лучей. Это чрезвычайно энергичные частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, и возникающие в результате взрывов далёких звёзд. Тревожным аспектом является то, что при столкновении с космическим аппаратом эти частицы вызывают вторичные реакции, высвобождая ещё более мелкие частицы. Эти частицы невидимы невооружённым глазом и легко проникают сквозь скафандры астронавтов.

Третий источник опасности — это высокоэнергетические частицы, испускаемые Солнцем, такие как солнечные бури и выбросы корональной массы. Эти явления происходят чаще в периоды интенсивной солнечной активности.

Подобно экстремальным погодным явлениям на Земле, штормы возникают случайным образом. Ученые могут предсказать, когда энергия накапливается в активных областях Солнца, основываясь на солнечных пятнах и других данных. Однако точно предсказать, когда шторм достигнет суши, невозможно.

Единственный способ свести к минимуму вред — это путешествовать в периоды сильной солнечной активности, поскольку поток заряженных частиц, выбрасываемых звездой, создает защитный слой, подобный магнитному полю Земли, который защищает экипаж от угрозы.

Экипаж миссии «Артемида II» на борту космического корабля «Орион».

Технологии и стратегии защиты космонавтов

Для противодействия этим угрозам НАСА разработало космический корабль «Орион» как «мобильный щит» для экипажа миссии «Артемида II». В ходе предыдущей миссии «Артемида I» космический корабль был оснащен датчиками радиации, которые предоставляли важные данные, способствовавшие улучшению конструкции и стратегии защиты.

Одним из существенных улучшений является специально оборудованное убежище от шторма. Эта зона, расположенная глубоко внутри космического корабля, специально укреплена для минимизации воздействия радиации в случае возникновения опасной ситуации. Получив предупреждение от систем мониторинга, астронавты быстро переместятся в эту зону, используя дополнительные доступные материалы, такие как мешки, для усиления своей защиты.

Кроме того, решающую роль играют системы мониторинга космической погоды. НАСА и Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA) эксплуатируют многочисленные спутники, такие как DSCOVR, расположенный примерно в 1,6 миллиона километров от Солнца, способный предоставлять предупреждения за 15–60 минут до того, как штормы достигнут околоземного пространства. В последнее время были запущены более новые спутники, такие как IMAP, Carruthers и SOLAR-1, позволяющие осуществлять непрерывный мониторинг солнечной активности и повышать точность прогнозов.

Благодаря усовершенствованной системе предупреждения, у центра управления есть короткий промежуток времени, чтобы определить степень опасности шторма. Если прогноз указывает на возможную опасность для астронавтов, им будет приказано переместиться в укрытие на борту космического корабля «Орион».

Однако, поскольку солнечная буря может длиться несколько дней, стенки и корпус космического аппарата изготовлены из алюминия и полиэтилена для поглощения части излучения.

Однако точное прогнозирование времени солнечных бурь остается серьезной проблемой. Ученые могут идентифицировать потенциально опасные зоны активности только на основе таких данных, как солнечные пятна и магнитные поля. Извержения по-прежнему носят случайный характер, поэтому системы быстрого предупреждения и реагирования должны быть постоянно готовы к работе.

В чрезвычайной ситуации астронавты должны не только полагаться на существующие конструкции, но и уметь адаптироваться. Они могут создавать «временные крепости», используя любые доступные на борту материалы для повышения уровня защиты.

Согласно NatGeo

Источник: https://giaoducthoidai.vn/phi-hanh-doan-artemis-chong-choi-voi-bao-mat-troi-the-nao-post778020.html