Мы сообщение Леонова обсуждали. У могликов он главный источник вдохновения, он же честный человек + своими глазами следил за полетом на Луну.
Из сообщения Леонова следует, что через 5 часов пребывания в радиационном поясе человек гибнет. Путь будет 1 час туда и 1 час обратно. При таком раскладе, получается, что человек, может, выживет, но останется глубоким инвалидом и долго не протянет. Чего не скажешь по астронавтам.
Так же из сообщения Леонова следует, что уже на высоте 500 км крайне опасно. Что же творится в самом поясе...
И это мы ещё проблемы солнечных вспышек не затрагивали, которые смертельны для человека и ни куда не деваются и за пределами поясов радиации Земли. И которые были максимально активны во время миссий. Когда астронавты скакали по Луне в тряпошных скафандрах.
В июле 1969 года миссия «Аполлон-11» высадила людей на Луну, что потребовало от экипажа покинуть защитную магнитосферу Земли. Это путешествие означало, что космическому кораблю пришлось пройти через пояса Ван Аллена — два огромных кольца в форме пончика, образованных высокоэнергетическими заряженными частицами, окружающими планету. Интенсивное излучение внутри этих поясов вызвало вопросы о том, как астронавты пережили этот переход. Решение заключалось не в едином защитном слое, а в сочетании тщательного планирования, точной траектории и кратковременного облучения, превратившего кажущуюся смертельную ловушку в управляемую опасность.
Определение радиационной опасности
Существование этих зон интенсивного излучения было подтверждено в 1958 году физиком Джеймсом Ван Алленом с использованием данных со спутника «Эксплорер-1». Пояса — это области, где заряженные частицы солнечного ветра и космических лучей захватываются магнитным полем Земли (магнитосферой), двигаясь по спирали вдоль силовых линий. Этот механизм захвата создает две отдельные полосы, представляющие угрозу для незащищенной электроники и биологических организмов.
Внутренний пояс Ван Аллена расположен ближе к Земле, начинаясь в нескольких сотнях миль над поверхностью и простираясь на несколько тысяч миль. Этот регион характеризуется в основном высокоэнергетическими протонами, которые относительно стабильны и обладают проникающей способностью. Эти протоны образуются в результате распада нейтронов, возникающих при столкновении космических лучей с верхними слоями атмосферы.
Внешний пояс Ван Аллена расположен дальше и состоит из высокоэнергетических электронов, которые более динамичны и колеблются по интенсивности в зависимости от солнечной активности. Хотя эти электроны менее проникающие, чем протоны во внутреннем поясе, их высокий поток все же представляет собой значительную дозу радиации в течение длительного времени. Для миссий, совершающих полеты за пределы низкой околоземной орбиты, таких как «Аполлон-11», радиационная обстановка требовала многогранной стратегии снижения воздействия.
Стратегическая траектория и скорость перемещения
Основным методом, который НАСА использовало для защиты экипажа «Аполлона-11», было минимизация времени, проведенного в наиболее опасных регионах. Планировщики миссии использовали траекторию с минимальным облучением, которая тщательно пролегала через самые слабые участки поясов. Эта траектория избегала плотного ядра Внутреннего пояса и наиболее интенсивных областей Внешнего пояса.
Траектория полета была рассчитана таким образом, чтобы пройти через самые тонкие участки поясов, расположенные ближе к экватору. Космический аппарат не пролетал над полюсами, где пояса наклонены к планете, а использовал геометрию магнитного поля Земли. Этот стратегический маршрут обеспечил распределение общей дозы радиации на более коротком расстоянии внутри поясов.
Скорость была еще одним определяющим фактором, ставшим возможным благодаря мощной ракете-носите ракете «Сатурн V». Включение режима транслунального инжекции (TLI) разогнало командно-служебный модуль (CSM) до высокой скорости, позволив космическому аппарату быстро пересечь весь регион пояса Ван Аллена. Траектории полета в направлении центра и обратно были разработаны таким образом, чтобы экипаж проводил в прохождении через внутреннюю, насыщенную протонами зону всего около 15 минут.
Общее время, проведенное в наиболее опасных частях обоих радиационных поясов, составляло менее двух часов на протяжении всего полета. Этот быстрый транзит в сочетании с запланированной траекторией значительно снизил суммарную дозу облучения. Планирование траектории было наиболее важным фактором обеспечения безопасности экипажа во время полета.
Физическая защита и измеренная доза облучения
Хотя траектория являлась основной мерой защиты, конструкция космического аппарата обеспечивала и вторичную защиту. Командный модуль (КМ) имел прочный корпус, изготовленный из таких материалов, как алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь, обеспечивающий номинальную толщину защиты, оцениваемую в 10 грамм на квадратный сантиметр. Эта физическая масса была достаточной для ослабления низкоэнергетических частиц, особенно электронов во внешнем поясе, и снижения энергии высокоэнергетических протонов.
НАСА также использовало пассивную защиту, стратегически размещая оборудование и припасы вокруг отсека экипажа. Такие предметы, как емкости с водой, пакеты с едой и кассеты с фотопленкой, были расположены таким образом, чтобы поглощать радиацию, выступая в качестве дополнительных экранов. Командный модуль был спроектирован таким образом, чтобы кумулятивный эффект защиты обеспечивал максимальную защиту жилого пространства экипажа.
Конечным показателем эффективности этих комбинированных стратегий стала фактическая доза радиации, полученная экипажем «Аполлона-11». Каждый астронавт носил персональные дозиметры, которые измеряли накопленное радиационное облучение за время миссии. Общая полученная доза была низкой, составляя приблизительно 0,18 рад (или 1,8 миллизиверта) для кожи.
Эта измеренная доза была значительно меньше установленного рабочего предела в 50 рад для кроветворных органов. Она была сопоставима с дозой, полученной за год типичного фонового облучения на Земле или за несколько медицинских компьютерных томографий. Низкий уровень облучения подтвердил, что транзит через пояс Ван Аллена представлял собой незначительный риск по сравнению с непредсказуемой опасностью, которую представляет собой крупное солнечное событие с участием частиц(СПЭ), не имевшее место во время миссии «Аполлон-11».