Учёные оценивают возможность защиты переселенцев на Марс от солнечного излучения
Наше светило буквально разозлилось и потчует свою планетарную систему большим количеством вспышек большой мощности. Причём, отмечается, что Солнце вошло в фазу повышенной активности. Ежесуточно на его поверхности фиксируется до двух десятков вспышек, и половине из них присвоен очень высокий уровень М. Ведущие космические державы Земли (и те, кто рвется на этот уровень) рассматривают вполне серьёзно возможность заселения Марса людьми. Поэтому уже сейчас начинаются работы по защите будущих марсианских поселений от жесткого солнечного излучения.
Солнце, действительно, ведёт себя небывало активно выбрасывая в космос мощнейшие протуберанцы и вместе с ними потоки корпускул, и быстрых элементарных частиц, в совокупности со световыми и другими волнами. Только за последние несколько дней наблюдались на поверхности нашего светила очень мощные вспышки уровня M9.1, M8.4, M9.0 и Х. И это самая явная солнечная активность за последние 6 лет.
Учёные отмечают красный 90-процентный уровень активности Солнца, выше только «фиолетовый». Пик нынешней фазы Солнца придётся на 2025 год. Дальнейшие прогнозы строить рано. Пока известно, что фазы активности Солнца длятся около 11 лет. И вот, поскольку, о процессе заселения Марса говорят уже вполне серьёзно - ведутся и планируются исследования, связанные с ним. В том числе, начались разработки защиты людей и техники от мощной солнечной активности. Марс лишь в полтора раза дальше от Солнца, чем Земля. Расстояние до него от светила составляет 1,52 астрономической единицы (одна 1АЕ - расстояние от Земли до Солнца, около 149,6 млн. км) это в среднем около 228 млн. км. Поскольку Марс движется по эллиптической орбите вышеуказанное значение варьируется от 206,6 млн. до 249,2 млн. км.
Кроме того, атмосфера Марса очень разряжена. Более того, его магнитное поле примерно в 500 раз слабее земного. Естественная защита Марса от солнечного излучения крайне слаба. Землю в значительной мере от солнечных бурь защищают магнитное поле и ионосфера.
В настоящее время для мониторинга воздействия солнечных вспышек на эту планету задействованы два марсианских космических аппарата НАСА. Плюс к тому, на поверхности Марса находится марсоход НАСА Curiosity, который может вести замеры солнечной радиации, достигшей марсианского грунта и проводить исследования результатов воздействий солнечного излучения на поверхность этой планеты. В первую очередь учёных интересует воздействия жестких лучей на углерод и его соединения, если таковые будут обнаружены, как доказательство существовавшей жизни на планете. Также подлежат исследованию атмосфера и магнитное поле Марса. Нынешняя солнечная активность позволит учёным и конструкторам понять какая защита необходима, чтобы обезопасить колонистов и технику.
Curiosity, передвигаясь по поверхности Марса, заходит в теневые места в гроты и пещеры, чтобы определить, насколько радиация там, разнится с таковой на открытых площадях. Также мониторится изменения радиоактивного фона в течение суток, в ночное, утренне-вечернее и дневное время. Фиксируется энергия частиц, достигших поверхности Марса, который сейчас находится в районе перигелия (в максимальном приближении к Солнцу). Такие периоды отмечаются большими пыльными бурями, которые порой накрывают значительную часть планеты. Исследователи изучают воздействие этих бурь и солнечных вспышек на атмосферу Марса и стремятся определить механику её улетучивания. Кстати, марсианские пыльные бури являются бедствием опасным для будущих поселений. Поэтому разрабатывается защита и против них. Идёт поиск наиболее безопасных мест строительства будущих марсианских городов. Возможно, первые из них будут обустраиваться под защитой слоёв горных пород и грунтов Марса.
Кстати, Curiosity уже определил, что в теневых зонах, у подножья горного массива, радиация заряженных частиц слабее на 4% и на 7,5% - нейтральных частиц, чем на открытых просторах. Напомню, что поселенцам придётся защищаться не только от солнечного, но и от космического излучения.
Исследователи НАСА сформулировали проблему так: «Космические лучи, солнечная радиация, солнечные бури - все это компоненты космической погоды, и фактически является форпостом космической погоды на поверхности Марса». К интересным выводам они пришли в ходе наблюдений. В период солнечной активности наше светило защищает Марс от космического излучения 30-50%. Выстраивать систему защиты марсианских поселений придётся с учётом фаз состояния Солнца.
Другой марсоход Perseverance помимо прочих задач исследует воздействия радиации и других внешних факторов на материалы, из которых планируется изготавливать скафандры для будущих марсиан.
Исследования также показывают истинный исторический облик Красной планеты. Есть подозрение, что она никогда не была аналогом Земли. И её атмосфера, в частности, могла вовсе не содержать кислорода.
Сейчас активным исследованием Марса занялись США, Китай и Объединённые Арабские Эмираты. В грядущем просматривается коалиционный подход к освоению Красной планеты. Россия может кооперироваться с Китаем. Индия с ближневосточными бенефициарами. Америка скорее всего будет работать без внешних обременений. Европейская марсианская программа сомнительна из-за возможного скорого экономического упадка Старого света. Впрочем, если европейские правители откажутся от нынешней самоубийственной политики в угоду США - всё может измениться.
Преддверием совместной российско-китайской программы может стать объединённый лунный проект. Параллельно вероятен совместный курс исследований Венеры. Об этом прессе рассказал научный руководитель Института космических исследований Российской академии наук (ИКИ РАН), научный руководитель первого этапа лунной программы академик Лев Зеленый. Он, в частности, отметил: «Мы думаем продолжить исследования Марса, обсуждаем возможность сотрудничества в этом вопросе с китайскими коллегами, с которыми у нас неплохое сотрудничество по Луне».
Впрочем, для колонизации Марса человечество пока не готово. Нет достаточно быстроходных космических кораблей, чтобы обеспечить короткие по времени перелёты между Землёй и Марсом. А это на первом этапе колонизации Красной планеты жизненно необходимо. Впрочем, хозяин компании SpaceX Илон Маск смотрит на возможность заселения Марса людьми более оптимистично. Он считает, что начать этот проект можно будет уже через 20 лет. Однако, всем свойственно ошибаться.
Очень вероятно, что Маск переоценивает потенциал своей компании и технологические ресурсы человечества в целом.
Мария Шарковская