Ионизирующая радиация в Космосе

По современным представлениям различают три вида космической радиации: радиационный пояс Земли, солнечные космические лучи и галактические космические лучи.


Радиационный пояс Земли (РПЗ) — это потоки заряженных частиц (протонов и электронов), захваченных геомагнитным полем и образующих области повышенной радиации. РПЗ оказывается основным постоянным источником радиационной опасности при полетах в околоземном пространстве.
Рассматривают две области РПЗ: внутреннюю и внешнюю. Энергия протонов, составляющих внутреннюю область РПЗ, достигает нескольких сот мегаэлектронвольт.

Эта область простирается на расстояние от нескольких сот до нескольких тысяч километров от поверхности Земли. В районе 35° ю.ш. и 325° в.д. РПЗ опускается до значительно меньшей высоты, образуя так называемую Южно-Атлантическую аномалию. Потоки протонов РПЗ в области аномалии составляют основной источник радиационной опасности при космических полетах по орбитам, расположенным ниже РПЗ.

В центральной зоне внутренней области РПЗ, находящейся на расстоянии 2000—3000 км от поверхности Земли, мощность эквивалентной дозы облучения протонами РПЗ достигаетнескольких сот бэр в сутки, так что радиационная опасность в этой области пространства исключительно большая. Полет пилотируемых космических кораблей в центральной зоне внутренней области РПЗ невозможен без специальной защиты космонавтов. Вместе с тем кратковременное пересечение РПЗ вполне допустимо, особенно если трасса полета не проходит через его центральную зону или если экипаж в момент пересечения пояса находится в более защищенном отсеке.

При уменьшении высоты круговой орбиты над поверхностью Земли до 400—500 км радиационная опасность резко уменьшается и соответственно увеличивается допустимая продолжительность полетов пилотируемых космических кораблей без специальной защиты.

Пространственное распределение электронов РПЗ характеризуется двумя четко выраженными максимумами, первый из которых находится во внутренней области пояса на расстоянии около 3000 км, а второй — во внешней области пояса на расстоянии около 22 000 км от поверхности Земли. Вблизи первого максимума мощность эквивалентной дозы облучения достигает десятков и даже сотен тысяч бэр в сутки, так что радиационная опасность от электронов РПЗ в этой области околоземного пространства исключительно высока. Вблизи второго максимума мощность эквивалентной дозы облучения примерно на порядок ниже и составляет около 104 бэр в сутки.

Солнечные космические лучи (СКЛ) составляют высокоэнергетичную часть корпускулярного излучения Солнца и возникают при так называемых хромосферных вспышках на Солнце, представляющих собой гигантские взрывы на его поверхности, сопровождаемые выбросом части солнечного вещества, оптическими явлениями, магнитными бурями и т.д.

В период интенсивных солнечных вспышек плотность потока СКЛ может в тысячи раз превысить обычный уровень плотности потока ГКЛ. Впервые событие такого рода было зарегистрировано в 1942 г. Наиболее мощный поток СКЛ был зарегистрирован во время вспышки 23 февраля 1956 г., когда плотность потока КЛ на поверхности Земли увеличилась в несколько раз, в районе Москвы, например, — в 4 раза.

СКЛ состоит из протонов, в меньшей степени из ядер гелия (альфа-частиц) и более тяжелых ядер. Относительное содержание различных компонент в составе СКЛ в общем характерно для атмосферы Солнца. Скорость выброшенных частиц такова, что в ряде случаев СКЛ достигают окрестностей Земли приблизительно через 1 ч после того, как на Солнце прошла основная стадия мощной хромосферной вспышки.

Наибольшую радиационную опасность для человека в условиях космического полета представляют протоны СКЛ, свободно проникающие через оболочку обычных отсеков современных космических кораблей. Предполагается, что энергия таких протонов равна примерно 100 МэВ. За последние два одиннадцатилетних цикла солнечной активности наблюдали более ста вспышек СКЛ, в которых присутствовали протоны с энергией около 100 МэВ или более.

Для некоторых солнечных вспышек эквивалентная доза облучения СКЛ составляет сотни, а для многих — десятки бэр за вспышку. Если при полете за пределами магнитосферы Земли космонавт будет находиться во время солнечной протонной вспышки вне космического корабля, то доза облучения, обусловленная этим источником радиации, может во многих случаях превысить смертельную.

Конструкция же отсеков пилотируемого космического корабля несколько ослабляет поток СКЛ. Однако в обычных отсеках космического корабля (бытовых, рабочих и лабораторных) это ослабление невелико, и СКЛ могут представлять серьезную опасность для здоровья космонавтов.

Всех читателей сайта очень прошу делиться статьями сайта в соц.сетях. Заранее благодарю. Admin.

Эта запись опубликована в рубрике Радиация с метками .

7 комментариев на «Ионизирующая радиация в Космосе»

  1. В.Дмитрий говорит:

    Тогда совсем не понимаю, как могли выжить астронавты при полете на Луну. Единственное обьяснение-НЕ ЛЕТАЛИ. Отсиделись где-то или на орбите или на земле.

  2. bridg говорит:

    “мощность эквивалентной дозы облучения протонами РПЗ достигаетнескольких сот бэр в сутки” и они остались живы?
    ха-ха-ха

  3. Владимир говорит:

    Из первых астронавтах на Луну Армстронг умер в 82 года, Олдрин еще жив.
    Видно не шибко подействовала радиация на американских парней.
    Но главное, через 40 с лишним лет НАСА вроде как спохватилось и заявило, что будущие полеты человека на Луну очень опасны. Ведь по данным того же НАСА Армстронг и Олдрин получили смехотворные дозы облучения.
    Наверное, в то время, “не знали” про пояса Ван Алена, про активность Солнца, космические лучи.
    Теперь НАСА знает.

  4. kosheev говорит:

    Те “полёты”40летней давности имеют ещё один,неприятный для Наса,момент.Так называемые знания являются ложными.И если они решатся полететь на Луну,то по логике вещей будут сначала проходить все этапы Лунной эпопеи,включая беспилотные полёты.Изучать “изученную” Луну заново.И первый звёздно-полосатый человечек ступит на поверхность спутника после многочисленных автоматических миссий,отрабатывающих все этапы столь сложного полёта.Бросать сразу человека “под танк”с минимальным шансом на успех-это глупость.И её понимают все.Поэтому,полёт с флагами и бейсбольными битами-такая призрачная мечта,что к и к 2030-му году-вряд-ли.Хотя бы потому,что экспериментируя столько последних лет с двигателем,Наса удивило тем,что ничего на выходе не имеет.Т.е двигателя,который “одним разом”доплюнет весь скраб до Луны.Эх-где они старые золотые времена,когда можно было вот так запросто слетать туда сюда-поплясать,попеть песен.Двигатель ,которого нет и в перспективе,решает многое,но это не метла,на которой можно вот так слетать .И без последствий.Поэтому первый пилотируемый полёт будет именно первым.А не каким-то там по счёту.Со всеми вытекающими рисками.Хорошо-если 50/50.Тот кто полетит-уже будет героем.Только,чур без фотошопа-хватит уже.

    • BigPhil говорит:

      Для НАСА все ещё хуже. Речь уже не идет о полете на Луну. Им нужно хотя бы вернуться на орбиту Земли. А это непросто. Оказалось, что у них отсутствует опыт полета в капсулах. Задачу перепоручили частникам в надежде списать на них возможные и неизбежные неудачи первого времени. Напомню, что согласно официальному мифу во время полетов в капсулах в 60-х и 70-х никто не погиб.
      Пока у Маска с пилотируемым полетом получается плохо и даже с грузовыми пока слабовато. Пилотируемый полет отодвинут на 2017, но, скорее всего, задержки продолжатся. НАСА страшно боится гибели астронавтов во время испытательных полетов. Это будет очень заметно и сравнения неизбежны.

  5. Виталий говорит:

    Ну справедливости ради замечу, что полеты шатлов всё-таки были

    • Суворов говорит:

      Нууу, на этот счет – полемик вроде как нету! 🙂
      (посмотрел на досуге фильм “Ангар-18”) – и шатл фигурирует 🙂

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *