23

Астероиды - насыпи Солнечной системы.Часть восьмая. НАСА не знает точно, но понимает что там смерть.

Часть седьмая

https://pikabu.ru/story/asteroidyi__nasyipi_solnechnoy_siste...


Итак, мои дорогие юные освоители космоса языком, наступает самый интересный момент.

Нам предстоит понять и принять реальность.

Большая часть космоса - пустота. А большая часть того, что не пустота несет человеческому телу смерть. Единственное место, где в космосе можно остаться в живых обычно выглядит вот так:


Это астероид Рюгу с расстояния 6 километров.

Астероиды - насыпи Солнечной системы.Часть восьмая. НАСА не знает точно, но понимает что там смерть. Астероид, Межпланетные перелеты, Циклер, Длиннопост, Радиация, Космос

Ученые, работающие в НАСА читают лекции и свободно рассказывают страшные вещи о радиации в космосе. Волосы шевелятся от приводимых фактов.

Не смотрите этот ролик, если не хотите биться в конвульсиях и кричать "Вывсеврети. Илонушка увезет нас всех на Марс!!!!!"

https://www.youtube.com/watch?v=GIYdF7YlX3o


Самые интересные скрины:

Астероиды - насыпи Солнечной системы.Часть восьмая. НАСА не знает точно, но понимает что там смерть. Астероид, Межпланетные перелеты, Циклер, Длиннопост, Радиация, Космос
Это треки частиц космического излучения, пробитые в веществе. Статистики по воздействию такими ионами на живые организмы нет.

Чернобыль, Фукусима и Трехмильный остров излучали альфа-частицы (второй слева трек). Наряду с тремя другими факторами  (бета-лучи, гамма-лучи и нейтроны)поражающего действия радиации изученными в земных условиях.

Что будут делать с ДНК клеток остальные ионы никто пока статистики не набрал.

Мало того, эти ионы наводят в телах "дельта-излучение". Вторичные электроны, выбитые ионами из облучаемого материала. Известные замеры на марсианских зондах эту дозу не учитывали по причине отсутствия живого материала.

Астероиды - насыпи Солнечной системы.Часть восьмая. НАСА не знает точно, но понимает что там смерть. Астероид, Межпланетные перелеты, Циклер, Длиннопост, Радиация, Космос
Несуществующая единица измерения плотности внезапно появилась на лекции НАСА.


Защита относится к протонам Солнечного ветра.


На этом серия постов про преимущества и недостатки исследования космоса под защитой реголита астероида заканчиваются.

Следующие посты будут про локальное терраформирование Марса.

Найдены дубликаты

Отредактировала ltomme 2 года назад
+7
Матерь божья, такое ощущение что меня окунули в чан с невежеством и бросили под забор теоритической космологии. Уважаемый, потрудитесь изложить ваши умозаключения в более удобоваримой нами, кожаными мешками, форме.
+2

для простых смертных: https://www.popmech.ru/technologies/385422-kosmicheskaya-rad...

раскрыть ветку 1
-4

Четыре метра бетона или 100 Мегаватт для магнитной отклоняющей системы.

И это только от протонов.

Именно про это лектор НАСА говорит в ролике.

+2
Я ничего не понял. Простите меня
+3

Вообще нихуя не понял.

раскрыть ветку 1
+1

хуй улетишь далеко, радиация прикончит если лететь на марс, как то так :)

+1

Ну мне всё понятно например за исключением одного - почему надо локально терраформировать Марс? Почему не Венеру? На Марсе хоолодно!!!

раскрыть ветку 1
-3
Венеру тоже можно локально терраформировать. Лапута Эрикс не требует никаких фантастических веществ и технологий.
+1

magnit13, вы случайно не gans2?

раскрыть ветку 1
0

Вот интересно, + поставил magnit13, что я угадал, или кто-то что-то знает? :)

-1
Перестал читать после уже успевших меня за*бать, высказываний с "Илонушкой". ТС, хочешь что-то доказать, делай это нормально, без желчи и прочего, спасибо.
Хотя, у тебя такое почти в каждом посте, если не ошибаюсь, так что врядли что изменится.
Похожие посты
482

Зонд OSIRIS-REx успешно взял образцы грунта с поверхности астероида Бенну!

Американский зонд OSIRIS-REx приблизился к астероиду Бенну и взял с его поверхности образцы грунта. Это произошло в 01:12 (по мск). Сейчас он находится в 320 миллионах километров от Земли. Для того, чтобы собрать образцы, на астероиде, в северной части, заранее была определена точка в кратере диаметром около 20 метров. Всего диаметр Бенну равен около 500 метрам.

Зонд OSIRIS-REx успешно взял образцы грунта с поверхности астероида Бенну! NASA, Osiris-Rex, Астероид, Космонавтика, Космос, Зонд, США, Технологии

Вся операция по сближению продолжалась более четырех часов. Все это время OSIRIS-REx постепенно приближался к поверхности Бенну. Сам контакт с астероидом длился всего 16 секунд: штанга со специальным устройством для забора грунта коснулась поверхности. В этот момент одна из капсул с азотом выбросила облако сжатого газа, под воздействием которого частицы грунта осели на внутренней поверхности устройства. Ученые предполагают, что некоторые части астероида могли появиться раньше Солнечной системы. Исследование грунта, который должен будет вернуться на Землю в 2023, прольет свет на эту догадку.

Зонд OSIRIS-REx успешно взял образцы грунта с поверхности астероида Бенну! NASA, Osiris-Rex, Астероид, Космонавтика, Космос, Зонд, США, Технологии

Источник: https://hightech.fm/2020/10/21/osiris-rex-back-burn

103

Американский космический зонд OSIRIS-Rex сегодня заберет образцы с астероида Бенну

Для того, чтобы сделать забор образцов с астероида Бенну американский космический зонд OSIRIS-Rex был запущен на орбиту небесного тела в 2018 году, где с тех пор и находится, детально изучая астероид в поисках оптимального места для посадки — места, которое будет достаточно большим, относительно плоским и покрыто мелкозернистым материалом. Найти такую поверхность на Бенну было непросто, что привело к ряду дополнительных облетов и наблюдений.

Американский космический зонд OSIRIS-Rex сегодня заберет образцы с астероида Бенну NASA, Osiris-Rex, Астероид, Космонавтика, Космос, Зонд, Видео, США, Технологии

В итоге для приземления было выбрано место выбранное под названием «Соловей» — каменистая местность диаметром 16 метров, расположенная в северном полушарии Бенну. Для того, чтобы осуществить забор проб по методу touch and go — коснуться и улететь, «Осирису» придется совершить три маневра.

Сначала космический корабль запустит двигатели, чтобы отрегулировать свое положение относительно места взятия пробы. Затем, достигнув приблизительной высоты в 54 метра, зонд замедлит спуск и нацелится на траекторию, соответствующую вращению астероида во время контакта. И наконец, Роботизированная рука зонда войдет в контакт с поверхностью Бенну менее чем на 16 секунд, прежде чем отправиться обратно на орбиту. Спуск на поверхность астероида займет примерно четыре часа. Касание поверхности ожидается 1:10 мск. А в полночь на телеканале НАСА начнется онлайн-трансляция. Следует помнить, что сигнал от Бенну до Земли идет около 18,5 минут.

Американский космический зонд OSIRIS-Rex сегодня заберет образцы с астероида Бенну NASA, Osiris-Rex, Астероид, Космонавтика, Космос, Зонд, Видео, США, Технологии

Если забор проб с Бенну будет успешным, то 24 октября космический зонд OSIRIS-Rex еще один маневр — будет взвешена масса забранного образца, которая должна быть не меньше 60 граммов. Если объема будет недостаточно, то у корабля будет еще две попытки, чтобы сделать забор проб, прежде чем доставить их на Землю в 2023 году.

Источник: https://echo.msk.ru/news/2728104-echo.html

Показать полностью 1
210

Обмельчал нынче космос

Пятый сезон сериала «Экспансия» выйдет в декабре. У меня с этим сериалом получилась интересная история.


Сначала я увлёкся книжной серией и прочитал несколько романов Джеймса Кори. Под этим псевдонимом пишут два автора: Даниэль Абрахам и Тай Френк.


В отличие от другой космической фантастики — у Джеймса Кори человечество хоть и научилось летать, но так и не выбралось за пределы Солнечной системы. В итоге, бесконечный океан космоса превратился в прудик с местными разборками трёх рас.

Обмельчал нынче космос Сериалы, Фильмы, Космос, Фантастика, Научная фантастика, Космический корабль, Марс, Земля, Астероид, Экспансия, Пространство, Джеймс Кори, Литература, Книги, Длиннопост

Первые — земляне, вторые — марсиане, а третьи — астеры, жители пояса астероидов.


В общем, это такая «Игра Престолов» в космосе, тут даже зомби есть.


После того как я прочитал книгу — сел смотреть сериал. И чуть не умер со скуки. Выключил после третьей серии и ещё год к нему не возвращался. На самом деле, я допустил ошибку. Сериал долго раскачивается, первую половину сезона нужно просто выждать. Зато потом начинается один из лучших космических сериалов нашего времени.


Книжная и экранная «Экспансия» связаны друг с другом персонажами и шаблоном сюжета, но мне показалось, что в сериале создатели сильнее углубились в космическую политику.

Обмельчал нынче космос Сериалы, Фильмы, Космос, Фантастика, Научная фантастика, Космический корабль, Марс, Земля, Астероид, Экспансия, Пространство, Джеймс Кори, Литература, Книги, Длиннопост

Например, на первый план выходит Крисьен Авасарала — заместитель генерального секретаря ООН. Её сыграла Шохре Агдашлу, у её персонажа интересный акцент, она носит шелка и пьёт чай. Но не покупайтесь на её внешность — под этой одеждой скрывается прожжённый политик.

Обмельчал нынче космос Сериалы, Фильмы, Космос, Фантастика, Научная фантастика, Космический корабль, Марс, Земля, Астероид, Экспансия, Пространство, Джеймс Кори, Литература, Книги, Длиннопост

Мой любимый персонаж — Камина Драммер, астер. Как и все астеры, она постоянно вворачивает словечки из своего языка. Кстати, язык астеров — это по типажу креольский язык. Во время колонизации люди из разных стран работали вместе и им нужно было как-то понимать друг друга. Так появился креольский, ставший для жителей астероидов средством общения.


Taki — спасибо,

Sabaka! — чёрт подери (взяли из русского),

Beltalowda – жители пояса астероидов.


Язык придумал Ник Фармер, полиглот, и сделал это именно для сериала. Астерский креольский — настоящий язык, который при желании можно выучить.


Я люблю такую проработку вселенной и жду пятого сезона.


Taki, Beltalowda!

Показать полностью 2
852

Колонизация солнечной системы

Часть 4. Трава у дома

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

Рассмотрим инфраструктуру колоний на Луне и Марсе.

Очевидно, первые полеты на другие планеты будут похожи на высадку американцев на Луну - прилетели, поработали, улетели. Но со временем появятся постоянные базы для десятка человек, а потом и полноценные колонии на тысячи.

Начало постройки базы будет выглядеть как-то так:
- прилетает спутник ДЗЗ, который строит подробнейшие карты с рельефом, по которым определяются лучшие места для посадки;
- прилетает пилотируемая миссия, подтверждается точка развёртывания базы, ставятся навигационные маяки в точки посадки (параллельно можно разворачивать лунный/марсианский «Глонасс»);
- в обозначенные точки прилетает куча беспилотных ракет, выгружают тонны оборудования, роботизированных модулей, манипуляторов и экскаваторов;
- выполняются все подготовительные работы, которые могут быть выполнены удаленно и автономно;
- в уже подготовленную временную станцию направляются отряды колонистов, которые должны будут обустроить основу для долговременной станции.

Собственно, что нужно для обеспечения колонии?
- космодром;
- жилые модули;
- электростанция;
- производство;
- биосферные модули;
- транспорт.


Космодром

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

Космодром - основная часть инфраструктуры любой действующей колонии.

Так как что на Луне, что на Марсе отсутсвует органика, то будет необходимо регулярно снабжать колонистов едой, пластиком и резиной.

Для посадочной площадки требуется довольно прочное основание и защита прилегающих территорий от пыли, поднимаемой двигателями. И если защититься от пыли можно растянув довольно легкую термостойкую пленку, то для поверхности площадки потребуются металические листы и небольшой слой связанного грунта (аналогично бетону) под ними.

С учётом того, что в целях безопасности посадочную площадку необходимо делать на удалении от обитаемых модулей, возникает вопрос доставки людей из герметичного корабля до герметичного помещения. И тут либо аналог «кишки» в аэропорту, лило скафандры и электробусы.

В любом случае, процесс разгрузки грузового корабля потребует тяжелой автотранспортной техники.

В 100 тонн можно уложить стальную площадку диаметром 50 м и толщиной 6 мм. Достаточно мало, но если превратить реголит с помощью «эпоксидки» в аналог бетона, то и 6 мм сверху такого основания будет вполне достаточно.


Жилые модули

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

Самая важная вещь для модуля - это герметичность и возможность выдерживать перепад давления в 1 атмосферу (на Марсе давлением местной атмосферы можно пренебречь).

Другой важный аспект - защита от радиации. Самый простой способ защитится от вредного космического излучения на планетах с твёрдой поверхностью - расположить людей за парой метров грунта. Делать панорамное смотровое окно в крыше над кроватью будет не самой хорошей идеей, если, конечно, оно не толщиной в метр. При этом маленькие боковые окна-трубы, которые идут сквозь защиту - вполне пригодны для создания психологического комфорта.

В целом, для этих целей (избыточное давление и необходимость держать массу земли) идеально подходит шарообразная форма купола, причём распределённый вес земли сверху, будет уравновешивать внутреннее давление. Это обеспечит минимальную массу конструкции и, как следствие, более дешёвую доставку модулей на Луну.

Для возведения такого модуля необходимы:
- луноход-трактор для углубления и выравнивания площадки, насыпи грунта на поверхность модуля (рыть в глубь слишком сложно, а если строить на поверхности, то все равно придётся рыть яму, чтобы добыть грунт для насыпи сверху);
- стальные арочный каркас-основа и панели, которые соединяются сваркой;
- роботы-манипуляторы, типа «Kuka» для автоматической сборки всей конструкции.

Технологический аналог таких модулей - большие нефтяные резервуары типа РВС-20000, на Земле делают без особых проблем.

Масса полусферического купола (каркас и обшивка) радиусом 10 м составит около 25 тонн, а с учётом внутренних помещений и системы жизнеобеспечения можно спокойно уложиться в 100 тонн. Стоит отметить, что объём такого строения около 4200 м3. Для человека на Земле вполне комфортно жить в 50 м3. Таким образом, купол, запускаемый одной ракетой с Земли, обеспечит жильем примерно 50 человек в комфорте или 125 по нормативам общежития, и при этом в центральной части останется большое общее пространство.


Электростанция

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

На любой внеземной базе все оборудование будет электрическим. Отсюда возникает потребность в большом количестве мегаватт.

Может показаться, что будущие колонии будут утыканы солнечными панелями. Но это не так. Если на Марсе небольшие вспомогательные «поляны» панелей оправданы, то на Луне исключены. Основа энергетики - газовые ядерные реакторы.

Причины следующие:
- на Марсе слишком низкая энергия солнечного излучения и для 1 кВт потребуется 10 кг панелей. Есть смена суток, что повлечёт для среднего потребления 1 кВт - 20 кг панелей и 30 кг аккумуляторов, что даст 50 кг/кВт.
- на Луне очень длинная ночь, которая потребует огромного количества аккумуляторов, так как все системы должны работать круглосуточно.

Ядерный реактор может иметь удельную массу менее 30 кг/кВт (если верить данным по «Нуклону» и, что более важно, работать ночью.

Поэтому, вместо бескрайних «полей» солнечных - небольшой холмик с «полянкой» ярко-красного свечения радиаторов реактора.


Производство

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

Основа существования любой колонии - это воздух и вода.

На Луне вода содержится в районах полюсов в виде льда, а также в очень малой доле в реголите. На Марсе в районах полюсов в виде льда, а также под поверхностью, в том числе, в жидком виде.

В случае с Марсом, если повезёт, можно пробурить скважину. А так,потребуются экспедицию на элетрогрузовике с цистерной в кратеры, поближе к полюсам, где будут добывать лёд, и доставлять обратно на станцию.

Кислород для воздуха можно получать либо из воды, либо из оксидов методом электролиза. Если организована добыча металлов, то кислород может быть побочным продуктом.

Стоит отметить, что на Марсе можно получать азот для воздуха путём обогащения местной атмосферы.

Если есть вода и кислород, то можно рассмотреть возможность добычи местных полезных ископаемых.

На Луне в большом количестве представлены:
- Кремний;
- Кальций;
- Магний;
- Железо;
- Алюминий;
- Титан (не во всех районах).
Остальное представлено в малых количествах.
На Марсе плюс-минус тоже самое.

С учётом того, что на Луне есть вода и нет особых проблем с электричеством, можно достаточно просто наладить производство (металлургическое) основных конструкционных материалов, а также стекла.

Имея железо, титан, алюминий и выполнив доставку 3D-принтеров на Луну, можно изготавливать довольно сложные изделия из металла.

Тут возникает проблема: можно спокойно делать предметы из металла и керамики, но привычную пластмассу или резину можно получить только с Земли.

Целесообразно организовать производство изделий, типа электродвигателей или аналогичной сложности, которые практически полностью состоят из металла.

Помещение завода - все тот же металлический купол, аналогичный жилым.


Биосферные модули

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

Если вода в колонии имеет замкнутый цикл, то вот с едой возникают проблемы. Человеку нужно в среднем 2.5 кг еды в день. Разовая поставка в 100 тонн, обеспечит пищей 100 человек на год.

Современные теплицы позволяют иметь урожайность до 50 кг/м2 в год. Модуль диаметром 20 м, даст около 25 тонн овощей в год при двухъярусном варианте, а также будет утилизировать углекислый газ.

Выращивать животных спасла не имеет, так как они потребляют слишком много корма, который тяжело получить в замкнутых условиях. Проще привезти мясо с Земли.

Естественно, что биосферный модуль не сможет обеспечить полную автономность, но даст возможность несколько упростить снабжение и самое важное - обеспечить психологический комфорт людям.


Транспорт

Колонизация солнечной системы Колонизация, Луна, Марс, Межпланетные перелеты, Космос, Длиннопост

Что на Луне, что на Марсе вариантов транспорта всего 2 (не считая велосипеда):
- электропоезд;
- электромобиль.

Развитие железнодорожной сети вполне оправдано - производство подвижного состава и рельс возможно непосредственно в колонии.


Что имеем в итоге?

Внешне - радиальная сеть холмов, соединенные между собой переходами. В центре большие с производственными и биосферными модулями, по периметру жилые меньшего размера. На удалении, с одной стороны посадочные площадки, с другой ядерная электростанция. Все это связано дорогами. Колонии связаны между собой сетью железных дорог и грунтовок.

Внутри - многоэтажные интерьеры из стекла и металла, квартиры по периметру полусферы с маленькими иллюминаторами, в центре просторное общее помещение (спортивные залы, столовые, зоны отдыха). Переход из одного купола в другой, а также до производственных модулей - по длинным коридорам.


PS: Следующий пост цикла будет про экономику и стоимость таких проектов.

Показать полностью 6
1003

Радиоактивный космос

Специально для тех, кто боится радиации, особенно космической.

Если пугает космическая радиация - не смотрите на северное сияние.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Начнём с американцев - в полёте на Луну они пролетели через радиационные пояса Земли, считали вспышки в голове при попадании тяжелых частиц, работали на поверхности Луны, у которой нет магнитосферы. После этого первый человек на Луне прожил до 82 лет.

Чем опасна радиация и как с ней жить?
В целом - это поток заряженных частиц. Данный поток прошивает тело человека и в случайном порядке повреждают белковые молекулы и ДНК в клетках. Клетки перестают правильно работать и погибают, а органы накопив критический процент таких клеток отказывает.
Доза радиации показывает сколько повреждений в клетках получено.
(Оговорюсь сразу - можно поесть иода-131 или углерода-14, тогда он заменит нормальные изотопы, из которых состоят организмы и будут «фонить» уже внутри молекул)

Поэтому можно получить всю дозу сразу, а можно долго, но по-немногу.

Как пример - ликвидация аварии ЧАЭС.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Но это другая история.


Условно, космическую радиацию для космонавтов можно разделить на 2 части:
- в радиационных поясах планет;
- от космических лучей (галактические, внегалактические и от солнца).

Соответсвенно, это зоны при отлёте от планет с магнитосферой и при межпланетных перелетах.

Начнём с космических лучей.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Кадр из «Звездных войн».

По сути это поток высокоскоростных частиц, образованных при взрывах сверхновых и прочих космических событий. Из всего потока наиболее опасны - это протоны (92%) и электроны (1%), с высокой энергией. Остальное - это ядра гелия (и прочих частиц) и нейтроны, которых там мало.

На самом деле, космические лучи можно даже «увидеть» - если лететь в корабле с тонкой обшивкой, то периодически будут происходить вспышки в глазах (даже закрытых) - предположительно, это протон влетел и разрушил пару клеток/нейронов.

В целом, галактические лучи равномерно распределены в пространстве, поэтому будут лететь в корабль со всех сторон. Защищаться с одной стороны смысла нет.


Теперь, про радиационные пояса планет.

Картинка для общего понимания процессов.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Если упростить процесс - космические лучи (в основном солнечный ветер) попадают в магнитную ловушку земли и формируют относительно устойчивые области с повышенной концентрацией частиц в пространстве.

При этом радиация там всего в 100 раз выше, чем на МКС. Дозу, которые космонавты получают за полгода командировки, в радиационнном поясе, они схватят за 2 дня (это при условии пропорциональной защиты)

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Но не так все страшно, как, на первый взгляд, кажется.
Основная характеристика это энергия.

Есть два способа борьбы с космической радиацией:
- активный - летим быстро, чтобы получить норму по излучению, и вылетаем/садимся на планеты в район магнитных полюсов по орбитам с высоким наклонениям (облетая радиационные пояса планет);
- пассивный: это установка «брони» на корабль (увеличение толщины обшивки).

Броня кораблю никогда не помешает, а постепенное совершенствование двигателей будет приводить к сокращению времени полёта.


Как полностью бороться с такими частицами «броней»?
Есть такая характеристика, как пробег протонов и электронов в веществе.
Наиболее оптимальным для экранирования считается алюминий.

Приведу таблицу по эффективной дистанции пробега протонов и электронов.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост
Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Теперь, чтобы понять от чего можно защититься в реальности нужно определиться с распределением энергии частиц и тем, какую толщину «брони» можем обеспечить.

Для расчетов возьмем Starship SpaceX и его характеристики с сайта компании:
- масса выводимой на НОО нагрузки 100 тонн (это используем чуть позже);
- габариты отсека - диаметр 9м, длина 18 м.
Используя габариты, получаем цифру площади поверхности жилого отсека - 415 м2.

Если вместо целевой нагрузки, запустить Starship с обшитыми алюминием стенками жилого отсека, то получим (100000 кг / 415 м2 / 2800 кг/м3) 86 мм.
Можно запустить Starship со всем оборудованием, а на орбите вставить панели в жилые отсеки.

При этом Starship - довольно удобный корабль.

Картинка из интернета для понимания степени комфорта.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Смотрим от чего можно защититься броней 8.6 см:
- протоны с энергией до 200 МэВ;
- электроны с энергией до 500 МэВ.

Вот график интенсивности потока в зависимости от энергии частиц.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Как видно, радиационный пояс земли, солнечный ветер, солнечные вспышки и практически все солнечные лучи, становится практически безопасным (остается высокоэнергетическая часть СКЛ), при наличии на борту 100 тонн алюминия для 900 м3 объема.

Возникает проблема с галактическими лучами.

И если возможности защиты заканчиваются на 1 ГэВ, то энергия галактических лучей тут только начинается.

Если в условия колонизации планет и спутников эта проблема решается насыпью грунта в несколько метров, в зависимости от его состава, то защитить корабль уже не получится.

Соответсвенно, эти частицы будут пробивать обшивку насквозь вместе с человеком.
И тут вопрос в их количестве.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Тут я не понимаю, как получается 1 частица в год при 10^-13. По идее, должно быть 3х10^-7, в дальнейшем буду этого придерживаться.
Если вы летали в самолёте, то при большом везении поймали в себя пару высокоэнергетический частиц из средней части графика, либо «осколков» молекул воздуха, которые были ей образованы.

Тут важно заметить, что магнитное поле Земли не может отклонять высокоэнергетические частицы галактических лучей.

Частицу с энергией 10^11 МэВ (10^17 эВ) за полёт до Титана можно уже и не поймать. Начиная с этой энергии вклад в общую дозу радиации практически не учитывается и является делом теории вероятности.

Вероятность попадания частицы с энергией 10^19 МэВ в область головы человека (такая частица проходит раз в год через площадь в 1 км2) за 3-х летний полёт составляет в 0.000054% (примерно 1 к 1 900 000).

Тут важно заметить, энергия частицы, а следовательно и доза будет получена полностью, если частицы остановятся при проходе через тело человека (см. Эффект Брегга). Но даже частица в 1 ГэВ уже прошивает алюминий толщиной в 1,5 метра (по массе брони эквивалентно основному бронепоясу линкора), а это только начальная энергия частиц ГКЛ. Таким образом, лишь малая часть энергии частиц переходит в радиационную дозу, поглощенную человеком.

Чтобы не проделывать отдельную научную работу, для подсчета поглощённых доз, воспользуемся следующей статьей:
Безродных И.П. ИКИ РАН
«Факторы космического пространства, влияющие на исследования и освоения Луны».

Приведу интересующий график.

Радиоактивный космос Радиация, Космос, Космические лучи, Межпланетные перелеты, Длиннопост

1 рад = 0.01 Зв
Тут выбран минимум солнечной активности, так как в это время получается максимум галактических лучей.

Стоит заметить, что с увеличением толщины защиты - протоны начинают «выбивать» вторичные частицы, увеличивая радиационное поражение, образуется аналог ШАЛ (широкий атмосферный ливень).

Толщины защитного экрана 86 мм это примерно 24 г/см2. Таким образом, при полете в космическом корабле при максимальном потоке ГКЛ, получим около 10 рад/год или 0.1 Зв/год.

Главный вопрос: сколько «бомбардировок» выдержит человеческое тело?
250 мЗв - предел для ликвидаторов ЧАЭС.
1 Зв - профессиональный предел для космонавтов (официального подтверждения цифры не нашёл).

Получаем, что космонавт сможет летать 10 лет, а обычный человек (турист, рабочий) только 2.5 года, а дальше списание по полученной дозе облучения.

10 лет полетов - это 12 рейсов на Марс и 12 обратно (если длительность по 150 дней).


В итоге:
- для полетов в космосе необходимо снабжать корабли радиационной защитой, минимум в 8 см алюминия для защиты от основной массы солнечных лучей;
- защититься от галактических лучей разумным техническим методом нельзя (либо метры брони, либо искусственное магнитное поле, в разы сильнее земного);
- для снижения получаемой дозы, необходимо увеличивать скорость космических полётов;
- в перспективе нужны медицинские наработки по борьбе с радиацией.


PS:
В посте могут быть неточности в цифрах, но они не меняют принципиальной сути вещей космической радиации и защиты от нее.
Если есть космические радиационные профессионалы, прошу при прочтении не ломать девайсы в порыве гнева, а поправить по сутевой части.

Показать полностью 11
1455

Технологии освоения космоса (на грани фантастики)

Тут речь пойдет про возможную реализацию быстрых полетов по солнечной системе.

Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Тут надо сделать отсылку к сериалу «The Expance» - достаточно реалистичный в части физики космических перелетов, любителям космоса советую, чтобы визуализировать эти полёты.


Надежное освоение солнечной системы, подразумевает сокращение времени полёта между планетами до приемлемого, и сравнимого например с морскими рейсами.
Например, полёт на Марс, должен быть сравним с рейсом через Атлантику (5800 км, которые сухогруз преодолевает примерно за неделю).
Учитывая требуемые скорости полёта на Марс за 7 дней - это явно будет гиперболическая траектория, которую можно упростить до прямой.
Среднее расстояние от земли до Марса составляет 225 млн км.
Соответсвенно, чтобы пролететь это расстояние за 7 дней (около 600 000 с), половину пути разгоняясь, половину пути замедляясь, необходимо ускорение 2.5 м/с2. Тут сразу решается проблема с гравитацией - такое ускорение обеспечивает «искусственную» гравитацию среднюю между Марсом и Луной.
При таком ускорении будет достигнута скорость в 750 км/с.

Тут возникают ряд проблем для осуществления таких полетов, основные это:
- параметры двигателя;
- обеспечение энергии.

Начнём с удельного импульса двигателя.
Энергетически оправдан разгон частиц до споростей около 0.5 с (с - скорость света).
Далее начинают сильно сказываться релятивистские эффекты и КПД разгона очень резко падает, например, относительные затраты в энергии при разгоне частиц в большом адронном коллайдере:
- 0.314с - 1;
- 0.916с - 28;
- 0.993с - 500.
Как видно чтобы повысить удельный импульс на скоростях, близких к с, на 8.4%, требуется энергетическая мощность почти в 18 раз больше.

Собственно, разумный предел по удельному импульсу - 0.5 с или 150 000 км/с. (Это в 3000 раз больше чем у существующих ионных двигателей)

Кажется фантастическим? Но, например можно взять существующий ускоритель LINAC 4 большого адронного коллайдера (почти готовый ионный двигатель). Это труба 80 метров в длину, потребляющая 25 мВт, ускоряющая протоны как раз до 0.5 с.

Вот собственно LINAC 4

Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Возвращаясь к полётам к Каллисто, для создания запаса по характеристической скорости 12.41 км/с надо теперь топлива всего лишь 0.01% от массы пустого аппарата.
Для полёта на Марс за 7 дней с запасом скорости на 1500 км/с нужно соответственно 1% от массы аппарата.

Таким образом массой топлива (расходуемого газа) относительно массы корабля с таким двигателем можно принебречь.

Но тут встаёт вопрос в величине тяги.
Например, чтобы обеспечить разгон в 2,5 м/с2 корабля массой в 100 тонн (представим, что в 100 тонн все влезло) необходима тяга в 25 тонн.

Для создания такой тяги потребуется, при удельном импульсе 150 000 км/с, секундный расход рабочего тела - 1.7 грамма.

1.7 грамма кажется немного, но чтобы разогнать из до 150 000 км/с надо обеспечить мощность 20 ТВт (Терра, это на 10^12).

И тут надо вспомнить, что годовое мировое потребление электроэнергии примерно 30000 ТВтч, то есть всех электростанций мира при накоплении энергии целый год, хватит только на 4-ре 7-ми дневных полётов на Марс и обратно.

Если посчитать в привычном уране - за один полёт от Земли до Марса требуется разделить 800 тонн уранового топлива (обогащение до 20%, КПД преобразования 50%).
При наличии термоядерное реактора потребуется синтезировать гелий из 40 тонн водорода (при 50 % КПД преобразования энергии).

Напомню, что корабль планировался в 100 тонн.

Тут надо прийти к следующим выводам:
- большой удельный импульс (0.5с) требует слишком больших затрат энергии, стремится к минимальному потреблению топлива бесполезно, так при этом потребуется в десятки раз больше термоядерного топлива для обеспечения энергией (для обеспечения мощности водород в реакторе выгорает быстрее, чем расходуется рабочего тело в двигателе);
- схема, подразумевающая преобразование тепла в электричество для питания обречена, 10 ТВт мощности потребуют плановой площади панелей излучателей в 125 км2 (километров) - это площадь Твери;
- термоядерный реактор для обеспечения потребной мощности при работе образует приемлемое количество рабочего тела (гелия, трития), которое можно пустить в расход.

Выходим на очевидную схему с термоядерным ракетным двигателем, предложенную ещё в 1958 году, если верить Википедии.

В теории надо взять токамак и развернуть его в трубу по типу линейного ускорителя.

Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Тут немного термоядерной физики.

Наличие выделения нейтронов при синтезе крайне не желательно. Например при реакции дейтерия с тритием образуется гелий и нейтрон, при этом нейтрон обладает 80% энергии и его нельзя направить электромагнитной ловушкой, соотвественно нейтроны будут нагревать стенки реактора, а значит это квадратные километры панелей излучателей для сброса тепла.

Соответсвенно оптимальная реакция это
1. полный цикл синтеза дейтерия, в результате чего, за исключением нейтронов, на частицы с суммарной атомной массой 10 г/моль получается 26,7 МэВ, что теоретически может дать скорость истечения (удельный импульс) в 16000 км/с (это 0.05 с). При этом на 10 г реактивной струи будет тратится 12 г дейтерия. Что делать с 2 граммами нейтронов и их энергией в 16,5 МэВ не очень понятно, может когда нибудь научаться добавлять в реакцию литий-6 чтобы нейтроны из пучка плазмы не вылетали (в принципе законам физики это не противоречит).

2. Управляемая реакция дейтерия с литием-6 (без лития никуда - надо обойтись без нейтронов) более перспективна, но тяжело реализуема (но тут рассматриваем будущее, так что это допустимо). В этой реакции, если она пройдёт в один цикл (хотя вероятность мала) получаются частицы с суммарной массой 8 г/моль и энергией 22.4 МэВ, что даёт теоретическую скорость в те же 16000 км/с.

Для создания тяги в 25 тонн, надо таким образом обеспечить расход 16 г/с. Это будет эквивалентно 2 ТВт мощности. Блок Чернобыльской АЭС давал 0.003 ТВт тепловой мощности.

Осталось самое главное, чтобы эти 2ТВт полностью ушли в космос вместе с гелием. Тут вся надежда на сверхпроводники и прочие технические изыски отдаленного будущего.

В случае если КПД будет 0.999 понадобится холодильник мощностью 2 ГВт, а это панели площадью (см. пост про ядерный буксир) 75 000 м2.

Для 100 тонного аппарата с площадью панелей излучателей в 1000 м2 при КПД в 99% проблема сброса тепла ограничивает мощность до 4 ГВт. 4 ГВт это 0.032 г/с и соответсвенно тяга в 51.2 кгс. Для повышения тяги можно в данной схеме добавить в активную зону в 100 раз больше гелия по массе (получим 3.2 г/с), удельная энергия упадёт в 100 раз, но скорость снизится всего в 10 до 1600 км/с (как у ионных двигателей), а тяга возрастёт в 10 раз до 512 кгс из за увеличения расхода.

Возвращаясь к перелету на Марс за 7 дней с требуемым запасом характеристической скорости в 1500 км/с. С теоретическим пределом удельного импульса в 16000 км/с получаем массу топлива в 10% от массы пустого аппарата.

Более реально выглядит перелёт за 23 дня (как на паруснике через Атлантику в старые добрые времена), тогда необходимое ускорение составит 0.225 м/с2, а потребная тяга для 100 тонного аппарата - 2250 кгс. Запас по характеристической скорости при этом - 450 км/с. Используя ограничение в 4 ГВт и добавление рабочего тела в струю получаем, что для достижения такой тяги надо увеличить расход до 60 г/с, и снижение удельного импульса до 400 км/с.
С учётом этого получаем требуемый запас топлива в 2 массы пустого аппарата. Такие параметры выглядят уже почти реалистично.
По такой схеме, чтобы получить ускорение в 1 единицу (g), надо обеспечить тягу в 100 тонн, а это расход в 120 кг/с (килограмм) и удельный импульс всего в 8 км/с. Что уже сравнимо с химическими движками.

Тут надо привести схему расстояний между планетами

Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост

До Нептуна в среднем лететь в 20 раз дальше чем до Марса. При разгоне с ускорением 0.225 м/с2 потребуется 100 дней (сравнимо с автономкой на подводной лодке). При этом требуемый запас характеристической скорости составит 2000 км/с. Для полёта на Луну и высадку в миссии Аполлон потребовалось меньше 10 км/с.

Как космические корабли могу выглядеть?
От облика «Россинанты» (первое изображение) приходим к следующему:
- нужна длинная труба термоядерного реактора/ускорителя;
- нужны достаточно большие панели радиаторов расположенные вдоль корабля (вытягивать их далеко в стороны не выгодно, так как корабль движется с большими ускорениями), при этом рядом с панелями ничего не должно быть, чтобы не нагреваться их излучением;
- нужны большие баки с дейтерием/литием.

Получаем облик, похожий на «Discovery» Кларка или на «Venture Star” Кемерова.

Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост
Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост

С точки зрения управления и возможности совершать манёвры, «Discovery” (нижнее изображение) лучше подходит - все расположено максимально близко к оси корабля, а это уменьшает моменты инерции (зависят от квадрата расстояния от оси, что существенно облегчает маневрирование и развороты.
Только палубы жилого отсека должны быть вертикальными (как многоэтажный дом), так как корабль все время летит с ускорением вдоль продольной оси и ориентация «низа» все время спереди-назад по направлению полёта.


Можно ли на таких технологиях, близким к фантастике, улететь к другим звёздам?

Чтобы полететь к другим звёздам, надо пролететь минимум 4.36 световых года до Альфа-Центавра.
Если заправить топливом, как химически ракеты (максимум 15 к 1) и допустить, что в реакторе можно сжигать топливо без ограничения, то получим располагаемый запас по скорости - 45000 км/с, а это уже 15% от скорости света. Разгон до такой скорости с ускорением в 10 м/с2 (больше 1 g длительно лететь людям противопоказано) займёт 50 дней.
Весь полёт займёт порядка 30 лет в один конец.

Если допустить полёт по схеме 2-х поколений (ребёнок в 10 лет вылетает с родителями, завершает полёт в 70), то можно вернуться обратно, но путь займёт уже 60 лет.

В один конец можно долететь до Бернарда и Лумана-16.

Технологии освоения космоса (на грани фантастики) Космос, Реактор, Космический корабль, Межпланетные перелеты, Длиннопост

Выводы:
1. Для сверхбыстрых (по времени сравнимых с пересечением океана в эпоху великих открытий) перемещений по солнечной системе уже важен не расход рабочего тела двигателя, а расход топлива в реакторе.
2. Единственный вариант двигателя, который обеспечит недельные полёты между соседними планетами - термоядерный реактивный двигатель, в котором нет преобразования энергии - вся энергия в реакции идёт на тепловой разгон продуктов синтеза, которые и являются расходуем телом для создания реактивной силы.
3. Получение удельного импульса выше 16000 км/с не реально при текущих законах физики (может придумают кварковый реактор, тут была новость, что-то сделали с кварками и получили 138 МэВ (но сами ученые не верят в это) на барион, это теоретически даёт удельный импульс до 80000 км/с). Реально применимый импульс для обеспечения требуемых ускорений будет ниже, за счет увеличения расхода.
4. Без разрыва пространства/времени человеку (отдельному индивиду, человечеству возможно) на термоядерной энергии долететь до соседней звезды и вернуться обратно нельзя. В один конец до одной из 3-х ближайших систем можно.

Показать полностью 6
51

Стартовала первая совместная программа США и Европы, нацеленная на защиту Земли от астероидов

Контракт, заключённый ESA с технологическим консорциумом под руководством немецкой космической компании OHB, на проектирование, разработку и испытания миссии планетарной защиты оценивается в €129,4 млн. Получивший название Hera («Гера» — в честь одноимённой древнегреческой богини, покровительницы брака) проект подразумевает создание космического аппарата, который станет помощником для американского космического аппарата Double Asteroid Redirect Test (DART), создаваемого NASA.

Стартовала первая совместная программа США и Европы, нацеленная на защиту Земли от астероидов NASA, Esa, Космонавтика, Космос, Астероид, Земля, Ракета-Носитель, Falcon 9, SpaceX, Европа, США, Технологии

На июль 2021 года запланирован запуск DART на ракете Falcon 9, который направят к двойному астероиду Didymos (основным объектом является Didymos A диаметром около 800 метров, вокруг которого вращается Didymos B или Dimorphos диаметром 160 метров и размером примерно с Великую пирамиду в Гизе). Ожидается, что в сентябре 2022 года DART столкнётся с Dimorphos, создав на его поверхности кратер и изменив траекторию движения астероида — Didymos B станет первым небесным телом, орбитальные и физические характеристики которого были намеренно изменены человеком.

Стартовала первая совместная программа США и Европы, нацеленная на защиту Земли от астероидов NASA, Esa, Космонавтика, Космос, Астероид, Земля, Ракета-Носитель, Falcon 9, SpaceX, Европа, США, Технологии

Hera будет запущена в октябре 2024 года, чтобы добраться к Didymos в конце 2026 года и на протяжении как минимум полугода проводить изучение небесных тел с целью проанализировать, насколько эффективно физическое воздействие космических аппаратов на астероиды.

Источник: https://www.popmech.ru/technologies/news-620823-evropa-i-ssh...

Показать полностью 1
98

OSIRIS-REx провел финальную репетицию забора грунта с астероида Бенну

OSIRIS-REx провел финальную репетицию забора грунта с астероида Бенну Космос, Osiris-Rex, NASA, Бенну, Астероид, Космические исследования, Техника, Гифка, Видео

Автоматическая межпланетная станция OSIRIS-REx совершила финальную репетицию процедуры забора грунта с астероида Бенну, в ходе которой успешно снизилась до высоты в 40 метров от его поверхности. Из снимков, полученных в ходе репетиции, ученые смонтировали видео снижения, сообщается на сайте NASA.


Основной задачей межпланетной станции OSIRIS-REx стал забор грунта с околоземного астероида (101955) Бенну и его доставка к Земле. Это позволит всесторонне исследовать грунт и сравнить его с астероидами других типов. Рабочей площадкой на Бенну является область «Соловей», которая находится внутри 70-метрового кратера, резервной площадкой стала область «Скопа», расположенная внутри 20-метрового кратера. В начале 2020 года станция совершила близкие пролеты над площадками, а в апреле провела первую репетицию процедуры забора грунта.


11 августа 2020 года аппарат успешно совершил вторую по счету и заключительную четырехчасовую репетицию процедуры забора грунта. Сначала станция сошла с 870-метровой рабочей орбиты, после чего развернула систему отбора проб TAGSAM (Touch-And-Go Sample Acquisition Mechanism) и начала получать навигационные изображения при помощи камер, которые в дальнейшем будут использоваться для автономной работы аппарата. Затем станция перевела солнечные панели в безопасное положение (подальше от астероида) и начала снижение до высоты в 125 метров, после чего увеличила скорость и снизилась до высоты в 50 метров. После этого аппарат снизил скорость, достиг высоты в 40 метров от поверхности Бенну и начал возвращение на рабочую орбиту.


В ходе репетиции проводилось исследование грунта астероида при помощи камер и спектрометров. Из 42 снимков, сделанных камерой SamCam на высоте от 128 до 44 метров, было смонтировано видео снижения станции к поверхности астероида. По центру видна система TAGSAM, крупный валун на краю кратера, находящийся в правом верхнем углу видео, имеет ширину 13 метров.

Предполагается, что у станции будет три попытки взять пробу грунта с Бенну, первая из которых состоится 20 октября 2020 года. OSIRIS-REx должен будет покинуть орбиту вокруг Бенну в середине 2021 года и доставить капсулу с грунтом к Земле 24 сентября 2023 года.


https://nplus1.ru/news/2020/08/13/osiris-rex-second-rehearsa...

Показать полностью 1
113

На следующей неделе OSIRIS-REx подлетит на 40 м к астероиду Бенну

Американский научно-исследовательский аппарат OSIRIS-REx был запущен в сентябре 2016 года. Он достиг астероида Бенну в начале декабря 2018 года и вышел на его орбиту 31 декабря. Основная цель миссии – отбор и возврат образца грунта с поверхности астероида на Землю.

Сейчас OSIRIS-REx завершает приготовления к последнему тренировочному сближению с астероидом Бенну, которое состоится 11 августа. Очередной подлет к месту будущей посадки получил название Matchpoint. Он будет аналогичен предыдущему отработочному сближению, которое состоялось в апреле. Однако на этот раз космический аппарат не сразу вернется на безопасную орбиту, а выполнит еще одно включение двигательной установки, которое выведет его на рекордно низкую высоту и позволит зависнуть над точкой посадки, двигаясь вместе с Бенну.

На следующей неделе OSIRIS-REx подлетит на 40 м к астероиду Бенну Osiris-Rex, Космос, Космонавтика, Астероид, Космические исследования, Бенну, Длиннопост

На ранних этапах планирования миссии ученые не предполагали, что поверхность астероида Бенну окажется настолько неровной и каменистой. Из-за этого программу посадки пришлось менять уже после того, как космический аппарат передал на Землю детальные снимки астероида. Согласно утвержденному плану, на последнем этапе сближения система навигации OSIRIS-REx будет ориентироваться на показания камеры, которые будет сравниваться с заранее собранной коллекцией снимков – на них специалисты вручную разметят крупные камни и другие опасные объекты.


Согласно плану тренировочного сближения 11 августа, двигатели OSIRIS-REx будут задействованы трижды для снижения высоты. Космический аппарат покинет безопасную орбиту высотой 870 м со скоростью около 0,3 км/ч. После этого он развернет руку-манипулятор, предназначенную для отбора образца грунта и начнет съемку поверхности для пополнения данных навигационной системы.

На следующей неделе OSIRIS-REx подлетит на 40 м к астероиду Бенну Osiris-Rex, Космос, Космонавтика, Астероид, Космические исследования, Бенну, Длиннопост

Во время спуска солнечные панели космического аппарата будут приподняты вверх (в форме буквы Y) для того, чтобы уменьшить площадь нижней части аппарата. Кроме того, в таком положении центр тяжести OSIRIS-REx сдвигается к головке манипулятора, который будет контактировать с поверхностью при отборе образца грунта.


На высоте 125 м OSIRIS-REx во второй раз включит двигатели, чтобы снизить скорость сближения. Третье включение произойдет на высоте 50 м. Оно должно еще сильнее затормозить аппарат и выровнять его горизонтальную скорость, чтобы аппарат оставался над выбранной посадочной площадкой на поверхности Бенну. OSIRIS-REx продолжит съемку поверхности астероида для пополнения навигационной базы данных в течение приблизительно трех минут. Когда высота полета снизится до 40 м, космический аппарат вновь включит двигатель и начнет возвращение на безопасную орбиту. Весь полет займет около четырех часов.

На следующей неделе OSIRIS-REx подлетит на 40 м к астероиду Бенну Osiris-Rex, Космос, Космонавтика, Астероид, Космические исследования, Бенну, Длиннопост

Время прохождения сигнала от Земли до астероида Бенну составляет около 16 минут, а потому специалисты не могут управлять операциями космического аппарата в реальном времени. Все необходимые команды будут загружены в OSIRIX-REx заранее, и программу сближения с астероидом он выполнит автономно. В ходе снижения будет работать только малонаправленная антенна, работающая со скоростью 40 бит/с, а потому передача снимков и собранных научных данных на Землю начнется только после возвращения аппарата на 870-метровую орбиту.


Во время следующего сближения с астероидом Бенну OSIRIS-REx должен будет отобрать с его поверхности образец пород. Это событие запланировано на 20 октября 2020 года.

источник kosmolenta / asteroidmission

Показать полностью 2
65

Создан "солнцезащитный крем" для использования в космосе

Разработка средств для защиты от радиации — одно из наиболее приоритетных направлений исследований в космической отрасли.

Создан "солнцезащитный крем" для использования в космосе Космос, Космические исследования, Радиация, Космонавтика

Синтезируя новую форму меланина, обогащенную селеном, команда американских химиков разработала биоматериал под названием селеномеланин, который мог бы защитить человеческие ткани от воздействия ультрафиолета.


Во время лабораторных экспериментов клетки, обработанные таким «кремом», демонстрировали нормальные жизненные процессы даже после получения смертельной дозы радиации.


Тесты показали, что человеческий организм может самостоятельно производить селеномеланин, если клетки получают определенные питательные вещества.


Образцы меланина в настоящее время находятся на Международной космической станции, где исследовательская группа изучает реакцию материала на радиационное облучение.


Недавно были проведены исследования с феомеланином, содержащим серу, однако, по словам ученых, новое вещество синтезировать проще.


Результаты исследования опубликованы в Journal of the American Chemical Society.

источник vokrugsveta

368

Грибной щит защитит космонавтов от радиации

Американские исследователи выяснили, что микроскопические грибы Cladosporium sphaerospermum могут быть противорадиационным щитом. Такое свойство подтвердили в ходе эксперимента на МКС: оказалось, что грибная пленка толщиной менее двух миллиметров может снизить поток радиации почти на два процента. По расчетам, чтобы довести марсианский уровень ионизирующего излучения до безопасных значений, достаточно будет «щита» толщиной 21 сантиметр. Результаты исследования опубликованы на сервисе препринтов bioRxiv.

Грибной щит защитит космонавтов от радиации Космос, МКС, Радиация, Космические исследования, Космонавтика, Длиннопост

Развитие колонии Cladosporium sphaerospermum (в левой половине чашки).

Оказавшись за пределами Земли, человек подвергается значительному воздействию радиации. Например, астронавты за время работы на МКС в среднем получают дозу в 144 миллизиверта, а для участника марсианской экспедиции эта цифра всего за год составит 400 миллизивертов. На поверхности Земли облучение намного менее интенсивное: средняя годичная доза составляет 6,3 миллизиверта.


Хотя влияние космического излучения на здоровье остается плохо изученным, специалисты не сомневаются, что от него необходимо ограждаться. Однако создание механических защитных щитов требует много материалов, в то время как объем полезной нагрузки, которую можно взять с собой в космос, ограничен.


Оригинальное решение этой проблемы предложили Грэм Шанк (Graham K. Shunk) и Ксавье Гомес (Xavier R. Gomez). Первый из них сейчас учится в одной из школ Северной Каролины, а второй поступил в местный университет. Они заметили, что некоторые живые организмы успешно справляются с воздействием радиации. Отдельные виды грибов даже научились поглощать ионизирующее гамма-излучение с помощью пигмента меланина и использовать его для производства собственной биомассы в процессе радиосинтеза. Среди них — Cladosporium sphaerospermum, некоторые штаммы которого выживают даже в разрушенном реакторе Чернобыльской АЭС.


Шанк и Гомес предположили, что слой таких грибов может стать отличным антиадиационным щитом для космических путешественников и марсианских колонистов. Одно из главных его преимуществ заключается в том, что грибы можно вырастить на месте из образца весом несколько граммов, а не везти с собой много расходных материалов типа алюминия или нержавеющей стали.


Эта идея позволила исследователям выиграть конкурс космических инноваций, и в декабре 2018 года колония C. sphaerospermum отправилась на МКС. В течение 30 дней счетчики Гейгера фиксировали поток ионизирующего излучения через две половины чашки Петри, одна из которых была заселена грибами, а вторая была контрольной (ее заполнили агаром).


Колония C. sphaerospermum отлично перенесли заморозку во время полета на орбиту и на МКС быстро начала разрастаться. По мере того, как слой грибов становился толще, радиационный поток через него сокращался. В течение первых 24 часов уровень радиации под «грибной» половиной чашки Петри был на 0,5 процента ниже, чем под контрольной. Однако к концу эксперимента разница увеличилась примерно до двух процентов. Грибы загораживали лишь одну сторону счетчика Гейгера, так что, если бы они окружали его полностью, эту цифру можно было бы удвоить.


Хотя снижение радиационного потока на несколько процентов может показаться незначительным, следует отметить, что этого результата удалось добиться за счет тонкой грибной пленки толщиной 1,7 миллиметра. Согласно расчетам, чтобы снизить поток радиации на Марсе до земных уровней, потребуется грибной щит толщиной 21 сантиметр. По мнению авторов, для его создания лучше всего смешать грибы с марсианским грунтом и периодически поливать талой водой из полярных шапок. Другой вариант — создание композитного материала из местного грунта в сочетании с выделенным из грибов пигментов меланином. Для зашиты от излучения достаточно будет девятисантиметрового слоя такого композита.


Корейские ученые обнаружили способ защитить мышей от лучевой болезни. Они продемонстрировали, что наночастицы диоксида церия с поверхностным слоем смешанного оксида марганца повышают каталитическую активность против реакционноспособных кислородных частиц — одного из косвенных механизмов воздействия радиации на живые организмы. В эксперименте они повысили уровень выживания мышей после высокой дозы радиации до 67 процентов.


источник nplus1

Показать полностью
231

Зонд Hayabusa 2 после доставки капсулы с грунтом астероида Рюгу направится к другой цели

В продолжении поста Грунт с астероида Рюгу доставят на Землю в декабре

Японское космическое агентство (JAXA) обсуждает варианты продления миссии Hayabusa 2. Напомним, аппарат был отправлен к астероиду Рюгу, который тщательно исследовал, взял два образца грунта и «везет» их на Землю. Он сбросит капсулу с образцами на австралийский полигон 6 декабря этого года. И в отличие от своего предшественника Hayabusa не будет сгорать в атмосфере Земли, а продолжит свой путь.

Зонд Hayabusa 2 после доставки капсулы с грунтом астероида Рюгу направится к другой цели Хаябуса-2, Космос, Jaxa, Asa, Астероид, Рюгу

Ученые и инженеры миссии рассматривают дальнейшие цели Hayabusa 2. Список возможных кандидатов на посещение сузился до двух. Это астероиды 2001 AV43 и 1998 KY26. Оба астероида достаточно небольшие и быстро вращающиеся, они мало изучены. У миссии есть техническая возможность добраться до них с учетом нынешней орбиты и гравитационных маневров.

Зонд Hayabusa 2 после доставки капсулы с грунтом астероида Рюгу направится к другой цели Хаябуса-2, Космос, Jaxa, Asa, Астероид, Рюгу

источник / твит

463

Грунт с астероида Рюгу доставят на Землю в декабре

Автоматический японский аппарат Hayabusa 2 (Хаябуса 2) доставит на Землю образцы пород, взятых на астероиде Рюгу, в конце нынешнего года.

Грунт с астероида Рюгу доставят на Землю в декабре Хаябуса-2, Космос, Jaxa, Asa, Астероид, Рюгу

Исследовательский зонд Hayabusa 2 отправился к названному космическому телу еще в 2014 году. Летом 2018-го аппарат достиг цели своей миссии.


В рамках научной программы станция дважды совершила успешную посадку на поверхность астероида Рюгу. При этом были собраны образцы грунта на поверхности объекта, а также под поверхностным слоем. Для забора пород специалисты произвели на астероиде взрыв: с борта Hayabusa 2 был сброшен медный снаряд весом 2 кг.


В обратный путь на Землю зонд отправился в ноябре прошлого года. Как теперь сообщается, полученные образцы станция доставит на нашу планету 6 декабря.

Грунт с астероида Рюгу доставят на Землю в декабре Хаябуса-2, Космос, Jaxa, Asa, Астероид, Рюгу

Если все операции по возвращению пройдут штатно, учёные получат в своё распоряжение ценнейший материал, который, возможно, позволит получить новую информацию об эволюции Солнечной системы.


Отметим, что астероид Рюгу был открыт в мае 1999 года. Он принадлежит к тёмному спектральному классу C; размер в поперечнике составляет около 920 метров.

источник 3dnews / jaxa / kyodonews

Показать полностью 1
611

Пролет астероида Паллада в ночь на 1 июля

Пролет астероида Паллада в ночь на 1 июля Астрономия, Астрофото, Астероид, Паллада, Телескоп, Космос, Гифка

В гифке собрано 4 часа съемки подряд минутными экспозициями с 23:00 до 3:00 МСК. Расстояние 385 млн. км от Земли. Астероид достаточно яркий (9.6 зв) и в любительский телескоп прекрасно отыщется. В данный момент летит по созвездию Лисичка.

Оборудование:

Телескоп: Sky-Watcher Quattro-8S

Монтировка: Sky-Watcher NEQ6 Pro

Камера: ZWO ASI1600MM-Cool

Телескоп-гид: Celestron 80/400

Камера-гид: ZWO ASI120MM

Корректор комы: GPU f/4

Фильтры: Baader Luminance 1.25"

Кадры: Luminance - 226x60c
Место съемки: Азов

Красная зона засветки.

63

Спутник астероида, к которому отправится миссия по защите Земли, получил название Диморфос

NASA и ESA в рамках программ по планетарной защите продолжают разрабатывать свои связанные астероидные миссии. В 2022 году NASA отправит к паре астероидов миссию Double Asteroid Redirection Test (DART), которая должна будет продемонстрировать возможности технологии отклонения потенциально опасного объекта. А спустя два года к этой же паре отправится миссия ESA Hera, которая изучит следы воздействия DART.

Спутник астероида, к которому отправится миссия по защите Земли, получил название Диморфос NASA, Esa, Астероид, Космос, Космические исследования, Длиннопост

Астероидная пара интересна тем, что представляет собой замкнутую систему. Основной астероид имеет размер около 780 метров, он называется Дидимос, а его спутник размером 160 метров не имел ранее собственного названия. Теперь Международный астрономический союз дал ему имя Диморфос. Именно он подвергнется удару со стороны аппарата DART, который должен изменить орбиту мини-луны вокруг Дидимоса и создать на ее поверхности ударный кратер. Процесс удара будет снимать кубсат, который DART перед этим развернет.

Спутник астероида, к которому отправится миссия по защите Земли, получил название Диморфос NASA, Esa, Астероид, Космос, Космические исследования, Длиннопост

А ESA затем отправит свою миссию Hera для исследования последствий удара. Hera также развернет два кубсата для подробных исследований, они изучат структуру астероида и оценят силу воздействия, его эффект. Эта технология может быть масштабирована и должна пригодиться для будущих операций по отклонению траекторий полета более крупных тел, которые потенциально могут угрожать Земле.

Спутник астероида, к которому отправится миссия по защите Земли, получил название Диморфос NASA, Esa, Астероид, Космос, Космические исследования, Длиннопост

Дидимос стал хорошей моделью для отработки этой технологии в минимальном масштабе с минимальными затратами. Он был открыт в 1996 году, а в 2003-м на его орбите нашли мини-луну.

источник / nasa

Показать полностью 1
667

Ржавчина отлично блокирует космическую радиацию

К такому выводу пришли ученые Университета штата Северная Каролина и компании Lockheed Martin. В ходе совместного исследования они выяснили, что окисленный металл, в особенности оксид гадолиния(III), блокирует больше излучения, чем любой другой экранирующий материал.


“Расчеты прохождения излучения показывают, что использование порошкового оксида металла обеспечивает экранирование, сравнимое с обычным металлическим экраном. При низких энергиях порошок оксида металла уменьшает проникновение гамма-излучения в электронику в 300 раз и сокращает вред от нейтронного излучения на 225%”, - говорит Майк ДеВанзо, ведущий автор исследования.


Ржавчину смешивают с полимером, а затем превращают в тонкую и гибкую экранирующую пленку, которую можно наносить на отдельные электроприборы, корпуса космических аппаратов или даже костюмы астронавтов. Важным достоинством такого “ржавого” экранирования является малый вес. При равной массе, новая защита оказывается на 30% эффективнее той, что используется сегодня. Это значит, что вес и объем экранов можно снизить на 30%, но качество защиты при этом не снизится. Также оксидные частицы намного дешевле чистого металла. Все эти факторы позволяют снизить стоимость космической электроники и удешевить запуски за счет снижения веса аппаратов.

Ржавчина отлично блокирует космическую радиацию Lockheed Martin, Космос, Исследования, Радиация

В данный момент исследователи продолжают тестировать и дорабатывать свою технологию. В ближайшем будущем они планируют найти отраслевых партнеров, которые помогут начать коммерческое производство экранирующего материала для космоса.

ссылка 1, 2

79

Космонавт сможет слетать на Марс только раз в жизни, заявил ученый

Космонавт сможет слетать на Марс только раз в жизни, заявил ученый Марс, Космос, Радиация, МКС

Допустимая за карьеру доза радиации позволяет космонавту слетать на Марс только раз в жизни или провести в сумме 4 года на Международной космической станции (МКС), заявил в интервью заведующий отделом радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем РАН Вячеслав Шуршаков.


"На Марс можно слетать только раз в жизни", - сказал он.


По словам учёного, доза радиации, получаемая космонавтом, зависит от множества факторов, среди которых фаза цикла солнечной активности, защита корабля, наличие радиационного убежища и локальной защиты.


"Если взять в среднем, то космонавт за полет на Марс получит примерно 1 зиверт, то есть выберет всю допустимую за карьеру дозу. Но, оговорюсь, это с учетом современных космических технологий и без учета невыясненного до конца влияния на здоровье тяжелых заряженных частиц", - добавил он.


В связи с этим Шуршаков задаётся вопросом: кого посылать на Марс? "Если новичка, то он сразу же наберет допустимую за жизнь дозу. Если опытного, то он превысит допустимую дозу и это приведет к сокращению его жизни на несколько лет", - пояснил он.


Учёный также сообщил, что за всю жизнь космонавт может суммарно пробыть на МКС не более 4 лет. "С учетом возможных солнечных вспышек, пролетов над Бразильской магнитной аномалией и наземных рентгеновских процедур космонавт может пробыть на МКС суммарно не более 4 лет (примерно 1460 суток – ред.)", - сказал он.


Рекорд по суммарной длительности космических полётов принадлежит российскому космонавту Геннадию Падалке, который провёл на орбите 878 суток.


Источник

178

Рентгеновское зрение — смотрим на небо вместе с астрономом

Российско-немецкий проект «СПЕКТР РГ» успешно добрался до точки Лагранжа и начинает исследовать небо в рентген-диапазоне. Астроном Кирилл Масленников предлагает представить чтобы мы увидели, если бы человек обладал возможностью видеть в этом коротковолновом диапазоне.


00:45 Спектр РГ прибыл в точку Лагранжа

01:23 Все люди слепые и глухие. Ограниченность восприятия спектра волн.

02:40 Солнце в рентгене, солнечная корона

04:10 Тормозное излучение

04:20 Синхротронное излучение

04:40 обратный комптон-эффект

05:40 Созвездие скорпиона. Скорпион X-1

06:05 Тесные двойные звезды

07:18 Полость Роша

08:15 Аккреционный диск двойных звезд

09:45 Черные дыры

10:10 Остатки сверхновых звезд. Плереоны

10:36 Межгалактический горячий газ

11:33 Рентгеновские вспышки

43

Новая решетка черенковских телескопов в Чили для регистрации гамма-лучей из космоса

В нашумевшем сериале Чернобыль, есть момент, когда светящийся синим воздух над АЭС назвали эффектом Черенкова. На самом деле в воздухе этого эффекта быть не могло, это свечение, которое возникает в плотных прозрачных средах при прохождении через них высокоэнергетических частиц. Его можно наблюдать, например, в охлаждающей жидкости действующего реактора под воздействием гамма-излучения.
Но ещё, гамма-лучи испускаются самыми горячими экстремальными объектами Вселенной — сверхмассивными черными дырами, сверхновыми и, возможно, даже остатками Большого Взрыва. Для регистрации гамма-излучения очень высоких энергий построят целую решетку черенковских телескопов CTA в Чили.
А в конце ролика пулковский астроном Кирилла Масленникова дает комментарии относительно  засветки от спутников глобального интернета Илона Маска, он не считает, что они могут стать помехой для астрономических наблюдений.

195

Парный астероид или стоит присмотреться.

В свое время Базз Олдрин предложил идею циклера - космического транспорта принцип действия которого не предполагает никаких двигателей, разве что двигателей коррекции. Летаешь себе под воздействием гравитации, и, если грамотно подобрать первоначальную орбиту, то можно периодически пролетать очень близко от необходимых небесных тел. Что весьма экономично, с одной стороны, но часто очень долго с другой. Например запустить циклер Земля-Марс. В нужный момент - стартовали с Земли, прицепились к нему, в районе Марса отцепились. Если на циклере сразу создать все условия, то полет может быть очень комфортным и не надо тащить все это непосредственно при пуске. Но чтоб обеспечить необходимые условия нужна большая масса и объемы, тут как нельзя подходят астероиды - наделал дырок-тоннелей, затащил все ништяки внутрь и летай себе. От радиации защита вообще великолепная, производство водички и кислорода из льда наладить, натыкать снаружи батарей и выращивать на борту хлореллу да мясо в чашках Петри. Получается вот такая картинка, ну примерно. ;)

Парный астероид или стоит присмотреться. Астероид, Колония, Циклер, Межпланетные перелеты, Длиннопост, Моё, Гифка, Kerbal Space Program

Самая большая проблема - гравитация. Без нее человекам - никуда, да и не только человекам. Что же делать - раскрутить астероид, но на это уйдет прорва горючки. Можно попробовать использовать топливо добытое с самого астероида - греть пыль и лед в пекле атомного реактора и дуть им в нужную сторону. Ну, или использовать солнечные коллекторы для нагрева рабочего тела. Но и эта идея не айс. Астероид большой ускорить его вращение сложно, а если потом центробежная сила превысит силу сцепления породы и гравитацию самого камня, а она превысит, гравитацию быстро, силу "склейки" породы потом. Астероиды далеко не монолит. Значит необходимо как-то укреплять.

К чему это я все веду -  есть такой камушек 2017 YE5. Небольшой, около 1 км. Он пересекает орбиты Марса и Земли, может приближаться к Венере на 0,09! АЕ (14 млн.км), что близко. Интересное то, что астероид двойной и состоит из 2 тел размером около 900 метров каждое, с периодом обращения около центра масс 22 часа, приблизительно. Расстояние между ними очень мало не сильно больше километра. Это подтвердили радиолокационный наблюдения, когда он пролетал 21.06.2018  г. всего в 6 млн.км от Земли. Орбиту Марса он пересечет 30.07.2018 г. Всего в 7,5 млн.км.

Парный астероид или стоит присмотреться. Астероид, Колония, Циклер, Межпланетные перелеты, Длиннопост, Моё, Гифка, Kerbal Space Program

Прилететь, закопаться, укрепить астероид тросами и плавленым местным железом. Причем оба, потом соединить их тросом и раскрутить. Плюс - большое плечо вращения позволит нивелировать действие кориолисовых сил. Циклер-колония готов! Недостаток его в том, что он имеет очень вытянутую орбиту и в следующий раз пролетит около Земли только в 2046 году. Но не беда - камней в космосе много, если сделать много циклеров - то можно спокойно выбирать.

У меня все. Всем спасибо.

Показать полностью 1
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: