태양 복사로부터 우주선을 보호하는 방법. 자연 방사선 배경

행성 간 비행이 현실이더라도 과학자들은 순전히 생물학적 관점에서 볼 때 인체에 점점 더 많은 위험이 기다리고 있다고 점점 더 말하고 있습니다. 전문가들은 강력한 우주 방사선을 주요 위험 중 하나로 꼽습니다. 예를 들어 화성과 같은 다른 행성에서는 이 방사선이 알츠하이머병의 발병을 상당히 가속화할 정도입니다.

"우주 방사선은 미래의 우주 비행사에게 매우 심각한 위협이 됩니다. 우주 방사선 노출이 암과 같은 건강 문제로 이어질 수 있다는 가능성은 오랫동안 인식되어 왔습니다."라고 University Medical Center의 신경학자인 Kerry O'Banion 박사는 말합니다. 로체스터 " 우리의 실험은 또한 방사선이 알츠하이머병과 관련된 뇌 변화의 가속화를 유발한다는 사실을 확실하게 입증했습니다."

과학자들에 따르면 모든 우주 공간은 말 그대로 방사선으로 스며드는 반면, 두꺼운 지구의 대기는 지구를 방사선으로부터 보호합니다. ISS로의 단기 비행 참가자들은 공식적으로는 지구 중력의 보호 돔이 여전히 작동하는 낮은 궤도에 있지만 이미 방사선의 영향을 느낄 수 있습니다. 방사선은 특히 방사선 입자가 방출되면서 태양에서 플레어가 발생하는 순간에 활성화됩니다.

과학자들은 NASA가 이미 우주 방사선으로부터 인간을 보호하는 것과 관련된 다양한 접근 방식을 긴밀히 연구하고 있다고 말합니다. 우주국은 25년 전에 처음으로 “방사선 연구”에 자금을 지원하기 시작했습니다. 현재 이 분야의 이니셔티브의 상당 부분은 지구와 같은 대기 돔이 없는 붉은 행성의 가혹한 방사선으로부터 미래의 우주 비행사를 보호하는 방법에 대한 연구와 관련이 있습니다.

이미 전문가들은 화성의 방사선이 유발하는 가능성이 매우 높다고 말합니다. 종양학적 질병. 소행성 근처에는 훨씬 더 많은 양의 방사선이 있습니다. NASA는 2021년에 인간이 참여하는 소행성 탐사를 계획하고 있으며, 늦어도 2035년에는 화성 탐사를 계획하고 있음을 상기시켜 드립니다. 화성으로의 여행과 화성에서 약간의 시간을 보내려면 약 3년이 걸릴 수 있습니다.

NASA에 따르면 이제 다음과 같은 사실이 입증되었습니다. 우주 방사선암뿐만 아니라 질병도 유발합니다. 심혈관계의, 근골격계 및 내분비계. 이제 로체스터의 전문가들은 또 다른 위험 벡터를 확인했습니다. 연구에 따르면 다량의 우주 방사선이 신경 퇴행과 관련된 질병을 유발하고 특히 알츠하이머병 발병에 기여하는 과정을 활성화시키는 것으로 나타났습니다. 전문가들은 또한 우주 방사선이 중심에 어떤 영향을 미치는지 연구했습니다. 신경계사람.

실험을 바탕으로 전문가들은 우주의 방사성 입자가 놀라운 침투 능력을 가진 철 원자의 핵을 구조적으로 가지고 있다는 사실을 확인했습니다. 이것이 바로 그들을 방어하는 것이 놀라울 정도로 어려운 이유이다.

지구상에서 연구자들은 특수 입자 가속기가 위치한 롱아일랜드의 미국 브룩헤이븐 국립 연구소에서 우주 방사선 시뮬레이션을 수행했습니다. 실험을 통해 연구자들은 질병이 발생하고 진행되는 기간을 결정했습니다. 그러나 지금까지 연구자들은 실험용 쥐를 대상으로 실험을 진행해 왔으며, 이를 화성으로 비행하는 동안 사람이 받는 방사선량과 비슷한 수준의 방사선에 노출시켰습니다. 실험 후 거의 모든 쥐는 뇌의인지 시스템 기능에 장애를 겪었습니다. 심혈관계 기능의 장애도 지적되었습니다. 임박한 알츠하이머병의 확실한 징후인 단백질인 베타-아밀로이드 축적의 초점이 뇌에서 확인되었습니다.

과학자들은 아직 우주 방사선에 대처하는 방법을 모른다고 말하지만, 미래의 우주 비행을 계획할 때 방사선이 가장 심각한 주의를 기울여야 할 요소라고 확신합니다.

우주는 방사성이다. 방사선으로부터 숨는 것은 단순히 불가능합니다. 당신이 모래 폭풍 한가운데 서 있고, 작은 자갈의 소용돌이가 당신 주위를 끊임없이 소용돌이치며 당신의 피부를 아프게 한다고 상상해 보십시오. 이것이 우주 방사선의 모습입니다. 그리고 이 방사선은 상당한 해를 끼칩니다. 그러나 문제는 자갈이나 흙 조각과 달리 이온화 방사선이 사람의 살점에서 튕겨나가지 않는다는 것입니다. 그것은 대포알이 건물을 통과하는 것처럼 그녀를 통과합니다. 그리고 이 방사선은 상당한 해를 끼칩니다.

지난 주 로체스터 대학 의료 센터의 과학자들은 우주비행사가 화성에서 노출될 수 있는 은하 방사선에 장기간 노출되면 알츠하이머병의 위험이 증가할 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다.

이 연구에 대한 언론 보도를 읽으면서 호기심이 생겼습니다. 우리는 반세기 넘게 사람들을 우주로 보내왔습니다. 우리는 전 세대의 우주 비행사들을 따라갈 기회가 있습니다. 이 사람들이 어떻게 늙고 죽는지 말입니다. 그리고 우리는 오늘날 우주로 비행하는 사람들의 건강 상태를 지속적으로 모니터링합니다. 과학 작품로체스터 대학에서 수행된 것과 마찬가지로 생쥐 및 쥐와 같은 실험실 동물을 대상으로 수행됩니다. 이는 우리가 미래를 준비하는 데 도움이 되도록 설계되었습니다. 그러나 우리는 과거에 대해 무엇을 알고 있습니까? 방사선이 이미 우주에 있었던 사람들에게 영향을 미쳤습니까? 현재 궤도에 있는 사람들에게는 어떤 영향을 미치나요?

오늘날의 우주 비행사와 미래의 우주 비행사 사이에는 한 가지 중요한 차이점이 있습니다. 차이점은 지구 자체입니다.

우주 방사선이라고도 불리는 은하계 우주 방사선은 연구자들 사이에서 가장 큰 우려를 불러일으키는 물질입니다. 그것은 초신성 형성의 결과로 생성될 수 있는 입자와 원자 조각으로 구성됩니다. 이 방사선의 대부분(약 90%)은 수소 원자에서 찢어진 양성자로 구성됩니다. 이 입자들은 거의 빛의 속도로 은하계를 통과하여 날아갑니다.

그리고 그들은 지구를 공격합니다. 우리 행성에는 우주 방사선의 영향으로부터 우리를 보호하는 몇 가지 방어 메커니즘이 있습니다. 첫째, 지구 자기장은 일부 입자를 밀어내고 다른 입자를 완전히 차단합니다. 이 장벽을 극복한 입자는 대기 중의 원자와 충돌하기 시작합니다.

큰 레고 타워를 계단 아래로 던지면 작은 조각으로 부서져 새로운 단계를 밟을 때마다 날아갑니다. 우리 대기와 은하 방사선에서도 거의 같은 일이 일어납니다. 입자는 원자와 충돌하고 부서져 새로운 입자를 형성합니다. 이 새로운 입자들은 다시 뭔가에 부딪치고 다시 부서집니다. 그들이 내딛는 모든 단계에서 그들은 에너지를 잃습니다. 입자의 속도가 느려지고 점차 약해집니다. 그들이 지구 표면에서 "멈추게" 되면, 그들은 더 이상 이전에 소유했던 강력한 은하 에너지를 보유하지 않게 됩니다. 이 방사선은 훨씬 덜 위험합니다. 작은 레고 조각은 조립된 타워보다 훨씬 약합니다.

우리가 우주로 보낸 모든 우주 비행사들은 적어도 부분적으로는 여러 면에서 지구의 보호 장벽의 혜택을 받았습니다. Francis Cucinotta가 이에 대해 나에게 말했습니다. 그는 방사선이 인간에게 미치는 영향을 연구하는 NASA 프로그램의 과학 책임자입니다. 이 사람은 바로 방사선이 우주비행사에게 얼마나 해로운지 말해 줄 수 있는 사람입니다. 그에 따르면, 달까지 가는 아폴로 비행을 제외하고 인간은 지구 자기장의 영향을 받아 우주에 존재합니다. 예를 들어, 국제 우주 정거장은 대기권 위에 있지만 여전히 1차 방어선 깊은 곳에 있습니다. 우리 우주비행사들은 우주 방사선에 완전히 노출되지 않았습니다.

게다가 그들은 상당히 짧은 시간 동안 그러한 영향을 받습니다. 우주로의 가장 긴 비행은 약간 지속되었습니다. 1년 이상. 그리고 방사선으로 인한 손상은 누적 효과가 있기 때문에 이는 중요합니다. ISS에서 6개월을 보낼 때 (아직 이론상으로는) 다년간에 걸쳐 화성으로 여행을 떠날 때보다 위험이 훨씬 적습니다.

그러나 흥미롭고 매우 놀라운 점은 이러한 모든 보호 메커니즘이 갖추어져 있음에도 불구하고 방사선이 우주 비행사에게 부정적인 영향을 미치는 것을 보고 있다는 것입니다.

매우 불쾌한 것은 백내장입니다. 눈의 수정체가 흐려지는 현상입니다. 흐린 수정체를 통해 눈에 들어오는 빛의 양이 적기 때문에 백내장이 있는 사람은 잘 볼 수 없습니다. 2001년에 Cucinotta와 그의 동료들은 우주비행사의 건강에 대해 진행 중인 연구에서 얻은 데이터를 조사하고 다음과 같은 결론을 내렸습니다. 다음 결론에. 더 많은 양의 방사선에 노출된 우주비행사(우주에서 더 많은 시간을 비행했거나 임무*의 성격 때문에)는 낮은 양의 방사선을 받은 우주 비행사보다 백내장이 발생할 가능성이 더 높았습니다.

암 발병 위험도 증가할 가능성이 있지만, 이 위험도를 정량적이고 정확하게 분석하는 것은 어렵습니다. 사실 우리는 우주 비행사가 어떤 유형의 방사선에 노출되는지에 대한 역학 데이터가 없습니다. 우리는 히로시마와 나가사키의 원자폭탄 이후 암 발생 건수를 알고 있지만 이 방사선은 은하 방사선과 비교할 수 없습니다. 특히 Cucinotta는 고주파 입자 이온, 즉 고원자, 고에너지 입자에 대해 가장 우려하고 있습니다.

이것은 매우 무거운 입자이며 매우 빠르게 움직입니다. 지구 표면에서 우리는 그 영향을 경험하지 않습니다. 그것들은 우리 행성의 보호 메커니즘에 의해 걸러지고, 억제되고, 조각조각 부서집니다. 그러나 고주파 이온은 방사선 전문의가 익숙한 방사선보다 더 많은 피해와 다양한 피해를 유발할 수 있습니다. 과학자들이 우주비행 전후의 우주비행사의 혈액 샘플을 비교하기 때문에 우리는 이를 알고 있습니다.

Cucinotta는 이것을 비행 전 점검이라고 부릅니다. 과학자들은 궤도에 진입하기 전에 우주비행사로부터 혈액 샘플을 채취합니다. 우주비행사가 우주에 있을 때 과학자들은 채취한 혈액을 여러 부분으로 나누어 다양한 수준의 감마선에 노출시킵니다. 이것은 우리가 때때로 지구에서 접하는 유해한 방사선과 같습니다. 그런 다음 우주비행사가 돌아오면 감마선 혈액 샘플을 우주에서 그에게 실제로 일어난 일과 비교합니다. Cucinotta는 “우리는 서로 다른 우주비행사들 사이에서 2~3배의 차이를 보고 있습니다.”라고 말했습니다.

이미 언급했듯이 미국인들이 우주 프로그램을 시작하자마자 그들의 과학자 James Van Allen은 다소 중요한 발견을 했습니다. 그들이 궤도에 발사한 최초의 미국 인공위성은 소련 인공위성보다 훨씬 작았지만 Van Allen은 여기에 가이거 계수기를 부착할 생각을 했습니다. 이로써 19세기 말에 표현된 내용이 공식적으로 확인되었다. 뛰어난 과학자 니콜라 테슬라(Nikola Tesla)는 지구가 강렬한 방사선 띠로 둘러싸여 있다는 가설을 세웠습니다.

우주비행사 윌리엄 앤더스가 촬영한 지구 사진

Apollo 8 임무 중(NASA 기록 보관소)

그러나 테슬라는 학계에서 엄청난 괴짜, 심지어 미치광이로 여겨졌기 때문에 태양이 생성하는 거대한 전하에 대한 그의 가설은 오랫동안 보류되었고, '태양풍'이라는 용어는 미소만 불러일으켰을 뿐입니다. . 그러나 Van Allen 덕분에 Tesla의 이론이 부활했습니다. Van Allen과 다른 여러 연구자들의 주도로 우주의 방사선 벨트는 지구 표면 위 800km에서 시작하여 최대 24,000km까지 확장된다는 것이 확립되었습니다. 방사선 수준은 다소 일정하므로 들어오는 방사선은 나가는 방사선과 거의 동일해야 합니다. 그렇지 않으면 오븐처럼 지구를 "구울" 때까지 축적되거나 건조될 것입니다. 이번 기회에 Van Allen은 다음과 같이 썼습니다. “방사선 벨트는 태양으로부터 지속적으로 보충되어 대기로 흘러가는 새는 용기에 비유될 수 있습니다. 태양 입자의 상당 부분이 용기에 넘쳐 튀어 특히 극지방에서 튀어나와 극광, 자기 폭풍 및 기타 유사한 현상을 일으킵니다.”

Van Allen 벨트의 복사는 태양풍에 따라 달라집니다. 게다가 그들은 이 방사선을 자기 내부에 집중시키는 것처럼 보입니다. 그러나 그들은 태양에서 직접 나온 것만 집중할 수 있기 때문에 또 다른 질문이 남아 있습니다. 나머지 우주에는 얼마나 많은 방사선이 있습니까?

외기권에서 대기 입자의 궤도(dic.academic.ru)

달에는 Van Allen 벨트가 없습니다. 그녀에게는 보호적인 분위기도 없습니다. 모든 태양풍에 개방되어 있습니다. 달 탐사 중에 강한 태양 플레어가 발생했다면 엄청난 양의 방사선 흐름으로 인해 캡슐과 우주 비행사들이 하루를 보낸 달 표면 부분에서 모두 소각되었을 것입니다. 이 방사선은 위험할 뿐만 아니라 치명적입니다!

1963년에 소련의 과학자들은 영국의 유명한 천문학자인 버나드 로벨(Bernard Lovell)에게 우주 방사선의 치명적인 영향으로부터 우주비행사를 보호할 수 있는 방법을 모른다고 말했습니다. 이는 러시아 장치의 훨씬 두꺼운 금속 껍질조차도 방사선에 대처할 수 없음을 의미했습니다. 미국 캡슐에 사용되는 가장 얇은(거의 호일과 같은) 금속이 어떻게 우주비행사를 보호할 수 있을까요? NASA는 이것이 불가능하다는 것을 알고 있었습니다. 우주 원숭이들은 귀환한 지 10일도 채 안 되어 사망했지만 NASA는 우리에게 이를 알리지 않았습니다. 진짜 이유그들의 죽음.

원숭이 우주비행사(RGANT 아카이브)

대부분의 사람들, 심지어 우주에 대해 잘 아는 사람들조차도 우주 공간에 치명적인 방사선이 스며들고 있다는 사실을 인식하지 못합니다. 이상하게도 (또는 아마도 추측할 수 있는 이유로) 미국의 "우주 기술 그림 백과사전"에는 "우주 방사선"이라는 문구가 한 번도 나오지 않습니다. 그리고 일반적으로 미국 연구자(특히 NASA와 관련된 연구자)는 이 주제를 1마일 떨어진 곳에서 피합니다.

한편 러벨은 우주 방사선에 대해 잘 알고 있는 러시아 동료들과 이야기를 나눈 뒤 자신이 가지고 있는 정보를 NASA의 휴 드라이든(Hugh Dryden) 행정관에게 보냈으나 그는 이를 무시했다.

달을 방문한 것으로 알려진 우주비행사 중 한 명인 콜린스는 그의 책에서 우주 방사선을 단 두 번만 언급했습니다.

"적어도 달은 지구의 밴 앨런대(Van Allen belts)보다 훨씬 멀리 떨어져 있었습니다. 이는 그곳에 간 사람들에게는 상당한 양의 방사선이 노출되고, 남아 있는 사람들에게는 치사량을 의미했습니다."

“따라서 지구를 둘러싸고 있는 밴 앨런(Van Allen) 방사선대와 태양 플레어 가능성에 대해 승무원이 증가된 방사선량에 노출되는 것을 방지하려면 이해와 준비가 필요합니다.”

그렇다면 “이해하고 준비한다”는 것은 무엇을 의미하는가? 이것은 Van Allen 벨트 너머의 나머지 공간에는 방사선이 없다는 것을 의미합니까? 아니면 NASA가 탐사에 대한 최종 결정을 내린 후 태양 플레어로부터 보호하기 위한 비밀 전략을 가지고 있었습니까?

NASA는 단순히 태양 플레어를 예측할 수 있다고 주장했으며, 따라서 플레어가 예상되지 않고 방사선 위험이 최소화될 때 우주 비행사를 달에 보냈습니다.

암스트롱과 올드린이 우주에서 작업을 하고 있는 동안

달 표면에서, 마이클 콜린스

궤도에 배치됨(NASA 아카이브)

하지만 다른 전문가들은 “향후 최대 방사선량이 발생하는 대략적인 날짜와 그 밀도만 예측하는 것은 가능하다”고 말합니다.

그럼에도 불구하고 소련의 우주 비행사 레오노프는 1966년에 초무거운 리드 슈트를 입고 우주 공간으로 나갔습니다. 하지만 불과 3년 만에 미국 우주비행사달 표면에 뛰어 올랐는데 초중형 우주복을 입은 것이 아니라 오히려 그 반대였습니다! 어쩌면 수년에 걸쳐 NASA의 전문가들이 방사선으로부터 확실하게 보호할 수 있는 일종의 초경량 소재를 찾아냈을까요?

그러나 연구자들은 적어도 아폴로 10호, 아폴로 11호, 아폴로 12호가 흑점의 수와 그에 따른 태양 활동이 최대치에 가까워지는 기간에 정확하게 출발했다는 사실을 갑자기 발견했습니다. 일반적으로 인정되는 이론상 최대 태양주기 20은 1968년 12월부터 1969년 12월까지 지속되었습니다. 이 기간 동안 아폴로 8호, 아폴로 9호, 아폴로 10호, 아폴로 11호, 아폴로 12호 임무는 밴 앨런 벨트의 보호 구역을 넘어 지구월 공간으로 진입한 것으로 추정됩니다.

월별 그래프에 대한 추가 연구에 따르면 단일 태양 플레어는 11년 주기에 걸쳐 자발적으로 발생하는 무작위 현상입니다. 또한 주기의 "낮은" 기간에는 짧은 기간에 많은 수의 발병이 발생하고 "높은" 기간에는 매우 적은 수의 발병이 발생합니다. 그러나 중요한 것은 주기 중 언제든지 매우 강력한 발병이 발생할 수 있다는 것입니다.

아폴로 시대에 미국 우주비행사들은 우주에서 거의 90일을 보냈습니다. 예측할 수 없는 태양 플레어로 인한 방사선은 15분 이내에 지구나 달에 도달하므로 이를 방지할 수 있는 유일한 방법은 납 용기를 사용하는 것입니다. 하지만 로켓의 힘이 그런 것을 들어 올리기에 충분하다면 초과 중량, 그렇다면 왜 0.34기압의 작은 캡슐(문자 그대로 0.1mm의 알루미늄)에 담아 우주로 가야만 했을까요?

Apollo 11 승무원에 따르면 "mylar"라고 불리는 보호 코팅의 얇은 층조차도 너무 무거워서 달 착륙선에서 긴급하게 제거해야 했다는 사실에도 불구하고 그렇습니다!

NASA는 상황에 맞게 조정했지만 강철이 아닌 납으로 캐스팅하여 달 탐사를 위해 특별한 사람을 선택한 것 같습니다. 이 문제를 연구한 미국 연구자인 랄프 르네(Ralph Rene)는 완료된 것으로 추정되는 각각의 달 탐사가 태양 활동의 영향을 얼마나 자주 받아야 하는지 계산하는 데 너무 게으르지 않았습니다.

그건 그렇고, NASA의 권위있는 직원 중 한 명 (고유 물리학 자) Bill Modlin은 그의 작품 "성간 여행 전망"에서 솔직하게 다음과 같이보고했습니다. "태양 플레어는 대부분의 우주와 동일한 에너지 범위에서 GeV 양성자를 방출 할 수 있습니다. 입자이지만 훨씬 더 강렬합니다. 방사선 증가로 인한 에너지 증가는 GeV 양성자가 수 미터의 물질을 관통하기 때문에 특별한 위험을 초래합니다... 양성자 방출과 함께 발생하는 태양 (또는 항성) 플레어는 방사선을 제공하는 행성 간 공간에서 주기적으로 발생하는 매우 심각한 위험입니다. 태양에서 지구까지의 거리에서 몇 시간 안에 수십만 뢴트겐의 선량을 가집니다. 이 복용량은 치명적이며 허용되는 것보다 수백만 배 더 높습니다. 단시간에 500뢴트겐 후에 사망이 발생할 수 있습니다.”

예, 용감한 미국 사람들은 네 번째 체르노빌 발전소보다 더 빛나야했습니다. "우주 입자는 위험합니다. 모든 방향에서 오고 모든 생명체 주위에 최소 2미터의 밀도가 높은 차폐막이 필요합니다." 하지만 현재까지 NASA가 시연한 우주 캡슐은 직경이 4m가 조금 넘는 수준이었습니다. Modlin이 권장하는 벽의 두께로 인해 우주 비행사는 장비가 없어도 벽에 맞지 않을 것이며 그러한 캡슐을 들어 올릴 연료가 충분하지 않을 것이라는 사실은 말할 것도 없습니다. 그러나 분명히 NASA의 지도부나 그들이 달에 보낸 우주 비행사들은 동료의 책을 읽지 않았고 다행히도 알지 못한 채 별을 향한 길에 있는 모든 가시를 극복하지 못했습니다.

그러나 NASA는 실제로 방사선으로부터 보호하는 (분명히 매우 비밀스러운) 초경량 소재를 사용하여 일종의 매우 안정적인 우주복을 개발했을까요? 그런데 왜 평화로운 목적으로 다른 곳에서는 사용되지 않았습니까? 글쎄요, 그들은 체르노빌로 소련을 돕고 싶지 않았습니다. 결국 페레스트로이카는 아직 시작되지 않았습니다. 그러나 예를 들어, 1979년 같은 미국에서는 Three Mile Island 원자력 발전소에서 주요 원자로 유닛 사고가 발생하여 원자로 노심이 용해되었습니다. 그렇다면 미국 청산인들은 왜 자신들의 영토에 있는 원자 시한폭탄을 제거하기 위해 700만 달러에 달하는 비용이 많이 드는 NASA의 널리 광고된 기술을 기반으로 한 우주복을 사용하지 않았습니까?

아래에 제시된 내용은 저자의 개인적인 의견으로 간주되어야 합니다. 그에게는 어떠한 비밀 정보(또는 그에 대한 접근권)도 없습니다. 명시된 모든 내용은 사실입니다. 오픈 소스약간의 상식(원하는 경우 "안락의자 분석")을 추가합니다.

공상 과학 소설(작은 단좌 전투기에 실린 우주 공간의 모든 블래스터와 좌석)은 인류에게 따뜻한 단백질 유기체에 대한 우주의 자비를 심각하게 과대평가하도록 가르쳤습니다. 이는 공상과학 작가들이 다른 행성으로의 여행을 묘사할 때 특히 두드러집니다. 아아, 지구 자기장의 보호 아래서 보통 수백 개의 "카메"가 아닌 "실제 공간"을 탐험하는 것은 불과 10년 전 보통 사람이 생각했던 것보다 더 어려운 일이 될 것입니다.

그래서 여기에 내 요점이 있습니다. 승무원 내의 심리적 분위기와 갈등은 화성으로의 유인 비행을 조직할 때 사람들이 직면하게 될 주요 문제와는 거리가 멀습니다.

지구 자기권 너머로 여행하는 사람의 주요 문제- 대문자 "P"에 문제가 있습니다.

우주 방사선이란 무엇이며 지구에서 우리가 우주 방사선으로 죽지 않는 이유

우주(인간이 실제로 마스터한 지구 근처 수백 킬로미터 너머의 공간)의 이온화 방사선은 두 부분으로 구성됩니다.

태양으로부터의 방사선.이것이 우선 '태양풍'이다. 별에서 모든 방향으로 지속적으로 "분출"하는 입자의 흐름으로, 미래의 우주 항해 선박에 매우 좋습니다. 왜냐하면 이를 통해 우주 여행을 위해 적절하게 가속할 수 있기 때문입니다. 태양계. 그러나 생명체에게는 이 바람의 주요 부분이 특별히 유용하지 않습니다. 두꺼운 대기층, 전리층(오존 구멍이 있는 곳), 그리고 지구의 강력한 자기장에 의해 우리가 강한 방사선으로부터 보호된다는 것은 놀라운 일입니다.

다소 고르게 흩어지는 바람 외에도 우리 별은 소위 태양 플레어를 주기적으로 발사합니다. 후자는 태양으로부터 코로나 물질이 방출되는 것입니다. 그것들은 너무 심각해서 때때로 가장 재미있는 것이 잘 상영되는 지구상에서도 사람과 기술에 문제를 야기합니다.

그래서 우리는 행성의 대기와 자기장을 가지고 있습니다. 이미 매우 가까운 공간, 지구에서 10,000km 또는 2,000km 떨어진 곳에 있는 태양 플레어(심지어 약한 것, 히로시마 두 개)가 배에 부딪히면 조금의 기회도 없이 살아있는 충전물을 비활성화할 수 있습니다. 생존의. 현재의 기술 및 재료 개발 수준에서는 오늘날 이를 막을 수 있는 것이 전혀 없습니다. 이런 이유로 인류는 이 문제를 적어도 부분적으로 해결할 때까지 수개월에 걸친 화성 여행을 연기해야 ​​할 것입니다. 또한 태양이 가장 잔잔한 기간에 계획을 세우고 모든 기술의 신들에게 많은 기도를 드려야 합니다.

우주선.이 어디에나 있는 악랄한 것들이 엄청난 양에너지(LHC가 입자로 펌핑할 수 있는 것보다 많음). 그들은 우리 은하계의 다른 부분에서 왔습니다. 지구 대기의 보호막에 들어가면 이러한 광선은 원자와 상호 작용하여 에너지가 적은 수십 개의 입자로 분해되어 에너지가 덜한 (그러나 위험한) 입자의 흐름으로 흘러 들어가 결과적으로이 모든 광채는 행성 표면에 방사선 비로 쏟아집니다. 지구상의 배경 방사선의 약 15%는 우주에서 온 방문객으로부터 나옵니다. 해발 고도가 높을수록 일생 동안 걸리는 복용량이 높아집니다. 그리고 이것은 24시간 내내 일어납니다.

학교 연습으로 우주선과 우주선의 "살아있는 내용물"이 우주 어딘가에 있는 그러한 광선에 직접 부딪히면 어떻게 될지 상상해 보십시오. 화성으로 비행하는 데 몇 달이 걸릴 것이며 이를 위해 무거운 선박을 건조해야 하며 위에서 설명한 "접촉"(또는 둘 이상)의 가능성이 상당히 높다는 점을 상기시켜 드리겠습니다. 불행하게도 실제 승무원과 함께 장거리 비행을 하는 동안 이를 무시하는 것은 불가능합니다.

또 뭐야?

태양에서 지구에 도달하는 방사선 외에도 행성의 자기권이 밀어내고, 허용하지 않으며, 가장 중요한 것은 축적되는 태양 방사선도 있습니다*. 독자들을 만나보세요. 이것이 바로 지구 방사선대(ERB)입니다. 해외에서는 밴앨런벨트(Van Allen belt)라고도 불린다. 우주비행사들은 단 몇 시간 만에 치사량의 방사선을 받지 않도록 "최고 속도로" 이를 극복해야 합니다. 이 벨트와 반복적으로 접촉하면 상식에 반하여 우주 비행사를 화성에서 지구로 돌려 보내기로 결정하면 쉽게 끝낼 수 있습니다.

*Van Allen 벨트 입자의 상당 부분은 이미 벨트 자체에서 위험한 속도를 획득합니다. 즉, 외부로부터의 방사선으로부터 우리를 보호할 뿐만 아니라, 축적된 방사선을 강화시키는 역할도 합니다.

지금까지 우리는 우주에 대해 이야기해왔습니다. 그러나 화성은 (지구와 달리) 자기장이 거의 없으며 ** 대기가 얇고 얇기 때문에 사람들은 비행 중에뿐만 아니라 이러한 부정적인 요인에 노출된다는 사실을 잊어서는 안됩니다.

**알았어, 조금 있어- 남극 근처.

따라서 결론. 미래의 식민지 주민들은 (우리가 서사시 영화 "화성 탐사"에서 보여준 것처럼) 행성 표면이 아닌 깊은 곳에서 살 가능성이 높습니다. 그 밑에.

어떻게 해야 하나요?

우선, 분명히 이러한 모든 문제가 신속하게(12~3년 내에) 해결될 것이라는 환상을 품지 마십시오. 승무원의 죽음을 피하기 위해 방사선병, 우리는 그를 전혀 보내지 않고 스마트 기계의 도움으로 우주를 탐험해야 할 것입니다 (그런데 가장 어리석은 결정은 아닙니다). 아니면 매우 열심히 일해야 할 것입니다. 왜냐하면 내가 옳다면 사람들을 보내야하기 때문입니다. 영구 식민지를 건설하면서 화성에 다음 반세기 또는 그 이상 동안 한 국가(심지어 미국, 심지어 러시아, 심지어 중국)가 해야 할 임무가 있다는 것은 완전히 견딜 수 없는 일입니다. 이러한 임무를 수행하는 선박 한 척은 ISS 두 대를 건설하고 전체 유지 관리하는 데 드는 비용이 듭니다(아래 참조).

그리고 네, 저는 말하는 것을 잊었습니다. 화성의 개척자들은 분명히 "자살 폭탄 테러범"이 될 것입니다. 왜냐하면 우리는 그들에게 다음 반세기 동안 화성으로 돌아가는 여행이나 길고 편안한 삶을 제공할 수 없을 가능성이 높기 때문입니다.

만약 우리가 오래된 지구의 모든 자원과 기술을 가지고 있다면 화성 탐사는 이론적으로 어떤 모습일까요? 아래 설명된 내용과 에서 본 내용을 비교하세요. 컬트 영화"화성인".

화성 임무. 조건부 현실적인 버전

첫째로,인류는 많은 긴장을 하고 사이클론적인 비율을 구축해야 할 것입니다 우주선지구 자기장 외부의 승무원에게 가해지는 지옥 같은 방사선 부하를 부분적으로 보상하고 어느 정도 살아있는 식민지 주민을 화성으로 인도하는 것을 보장할 수 있는 강력한 방사선 방지 보호 기능을 갖추고 있습니다.

그러한 배는 어떤 모습일까요?

이것은 직경이 수십(또는 수백) 미터에 달하는 거대한 거대괴수입니다. 자기장(초전도 전자석) 및 이를 지원하는 에너지원(원자로). 구조의 거대한 크기로 인해 내부에서 방사선 흡수 재료(예: 납을 함유한 발포 플라스틱 또는 단순 또는 "중수" 물이 담긴 밀봉 용기)로 내부를 채울 수 있으며, 이는 궤도로 운반되어야 합니다. 수십 년 동안(!) 상대적으로 작은 생명 유지 캡슐 주위에 장착된 후 우주 비행사를 배치할 것입니다.

크기와 높은 비용 외에도 화성 선박은 신뢰할 수 있어야 하며, 가장 중요한 것은 제어 측면에서 완전히 자율적이어야 합니다. 승무원을 살려내기 위해 가장 안전한 방법은 그들을 인공 혼수상태에 빠뜨리고 약간(2도 정도) 냉각시켜 대사 과정을 늦추는 것입니다. 이 상태에서 사람들은 a) 방사선에 덜 민감하고, b) 공간을 덜 차지하며 동일한 방사선으로부터 보호하는 것이 더 저렴합니다.

분명히 배 외에도 배를 화성 궤도로 자신있게 운반하고 그 과정에서 자체나 화물을 손상시키지 않고 식민지 주민을 표면에 내린 다음 사람의 참여 없이 우주선을 반환할 수 있는 인공 지능이 필요합니다. 우주 비행사를 의식으로 인도합니다(이미 화성에 있음). 아직 그러한 기술은 없지만 그러한 AI, 그리고 가장 중요한 것은 설명된 선박을 건조하기 위한 정치적, 경제적 자원이 예를 들어 세기 중반에 우리나라에 나타날 것이라는 희망이 있습니다.

좋은 소식은 식민지 주민들을 위한 화성의 "페리"가 재사용이 가능할 수도 있다는 것입니다. 그는 지구와 최종 목적지 사이를 왕복하는 셔틀처럼 여행하면서 떠난 사람들을 대체할 "살아있는 화물"을 식민지로 배달해야 합니다. 자연적인 원인" 사람들의. '무생물' 화물(음식, 물, 공기, 장비)을 운송하는 데에는 방사선 방호가 특별히 필요하지 않기 때문에 화성 트럭에 슈퍼십을 만들 필요는 없습니다. 이는 식민지 주민과 식물 종자/어린 농장 동물을 전달하는 데에만 필요합니다.

둘째,모든 불가항력을 고려하여 12-15년 동안 6-12명의 승무원을 위해 물, 음식 및 산소의 장비와 공급품을 화성에 미리 보내야 합니다. 이는 그 자체로는 사소한 문제가 아니지만, 이를 해결하기 위한 자원이 제한되어 있지 않다고 가정해 보겠습니다. 지구상의 전쟁과 정치적 격변이 가라앉고 화성 임무가 2019년에 진행되고 있다고 가정해 봅시다. 한 번의 충동으로행성 전체.

화성에 던져진 기술은 짐작했겠지만 완전히 자율 로봇인공 지능을 갖추고 소형 원자로로 구동됩니다. 그들은 체계적으로 10년에서 1년 반에 걸쳐 먼저 화성 표면 아래에 깊은 터널을 파야 할 것입니다. 그런 다음 몇 년 안에 미래 탐험을 위한 생명 유지 장치와 보급품을 끌어야 하는 작은 터널 네트워크가 만들어지고 이 모든 것이 자율적인 화성 아래 마을에 밀폐되어 조립될 것입니다.

지하철과 같은 주거는 두 가지 이유에서 최적의 솔루션인 것 같습니다. 첫째, 이미 화성에 있는 우주선으로부터 우주비행사를 보호합니다. 둘째, 행성 지하의 잔여 "화성열" 활동으로 인해 지구 표면은 외부보다 1~2도 더 따뜻합니다. 이것은 에너지를 절약하고 자신의 배설물에서 감자를 재배하는 데 식민지 주민에게 유용할 것입니다.

명확히하자 중요한 점: 당신은 행성에 아직 자기장이 남아 있는 남반구에 식민지를 건설해야 합니다.

이상적으로는 우주비행사가 표면으로 전혀 갈 필요가 없습니다(그들은 화성을 전혀 "실시간"으로 볼 수 없거나 착륙 중에 한 번만 볼 것입니다). 표면의 모든 작업은 로봇에 의해 수행되어야 하며, 식민지 주민들은 로봇의 행동을 벙커에서 지시해야 합니다. 짧은 인생(운이 좋은 상황에서 20년).

제삼,승무원 자체와 선발 방법에 대해 이야기해야합니다.

후자에 대한 이상적인 계획은 지구 전체에서... 유전적으로 동일한(일란성) 쌍둥이를 찾는 것입니다. 그 중 한 명은 방금 장기 기증자가 되었습니다(예를 들어 "다행히" 교통사고를 당했습니다). 매우 냉소적으로 들리겠지만, 그렇다고 해서 본문을 끝까지 읽는 것을 중단하지 마십시오.

기증자 쌍둥이는 우리에게 무엇을 제공합니까?

죽은 쌍둥이는 그의 형제(또는 자매)에게 화성에서 이상적인 식민지 주민이 될 수 있는 기회를 제공합니다. 사실은 방사선으로부터 추가적으로 보호되는 용기에 담겨 붉은 행성으로 전달되는 첫 번째 붉은 골수가 우주 비행사 쌍둥이에게 수혈될 수 있다는 것입니다. 이는 임무 기간 동안 식민지 주민에게 발생할 가능성이 매우 높은 방사선 질환, 급성 백혈병 및 기타 문제로부터 생존할 가능성을 높입니다.

그렇다면 미래의 식민지 주민에 대한 심사 과정은 어떤 모습일까요?

우리는 수백만 명의 쌍둥이를 선택합니다. 우리는 그들 중 한 명에게 무슨 일이 일어날 때까지 기다렸다가 나머지 한 명에게 제안을 합니다. 예를 들어 10만 명의 잠재적 후보자가 모집됩니다. 이제 이 풀 내에서 최종 선택을 수행합니다. 심리적 호환성그리고 직업적 적합성.

당연히 표본을 확대하려면 한두 국가가 아닌 지구 전체에서 우주 비행사를 선택해야 합니다.

물론 방사선에 특히 강한 후보를 식별하는 일부 기술은 큰 도움이 될 것입니다. 어떤 사람들은 다른 사람들보다 방사선에 훨씬 더 강한 것으로 알려져 있습니다. 확실히 특정 유전자 표지를 사용하여 식별할 수 있습니다. 이 방법으로 쌍둥이 아이디어를 보완한다면 화성 식민지 주민의 생존율이 크게 높아질 것입니다.

또한 무중력 상태에서 사람에게 골수를 수혈하는 방법을 배우는 것도 유용할 것입니다. 이것이 이 프로젝트를 위해 특별히 발명되어야 하는 유일한 것은 아니지만 다행히도 아직 시간이 있고 ISS는 마치 그러한 기술을 특별히 테스트하기 위해 특별히 지구 궤도에 머물고 있습니다.

추신. 나는 우주 여행에 대한 원칙적인 반대자가 아니며 조만간 "우주는 우리의 것이 될 것"이라고 믿는다는 점을 구체적으로 유보해야 합니다. 유일한 질문은 이러한 성공의 대가와 인류가 필요한 기술을 개발하는 데 소요되는 시간입니다. 영향을 받은 것 같아요 공상 과학 소설그리고 대중 문화우리 중 많은 사람들은 그 과정에서 극복해야 할 어려움을 이해하는 데 매우 부주의합니다. 이 부분을 좀 더 냉정하게 만들기 위해« 우주 낙관주의자» 그리고 이런 글이 쓰여졌습니다.

부분적으로는 장기적으로 인간의 우주 탐사와 관련하여 우리가 가지고 있는 다른 옵션이 무엇인지 말씀드리겠습니다.

어디 μ – X선 방사선의 질량 감쇠 계수 cm 2 /g, 엑스/ ρ – 보호 장치의 질량 두께 g/cm2. 여러 레이어를 고려하는 경우 지수 아래에 빼기 기호가 있는 여러 용어가 있습니다.

단위시간당 X선 흡수선량률 N 방사선 강도에 따라 결정 나 및 질량 흡수 계수 μ KO

N = μEN I

계산을 위해 대량 흡광 및 흡수 계수는 다음과 같습니다. 다른 의미 X선 에너지는 NIST X선 질량 감쇠 계수에 따라 계산됩니다.

표 1은 방호로부터의 흡수선량과 등가선량에 대해 사용된 매개변수와 계산 결과를 보여준다.

1 번 테이블. X선 방사선의 특성, Al의 감쇠계수 및 체내 흡수계수, 방호두께, 1일 흡수선량 및 등가선량 계산 결과*

*참고 - LM-5 방호복과 "Krechet", "XA-25" 및 "XA-15" 우주복의 알루미늄 환산 두께는 5.6, 1.3, 0.9 및 0.6mm의 알루미늄 시트에 해당합니다. 조직 동등 물질의 보호 두께 "ХО-25", "Orlan-M" 및 A7L은 조직 동등 물질의 2.3, 1.9 및 1.5 mm에 해당합니다.

이 표는 표로 작성된 플럭스 값과 원하는 일일 평균 사이의 비율 계수를 곱하여 다른 X선 방사선 강도 값에 대한 일일 방사선량을 추정하는 데 사용됩니다. 계산 결과는 그림 1에 나와 있습니다. 3과 4는 흡수된 방사선량의 척도 형태이다.

계산에 따르면 1.5g/cm 2 (또는 5.6mm Al)의 차폐물을 갖춘 달 모듈은 태양으로부터 오는 연성 및 경성 X선 방사선을 완전히 흡수합니다. 2003년 11월 4일의 가장 강력한 플레어(2013년 현재, 1976년 이후 기록)의 경우, 피크에서의 X선 복사 강도는 연성 복사의 경우 28·10−4 W/m2이고 4·10−4 W입니다. 하드 방사선의 경우 /m2입니다. 일일 평균 강도는 각각 10W/m2일과 1.3W/m2입니다. 승무원의 하루 방사선량은 8rad 또는 0.08Gy로 인간에게 안전한 수준입니다.

2003년 11월 4일과 같은 사건이 일어날 확률은 37년에 30분으로 결정됩니다. 또는 ~1/650000시간−1과 같습니다. 이는 매우 낮은 확률입니다. 비교를 위해, 평균적인 사람은 평생 집 밖에서 약 300,000시간을 보냅니다. 이는 2003년 11월 4일 X선 사건을 목격할 가능성(확률 1/2)에 해당합니다.

우주복의 방사선 요구 사항을 결정하기 위해 우리는 최대 태양 활동의 평균 일일 배경에 비해 연성 방사선의 경우 강도가 50배, 강한 방사선의 경우 1000배 증가하는 태양의 X선 플레어를 고려합니다. 그림에 따르면 4, 그러한 사건이 발생할 확률은 30년 동안 3번 발생합니다. 연X선 방사선의 강도는 4.3W/m2day이고 경성 X선 방사선의 강도는 0.26W/m2일 것입니다.

달 우주복의 방사선 요구 사항 및 매개변수

달 표면의 우주복에서는 엑스레이로 인한 등가 방사선량이 증가합니다.

방사선 강도의 표로 표시된 값에 대해 "Krechet" 우주복을 사용할 때 방사선량은 5mrad/일입니다. X선 방사선에 대한 보호는 1.2-1.3mm의 알루미늄 시트로 제공되며 방사선 강도를 ~e9=7600배만큼 감소시킵니다. 더 얇은 두께의 알루미늄 시트를 사용하면 방사선량이 증가합니다(0.9mm Al의 경우 – 15mrad/일, 0.6mm Al의 경우 – 120mrad/일).

IAEA에 따르면 이러한 배경 방사선은 인간에게 정상적인 상태로 인정됩니다.

태양으로부터의 복사 전력이 0.86Watt/m 2 day로 증가하면 0.6mm Al의 보호를 위한 방사선량은 1.2rad/ess와 동일하며 이는 인간 건강에 대한 정상 상태와 위험한 상태의 경계에 있습니다.

달의 우주복 '크레체트'. 우주비행사가 우주복에 들어갈 때 열려 있는 배낭 해치의 모습. 소련의 틀 안에서 달 프로그램충분한 우주복을 만드는 것이 필요했습니다. 장기달에서 직접 일하세요. 그것은 "Krechet"이라고 불리며 오늘날 우주 공간 작업에 사용되는 "Orlan" 우주복의 원형이 되었습니다. 무게 106kg.

조직 등가 보호(마일라, 나일론, 펠트, 유리섬유와 같은 폴리머)를 사용할 때 방사선량은 몇 배나 증가합니다. 따라서 Orlan-M 우주복의 경우 0.21g/cm 2 의 조직 등가 물질을 보호하면 방사선 강도는 ~e3=19배 감소하고 신체의 뼈 조직에 대한 X선 방사선의 방사선량은 1.29 라드/에센스. 보호의 경우 각각 0.25g/cm 2 및 0.17g/cm 2, 1.01 및 1.53 rad/ess입니다.

A7LB 우주복을 입고 있는 아폴로 16호 승무원 존 영(사령관), 토마스 매팅리(지휘 모듈 조종사), 찰스 듀크(달 모듈 조종사). 그런 우주복을 혼자서 입는 것은 어렵습니다.

A7LB 우주복을 입은 유진 서넌(Eugene Cernan), 아폴로 17호 임무.

A7L - 1975년까지 아폴로 프로그램에서 NASA 우주비행사가 사용한 주요 우주복 유형입니다. 겉옷의 단면도. 포함된 겉옷: 1) 무게 2kg의 내화성 유리 섬유 직물, 2) 태양 아래 있을 때 과열로부터 사람을 보호하고 조명이 없는 달 표면의 과도한 열 손실로부터 사람을 보호하는 스크린 진공 단열재(EVTI)는 패키지입니다. 빛나는 알루미늄 표면을 가진 얇은 Mylar 및 나일론 필름 7개 층 사이에 Dacron 섬유의 얇은 베일이 놓였으며 무게는 0.5kg이었습니다. 3) 네오프렌 코팅(두께 3~5mm) 및 무게 2~3kg의 나일론으로 만든 항유성 층. 우주복의 내부 껍질은 내구성이 뛰어난 천, 플라스틱, 고무 재질의 천 및 고무로 만들어졌습니다. 내부 껍질의 질량은 약 20kg입니다. 키트에는 헬멧, 장갑, 부츠 및 냉각수가 포함되어 있습니다. A7L 우주복 세트의 무게는 34.5kg입니다.

태양으로부터의 방사선 강도가 0.86 Watt/m 2 일 값으로 증가함에 따라, 조직 등가 물질의 보호를 위한 방사선량은 0.25 g/cm 2 , 0.21 g/cm 2 및 0.17 g/cm 2 입니다. 각각 10.9, 12.9, 15.3rad/ess입니다. 이 복용량은 500-700 인간 흉부 엑스레이 절차에 해당합니다. 10-15 rad의 단일 복용량은 신경계와 정신에 영향을 미치고 혈액 백혈병 위험이 5% 증가하며 부모의 후손에서 정신 지체가 관찰됩니다. IAEA에 따르면 이러한 배경 방사선은 인간에게 매우 심각한 위험을 초래합니다.

X선 방사선강도는 4.3Watt/m2day로 하루 방사선량은 50~75rad로 방사선질환을 일으킨다.

Orlan-M 우주복을 입은 우주비행사 미하일 튜린. 이 슈트는 1997년부터 2009년까지 MIR 기지와 ISS에서 사용되었습니다. 무게는 112kg입니다. 현재 ISS는 Orlan-MK(현대화, 컴퓨터화)를 사용하고 있습니다. 무게 120kg.

가장 간단한 방법은 우주비행사가 태양 직사광선 아래에서 보내는 시간을 1시간으로 줄이는 것입니다. Orlan-M 우주복의 방사선 흡수선량은 0.5rad로 감소합니다. 또 다른 접근 방식은 우주 정거장의 그늘에서 작동하는 것인데, 이 경우 높은 외부 X-선 방사선에도 불구하고 선외 활동 기간을 크게 늘릴 수 있습니다. 달 기지를 훨씬 넘어 달 표면에 있다면 빠른 귀환과 대피가 항상 가능한 것은 아닙니다. 달 풍경의 그림자나 엑스레이의 우산을 사용할 수도 있습니다...

단순한 효과적인 방법태양으로부터의 X선 방사선에 대한 보호는 우주복에 알루미늄 시트를 사용하는 것입니다. 0.9mm Al(알루미늄 환산으로 두께 0.25g/cm 2 )의 슈트는 평균 X선 배경에서 67배의 여유를 갖습니다. 배경이 0.86Watt/m 2 day로 10배 증가하면 방사선량은 0.15rad/day입니다. X선 플럭스가 평균 배경에서 4.3Watt/m 2일 값으로 갑자기 50배 증가하더라도 일일 흡수 방사선량은 0.75rad를 초과하지 않습니다.

0.7mm Al(알루미늄 환산 두께 0.20g/cm2)에서 보호 기능은 35배의 방사 마진을 유지합니다. 0.86 Watt/m2 day에서 방사선량은 0.38 rad/day를 넘지 않습니다. 4.3Watt/m2일에서 흡수된 방사선량은 1.89rad를 초과하지 않습니다.

계산에 따르면 알루미늄 환산으로 0.25g/cm2의 방사선 보호를 제공하려면 1.4g/cm2에 해당하는 조직이 필요합니다. 우주복의 대량 보호 값으로 인해 두께가 몇 배로 증가하고 유용성이 감소합니다.

결과 및 결론

양성자 방사선의 경우 조직 등가 보호는 알루미늄보다 20~30% 더 유리합니다.

X선 방사선에 노출되면 폴리머보다 알루미늄 등가의 보호복이 선호됩니다. 이 결론은 David Smith와 John Scalo의 연구 결과와 일치합니다.

달 우주복에는 두 가지 보호 매개변수가 있어야 합니다.

1) 양성자 방사선으로부터 조직 등가 물질로 우주복을 보호하기 위한 매개변수(0.21g/cm 2 이상);
2) X선 방사선으로부터 알루미늄 등가물로 제작된 우주복의 보호 매개변수는 0.20g/cm 2 이상입니다.

2.5-3m2 면적의 우주복 외부 껍질에 Al 보호 장치를 사용하면 Orlan-MK 기반 우주복의 무게가 5-6kg 증가합니다.

달 우주복의 경우 태양 활동이 최대인 해에 태양풍과 태양에서 나오는 X선의 총 흡수선량은 0.19rad/일(등가 방사선량 – 8.22mSv/일)입니다. 이러한 우주복은 태양풍에 대한 방사선 안전 여유도가 4배이고 X선 방사선에 대한 방사선 안전 여유도가 35배입니다. 알루미늄 방사선 우산과 같은 추가 보호 조치는 필요하지 않습니다.

Orlan-M 우주복의 경우 각각 1.45 rad/일(등가 방사선량 - 20.77 mSv/일)입니다. 이 슈트는 태양풍에 대해 4배의 방사선 안전 여유를 갖고 있습니다.

아폴로 임무의 A7L(A7LB) 우주복의 경우 각각 1.70 rad/day(등가 방사선량 - 23.82 mSv/day)입니다. 이 슈트는 태양풍에 대해 3배의 방사선 안전 여유를 갖고 있습니다.

최신 Orlan 또는 A7L 유형 우주복을 입고 달 표면에 4일 동안 계속 머물면 사람은 0.06-0.07 Gy의 방사선량을 얻게 되며 이는 건강에 위험을 초래합니다. 이는 David Smith와 John Scalo의 연구 결과와 일치합니다. , 현대 우주복을 입고 월계 외계 공간에서 100시간 이내에 10%의 확률로 사람은 건강과 생명에 위험한 0.1 Gray 이상의 방사선량을 받게 됩니다. Orlan 또는 A7L 유형 우주복에는 알루미늄 방사선 우산과 같은 추가 X선 보호 조치가 필요합니다.

올란 기지에 제안된 달 우주복은 4일 만에 0.76rad 또는 0.0076Gy의 방사선량을 얻습니다. (우주복을 입고 달 표면의 태양풍에 1시간 노출되면 흉부 엑스레이 2회에 해당합니다.) IAEA에 따르면 방사선 위험은 인간에게 정상적인 상태로 인식됩니다.

NASA는 다가오는 2020년 달 탐사 유인 비행을 위해 새로운 우주복을 테스트하고 있습니다.

태양풍과 태양의 엑스레이로 인한 방사선 위험 외에도 유동이 있습니다. 이에 대해서는 나중에 자세히 설명합니다.