Заметки на полях новой российской космической программы
Новый вариант космической стратегии России до 2030 года и на дальнейшую перспективу будет внесен в правительство в ближайшие дни. В документе среди приоритетных задач обозначено освоение Марса. «Должен быть создан технологический задел для участия в международной кооперации при осуществлении межпланетных полетов к Луне, Марсу и к астероидам», — говорится в «Стратегии». Главный вопрос: сколько шансов у экипажа будет на возвращение?
Вот и руководитель НАСА Чарльз Болден вторит: на нынешнем этапе Марс является целью освоения космического пространства человеком, а миссия на Красную планету, которая планируется на середину 2030-х, «неизбежно будет интернациональной». Что ж, в этом проекте Россия не в обозе. Еще в 2005-м наши специалисты после семи лет работы завершили многотомный аванпроект пилотируемого полета на Марс.
По расчетам, которые мне показывал главный конструктор Центра имени Келдыша Виталий Феликсович Семенов (сегодня его, к сожалению, нет с нами), денег на марсианскую экспедицию потребовалось бы существенно меньше, чем на создание и эксплуатацию МКС. Однако на пути к Красной планете имеется серьезнейшая преграда: радиация.
«Насколько эта угроза велика в дальнем космосе?» — спросил я заведующего лабораторией радиационной безопасности космических полетов Института медико-биологических проблем РАН Вячеслава Шуршакова. Его лаборатория ежедневно следит за уровнем радиации на борту МКС. Ученый никогда не уходил от острых вопросов. В «Труде», например, он впервые рассказал о реальных дозах, получаемых членами экипажа на орбите. Это стало откровением даже для многих звездоплавателей.
— На околоземных трассах, — напомнил Шуршаков, — космонавты получают дозу облучения от 0,3 до 0,8 миллизиверта (мЗв) в сутки, что эквивалентно 1-2 просвечиваниям грудной клетки в обычной поликлинике. За полугодовой полет каждый член экипажа, получается, побывал в рентгеновском кабинете от 200 до 400 раз. И все же это не идет ни в какое сравнение с мощнейшей радиацией в дальнем космосе.
Шуршаков показывает большой рисунок с обозначением трех видов радиации. Синий — это лучи, идущие из глубин галактики. Мчащиеся с колоссальной скоростью ядра водорода, гелия и других легких элементов вездесущи, пронзают насквозь стенки станции. Чтобы поглотить их поток, нужен свинцовый экран в 15 метров. В межпланетном полете облучение составит 500-1000 мЗв в год. Это максимально допустимая суммарная доза для космонавта.
Желтые стрелы — это лучи солнечные. Во время гигантских взрывов на Солнце потоки заряженных частиц, в основном протонов, устремляются в космическое пространство. Прогнозировать взрывы, по-научному — солнечные протонные события (СПС), невозможно. Доза облучения при этом может оказаться смертельной.
А есть еще третий вид радиации: радиационные пояса над нашей планетой. Здесь дозы измеряются десятками тысяч мЗв в сутки. Впрочем, корабль может лететь не через центральную зону, преодолеть эту область быстро, и тогда опасность сведется к минимуму.
— Суммарно из всех источников радиации члены экипажа в полуторагодовой марсианской экспедиции получат с учетом защиты дозу 1000 мЗв, это только в том случае, если не будет мощных взрывов на Солнце, — говорит мой собеседник. — Таким образом, облучение в межпланетном полете при лучшем варианте окажется на грани допустимого. А если неблагоприятный сценарий... Надо наконец открыто признать: при мощных солнечных протонных событиях члены экипажа получат смертельные дозы.
Фантастически повезло в 1972 году американским астронавтам, летавшим на Луну. 21 апреля на ее поверхность высадились Джон Янг и Чарльз Дьюк, в корабле их ждал Томас Маттингли. Через три дня «Аполлон-16» отправился в обратный путь к Земле. А еще через три месяца произошли мощнейшие СПС. Будь в это время астронавты на поверхности Луны, они получили бы роковое облучение. А ведь экспедиции на Марс будут куда длительнее — и риск, соответственно, возрастает во много раз.
— Расскажу о событиях 20-летней давности. 8 сентября 1989-го на орбитальную станцию «Мир» прибыли Александр Викторенко и Александр Серебров. А через три недели — мощное СПС. Но «Мир» был всего в 400 км от Земли, и наши космонавты сумели пересидеть опасные дни в наиболее защищенных отсеках станции. Но сравним: на станции 29 сентября зафиксирован уровень радиации в 4,9 мЗв, а в тот же день на марсианской трассе в дальнем космосе — 2300 мЗв. А 19 октября: в «Мире» — 27 мЗв, на межпланетной траектории — 4900 (при таком облучении неизбежен летальный исход).
Эти примеры показывают, как опасен дальний космос. Серьезные специалисты считают, что полет (без ЧП) на Красную планету сократит жизнь космонавтов как минимум на 2-3 года. Так, может, пока отказаться от освоения Марса человеком?
— Полеты в дальний космос необходимы и неизбежны, только готовить их надо всерьез. Недавно весьма крупный специалист уверял, что опасения преувеличены и лететь можно хоть завтра. Такое бодрячество я считаю недопустимым. Риск в космосе будет всегда, но он не должен быть чрезмерным, — комментирует Шуршаков. — Тем более, есть интересные разработки. Например, установка сверхпроводящих магнитов на корпусе космического кораб-ля. Создаваемое магнитное поле призвано защищать экипаж от опасного излучения. Но нужно все проверить на практике, потому что в одном из экспериментов сверхпроводящий магнит не мог нормально функционировать в космосе. Требуются и биологические методы защиты. Например, заблаговременное проведение операций. Японец, доктор Ю Коикэ, предложил воздействовать, используя новейшие медицинские технологии, на микроскопический участок головного мозга, который весьма уязвим к радиации.
Словом, необходимы глубокие комплексные исследования. Только после всесторонней подготовки можно будет отправлять человека на Марс. Но 2035 год в этом плане мне кажется нереальным сроком.
Виталий Головачев, обозреватель «Труда»
