Вилен Барабой - Ядерные излучения и жизнь

Наибольшую опасность для здоровья и даже жизни космонавтов при полетах в околоземном пространстве представляет корпускулярное излучение солнечных хромосферных вспышек. При особенно мощных солнечных вспышках потоки протонов бывают настолько плотными, что доза радиации за пределами атмосферы и в условиях отсутствия защиты достигает тысяч рентгенов в час, т. е. превышает абсолютно смертельную для человека дозу. Правда, оболочка корабля поглощает значительную часть быстрых частиц и ослабляет энергию других, но взамен возникает тормозное рентгеновское и гамма-излучение, так что доза радиации внутри корабля все же может оказаться очень высокой. Кроме того, многое зависит и от масштабов вспышки. При особо мощных вспышках возникают наиболее высокоэнергичные частицы, способные преодолевать оболочку корабля, что, естественно, увеличивает их опасность для космонавтов.

Каковы же меры борьбы с лучевой опасностью в космосе? Преодолима ли она? Не ограничивает ли она дальность полетов в космосе и время пребывания в нем людей?

Меры борьбы различны, поскольку существуют различные виды радиационной опасности. Что касается радиационных поясов Земли, то их преодоление не составляет очень больших трудностей. Оболочка космического корабля существенно ослабляет их потенциальную опасность. Время пребывания космического корабля в пределах наиболее опасного внутреннего радиационного пояса весьма ограничено, и доза радиации, получаемая при его прохождении, мало отличается от допустимой. Но ее можно избежать, если рассчитать трассу полета таким образом, чтобы корабль покидал плотные слои атмосферы в высоких широтах, в районе расположенного над геомагнитным полюсом окна в радиационных поясах Земли. Стационарные же космические станции, очевидно, следует располагать вне пределов радиационных поясов, т. е. ниже 400 - 500 км или выше 10 - 20 тыс. км над земной поверхностью.

Наилучшим способом защиты от излучения солнечных вспышек явилось бы совершение космических полетов в период между вспышками. Реализация этой возможности упирается в эффективность и надежность прогнозирования вспышек. Наиболее безопасны в этом смысле годы спокойного Солнца, когда число пятен на его поверхности минимально, а вспышки редки. Таковы будут 1971 - 1975 гг., но и в годы высокой солнечной активности космические полеты могут и должны продолжаться.

Астрономическая служба Солнца СССР, США и некоторых других стран, осуществляющая постоянное за ним наблюдение, позволила изучить некоторые закономерности возникновения вспышек и тем самым с известной степенью надежности предсказывать место и время их возникновения. А это, разумеется, облегчает задачу планирования и обеспечения безопасности полетов. Надо иметь в виду, что не всякая вспышка опасна: от места ее возникновения на солнечном диске зависит направление корпускулярных потоков, и лишь при определенных локализациях вспышек эти потоки направляются в сторону земной орбиты.

Наконец, и при самых неблагоприятных условиях в распоряжении космонавтов будет минимум несколько часов от момента возникновения и регистрации вспышки до момента, когда потоки протонов достигнут корабля. За эти часы космонавты могут успеть посадить корабль на Землю, укрыть его в тени Луны либо принять другие меры защиты.

На случай, если все эти мероприятия окажутся недостаточными, в конструкции корабля заранее предусматриваются способы физической защиты. Первая линия обороны при всех условиях - это оболочка космического корабля, во много раз ослабляющая мощность потока солнечных корпускул и его опасность для космонавтов. Сложное внутреннее оборудование корабля, многочисленные приборы, панели, кресла и т. п. конструируются и компонуются так, чтобы максимально оградить космонавта, его наиболее чувствительные органы от губительного излучения. Это - своеобразная вторая линия обороны. Наконец, в кораблях, предназначенных для полетов к Луне и другим планетам, будут создаваться специальные миниатюрные радиационные убежища, где космонавты смогут переждать опасные часы, предоставив управление кораблем автоматике, а специальные приборы известят их, когда опасность снизится до минимума. Такова третья линия обороны от лучевой опасности, также имеющая чисто физическую природу.

Оборона, таким образом, строится надежная. И все же потребность в дополнительной защите есть. Она удовлетворяется с помощью химических и биологических противолучевых средств, применение которых совершенно необходимо для защиты от первичного космического излучения при дальних полетах (ввиду неэффективности физической защиты), от тормозного излучения и частично от протонных потоков.