Израильская технология, предназначенная для защиты астронавтов от космической радиации, показала многообещающие результаты. Новое научное исследование, ставшее главной темой номера престижного журнала Science Advances, свидетельствует, что защитный жилет AstroRad, разработанный израильской компанией StemRad, способен снизить дозу радиации при мощных событиях солнечных частиц примерно на 40–60%.
Смелый эксперимент
Исследование основано на результатах эксперимента MARE — Matroshka AstroRad Radiation Experiment, проведенного во время миссии Artemis I NASA в 2022 году. В проекте участвовали NASA, Германский аэрокосмический центр DLR, Израильское космическое агентство при Министерстве инноваций, науки и технологий, StemRad, Lockheed Martin и другие научные партнеры.
В ходе 25,5-дневной миссии космического корабля Orion к Луне и обратно на борту находились два антропоморфных манекена — Хельга и Зоар, имитировавшие организм взрослой женщины. Зоар была оснащена жилетом AstroRad, тогда как Хельга летела без него. Внутри манекенов и вокруг них разместили 34 активных детектора радиации NASA и DLR, а также тысячи пассивных измерительных элементов.
AstroRad предназначен не для полного экранирования тела, а для целевой защиты наиболее чувствительных к радиации органов и тканей. Среди них красный костный мозг, легкие, желудок, толстая кишка, молочные железы и яичники. Основу защитного материала составляет полиэтилен высокой плотности, богатый водородом. Элементы жилета имеют модульную шестиугольную конструкцию и разную толщину в зависимости от чувствительности защищаемой ткани. Вариант, испытанный во время первой миссии «Артемида», весил на Земле около 26 килограммов.
Как прошло исследование?
Во время самой миссии Артемида I мощной солнечной бури не произошло. Поэтому исследователи использовали модель Monte Carlo, которую сначала проверили на реальных данных, полученных при прохождении космического корабля через внутренний радиационный пояс Ван Аллена. После подтверждения точности модели ученые смоделировали сценарии крупных солнечных событий прошлого.
В сценарии, соответствующем солнечному событию августа 1972 года, расчет показал снижение эффективной дозы радиации с 222,3 до 87,5 миллизиверта — на 60,7%. Для события, аналогичного октябрю 1989 года, снижение составило 38,5%: с 233,5 до 143,6 миллизиверта. Для полной модели женского организма результаты составили 58,2% и 36,9% соответственно.
Исследователи подчеркивают, что AstroRad не должен заменять общее радиационное экранирование космического корабля. Его задача — стать дополнительным элементом многоуровневой защиты, позволяющим астронавтам сохранять мобильность и продолжать выполнение важных операций во время радиационного события.
Комментарии официальных лиц
Министр инноваций, науки и технологий Гила Гамлиэль заявила, что результаты подтверждают способность израильской космической отрасли вносить значимый вклад в мировую науку и технологии.
Израиль также рассчитывает продолжить участие в программе Artemis. Израильские компании и научные организации уже подали предложения для будущих миссий, включая Артемиду III. Окончательный выбор экспериментов и их размещение на борту остается за NASA.