Защита от космической радиации при длительных полетах

[zubik67]

Влияние радиации за пределами магнитного поля Земли ограничивает продолжительность пилотируемых полетов. Прочитал, что полет на Марс и обратно (примерно год полета) с полугодовой остановкой там ведет к получению дозы радиации немного меньше 1 Зв, что является предельно допустимым за всю жизнь. Поэтому без серьезной защиты ни о какой колонизации Солнечной системы речи идти не может. Защитить от излучений может достаточно толстый слой, например, металла, воды или камня. Однако масса этого защитного слоя будет большой, что негативно будет сказываться на расходе топлива для полетов. Впрочем, попадалось утверждение, что даже незначительная защита вроде той, которая применяется для теплоизоляции существенно снижает уровень радиации внутри корабля. Предлагаю строить противорадиационную защиту ориентированную на конкретного члена экипажа, как изображено на рисунке . Она представляет собой цилиндрический экран, который движется туда, куда движется космонавт внутри станции. Для других членов экипажа также можно предусмотреть такие экраны. С торцов придется использовать экраны, которые перемещаются внутри станции. Есть в этом рациональное зерно?

[DimaM]

zubik67 в сообщении #1371283 писал(а):

Для других членов экипажа также можно предусмотреть такие экраны. С торцов придется использовать экраны, которые перемещаются внутри станции. Есть в этом рациональное зерно?

Если минимизировать размер экранов, все сведется к шапочке из фольги защитному скафандру для каждого человека.

[zubik67]

Антирадиационный скафандр? Какая же должна быть его толщина? Неудобно будет в нем год сидеть и работать.

[Legioner93]

Возникает вопрос, а как из этого "лифта" работать с остальным оборудованием в "шахте"?

[rockclimber]

Основным источником радиации является, как я понимаю, Солнце. При такой схеме корабль должен лететь исключительно под прямым углом к солнечным лучам. То есть после того, как скорость набрана, нужно дополнительно развернуть корабль и лететь боком. В принципе, в космической среде это не должно быть большой проблемой (хотя я не считал, может, и должно). Если же корабль повернется хотя бы чуть-чуть, то космонавт сможет работать только в тени кольца, и должна быть еще и автоматика, отслеживающая его положение.
Далее, у нас же больше одного члена экипажа? Значит, либо все сидят и ходят туда-сюда исключительно вместе, либо разбиваются на группы, и каждой группе выдают свое защитное кольцо? По-моему, проще в задней части ракеты сложить весь поглощающий материал, после выхода на расчетную траекторию встать к Марсу передом, к лесу Солнцу задом и так и лететь. И, как я слышал, именно так и собираются делать, а не обкладывать весь корабль по кругу.

[zubik67]

rockclimber в сообщении #1371402 писал(а):

Основным источником радиации является, как я понимаю, Солнце.

Там ещё галактическое излучение есть. Какая его доля, позже посмотрю и сюда напишу. Солнце, да, во время вспышек и противорадиационное кольцо может не помочь, нужно маленькое убежище для всех членов экипажа.

-- 24.01.2019, 17:06 --

rockclimber в сообщении #1371402 писал(а):

Далее, у нас же больше одного члена экипажа? Значит, либо все сидят и ходят туда-сюда исключительно вместе, либо разбиваются на группы, и каждой группе выдают свое защитное кольцо?

Чтобы обеспечить передвижение по кораблю экипажа из четырех человек думаю хватит двух колец шириной метра 4 каждое при длине "пробега" метров 20.

[zubik67]

Legioner93 в сообщении #1371397 писал(а):

Возникает вопрос, а как из этого "лифта" работать с остальным оборудованием в "шахте"?

"Лифт" в основном находится снаружи "шахты". Внутри только две заслонки, сделаем их поворачивающимися для того чтобы обходить выступающее из стены оборудование.

[Dmitriy40]

(Оффтоп)

zubik67 в сообщении #1371429 писал(а):

rockclimber в сообщении #1371402 писал(а):

Далее, у нас же больше одного члена экипажа? Значит, либо все сидят и ходят туда-сюда исключительно вместе, либо разбиваются на группы, и каждой группе выдают свое защитное кольцо?

Чтобы обеспечить передвижение по кораблю экипажа из четырех человек думаю хватит двух колец шириной метра 4 каждое при длине "пробега" метров 20.

Простите, так и вспоминается бессмертное "больше трёх не собираться меньше двух не ходить".

[Munin]

zubik67 в сообщении #1371392 писал(а):

Антирадиационный скафандр? Какая же должна быть его толщина?

10 метров бетона. Расчёты же все известны.

[Sender]

Предлагаю цилиндр вокруг всего корабля, только зарядить его, чтобы между ним и корпусом корабля возникло электрическое поле, отталкивающее протоны от его оси, и раскрутить с бешеной скоростью, чтобы возникло магнитное поле, отклоняющее их, тогда можно будет сделать потоньше.
(возможно, что-то похожее уже предлагалось).

-- Чт янв 24, 2019 20:07:23 --

Ну да, вот целая тема.
https://dxdy.ru/topic105576.html

[Munin]

Это не просто предлагалось, это там же и опровергалось:

Munin в сообщении #1102200 писал(а):

bondkim137 в сообщении #1102176 писал(а):

Вариант с электростатическим напряжением забавный


Вы Паркера читали или нет? Там как раз указано, что не забавный:


Цитата:

CONS:
Creates nasty influx of negatively charged particles
Requires gargantuan electric current

The proposers seemed to be unaware that space is not empty. In the vicinity of Earth, the solar wind fills space with about five ions and five electrons per cubic centimeter. These electrons, being negatively charged, would be powerfully attracted by a positively charged spacecraft. Because the electric field would extend out to where its potential energy fell below the thermal energy of the electrons—a distance of tens of thousands of kilometers outward from the spacecraft—it would pull in electrons from an immense volume. They would hit the walls with an energy of two billion electron volts and behave just like cosmic rays, each having as much energy as the protons the system repels. Therefore, the natural cosmic-ray flux would be replaced with a vastly more intense artificial one. The electrons would produce gamma rays on impact with the spacecraft, and the intensity of that bombardment would be staggering, dwarfing the original problem.

That is not all. Simple estimates of the power requirements to maintain the charge of the spacecraft are mind-boggling. One ampere of current at two billion volts amounts to 2,000 megawatts—the output of a good-size electric power plant. Rough estimates suggest the current would exceed 10 million amperes. The proposers have not spelled out how they hope to charge the spacecraft to two billion volts in the first place. Curiously, like the idea of inflating magnetic fields, the notion of charging the spacecraft to shield the astronauts has received substantial attention and funding without a clear explanation of how it might work.

(выделение моё)

[Sender]

Значит, остаётся только магнитное поле. Два соосных противоположно заряженных и раскрученных цилиндра... Ну или сверхпроводящая катушка с током.

[zubik67]

На весь корабль может не хватить энергии создать такое мощное поле, придется опять локально защищать.

[Munin]

zubik67
Вы читать не умеете?

[zubik67]

Что именно?