Как защитить экипаж от радиации при полёте на Марс?

Автор Счастливая!, 22.01.2005 14:50:59

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

pkl

Сложно и неэффективно. От ГКИ все равно надо защищаться.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Diy

ЦитироватьДмитрий Инфан пишет:
ЦитироватьDiy пишет:
 
Я это не просто так написал. Раз эта схема полета дороже других, ее никто не будет реализовывать.
Для точной оценки необходимо знать сколько будет стоить экспедиция по традиционной схеме с медленно летящим кораблём, защитой от радиации и т. д. Он окажется больше в несколько раз и, соответственно, дороже.
Тут надо конечно считать как следует, но, ИМХО, экспедиция с одним кораблем дешевле. 

Что делает ваш вариант перелета дороже:
1) нужно 2 корабля, хоть и меньших.

2) у этих кораблей все равно нужна какая-то рад. защита, хоть и меньшая, чем у одного.
3) нужны недешевые буксиры для доставки возвратного корабля и посадочного модуля.
«Кто виноват, что им светят два солнца?..»

Дмитрий Инфан

Два небольших одноразовых корабля дешевле одного большого и многоразового. А что касается буксиров, то они и при традиционной схеме нужны - как вспомогательные корабли.

Diy

Многоразовость никак не привязана к схеме перелета, она может в обоих случаях как быть, так и не быть. А что за вспомогательные корабли, я не понял.
«Кто виноват, что им светят два солнца?..»

Дмитрий Инфан

ЦитироватьDiy пишет:
А что за вспомогательные корабли, я не понял.
Насколько я знаю, во всех схемах экспедиции предполагается заранее доставить к Марсу жилые и посадочные модули, запасы топлива, кислорода и т. д. Чтобы подстраховать людей, когда они прилетят.

Diy

ЦитироватьДмитрий Инфан пишет:
ЦитироватьDiy пишет:
А что за вспомогательные корабли, я не понял.
Насколько я знаю, во всех схемах экспедиции предполагается заранее доставить к Марсу жилые и посадочные модули, запасы топлива, кислорода и т. д. Чтобы подстраховать людей, когда они прилетят.
По сравнению с любыми схемами в вашей есть дополнительный возвратный корабль с буксиром, что, вероятно, удорожит экспедицию.
«Кто виноват, что им светят два солнца?..»

Victor123

Слышал такое что нужно лететь во время активного солнца. Мягкая солнечная радиация защищает от жесткой галактической.
Имею скафандр готов путешествовать.
Блажен разбивающий младенцев твоих о камень.

Lunatik-k

- Основная угроза при пилотируемом полете на Марс - солнечная и космическая радиация. Как ученые предлагают бороться с этой угрозой?

   - Радиация - опасная преграда, но преодолимая. В межпланетном полете радиационная опасность определяется двумя источниками излучения - галактическими космическими лучами, которые действуют непрерывно в течение всего полета, и солнечными лучами, которые действуют во время солнечных вспышек. Чем опасны два этих вида излучения? Галактические космические лучи - это тяжелые атомные ядра, имеющие высокое поражающее действие. Поэтому доза облучения может быть маленькой, но поражающее действие, особенно если лучи попадают в какую-то важную нервную клетку или в жизненно важный орган, может быть губительно. Для защиты от галактических космических лучей нужно выбрать оптимальное время для полета. Полет к Марсу целесообразно выполнять во время максимальной солнечной активности, когда поток галактических космических лучей уменьшается до 2 частиц на квадратный сантиметр в секунду. Однако в этот период увеличивается количество солнечной радиации. Чтобы избежать уже второго типа излучения космонавтам во время полета во время солнечных вспышек придется прятаться в "радиационном убежище" - специально защищенном отсеке космического корабля. То есть перед будущей миссией на Марс будет стоять выбор оптимального времени полета. За счет правильно выбранных сроков можно добиться того, что суммарная годовая доза облучения за время полета к Марсу и обратно, по нашим подсчетам, составит 40 сантизивертов, что для рентгеновского излучения примерно равно 40 рентгенам. Таким образом, можно найти своеобразное "радиационное окно", когда полет можно провести с минимальным радиационным риском.

   - Из каких материалов можно сделать "радиационное убежище", способное задержать проникновение радиации? Предлагаются идеи защищать космонавтов водой, заполнив ею пространство между двумя слоями обшивки корабля.


   - Водой в виде экрана мы можем защищать только от некоторых видов излучений, в частности от заряженных частиц и нейтронов. Общий выход только один - использовать металл. Массовая толщина металла в этом отсеке должна быть порядка 25-30 грамм на квадратный сантиметр, в то время как обычная защита космических кораблей сейчас составляет 5-15 грамм на квадратный сантиметр. Весь корабль сделать с такой защитой пока невозможно, поскольку современные двигатели не смогут поднять его на орбиту.

   - Можно ли оценить уровень угрозы, которой подвергнутся участники марсианского полета?


   - В радиобиологии принято оценивать эффект радиационного излучения увеличением вероятности развития опухоли. Допустимой дозой для годового орбитального полета, по современным нормам, утвержденным в 2004 году, является величина 50 сантизивертов. Эта доза во время полета на Марс превышена не будет. Подобная доза облучения приводит к риску развития опухоли, не превышающему 1,5% в течение всей оставшейся жизни.

http://old.militarynews.ru/excl.asp?ex=153
Ростки правды похоронят империю лжи.

Sonic

ЦитироватьLunatik-k пишет:
Весь корабль сделать с такой защитой пока невозможно, поскольку современные двигатели не смогут поднять его на орбиту.
 А зачем поднимать его весь целиком ? Собрать из модулей - не ?

Lunatik-k

#209
Посчитаем немного.
Минимальные требования радиационной защиты 30грамм на см2
Это толщина стенки из алюминия 11,11см.
Создадим на земле пустую бочку с небольшими размерами.
Диаметр 4м
длина 15м толщина стенок 11,11см.
Развертка цилиндра это 4м Х 3.1415 х 15м = 188.496 м2.
Плюс два донышка 4м Х 3.14 = 12.5664 х 2 = 25.1328 м2
Итого общая поверхность 213.6288 м2.
Считаем необходимый объем металла
 213.6288 х 0.1111м(11,11см) = 23.73 кубометра
 плотность аллюминия 2,7
 2.7 х 23.73 = 64.07 тонны весит металл для пустой бочки.
 В бочку нужно напихать перегородок, шкафов.
 вся минимальная конструкция будет весить под 100 тонн.
 Ракет таких сейчас у нас нет и они дорогие.
 Есть другой вариант.
 Уменьшить толщину стенок до 3 см.
 тогда пустая бочка будет весить в 3,5 раз меньше.
 Но тогда радиационная защита не будет удовлетворять минимальным требования.
 Остается одно выводить в космос тонкостенные бочки 3 см,
 и на них на внешнюю поверхность навешивать радиационную защиту, необходимой толщины.
 
Ростки правды похоронят империю лжи.

Sonic

Выведем четыре тонкостенные бочки по 3 см каждая. Одна "набитая", остальные пустые. Диаметры подобраны так, что они вставляются одна в другую...
Интересно, последняя ступень РН пойдет за пустую бочку ? Пусть не сбрасывается целиком, а сбрасывает внутренности.

pkl

ЦитироватьLunatik-k пишет:
Посчитаем немного.
Минимальные требования радиационной защиты 30грамм на см2
Это толщина стенки из алюминия 11,11см.
Создадим на земле пустую бочку с небольшими размерами.
Диаметр 4м
длина 15м толщина стенок 11,11см.
Развертка цилиндра это 4м Х 3.1415 х 15м = 188.496 м2.
Плюс два донышка 4м Х 3.14 = 12.5664 х 2 = 25.1328 м2
Итого общая поверхность 213.6288 м2.
Считаем необходимый объем металла
 213.6288 х 0.1111м(11,11см) = 23.73 кубометра
 плотность аллюминия 2,7
 2.7 х 23.73 = 64.07 тонны весит металл для пустой бочки.
Или использовать супертяж. Тогда проблема сама собой отпадет.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

oldleshy

ЦитироватьLunatik-k пишет:
Посчитаем немного.
...
 вся минимальная конструкция будет весить под 100 тонн.
 Ракет таких сейчас у нас нет и они дорогие.
 ...
 Остается одно выводить в космос тонкостенные бочки 3 см,
 и на них на внешнюю поверхность навешивать радиационную защиту, необходимой толщины.
Во-первых, если мы говорим о полете к Марсу, по-любому нужны новые тяжелые РН для сборки экспедиционного корабля (уж больно муторно собирать корабль маленькими квантами).

Во-вторых, никто не запрещает на монтажной орбите обшить корабль противорадиационными панелями любого количества и толщины, которые доставляются отдельно.

Кстати, если имеет значение вес/плотность - почему алюминий, а не, скажем, свинец или сталь?

Еще момент - почему цилиндр, а не шар?
Для того же полезного объема площадь поверхности (а следовательно и вес) для шара на четверть меньше. Правда диаметр шара будет около 7 метров (много, но для супертяжа не помеха).
Или диаметр шара 5м + цилиндрическая вставка 6м. Экономия поверхности/веса ~20% по сравнению с цилиндром 4x15

SFN

Какой свинец? Еще скажите осмий. Уже давно выяснили: защита предпочтительнее с большим содержанием водорода.

m-s Gelezniak

ЦитироватьSFN пишет:
Какой свинец? Еще скажите осмий. Уже давно выяснили: защита предпочтительнее с большим содержанием водорода.
Помоему со времён МЭКa основной зaщитой былa ориентaция комплексa осью нa Солнце. Кроме динaмических оперaций, но они крaтковременны.
Шли бы Вы все на Марс, что ли...

oldleshy

ЦитироватьSFN пишет:
Какой свинец? Еще скажите осмий. Уже давно выяснили: защита предпочтительнее с большим содержанием водорода.
я в этом не сильно разбираюсь...
по водороду - это полиэтилен с бором?
вообще, какая конструкция защиты сейчас считается наиболее оптимальной?

SFN

#216
Цитироватьoldleshy пишет:
ЦитироватьSFN пишет:
Какой свинец? Еще скажите осмий. Уже давно выяснили: защита предпочтительнее с большим содержанием водорода.
я в этом не сильно разбираюсь...
по водороду - это полиэтилен с бором?
вообще, какая конструкция защиты сейчас считается наиболее оптимальной?
Металлы страдают вторичной радиоактивностью. На Земле бланкеты просто меняют. А куда девать их в космосе?

http://en.wikipedia.org/wiki/Health_threat_from_cosmic_rays#Shielding


SmartLion

Lunatik-k, убежище подразумевает, что там космонавты прячутся только часть времени, поэтому такой большой бочки не понадобится. Если убежище будет шаром диаметром 3 м, то его масса будет примерно 8 т. (пустого). 

Ещё можно делать щит прикрывающий только с одной стороны (от солнца), который можно заменять после появления сильной вторичной радиации.

Lunatik-k

Ростки правды похоронят империю лжи.