“Плохой погоды не бывает…”
ПАРИЖ (ESA PR) — The Артемида I Миссия, запуск которой запланирован на 29 августа, станет важным шагом на пути возвращения человечества на Луну.
Пока есть без людей-пассажиров На борту этого испытательного полета будущие миссии снова забросят исследователей космоса за пределы защитной среды атмосферы и магнитного поля Земли в царство беспрепятственного космическое излучение.
Астронавты выдерживают бурю
В то время как солнечные вспышки и небольшие и средние выбросы корональной массы пугающе зрелищны, сами по себе эти явления вряд ли представляют большой риск для Artemis I или будущих миссий на Луну с экипажем.
«События с частицами солнечной энергии» — это то, на что стоит обратить внимание. Они возникают, когда испускаемые Солнцем частицы — в основном протоны, но также и некоторые ионизированные атомы, такие как гелий, — ускоряются, ускоряются почти до релятивистских скоростей. Именно эти высокоэнергетические частицы, летящие в космос, могут воздействовать на космический корабль и его экипаж.
События с солнечными частицами связаны с особенно крупными солнечными вспышками и корональными выбросами массы, поскольку именно эти извержения могут вызывать ударные волны, которые разгоняют солнечные частицы до опасных скоростей.
Когда дело доходит до миссий Artemis, большая часть излучения от события с частицами будет блокирована стенками космической капсулы — Orion и его европейский служебный модуль были разработаны для обеспечить надежность основных систем во время радиационных событий.
Но событие может помешать связи между экипажем и командами на Земле, и астронавтам, возможно, придется искать убежища в импровизированном штормовом убежище, как это произошло на космической станции в сентябре 2017 года.
Тем не менее, космическая станция все еще находилась под защитой «магнитосферы» Земли — защитного пузыря магнитного поля, которого нет у Луны.
«Покинуть магнитосферу — это все равно, что покинуть безопасную гавань и отправиться в открытый океан… — говорит Мелани Хейл, координатор сегмента ЕКА. Управление космической погоды.
«Радиационное облучение астронавтов на Луне может быть на порядок выше, чем на космической станции, и на несколько порядков выше, чем на поверхности Земли. Будущие астронавты столкнутся с более высокими рисками, связанными с событиями, связанными с солнечными частицами: очень важно, чтобы мы изучали радиационную среду за пределами магнитосферы и улучшали нашу способность прогнозировать и готовиться к солнечным бурям».
Почти промах: лето 72-го
Ровно 50 лет назад, в августе 1972 года, серия мощных солнечных бурь, в том числе значительные выбросы солнечных частиц, вызвала массовые нарушения работы спутников и наземных систем связи на Земле.
Штормы произошли в середине лунных миссий НАСА «Аполлон-16» и «Аполлон-17», всего за несколько месяцев с каждой стороны. К счастью, в то время не было людей-исследователей за пределами защитного магнитного поля Земли. Если бы они столкнулись с этими штормами внутри командного модуля, считается, что доставленная доза радиации вызвала бы острое радиационное отравление. Для космонавта, выходящего в открытый космос, это может быть смертельным.
«Надежные службы космической погоды необходимы для исследования и долгосрочного пребывания на Луне, — говорит Юха-Пекка Лунтама, руководитель отдела космической погоды ЕКА.
«Событие уровня 1972 года произойдет снова, и если мы не будем сохранять бдительность, у нас могут быть астронавты в космосе и вне защиты магнитного поля Земли, когда это произойдет».
Измерение радиации на Луне
До сих пор нас в основном интересовало воздействие космической погоды на земную инфраструктуру — электрические сети, системы связи, спутники на околоземной орбите и астронавтов на космической станции.
Те Сеть службы космической погоды распространяется по всей Европе, где специалисты обрабатывают данные широкого спектра детекторов радиации на борту спутников на орбите и датчиков на Земле.
При этом они предоставляют информацию и услуги целому ряду «пользователей» от спутников, авиакомпаний и операторов электросетей до охотников за полярным сиянием. Сеть будет продолжать предоставлять свои услуги во время полета Artemis I и сообщать о любых значительных явлениях космической погоды, прогнозируемых или предстоящих.
Но для долгосрочной деятельности человека на Луне нам необходимо следить за лунная радиационная среда напрямую.
Исследования радиации будут в центре внимания испытательного полета Artemis I. Капсула Orion будет нести радиационные мониторы НАСА и ЕКАа также множество манекены а также CubeSats разработан, чтобы помочь нам лучше понять радиационную обстановку на пути к Луне и ее влияние на здоровье человека.
ЕКА также работает над Европейский массив датчиков излучения (ERSA) проект — серия устройств, которые обеспечат радиационный контроль в режиме реального времени на борту будущего пилотируемого лунные врата космическая станция.
Объединение измерений радиации снаружи и внутри помещений с экипажем позволит исследователям увидеть, сколько радиации «просачивается» внутрь, и более точно предсказать риск для астронавтов на Луне при обнаружении явления космической погоды.
Исследователи ЕКА также изучают возможность установки радиационных приборов на другие беспилотные орбитальные аппараты, такие как Лунный следопыт и будущее лунные телекоммуникационные спутниковые сети.
Глядя в будущее
Наша звезда может быть непредсказуемой и темпераментной, но когда на поверхности Солнца появляются «активные области», они, как правило, остаются там от дней до нескольких недель. Если бы мы могли наблюдать за этими регионами еще до того, как они повернутся в поле зрения Земли, мы могли бы улучшить наши прогнозы космической погоды вокруг Земли и Луны.
Раннее наблюдение за активными областями на солнечном диске, откуда происходят вспышки и выбросы массы, является одной из главных целей предстоящей программы ЕКА. Миссия бдения. Vigil, запуск которого запланирован на 2029 год, выйдет на 5-йй Точка Лагранжа (L5), уникальное положение в космосе, которое позволяет ему видеть «сторону» Солнца до того, как оно повернется в поле зрения с Земли.
Ожидается, что с помощью Vigil заблаговременные предупреждения о потенциально опасных явлениях космической погоды станут возможными за несколько дней до того, как они смогут поставить под угрозу здоровье космонавтов в космосе или инфраструктуру на Земле и вокруг нее. Это было бы особенно полезной информацией для уязвимых лунных исследователей и для планирования деятельности с высокой степенью риска, такой как выходы в открытый космос.
