Comments 54
Например, Илон Маск запланировал начало марсианской колонизации на 2024 год, но так и не представил всеобъемлющей схемы защиты от излучения.Он вроде упоминал об убежище от солнечных вспышек на корабле. А больше никаких принципиальных проблем нет: на таком большом корабле как BFR необходимая защита будет создаваться одним корпусом. Если есть желание снизить риск рака — то можно ещё баки с метаном разместить вокруг жилых модулей (у него хорошие показатели защиты).
От высоких энергий и не нужно, вся фишка гиганской ракеты, что полёт будет очень быстрым.
BlackMokona
От высоких энергий и не нужно, вся фишка гиганской ракеты, что полёт будет очень быстрым.Да, Маск предлагал полёты за 3-5 месяцев, но вообще снижение времени меньше рубежа в 6-7 месяцев начинает обходиться в большие потери delta-v — так что становится выгоднее взять с собой большее число людей/припасов, чем экономить время. График от сюда:
костный мозг и стенки кишечникаЯ бы у себя ещё кой-чего защитил)
Хотя, яйцеклетки у женщин тоже можно собирать, заранее и побольше, они тоже поддаются хранению в замороженном состоянии, просто их сбор сложнее психологически и технически (требуется ложиться на операционный стол).
А вот собрать действительно большую и сложную ДНК (как у человека — порядка 3 миллиардов пар оснований) в принципе тоже возможно, но будет очень долго и очень дорого.
Чаще всего там даже нет единой цепочки, а лишь «бульон» из кучи относительно небольших огрызков ДНК.
С ДНК живого организма такой подход не пройдет — и цепочка должна быть целой и ошибок в ней практически не должно быть, т.к. даже одиночная ошибка может оказаться критической (смотря в какой участок попадет — в большинстве случаев обойдется, но может и не повезти).
Из перечисленных 5 способов повышения радиорезистентности у человека я за Биостаз (значительное замедление всех жизненно важных процессов в организме). Остальное чревато ошибками и неприятно.
А спячка на корабле это отлично: вылетел с Земли, наелся, залез в берлогу как медведь, заснул… проснулся уже на подлете к Марсу, очень голодный, но не вымотанный нудным перелетом. НАСА это метод вроде уже прорабатывало, но для них тогда главным было не радиорезистентность, а экономия потребления кислорода и еды при долгом перелете.
Можно поспорить с этим утверждением. То, что этот метод рассматривают уже говорит о том, что смысл в Биостазе есть.
- "каждую минуту появляется 20 новых клеток"? Спорно. Смотря каких, смотря в каких органах.
- Что значит: "повреждается 10 клеток"? Они же не полностью уничтожаются, не совсем пополам разбиваются частицами. У них чаще всего повреждаются фрагменты ДНК, которые потом, уже при работе или делении клетки, дают дефекты. Пока поврежденная клетка в Биостазе она никак себя негативно не проверяет. Не будет плодиться новых клеток много, но и не будет плодиться много дефектных клеток из клеток с покалеченной ДНК.
- В Биостазе людей можно разместить компактно в центре корабля, в зоне с максимальной защитой: со всех сторон слои обшивки, топливо, вода, еда, аппаратура, мебель. Они постоянно в одном месте, на работу им ходить не надо, передвигаться по кораблю не нужно, даже в туалет не надо.
Два первых — нет. Почитайте, отчего именно возникает лучевая болезнь, и поймете, что отправив людей в анабиоз, вы просто переведете хроническую болезнь, возникшую бы у бодрствующих к концу полета, в острую форму, возникающую после пробуждения. И да, поражение ДНК — это далеко не все болезнетворные факторы ионизирующего излучения. Белков с нарушенной излучением структурой оказывается много больше, и значительную часть быстрых клинических симптомов дают именно они. А ДНК — это сильно отложенные эффекты, сразу они не проявляются.
Так что в лубом случае речь будет идти о хроническом течении и относительно отдаленных последствиях, что с анабиозом, что без.
Поэтому максимальный вред(при одинаковой дозе) радиация наносит детям (особенно еще не родившимся, а только активно формирующимся в организме матери), а минимальный — старикам.
Аналогично с органами — наиболее чувствительны к радиации органы и тканы где идет максимально быстрое деление и обновление клеток: костный мозг, внутренние стенки кишечника и внутренние половые органы (производство половых клеток).
Наоборот например мозг, который отличается очень низким темпом образования новых клеток (одно время считалось что они вообще не обновляются) один из самых устойчивых к радиации органов.
Это уже давно установленные на практике факты.
Я точно не помню с чем это технически связано, видимо повреждения вносимые ионизирующим излучением в момент копирования ДНК(обязательный этап при образовании новой клетки/делении) намного опаснее/критичнее чем аналогичные повреждения зрелой клетки.
Среди прочего за счет того, что во взрослой клетке цепочка ДНК двойная (есть избыточность генетической информации, благодаря которой все небольшие повреждения легко устранять без гибели клетки), а при делении и копировании ДНК «расплетается» в одинарные цепочки — и любое повреждение в этот момент фатально («резевной копии» нет) — новая клетка получит дефектную ДНК.
Jeyko
Но героически продолжают разворачивать поселенияТак мы уже дети героев: продолжительность жизни поколений эдак 15 назад составляла в среднем всего 30 лет, без всякой радиации. То что для нас кажется дикостью, ещё нашими прадедами считалось за норму. Скажем сейчас спорят можно ли отправлять группу из 3-6 человек на Марс? Не сойдут ли они там за 2,5 года в одиночестве с ума?
При этом с Магелланом в 3-летнее кругосветное путешествие отправлялось 265-280 человек, но вернулось — только18 (все остальные или погибли, или были пленены). А Чарльз Дарвин отправлялся аж в 5-летнее путешествие с 73 человеками. И все почему-то не смотря на все тяготы возвращались психически здоровыми.
"проще систему жизнеобеспечения включенной держать. " — никто не говорил, что её выключать надо: вдруг один из спящих внезапно проснется. Просто экономия веса нехилая: только на потребляемой еде получается 0.5 кг в сутки на человека. Видел такой расчет: масса сублимированной еды космонавтов минимум 510 грамм в сутки. Если до Марса лететь 200 дней, то это уже 200*0.5=100 кг на человека, 10 тонн на 100 человек. А ещё аварийный резерв нужен, а ещё еда для жизни там, а ещё обратный путь...
Летит на Марс или ещё куда экспедиция, уже знающая о своей возможной гибели от сабжа. В пути они активно размножаются, заболевают от переизлучения, прибывают в пункт назначения, не все конечно, не все. Но героически продолжают разворачивать поселения, размножаться изо всех оставшихся сил и в итоге, можно сделать совсем трагичным, остаются в живых лишь дети разных возрастов, с разными степенями мутаций возможно, почти невосприимчивые к чужеродных условиям и, спустя ещё пару сменившихся поколений, ЖИЗНЬ наконец торжествует!
Люди ведь народ такой. Им только дай остаться наедине, так сразу начнут "размножаться изо всех оставшихся сил". Особенно эти ученые. Круглые сутки, как кролики. :)
Да собственно любые переселения народов в древности попадают под эту схему
Так что на каждую частицу подобную Oh-my-god-particle ( 3 × 10^20 эВ — на графике она оказалась бы почти в самом правом нижнем углу) приходится порядка 10 частиц с энергий в 10 раз ниже ( 3 × 10^19 эВ), 100 частиц с энергией в 100 раз ниже ( 3 × 10^18 эВ) и т.д.
А для человека без серьезной защиты опасность представляют даже частицы с энергиями на 10-14 порядков ниже, чем у этой рекордной. И которых в космосе соответственно на те же 10-14 порядков (примерно в триллионы раз) больше количественно.
К сожалению, если бы всё было так просто, то не поднимали бы шум из-за этого!
На самом деле, как ни крути «хвостом» туда сюда, всё равно получишь хорошую дозу от Галактического космического излучения (ГКИ) — оно распорстраняется со всех сторон!
Что касается Солнечных вспышек, то продолжительность их может достигать до 12 часов подряд, так что всё время необходимо будет поддерживать ориентацию корабля, а за это время потратиться много топлива. Не лучше ли будет, защитить жилую зону радиационной защитой? Как показывают предварительные расчёты при проектировании КК к Марсу в качестве радиационной защиты можно применять воду, которую всё равно придётся брать в соответствии с численностью экипажа.
Также, предлагается делать специализированный жилой блок, где необходимы запасы воды и они же будут использоваться как радиационная защита (см. доклад Кузьмина А.Р. на Циолковских чтениях в 2016г.)
Что касается Солнечных вспышек, то продолжительность их может достигать до 12 часов подряд, так что всё время необходимо будет поддерживать ориентацию корабля, а за это время потратиться много топлива.BFR и ITS предусматривают полёт в непрерывной ориентацией на Солнце — чтобы солнечные батареи в свою очередь такой ориентации не теряли. А значит на этих кораблях предусматривались гиродины.
Как показывают предварительные расчёты при проектировании КК к Марсу в качестве радиационной защиты можно применять воду, которую всё равно придётся брать в соответствии с численностью экипажа.Много воды тащить бессмысленно: для производства топлива на обратный путь так или иначе придётся садиться в зону с залежами воды и её добывать для производства метан-кислородного топлива. Проще тогда уж взять полиэтиленовые пластины и выложить их в несколько слоёв, а по прилёту — выложить ими в один слой какое-нибудь надувное помещение (так как на поверхности Марса радиация в 3 раза меньше).
Alter2
График есть здесь — концентрация с энергией падает быстро, но из-за большого роста эффекта от каждой отдельной частицы, вклад всё равно выходит большой. На низкой орбите ГКЛ вносят примерно 30%, при межпланетном перелёте — примерно 10% (за счёт роста общей дозы от всего остального). Сократить дозу от ГКЛ примерно на 50% можно если лететь в солнечный максимум, вместо минимума. Защитой разумной толщины дозу от ГКЛ можно сократить только на 30-50% вроде.
BLOODRAINEM
Чего тут придумывать. Природа уже давно подала идею — использование магнитного поля вокруг корабля.Ничего она не придумала: от галактических космических лучей даже магнитное поле Земли не помогает, только атмосфера — и то там самый пик вторичных частиц на высоте 15-20 км выходит. Предлагаете за собой Юпитер таскать?
Сейчас используют вращающиеся солнечные батареи, а гетеродины — они не силовые приводы, они не могут держать ориентацию всего корабля. Так что всё равно придётся тратить топливо(слишком большая масса КК).
На счёт полиэтилена, то под действием радиации — он разрушается! Даже, разрушается на Земле в атмосфере, только медленнее (несколько лет).
А воду, можно использовать вторично, например, разлагать на кислород и водород с помощью электролизёра: водород- для производства метана, а кислород- для дыхания космонавтов и для окисления топлива. А ещё, воду можно использовать для полива растений в оранжерее, которая наверняка будет на Марсе ( свежей зелени кушать хочется всегда)!
voyager-109.03.18 в 19:24 Много воды тащить бессмысленно: для производства топлива на обратный путь!
Тут я с вами соглашусь! Возможно, более подойдёт вариант Зубрина: послать на поверхность Марса заранее КК для производства топлива и добычи воды для обратного пути.
Вот только минимальный запас воды на экипаж из 6 человек должен составлять примерно 70 тонн. Это исходя из обитаемого объёма.
Alter2 Защитой разумной толщины дозу от ГКЛ можно сократить только на 30-50% вроде.
Согласен, по разным источникам, чтобы компенсировать ГКЛ на 80% требуется эквивалентную толщину радиационной защиты 100 гр/см2 (100 см. воды)
А я что-то о грустном сразу подумал: о бойцах, без снижения работоспособности орудующих в зонах атомных бомбардировок, о выживших после атомной войны и не собирающихся помирать. Короче, не будет угрозы неминуемой гибели от радиоактивного заражения, будет больше соблазна начать войну.
Нет, не будет больше от этого соблазна. Соблазна такого вообще нет, если нет колоссального превосходства одной страны над другой (а с учетом того, что сейчас в мире 3 мощных ядерных державы всякие ядерные соблазны убиваются напрочь этой странной тройственной конфигурацией). Ядерная война с точки зрения руководства стран и сильных мира сего неприятна не тем, что люди/бойцы после ядерной бомбардировки медленно и мучительно умирают от радиации (далеки руководители от этого). Ядерная война с их точки зрения ужасна тем, что огромные богатства, ресурсы, население и инфраструктура страны в одночасье разносяться в пепел обычными факторами ядреных взрывов, а выведение из строя системы здравоохранения не позволит вылечить даже обычных ранненых и без всяких проблем с радицией. Грубо говоря представьте такой расклад: вот была у вас мощная богатая страна с обалденной инфраструктурой — полтора часа ядерной войны — у вас вместо этой страны куча очагов разрушений и пожаров вместо инфраструктуры, все службы (кроме армейских) в ауте, народу меньше раза в три (убиты в основном горожане) и все заняты собственным спасением в малонаселенных районах без инфраструктуры (и не будут они инфраструктуру восстанавливать). Анархия и все выжившие жаждут с вами поквитаться, ибо из-за ваших действий/бездействий это и случилось...
Что-то я не до конца понял смысл перемножения чисел в вычислениях вероятности выживаемости группы людей, которые подвергаются воздействию радиации.
Если заложено 3% риска, то из 100 человек побывающих в полетах 3 подвержены риску скончаться в полете или последствиям для здоровья космонавтов, которые могут вызвать последствия, которые приведут к смерти?
В то же время для человека летальной дозой считается всего 4−10 грей.
По существующим оценкам, путешествие на Марс и обратно подвергнет астронавтов радиационным дозам 660 мЗв.
Причем, так написано в оригинальной статье.
1 Зв = 100 бэр (Биологический эквивалент радиации — более удобная единица).
Существуют и медицинские препараты с радиопротекторными свойствами:
препарат en:Ex-Rad (ON 01210.Na), представляющий собой натриевуб соль 4-карбоксистирил-4-хлоробензилсульфона;
Похоже он послужил прообразом (идеей для названия в частности) препарата Rad-X во вселенной Fallout (аналогично — временное повышение резистентности к радиации при предварительном приеме).
Рано или поздно нам придется сделать это — покинуть Землю и отправиться в глубокий космос,никогда это не будет иметь смысла для существ с земной биологией
Поэтому лучше заранее начать думать о том, как мы справимся с этой задачей.Поэтому нужно осознать, что будущее человечества на другой материальной основе неизбежно. И, вероятнее всего, оно наступит куда быстрее, чем возможность как-то перепилить биологическую тушку под жизнь хотя бы на Венере.
Поэтому либо а) 100% технологическая защита, другие физические принципы для перемещения хотя бы к соседней звезде, либо б) Какое-то революционное изменение в собственной биологии, позволяющее наплевать на радиацию, вакуум, страшный минус и т.п.
Но это уже будет НЕ человек а нечто другое.
Кстати, никто не мешает переделать тушку Венеры под наши нужды))) Это будет явно проще в рамках сценария «а»
Учёные предлагают способы повышения радиорезистентности людей для космической колонизации