Исследователи разрабатывают магнитный щит для защиты астронавтов от радиации
Эти исследования привели к необходимости создания массивных и слишком дорогостоящих конструкций, но главной причиной нежизнеспособности концепций является то, что такой щит невозможно собрать в космосе из-за размера магнита и силы поля, которые необходимы для отклонения галактической космической радиации (ГКР) и солнечных ветров.
Со времени начала разработки подобных концепций современная технология сверхпроводимости достигла больших успехов, включая высокотемпературную сверхпроводимость (ВТСП) и высокую мощность магнитов, учитывая более простые магнитные системы охлаждения и большую силу магнитного поля на единицу массы.
Во время первой фазы исследования обширные аналитические вычисления, которые проводились, чтобы определить противорадиационную эффективность для расширенных миссий открытого космоса, например, к точкам Лагранж, околоземным астероидам или к Марсу, показали, что объединенная система активного и пассивного радиационного ограждения составляет самое многообещающее решение этой проблемы. Большие, сверхлегкие, растяжимые катушки ВТСП – это осуществимая технология, которая сократит радиоактивное облучение людей до допустимых уровней и позволит проводить более длительные по продолжительности миссии.
Сверхлегкие катушки ВТСП обеспечат значительную силу отклонения для заряженных частиц, и, из-за малого количества материала от магнитов ВТСП, вторичная эмиссия сохраняется на низком уровне.
Персоналом Advanced Magnet Lab (AML) и исследователями из Университета Перуджи было проанализировано более 20 потенциальных конфигураций катушек. Выполненная работа показала, что единственный слой растяжимой катушки, оборачивающий корабль, составляет лучшее решение среди всех проанализированных концепций. При поступлении тока сверхпроводящая гибкая лента, в основе которой лежит материал наподобие кевлара, будет превращаться в магнитную катушку, которая будет защищать корабль по периметру мощным магнитным полем.
Фото с сайта nasa.gov
Исследовали предложили творческий метод «растяжимой» концепции катушки. Команда разработала усовершенствованную структуру так, чтобы катушка сама сворачивалась и разворачивалась под воздействием электрического тока. Устройство будет включать более всесторонний структурный анализ грузов и структурный дизайн корабля, чтобы можно было управлять силой поля на каждой из катушек по отдельности в зависимости от среды обитания. Сейчас исследователи работают над анализом систем безопасности и манипулирования катушкой-щитом.
Разработчики используют компьютерное моделирование для сравнения уровня эффективности щита с существующими на данный момент пассивными методами защиты.
Текущая фаза работы будет включать разработку усовершенствованного магнита, планирование структурного дизайна и обновление модулей, которые будут защищать непосредственно людей. Кроме доработки конфигурации, будет оценена масштабность концепта и проведен анализ его работы.
Исследователи еще не говорят о сроках фактического использования магнитно-силового щита. В ближайшие несколько лет исследователи планируют заниматься разработкой опытного образца и его тестированием. Перед этим нужно решить еще множество технических задач – например, производство ВТСП лент длиной в сотни метров.
Снижение радиационного воздействия – одна из самых важных задач НАСА. «Космос – это экстремальная среда, которая не является благоприятной для человека. Сегодняшние технологии способны лишь частично смягчить воздействие на физическое и психологическое состояние астронавта. Чтобы жить и эффективно работать в космосе в течение длительного времени, необходимы технологии, которые позволят выживать в экстремальной среде; контрмеры, которые смягчают негативные воздействия космического пространства; помещение, которое оптимизирует работу человека; всесторонний физиологический и физический медицинский контроль и быстрое и всестороннее медицинское обслуживание в условиях ограниченной инфраструктуры», – говорят в НАСА.
Комментарии читателей Оставить комментарий