Это может звучать как научная фантастика, но астронавты, путешествующие в глубокий космос, бомбардируются космическими лучами. Радиационное облучение — это научный факт. В преддверии будущих миссий на Луну и Марс ученые Центра космических исследований Университета Нью-Гэмпшира предупреждают, что уровни радиации намного выше, чем считалось ранее, и это может иметь серьезные последствия как для космонавтов, так и для спутниковых технологий.

«Дозы радиации, измеренные за последние четыре года, превысили значения предыдущих солнечных циклов как минимум на 30 %, показывая, что радиационная обстановка становится намного более интенсивной. Эти условия имеют важное значение для космических путешествий и космической погоды, и их необходимо тщательно изучать и учитывать при планировании и проектировании будущих миссий на Луну, Марс, астероиды и дальше», — сказал Натан Швадрон, профессор физики и ведущий автор исследования.

В новом исследовании ученые обнаружили, что потоки частиц в Галактических космических лучах (ГКЛ) растут быстрее и находятся на пути преодоления рекордных уровней за всю космическую эру. Также отмечается, что в сентябре 2017 года произошло одно из самых значительных событий Солнечных энергетических частиц (СЭЧ), высвободившее большие дозы радиации, которые могут представлять серьезную угрозу как для людей, так и для спутников. Незащищенные от радиации космонавты могут получить лучевую болезнь или долгосрочные проблемы со здоровьем, такие как рак и повреждение органов, включая сердце, головной мозг и центральную нервную систему.

В 2014 году Швадрон и его команда прогнозировали 20-процентное увеличение мощности дозы излучения от одного солнечного минимума до следующего. Четыре года спустя их новейшие исследования показывают, что текущие условия превышают их прогнозы примерно на 10 %, демонстрируя, что радиационная обстановка стала даже хуже, чем ожидалось.

«Теперь мы знаем, что условия в глубоком космосе совершенно отличаются от того, что было в предыдущих миссиях с экипажем на Луну», — говорит Швадрон.

Авторы использовали данные инструмента CRaTER на лунном орбитальном аппарате НАСА LRO. Эти и другие космические наблюдения показывают, что дозы облучения ГКЛ растут быстрее, чем считалось ранее. Исследователи указывают на аномально длительный период недавнего снижения солнечной активности. При активном Солнце на нем возникают частые пятна, которые могут усилить магнитное поле. Это магнитное поле затем распространяется солнечным ветром через Солнечную систему и отклоняет галактические космические лучи от нее и от космонавтов.

В течение большей части космической эры активность Солнца снижалась и протекала по 11-летним циклам, в которых 6-8 месяцев наблюдается затишье, называемое солнечным минимумом, а за ним следуют 2-3 года активности. Но начиная с 2006 года ученые наблюдали самый продолжительный солнечный минимум и самую слабую солнечную активность за всю космическую эру.

Несмотря на этот общий спад, солнечные извержения в сентябре 2017 года вызвали эпизоды значительных событий СЭЧ и связанное с ними излучение, вызванное ускорением частиц последовательными магнитно-связанными выбросами корональной массы.

Согласно выводам ученых, радиационная среда продолжает создавать значительные опасности, связанные как с исторически большими потоками галактических космических лучей, так и с крупными, но изолированными событиями СЭЧ, которые препятствуют возможности прогнозирования космической погоды.

Исследование опубликовано в журнале Space Weather.