Радиация на Марсе

[Llevellyn]

Допустим прилетели мы на Марс,  а как там дальше жить? Инфа о радиации на поверхности везде противоречивая - где-то написано что полет на Марс вообще невозможен  из-за уровня радиации, где-то что за 3 года человек получит смертельную дозу, где-то что за 3 года человек получит всего лишь максимальную допустимую за жизнь дозу, а где-то что и эту дозу он получит не на поверхности, а на орбите Марса (т.е. на поверхности соответственно меньше). Так чему же верить? Каково распределение спектров прилетающей радиации по направлениям? Радиоактивна ли почва, и на какую глубину? И исходя из этих данных, где можно строить колонию для долговременного пребывания, и какова будет достаточная защита от радиации? Сможет ли человек осуществлять долговременные прогулки/поездки под  открытым небом, не опасаясь за свое здоровье?
Из обрывков информации, которую удалось найти в инете понятно, что
1. космические лучи прилетают со всех направлений одинаково (но с зенита будет прилетать больше, т.к. вверх толщина атмосферы меньше)
2. СПС (солнечные протонные события) могут быть направлены в сторону Марса (и на Земле их не засекут), т.е. засекут их уже "постфактум". Насколько опасно пребывание под "солнечным ветром" на поверхности Марса, можно ли рассчитать эквивалентную дозу в р/час? Что, если поселенец будет "на выезде", далеко от базы? Ему закапываться в землю, искать пещеру, прятаться от солнца за склоном или что делать? Или, может быть, на ровере можно укрепить какой нибудь щит, за которым можно спрятаться от солнца?

[Fakir]

Инфа о радиации на поверхности везде противоречивая - где-то написано что полет на Марс вообще невозможен

Перелёт с уровнем радиации на поверхности соотносится достаточно слабо, проще говоря - никак.

где-то написано что полет на Марс вообще невозможен из-за уровня радиации,

Это бред.

где-то что за 3 года человек получит смертельную дозу,

И это бред.

где-то что за 3 года человек получит всего лишь максимальную допустимую за жизнь дозу,

Это уже может быть верным - смотря по каким нормативам радиационной безопасности смотреть, а они очень разные бывают (например, норвежское детское питание по российским нормам - слабоактивный радиоактивный отход :lol: - и это не шутка).

Скорее всего, доза, полученная за 3-хлетний перелёт, увеличит риск возникновения у космонавтов раковых заболеваний процентов на 5, где-то так (но поскольку космонавты обычно мужики здоровые, не курят и пьют мало - в этом плане они и после полёта окажутся в более выигрышном по ср. со среднестатистическим гражданином положении).
Может быть, возрастёт и риск катаракты.

а где-то что и эту дозу он получит не на поверхности, а на орбите Марса (т.е. на поверхности соответственно меньше).

На поверхности ясное дело существенно меньше, как минимум вдвое :lol:

Радиоактивна ли почва, и на какую глубину?

Радиоактивна, а как же - вряд ли сильно меньше, чем гранитная набережная Невы :lol:

Сможет ли человек осуществлять долговременные прогулки/поездки под  открытым небом, не опасаясь за свое здоровье?

Прогулки совершать сможет.
А насчёт опасаться или нет - тут всё индивидуально, вон некоторые и тараканов боятся :lol:

[Salo]

Радиоактивна, а как же - вряд ли сильно меньше, чем гранитная набережная Невы

Если в данном месте основной минерал базальт, то уровень радиации будет меньше в три-четыре раза.

[Fakir]

Может, конечно. Речь о том, что величина пренебрежимая при любом раскладе.

[ronatu]

Допустим прилетели мы на Марс,  а как там дальше жить? Инфа о радиации на поверхности везде противоречивая - где-то написано что полет на Марс вообще невозможен  из-за уровня радиации, где-то что за 3 года человек получит смертельную дозу, где-то что за 3 года человек получит всего лишь максимальную допустимую за жизнь дозу, а где-то что и эту дозу он получит не на поверхности, а на орбите Марса (т.е. на поверхности соответственно меньше). Так чему же верить? Каково распределение спектров прилетающей радиации по направлениям? Радиоактивна ли почва, и на какую глубину? И исходя из этих данных, где можно строить колонию для долговременного пребывания, и какова будет достаточная защита от радиации? Сможет ли человек осуществлять долговременные прогулки/поездки под  открытым небом, не опасаясь за свое здоровье?
Из обрывков информации, которую удалось найти в инете понятно, что
1. космические лучи прилетают со всех направлений одинаково (но с зенита будет прилетать больше, т.к. вверх толщина атмосферы меньше)
2. СПС (солнечные протонные события) могут быть направлены в сторону Марса (и на Земле их не засекут), т.е. засекут их уже "постфактум". Насколько опасно пребывание под "солнечным ветром" на поверхности Марса, можно ли рассчитать эквивалентную дозу в р/час? Что, если поселенец будет "на выезде", далеко от базы? Ему закапываться в землю, искать пещеру, прятаться от солнца за склоном или что делать? Или, может быть, на ровере можно укрепить какой нибудь щит, за которым можно спрятаться от солнца?

nocMoTpuTe OTBETbI u HaM paccka>kuTe...

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1748&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF+++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8860&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF+++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=158&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF+++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=10132&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF+++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=322&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=57&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4790&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF++%EC%E0%F0%F1%E5

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4311&highlight=%F0%E0%E4%E8%E0%F6%E8%FF++%EC%E0%F0%F1%E5

[Llevellyn]

Это бред.

На основании каких расчетов сделан столь категоричный вывод?  Я вообще-то просил привести ссылки на какие-нибудь расчеты, а не на авторитетные мнения

Может, конечно. Речь о том, что величина пренебрежимая при любом раскладе.

Атмосферное давление на Марсе больше чем в 100 раз меньше земного. у Марса нет магнитного поля. Как же тогда уровень радиации на поверхности может быть пренебрежимо малым? На Викингах и, если не ошибаюсь, на Фениксе вроде бы были какие то датчики радиации - где можно узнать их показания?

[Имxотеп]

На Викингах и, если не ошибаюсь, на Фениксе вроде бы были какие то датчики радиации - где можно узнать их показания?

Насколько я знаю, из посадочных аппаратов дозиметрическое оборудование стояло только на неудавшемся "Бигле" (RadFET).  Еще на Марс Одиссее до 2003 года работал прибор MARIE, который впервые изучил обстановку на околомарсианской орбите - в среднем там 22 мрад/день, что всего лишь в 2.5 раза больше чем на МКС. То есть вредная доза набирается не менее чем за 3 года.
На поверхности надо думать уж всяко не больше.

[Lin]

Если не ошибаюсь (искать источник сейчас времени нет), по данным Mars Odyssey, радиационная обстановка на орбите Марса в два раза хуже чем на орбите Земли (под защитой магнитного поля). Я так понимаю,  данные для года "спокойного Солнца".
Не на порядок конечно – но все равно не приятно.

О! Имxотеп уже ответил  
А на поверхности от грунта бяка не может идти?

[Fakir]

Это бред.

На основании каких расчетов сделан столь категоричный вывод?  Я вообще-то просил привести ссылки на какие-нибудь расчеты, а не на авторитетные мнения

Находите любым поисковиком дозу, ожидаемую за 3-хлетний полёт, а затем сравниваете с эффектами соотв. "размазанной" (не разовой) дозы по любому учебнику радиобиологии или радиационной биофизики - Ярмоненком или Кудряшову, например.

Может, конечно. Речь о том, что величина пренебрежимая при любом раскладе.

Атмосферное давление на Марсе больше чем в 100 раз меньше земного. у Марса нет магнитного поля. Как же тогда уровень радиации на поверхности может быть пренебрежимо малым? На Викингах и, если не ошибаюсь, на Фениксе вроде бы были какие то датчики радиации - где можно узнать их показания?

А внимательнее читать не пробовали? Конкретно эта моя фраза, к-ю вы процитировали, относилась к фону от собственно марсианского грунта.

Что касается суммарного фона на поверхности - то он, очевидно, минимум вдвое меньше, чем в открытом космосе.

[Chilik]

Еще на Марс Одиссее до 2003 года работал прибор MARIE, который впервые изучил обстановку на околомарсианской орбите - в среднем там 22 мрад/день, что всего лишь в 2.5 раза больше чем на МКС. То есть вредная доза набирается не менее чем за 3 года..

Перевожу.
Предельная годовая доза для персонала категории "А" набирается за три месяца. Для персонала категории "Б" и обычного населения - за две недели. Это на орбите и если нет дополнительной защиты конструкцией КК. Можно говорить о том, что это ещё не те дозы, с которых начинается лучевая болезнь. Но добавлять к длительной невесомости и стрессам ещё и заметное облучение - аморально.
Дальше - гадания. На поверхности особо меньше вряд ли будет. Во-первых, радиоактивные элементы в породах. Есть подозрение, что примерно столько же, сколько и у нас. Во-вторых, атмосфера всё-таки тоненькая. Известно, что у пилотов рейсовых самолётов из-за космики доза облучения заметно выше, чем у наземного персонала. А летают они примерно на половине толщины атмосферы. А тут - сотня по плотности.

[ssb]

на околомарсианской орбите - в среднем там 22 мрад/день, что всего лишь в 2.5 раза ...

...меньше,чем получают некоторые жители южнокаспийского городка Рамсар в Иране  :lol:

А их там 30 тысяч. В среднем они получают 50 мЗв в год (13 мрад/день).  А в Керале, Индия, больше ста тысяч народу живёт в регионе с естественным фоном 15 мЗв/год и выше.

Серьёзные исследования никаких заболеваний, связанных с повышенными дозами в этих регионах, не нашли.

[Bell]

На поверхности особо меньше вряд ли будет. Во-первых, радиоактивные элементы в породах. Есть подозрение, что примерно столько же, сколько и у нас.

Есть подозрение, что из-за меньшей дифференциации содержание радиоактивных элементов на поверхности может быть существенно больше, чем на Земле. К тому же когда-то очень мощная вулканическая активность и меньшее осадконакопление (меньшее разбавление и погребение) тоже могут давать свой вклад.
Но это все на уровне теоретический идей и количественных оценок никаких нет. Безусловно, вопрос радиационного фона очень интересен, даже не только в плане пилотируемой экспедиции. Между прочим, это неплохая тема для отечественной посадочной миссии - большая новизна и невысокая сложность. Два небольших дублирующих аппарата вполне могут справится.

[Fakir]

Еще на Марс Одиссее до 2003 года работал прибор MARIE, который впервые изучил обстановку на околомарсианской орбите - в среднем там 22 мрад/день, что всего лишь в 2.5 раза больше чем на МКС. То есть вредная доза набирается не менее чем за 3 года..

Перевожу.
Предельная годовая доза для персонала категории "А" набирается за три месяца.

Так переводить не очень корректно, поскольку всё-таки не зиверты.

Да и сравнивать с нормами даже атомпрома - довольно бессмысленно.

Все современные радиационные нормы заведомо перестраховочные, с оооогромным запасом.
Это само по себе даже полезно, когда речь идёт о повседневной жизни или работе персонала АЭС и т.п., но применительно к уникальным и единичным ситуациям - типа полёта на Марс - на них ориентироваться просто нельзя.

Нормы определяются в основном даже не из обнуления риска "вреда для организма", а из соображений влияния на наследственность, причём даже не отдельного человека, а на генофонд в целом. Именно поэтому нормы для работников атомпрома выше общегражданских - считается, что поскольку число их невелико, то отдельных мелкие генетические повреждения "растворятся", и никаких отдалённых последствий не будет.
Но. Даже и тут всё берётся с запасищем - поскольку пока что вообще НЕ ВЫЯВЛЕНО для человека влияния умеренных доз на наследственность. То есть - совсем.
Кратковременная стерилизация известна, тяжёлые последствия при облучении плода - известны, а вот чтобы какие-то последствия были у детей, рождённых получившими дозу сколько-то лет назад (порядка 5) - нету их, нету и всё. Даже по пострадавшим в Хиросиме и Нагасаки.
Поэтому - чистой воды перестраховка.

Для случая полёта на Марс - берутся мужики (ну или даже женщины) возрастом за 40-50, и детей уже имеющие - и по поводу наследственности можно не переживать вообще, чтобы даже самому большому перестраховщику не о чем было беспокоиться.
Ну или там если очень хочется - могут сперму/яйцеклетки заморозить перед отлётом.
 

Можно говорить о том, что это ещё не те дозы, с которых начинается лучевая болезнь.

ОЧЕНЬ далеко не те
Это даже далеко не те дозы, с которых серьёзно растёт риск онкологии.

Даже не те, с которых растёт риск проблем с наследственностью (хотя по постановке задачи вполне возможно эти проблемы вовсе выбросить из рассмотрения - см. выше).

Во-первых, радиоактивные элементы в породах. Есть подозрение, что примерно столько же, сколько и у нас.

...и это - смешной уровень.

Известно, что у пилотов рейсовых самолётов из-за космики доза облучения заметно выше, чем у наземного персонала.

...и дозы эти - смешные

[В А Д И М]

Допустим прилетели мы на Марс,  а как там дальше жить? Инфа о радиации на поверхности везде противоречивая - где-то написано что полет на Марс вообще невозможен  из-за уровня радиации, где-то что за 3 года человек получит смертельную дозу, где-то что за 3 года человек получит всего лишь максимальную допустимую за жизнь дозу, а где-то что и эту дозу он получит не на поверхности, а на орбите Марса (т.е. на поверхности соответственно меньше). Так чему же верить?

А в следующий раз  включайте в перечень приборов измерители радиации. И для перелёта и для орбитера и для посадочного контейнера.
Чего фантазировать-то?

[JoJo]

ПИЛОТИРУЕМАЯ ЭКСПЕДИЦИЯ НА МАРС
Под ред. А.С. Коротеева.– М.: Российская академия космонавтики имени К.Э. Циолковского, 2006.
http://www.roscosmos.ru/u-st.asp
В главе 12.8 все подробно расписано.

[Chilik]

В главе 12.8 все подробно расписано.

Прочитал Главу 12.8.
Пока не прочитали остальные, спешу сообщить им важную новость. В Роскосмосе работают удивительные люди. У них на сайте всего одна глава из интересной книжки загружается как pdf-ка весом 55 мегабайт. Естественно, раздел 12.8 ближе к концу.
Из того, что понял при очень беглом пролистывании (остальных глав не читал).
1. Они не знают уровня фона, только гадания.
2. Они не знают уровня фона на поверхности.
3. Они предполагают суммарную дозу за полтора года в районе 80-400 мЗв при разных вариантах. Это много. Не хочу спорить с Fakir-ом или космическими медиками по этому поводу. Но промышленные Нормы Радиационной Безопасности не просто так написаны, а там уже на моей личной памяти предельную годовую дозу снижали дважды, с 150 мЗв до 20.
4. Предполагается, что стенки КК будут реально толстыми. Каюты экипажа - 40 г/см2 люминтия. Ага, 15 сантиметров - ау, LEM! И всё равно дозы большие. С учётом "обкладки" из баков с горючим и оборудования эффективная толщина защиты со стороны Солнца под метр (220 г/см2).

[Fakir]

3. Они предполагают суммарную дозу за полтора года в районе 80-400 мЗв при разных вариантах. Это много.

Нет, это вовсе не много. Так, максимум заметно.

Но промышленные Нормы Радиационной Безопасности не просто так написаны, а там уже на моей личной памяти предельную годовую дозу снижали дважды, с 150 мЗв до 20.

...ну да, написаны не просто так - а ради совсем уж полной безопасности.
Нормы составлены из соображений линейной беспороговой концепции - которая в последние лет 10-20 уже практически всеми признаётся неверной.
Но проблема в том, что однозначно и статистически достоверно это очень трудно доказать даже на мышах (нужны совершенно дикие кол-ва мышей).
Поэтому действуют по принципу "как бы чего не вышло". Просто на всякий случай. Ну в самом деле - почему бы и не перестраховаться? Если есть возможность обеспечить выполнение таких, более жёстких норм - почему бы и нет; от того, что люди получат дозы поменьше, вреда явно большого не будет, помимо некоторого перерасхода средств.

При всё при этом отечественные нормы радиационной безопасности - как бы не самые драконовские в мире. Пример с норвежским детским питанием, которое у нас уже посчитали бы слабоактивных отходом, я уже приводил.
Не берусь судить, как там с соблюдением (хотя по ряду косвенных признаков - неплохо), но нормы - ОЧЕНЬ крутые.


Дальше.
Норма - она пишется для многих тысяч человек. Разного возраста, разного здоровья, и т.д. и т.п. В любой популяции есть 5% особей радиорезистентных и, наоборот - радиационно-чувствительных. Нормы  же не делают никаких различий - уже это одно показывает, что они взяты с запасом, отнюдь не впритык.  

Это что-то вроде банной простыни, в которую может завернуться вообще любой.
Когда речь о марсианской экспедиции - то речь надо вести уже о штучном костюме ручной работы. Где всё идеально подогнано под конкретного человека.
Для экспедиции должны быть подобраны как раз люди с пониженной радиочувствительностью (попадались упоминания о соотв. методиках), они будут принимать комплекс радиопротекторов (начиная с хороших витаминов), будет вестись тщательный дозиметрический контроль и т.п.
Собственно ведь, и эти миллизиверты по-хорошему надо считать не на весь организм, а детально смотреть - сколько и на какой орган пришлось.

[Fakir]

1. Они не знают уровня фона, только гадания.
2. Они не знают уровня фона на поверхности.

Даже если бы они знали фон - детально посчитать дозу на тело и отдельные органы довольно сложно.
И знание фона до процента и не нужно. Достаточно верно определить порядок.

[JoJo]

А сами бы на какую дозу согласились?

И еще вот это:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9104&postdays=0&postorder=asc&start=630

[gans3]

Самое уязвимое - микрофлора тонкого кишечника.
От неё все первичные симптомы лучевки. Прочие органы держат гораздо большие дозы.
 Из этого, кстати проистекает ценность апендикса для радиационной устойчивости. В общем "кишечное депо" спасет на некоторое время. Искусственный аппендикс. А что делать....?

[Fakir]

А сами бы на какую дозу согласились?

Ради чего? Просто так, для чьего-то любопытства, без защиты и тщательного медицинского наблюдения? Или таки для полёта на Марс или иной серьёзной цели, под контролем и с радиопротекторами? Если второе - то доза в сотню-другую миллизиверт за 1-3 года вполне приемлима.

И к чему, главное, эта табличка? Начать с того, что она для РАЗОВЫХ доз, а не РАСПРЕДЕЛЁННЫХ, как при полёте. Для той же дозы, полученной за год и более, или хотя бы в два приёма - эффекты уже совсем другой. Он ВСЕГДА меньше (если доза выдаётся в два приёма с перерывом - организм успевает "запустить" механизмы репарации, так скз, собственную защиту).

[Fakir]

Самое уязвимое - микрофлора тонкого кишечника.
От неё все первичные симптомы лучевки. Прочие органы держат гораздо большие дозы.

Вы такую глупость сами придумали, или прочитали где?

Вообще-то практически все микроорганизмы НА ПОРЯДКИ МЕНЕЕ чувствительны к радиации, чем человеческий организм. На много порядков менее. Вряд ли кишечная микрофлора является исключением.

И уж тем более "желудочно-кишечные" симптомы острой лучевой никак с микрофлорой не связаны.

[gans3]

Самое уязвимое - микрофлора тонкого кишечника.
От неё все первичные симптомы лучевки. Прочие органы держат гораздо большие дозы.

Вы такую глупость сами придумали, или прочитали где?

Вообще-то практически все микроорганизмы НА ПОРЯДКИ МЕНЕЕ чувствительны к радиации, чем человеческий организм. На много порядков менее. Вряд ли кишечная микрофлора является исключением.

И уж тем более "желудочно-кишечные" симптомы острой лучевой никак с микрофлорой не связаны.

Выразился неправильно. Поражаются клетки стенки с которыми микрофлора контактирует. Поэтому замеры радиации на местности делают на уровне пояса, кстати. Так написано в конспекте ВУС. А Микрофлоре просто негде жить после этого, она и уходит :-)

[polplus2]

а мне вот что интересно каким образом смогли это все проверить?...

[Llevellyn]

Еще на Марс Одиссее до 2003 года работал прибор MARIE, который впервые изучил обстановку на околомарсианской орбите - в среднем там 22 мрад/день, что всего лишь в 2.5 раза больше чем на МКС

так 22мрад/день чего? Гаммы, рентгена, солнечного ветра, космических лучей? Различные виды радиации вызывают различные виды повреждения тканей. Насколько я знаю, самые опасные - космические лучи. Есть ли какая то методика, по которой можно измерять их эквивалентную дозу в зависимости от энергетики? Спектр энергий космических лучей довольно хорошо измерен и практически постоянен во времени, а вот эксперименты по оценке их воздействия на живые организмы, насколько я знаю, не проводились (кроме программы "Аполлон", конечно - но там результат не показателен).
Измерение эквивалентной дозы радиации в полете на Марс и на его поверхности - довольно сложная задача, т.к. нужно измерить весь спектр частиц и их энергетики и как-то оценить их суммарное влияние на здоровье живых организмов (желательно, чтобы эти живые организмы вернулись на Землю, чтобы была возможность в лабораторных условиях изучить повреждения), тут одним датчиком, прикрученным к одному КА не обойтись.

[ssb]

Да бростье вы научную проблему из этого строить, всё давным давно просчитано, методики выработаны, стандарты написаны.

См. кратенький обзор по дозиметрии с формулами и ссылками тут: http://pdg.lbl.gov/2009/reviews/rpp2009-rev-radioactivity.pdf ,
стандарты ГОСТ 25645.203-83, ГОСТ 18622-79,
обзор по теме космических лучей: http://pdg.lbl.gov/2009/reviews/rpp2009-rev-cosmic-rays.pdf

И непосредственно по теме:
http://www.lpi.usra.edu/lunar/documents/NTRS/collection3/NASA_TP_3079.pdf
http://science.nasa.gov/NEWHOME/headlines/space98pdf/cosmic.pdf