10 дней до Луны. 30 минут до катастрофы. Солнечная вспышка не спрашивает разрешения

Полет к Луне опасен не только стартом и посадкой. Самый непредсказуемый риск приходит со стороны Солнца - и может возникнуть буквально за несколько часов.

Экипаж миссии Artemis II проведет около десяти дней за пределами низкой околоземной орбиты. За это время астронавты окажутся без защиты магнитного поля Земли, которое обычно экранирует значительную часть космической радиации. В открытом космосе уровень облучения выше, а его последствия зависят от типа частиц и их энергии.

Астронавтам придется столкнуться сразу с тремя источниками излучения. Первый - галактические космические лучи, которые постоянно проходят через пространство. Второй - частицы, захваченные радиационными поясами Ван Аллена вокруг Земли. Третий источник - солнечные выбросы, которые возникают во время вспышек и выбросов плазмы на Солнце. Именно последний вариант остается самым сложным для прогноза.

В обычных условиях радиационную нагрузку можно оценить заранее. Полет через пояса Ван Аллена давно просчитан, фон от космических лучей тоже известен. Солнечная активность ведет себя иначе. Ее трудно предсказать даже за короткий срок, а уровень излучения может резко меняться.

Ситуация может выглядеть спокойной и буквально через несколько часов измениться. В конце марта, во время подготовки к запуску, специалисты не фиксировали опасных событий. Однако вскоре Солнце выдало вспышку класса X - это самый мощный тип. Такие вспышки часто сопровождаются корональными выбросами массы, когда в пространство уходит облако заряженной плазмы. В данном случае выброс оказался быстрым и направился в сторону Земли, вызвав предупреждение о геомагнитной буре.

Главная угроза для экипажа - потоки высокоэнергетических протонов и ионов. Эти частицы способны проходить сквозь металл и ткани, повреждая ДНК и клеточные структуры. Но даже среди солнечных событий по-настоящему опасными считаются лишь редкие случаи. По оценкам специалистов, к ним относится лишь небольшая доля всех наблюдаемых вспышек и выбросов.

За текущий солнечный цикл зафиксировали всего два эпизода, которые могли бы создать серьезные проблемы для полета за пределами орбиты Земли. Даже в этих случаях речь шла скорее о повышенном внимании, а не о необходимости срочных действий.

Защита экипажа строится на нескольких уровнях. Капсула Orion рассчитана на более высокий уровень экранирования, чем корабли эпохи «Аполлон». Тогда успех миссий во многом зависел от удачного стечения обстоятельств. В 1972 году между полетами «Аполлона-16» и «Аполлона-17» произошла мощная солнечная буря, которая могла бы привести к тяжелым последствиям, окажись в тот момент люди в глубоком космосе.

Современные миссии полагаются не только на защиту корпуса, но и на мониторинг. За Солнцем следит сеть космических аппаратов и наземных систем, данные обрабатываются моделями, которые стали точнее по сравнению с прошлым веком. Наблюдения ведутся даже с Марса: марсоход Perseverance отслеживает активность на стороне Солнца, недоступной для прямого наблюдения с Земли.

На случай сильной вспышки у экипажа есть четкий сценарий. В течение примерно тридцати минут астронавты могут собрать внутри капсулы временное укрытие, усилив защиту с помощью оборудования и запасов. Даже если опасных событий не произойдет, экипаж все равно отработает этот сценарий во время полета.

Дополнительную уверенность дали данные миссии Artemis I. В 2022 году корабль Orion летал без экипажа, но был оснащен более чем 5600 датчиками радиации. Часть приборов разместили внутри манекенов, чтобы оценить нагрузку на организм. Полученные результаты совпали с расчетами, что подтвердило корректность используемых моделей.

Риск никуда не исчезает, особенно с учетом планов дальнейших миссий. В будущих полетах к Луне астронавты окажутся в еще более уязвимом положении: на поверхности спутника нет защиты корабля, а полноценная инфраструктура пока не построена. В таких условиях даже обычный скафандр может оказаться единственным барьером между человеком и солнечным излучением.