Подготовка к возвращению людей на Луну требует точного понимания одной из главных угроз — космической радиации. Новые данные показывают, что излучение у поверхности Луны усиливается из-за взаимодействия частиц с лунным грунтом. Эти процессы напрямую повлияют на безопасность астронавтов, работу техники и планирование будущих миссий. Об этом сообщает издание Earth.
Измерения, проведённые непосредственно на поверхности Луны, показали: высокоэнергетические частицы из глубокого космоса, сталкиваясь с реголитом, порождают вторичное излучение. В результате уровень радиации формируется не только тем, что прилетает из космоса, но и тем, что "возвращает" сама поверхность — эффект, который дополняет представления о том, как формируются циклы излучения Земли при наблюдениях с Луны.
Эти наблюдения задокументировал Дрю Тернер из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Он зафиксировал как первичные космические частицы, так и вторичные выбросы, возникающие после их взаимодействия с лунным грунтом. Такой двойной эффект заставляет по-новому оценивать зоны, пригодные для работы людей и размещения оборудования.
Для детального анализа NASA использует прибор SELINE, разработанный для регистрации заряженных частиц и нейтронов прямо на лунной поверхности. Инструмент фиксирует галактические космические лучи — частицы экстремальной энергии, приходящие из-за пределов Солнечной системы.
При ударе о реголит они вызывают каскад вторичных частиц. Эти нейтроны несут информацию о составе и структуре верхнего слоя Луны — смеси пыли и раздробленной породы, окружающей посадочные площадки. Полученные данные помогут инженерам точнее выбирать материалы и допустимые нормы облучения, хотя для полной картины потребуются измерения в разных регионах.
Планирование становится особенно критичным, когда экипажи покидают защиту магнитного поля и атмосферы Земли в рамках программы Artemis. Быстрые частицы способны повреждать ДНК клеток, увеличивая риск отдалённых последствий для здоровья.
Электроника также уязвима: излучение может вызывать сбои в памяти и деградацию датчиков. Поэтому данные SELINE важны не только для медицины, но и для проектирования лунных модулей, хранилищ, систем связи и запасов.
Радиация — не единственный фактор риска. Температура поверхности Луны резко меняется в течение лунного дня, и это влияет на технику и передвижение.
Инструмент EMILIA-3D объединяет инфракрасные измерения температуры с изображениями в видимом диапазоне, создавая трёхмерные тепловые модели местности. Такие карты помогают выявлять склоны, тени и участки перегрева, важные для сцепления колёс, работы солнечных панелей и обзора, особенно в районах, где расположены затенённые кратеры Луны.
Поведение реголита зависит от размера зёрен и плотности. Рыхлая пыль быстро остывает после заката, тогда как каменистые участки дольше сохраняют тепло.
Сопоставление тепловых данных со стереоизображениями позволяет определить, где грунт может проседать под колёсами роверов или подниматься облаками пыли при посадке. Это снижает навигационные риски, хотя полностью заменить проверки на месте такие карты не могут.
Для изучения подповерхностного тепла NASA применяет зонд LISTER. Он бурит грунт на несколько метров и фиксирует, как тепло перемещается через уплотнённую породу.
Измерения помогают отделить остаточное тепло, сохранившееся со времён формирования Луны, от нагрева солнечным светом. Хотя глубина бурения пока ограничена, эти данные дополняют модели внутреннего строения спутника.
Тепловой поток служит своеобразной "меткой времени" для планетарных тел. Чем дольше недра остаются тёплыми, тем медленнее остывает объект.
Понимание внутренней структуры Луны важно для будущих буровых работ и строительства укрытий. Холодные слои и слабые породы могут по-разному влиять на анкеры, кабели и модули жизнеобеспечения.
NASA всё чаще привлекает частные компании для доставки научных приборов в рамках программы Commercial Lunar Payload Services.
"С Commercial Lunar Payload Services NASA использует новый подход к лунной науке", — сказал заместитель помощника администратора по исследованиям Управления научных миссий НАСА Джоэл Кернс.
Такой формат ускоряет запуски и распределяет риски, но требует строгого соблюдения ограничений по массе, энергии и срокам.
На Земле людей защищают атмосфера и магнитное поле. На Луне этих барьеров нет, поэтому радиация воздействует напрямую. В результате нормы безопасности, материалы скафандров и архитектура баз должны отличаться принципиально.
Совмещение радиационных датчиков, тепловых карт и подповерхностных зондов даёт целостное понимание среды. Это повышает безопасность и точность планирования. Минусом остаётся длительность сбора данных: локальные особенности рельефа и породы требуют многолетних наблюдений.
Насколько опасна радиация для астронавтов?
Она значительно выше земной и требует строгого контроля времени пребывания и защиты.
Можно ли полностью защититься от излучения?
Полностью — нет, но грамотное планирование и экранирование снижают риски до приемлемого уровня.
Зачем измерять тепло Луны вместе с радиацией?
Температура влияет на поведение грунта и техники, а вместе с радиационными данными помогает выбрать безопасные рабочие зоны.