Надпровідники можуть захистити космічні експедиції від радіації
Набір з декількох спіралеподібних надпровідних магнітів на корпусі космічного корабля, який подорожує від Землі до Марса і назад, зможе захистити мешканців судна від дії космічних променів і при цьому не потребує значних витрат енергії.
Вважається, що високий рівень космічної радіації є однією з основних проблем, які виникнуть при польоті людини на Марс.
Вченим важко передбачити, як космічні промені та інші форми випромінювання можуть вплинути на здоров'я космонавтів або астронавтів, проте адекватний захист від усіх можливих ефектів потребуватиме великих витрат енергії або палива.
Група астрофізиків під керівництвом Роберто Баттістона з університету Перуджі (Італія) вивчала наукові результати, отримані при конструкції одного з наукових приладів на борту МКС - альфа-магнітного спектрометра (AMS-02).
Детектор AMS-02 являє собою так званий магнітний спектрометр, до складу якого входить потужний постійний магніт, який відхиляє заряджені частинки, що летять в нього, і визначає їх заряд, швидкість і масу.
Спочатку цей прилад повинен був бути заснований на базі надпровідникового магніту, однак тритонне "серце" пристрою так і не було доставлено на МКС через проблеми з функціонуванням в космічних умовах.
Баттістон і його колеги скористалися програмним забезпеченням і досвідом, які були отримані при розробці "супермагніту", для аналізу того, чи можливо захистити астронавтів від космічних частинок за допомогою магнітного поля і наскільки "дорого" це коштуватиме джерелу живлення на борту корабля.
Як пояснюють вчені, космічні промені можуть бути джерелом відразу двох типів радіації - прямої і наведеної. Перший тип виникає при безпосередньому потраплянні заряджених частинок всередину корабля, а другий - при появі радіоактивних ізотопів в обшивці судна при тривалому "бомбардуванню" космічними променями.
У ході дослідження вчені перевірили 15 різних конструктивних виконань, у тому числі класичних "кільцевих" магнітів і їх більш екзотичних побратимів.
За словами вчених, найбільш ефективним методом захисту космічного корабля є магніти, виготовлені за методикою так званої "подвійної спіралі". Такі магніти збираються таким чином: спочатку заплітається перший шар надпровідника у вигляді скошених спіралей, а потім, поверх нього, наноситься другий шар, закручений в протилежний бік.
Баттістон і його колеги стверджують, що сучасні технології дозволяють виробляти магніти з потужністю, достатньою для захисту мандрівників до Марса, і відповідні джерела живлення для охолодження і накачування надпровідників. Тим не менш, поки залишається незрозумілим, як поведуть себе подібні магніти в космосі, оскільки надпровідний магніт в складі AMS не міг нормально функціонувати в таких умовах.
Нагадаємо, раніше марсохід К’юріосіті вивчив склад атмосфери Червоної планети. Щоб з'ясувати, з яких газів складається марсіанське "повітря" і в якій пропорції вони перемішані, робот "вдихнув" - і зразок атмосфери відправився в спеціальний прилад Sam (аналізатор марсіанських зразків).