Магнитные щиты для космического корабля

Сверхбыстрые заряженные частицы, испускаемые Солнцем представляют существенную угрозу любой долговременной миссии, как на Луне, так и на Марсе.

Однако исследовательская группа пришла к выводу, что космический корабль, оборудованный генератором магнитного поля, может защитить свою команду от них.

Результаты лабораторных тестов были опубликованы в журнале «физика плазмы и управляемый ядерный синтез» (Plasma Physics and Controlled Fusion).

Применённый подход подражает защитной области, окутывющей Землю, известную как магнитосфера.

Риски астронавтов

Наша звезда - постоянный источник заряженных частиц, а штормы, возникающие на её поверхности выливаются в несметные числа этих частиц, уходящих в космос.

Существуют также высокоскоростные частицы, похожие на этот "солнечный ветер", но приходящие к нам извне. Эти частицы называют космическими лучами.

Магнитосфера Земли отклоняет большинство этих частиц, льющихся на нашу планету, а то что проходит её, частично поглощается нашей атмосферой.

Международные космические агентства признают, что если астронавты будут долго подвергаться воздействию этой суровой окружающей среды, то они окажутся перед существенным риском ослабления здоровья и даже смерти.

Даже сами космические аппараты уязвимы к такому воздействию. Например, в 2002 году солнечная вспышка нанесла вред электронике на японском марсианском зонде, Nozomi.

Однако исследователи из Аплтоновской лаборатории Резерфорда и университетов Йорка, Стратклайда и Лиссабона, показали что можно создать портативную минимагнитосферу для космических кораблей.

Люди эксперементируют

В своей экспериментальной установке команда смоделировала в лаборатории солнечный ветер и использовала магнитные поля для изоляции области в плазме, отклоняя частицы вокруг неё.

Как рассказывает Рут Бамфорд (Ruth Bamford), руководитель этого исследования, первоначально было не ясно, будет ли работать эта идея.

«Считалось, невозможным сделать маленькое отверстие в солнечном ветре», – рассказывает доктор Бамфорд.

"Учёные верили, чтобы щит заработал требуется очень большое тело, размерами с планету".

Команда должна была применять физику плазмы в сравнительно крошечном человеческом масштабе. Чтобы создать дыру размером с метр, команда использовала плазмотрон и простой магнит за 20$.

«В первый же раз, когда мы включили его, он заработал», – рассказывает доктор Бамфорд.

Неожиданностью стало то, что магнитное поле автоматически приспосабливается. "У этого явления действительно есть способность некоторой автономии, точно так же, как и у магнитосферы Земли", – объясняет доктор Бамфорд.

"Когда область получает сильный толчок солнечного ветра, пузырь становится меньше. На видео (ссылка в конце статьи) показывается увеличивающиеся давление солнечного ветра, при котором щит становится меньше, но более ярким".

Проблемы мощности

Доктор Бамфорд допускает то, что для того чтобы понять, как лучше всего использовать этот эффект, потребуются еще много экспериментов; а практическая реализация отдалена вероятно на расстояние в 15 - 20 лет.

По её словам, чтобы защитить космический корабль и его команду, корабль может самостоятельно нести генератор магнитного поля. В качестве альтернативы, можно использовать флотилию судов сопровождения, создающих зонтик, там где это необходимо больше всего.

Такой зонтик вероятно будет также работать переодично, так как он скорее всего в целях экономии электроэнергии будет включаться и выключаться. Как бы то ни было, детали того, как периодично воссоздавать область и управлять её формой ещё должны быть выработаны.

"Есть много вещей, управление, надежность, стартовый вес, над которыми работа ещё предстоит", - заканчивает доктор Бамфорд.

"Я не думаю, что это всё сведется к просто магнитам от холодильника прилепленых к бортам космического корабля".

Видео можно посмотреть здесь.

По материалам BBC News