Kosmičko zračenje je veliki problem za dizajnere svemirskih letjelica. Od toga nastoje zaštititi astronaute koji će biti na površini Mjeseca ili ići na duga putovanja u dubine svemira. Ako se ne obezbijedi potrebna zaštita, tada će te čestice, leteći velikom brzinom, prodrijeti u tijelo astronauta, oštetiti njegov DNK, što može povećati rizik od raka. Nažalost, do sada su sve poznate metode zaštite ili nedjelotvorne ili neizvodljive.
Materijali koji se tradicionalno koriste za izgradnju svemirskih letjelica, poput aluminija, zadržavaju neke kosmičke čestice, ali je potrebna robusnija zaštita za godine svemirskih letova.
Američka svemirska agencija (NASA) rado preuzima najekstravagantnije, na prvi pogled, ideje. Uostalom, niko sa sigurnošću ne može predvidjeti koji će se od njih jednog dana pretvoriti u ozbiljan proboj istraživanje svemira. Agencija ima poseban institut za napredne koncepte (NASA Institute for Advanced Concepts - NIAC), osmišljen da akumulira upravo takav razvoj - na veoma dugi rok. Preko ovog instituta NASA distribuira grantove raznim univerzitetima i institutima - za razvoj "briljantnih gluposti".
Trenutno se istražuju sljedeće opcije:

Zaštićen određenim materijalima. Neki materijali, poput vode ili polipropilena, imaju dobra zaštitna svojstva. Ali da bi se njima zaštitio svemirski brod, bit će ih potrebno puno, težina broda će postati neprihvatljivo velika.
Trenutno su zaposleni u NASA-i razvili novi materijal za teške uslove rada, sličan polietilenu, koji će se koristiti u montaži budućih svemirskih letjelica. "Svemirska plastika" će moći bolje da zaštiti astronaute od kosmičkog zračenja od metalnih ekrana, ali mnogo lakše od poznatih metala. Stručnjaci su uvjereni da kada materijal dobije dovoljnu otpornost na toplinu, od njega će biti moguće napraviti čak i kožu svemirskih letjelica.
Nekada se smatralo da će samo potpuno metalna školjka omogućiti svemirskom brodu s ljudskom posadom da prođe kroz Zemljine radijacijske pojaseve - tokove nabijenih čestica koje magnetsko polje drži u blizini planete. Tokom letova do ISS-a to se nije dogodilo, jer orbita stanice prolazi primjetno ispod opasnog područja. Osim toga, astronautima prijete baklje na Suncu - izvor gama i x-zrake, a detalji samog broda sposobni su za sekundarno zračenje - zbog raspada radioizotopa nastalih prilikom "prvog susreta" sa zračenjem.
Naučnici sada vjeruju da se nova plastika RXF1 bolje nosi s navedenim problemima, a niska gustoća nije posljednji argument u njenu korist: nosivost raketa još uvijek nije dovoljno velika. Poznati su rezultati laboratorijskih ispitivanja u kojima je upoređen sa aluminijumom: RXF1 može izdržati tri puta veće opterećenje pri tri puta manjoj gustini i hvata više čestica visoke energije. Polimer još nije patentiran, pa način njegove proizvodnje nije prijavljen. To prenosi Lenta.ru pozivajući se na science.nasa.gov.

konstrukcije na naduvavanje. Modul na naduvavanje, napravljen od visoko izdržljive RXF1 plastike, neće biti samo kompaktniji pri lansiranju, već i lakši od jednodelne čelične konstrukcije. Naravno, njegovi programeri će također morati osigurati dovoljno pouzdanu zaštitu od mikrometeorita, zajedno sa "svemirskim otpadom", ali u tome nema ništa suštinski nemoguće.
Nešto je već tu - ovo je privatni bespilotni brod na naduvavanje Genesis II je već u orbiti. Lansiran 2007 ruski projektil"Dnjepar". Štoviše, njegova masa je prilično impresivna za uređaj koji je kreirala privatna kompanija - preko 1300 kg.

CSS (Commercial Space Station) Skywalker je komercijalni projekat orbitalne stanice na naduvavanje. NASA izdvaja oko 4 milijarde dolara za podršku projektu za period 20110-2013. Riječ je o razvoju novih tehnologija za module na naduvavanje za istraživanje svemira i nebeskih tijela Solarni sistem.

Koliko će koštati konstrukcija na naduvavanje nije saopšteno. Ali ukupni troškovi za razvoj novih tehnologija su već objavljeni. U 2011. za ove namjene biće izdvojeno 652 miliona dolara, u 2012. (ako se budžet ponovo ne revidira) - 1262 miliona dolara, u 2013. - 1808 miliona dolara, procjenjuje "Constelations", bez fokusiranja na jedan program velikih razmjera.
Moduli na naduvavanje, automatski uređaji za pristajanje, sistemi za skladištenje goriva u orbiti, autonomni moduli za održavanje života i kompleksi koji omogućavaju sletanje na druge nebeska tela. Ovo je samo mali dio zadataka koji se sada postavljaju pred NASA-u da riješi problem spuštanja čovjeka na Mjesec.

Magnetna i elektrostatička zaštita. Snažni magneti se mogu koristiti za skretanje letećih čestica, ali magneti su veoma teški i još se ne zna koliko će magnetsko polje dovoljno jako da reflektuje kosmičko zračenje biti opasno za astronaute.

Svemirska letjelica ili stanica na površini Mjeseca sa magnetnom zaštitom. Toroidalni supravodljivi magnet sa jačinom polja neće dozvoliti da većina kosmičkih zraka prodre u kokpit koji se nalazi unutar magneta, i na taj način smanji ukupne doze zračenja kosmičkog zračenja za desetine ili više puta.

NASA-ini projekti koji obećavaju su štit od elektrostatičkog zračenja za lunarnu bazu i lunarni teleskop s tekućim ogledalom (ilustracije sa spaceflightnow.com).

Zaštita tečnim vodonikom. NASA razmatra upotrebu rezervoara za gorivo svemirskih letjelica koji sadrže tečni vodonik koji se mogu postaviti oko odjeljka za posadu kao štit od svemirskog zračenja. Ova ideja se zasniva na činjenici da kosmičko zračenje gubi energiju kada se sudara sa protonima drugih atoma. Pošto atom vodonika ima samo jedan proton u jezgru, proton svakog njegovog jezgra "usporava" zračenje. U elementima sa težim jezgrima, neki protoni blokiraju druge, tako da kosmičke zrake ne dopiru do njih. Zaštita vodikom se može obezbijediti, ali ne dovoljna da spriječi rizik od raka.

Biosuit. Ovaj projekat Bio-Suit razvija grupa profesora i studenata na Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Bio" - u ovom slučaju ne znači biotehnologiju, već lakoću, neobičnu pogodnost za svemirska odijela, a negdje čak i neprimjetnost školjke, koja je, takoreći, nastavak tijela.
Umjesto šivanja i lijepljenja svemirskog odijela od odvojenih komada raznih tkanina, ono će se prskati direktno na kožu osobe u obliku spreja koji se brzo stvrdnjava. Istina, kaciga, rukavice i čizme i dalje će ostati tradicionalni.
Tehnologiju takvog prskanja (kao materijal koristi se poseban polimer) američka vojska već testira. Ovaj proces se zove Electrospinlacing, a razrađuju ga stručnjaci iz istraživačkog centra američke vojske - Soldier system center, Natick.
Pojednostavljeno, možemo reći da i najmanje kapljice ili kratka vlakna polimera dobijaju električni naboj i pod uticajem elektrostatičko polježure ka svom cilju - objektu koji treba prekriti filmom - gdje formiraju stopljenu površinu. Naučnici sa MIT-a namjeravaju stvoriti nešto slično, ali sposobno stvoriti film koji ne propušta vlagu i zrak na tijelu žive osobe. Nakon stvrdnjavanja, film poprima visoku čvrstoću, zadržavajući elastičnost dovoljnu za kretanje ruku i nogu.
Treba dodati da je projektom predviđena mogućnost da se na ovaj način nanosi nekoliko različitih slojeva na karoseriju, naizmjenično sa raznolikom ugrađenom elektronikom.

Linija razvoja svemirskih odela po mišljenju naučnika MIT-a (ilustracija sa sajta mvl.mit.edu).

Ali na kraju krajeva, ako se sada ne krene ka ovom rezultatu, "fantastična budućnost" neće doći.

16.3. Bljeskovi u očima iu elektronskim čipovima

Čitalac je dobro svjestan svemirske odiseje američkih astronauta na Mjesec. Zemljani su putovali na Mjesec svemirskim brodovima Apollo tokom nekoliko ekspedicija. Nekoliko dana astronauti su bili u svemiru, uključujući i dug vremenski period izvan Zemljine magnetosfere.

Neil Armstrong (prvi astronaut koji je hodao po Mjesecu) izvijestio je Zemlju o svojim neobičnim osjećajima tokom leta: ponekad je primijetio sjajne bljeskove u njegovim očima. Ponekad je njihova učestalost dostizala oko stotinu dnevno (slika 16.5). Naučnici su počeli da shvaćaju ovaj fenomen i brzo su došli do zaključka da su ... za to odgovorne galaktičke kosmičke zrake. Upravo te visokoenergetske čestice, prodiru u očnu jabučicu, uzrokuju čerenkovski sjaj pri interakciji sa tvari koja čini oko. Kao rezultat, astronaut vidi sjajan bljesak. Najefikasnija interakcija sa materijom nisu protoni, koji su najveći u sastavu kosmičkih zraka od svih ostalih čestica, već teške čestice - ugljenik, kiseonik, gvožđe. Ove čestice, koje imaju veliku masu, gube mnogo više svoje energije po jedinici prijeđene udaljenosti od svojih lakših parnjaka. Oni su ti koji su odgovorni za stvaranje Čerenkovskog sjaja i uzbuđenje retine - osjetljive membrane oka. Sada je ovaj fenomen nadaleko poznat. Verovatno je primećeno i pre N. Armstronga, ali nisu svi svemirski piloti to prijavili Zemlji.
Sada se na Međunarodnoj svemirskoj stanici izvodi poseban eksperiment kako bi se ovaj fenomen dublje proučio. To izgleda ovako: na glavu astronauta stavlja se kaciga punjena detektorima za detekciju nabijenih čestica. Kosmonaut mora fiksirati trenutak prolaska čestice kroz bljeskove koje posmatra, a detektori samostalno „pregledaju“ njihov prolazak kroz oko i detektor. Bljeskovi svjetlosti u očima kosmonauta i astronauta primjer su kako ljudski organ vida – oko – može poslužiti kao detektor kosmičkih čestica.
Međutim, tu se ne završavaju neprijatne posledice prisustva kosmičkih zraka visoke energije u svemiru...

Prije dvadesetak godina uočeno je da bi rad kompjutera satelita mogao biti poremećen. Ova kršenja mogu biti dva tipa: računar se može „zamrznuti“ i oporaviti se nakon nekog vremena, ali ponekad ne uspije. Opet, proučavajući ovaj fenomen, naučnici su došli do zaključka da su za to odgovorne teške GCR čestice. Baš kao i u slučaju očne jabučice, oni prodiru u unutrašnjost čipa i uzrokuju lokalne, mikroskopske poremećaje u njegovom "srcu" - osjetljivom području poluvodičkog materijala od kojeg je napravljen. Mehanizam ovog efekta prikazan je na Sl. 16.6. Kao rezultat prilično složenih procesa povezanih s kršenjem kretanja nosača električne struje u materijalu čipa, dolazi do kvara u njegovom radu (oni se nazivaju "pojedinačni kvarovi"). Ovo je neugodan fenomen za ugrađenu opremu modernih satelita, punjenu kompjuterskim sistemima koji kontroliraju njen rad. Kao rezultat toga, satelit može izgubiti orijentaciju ili ne izvršiti potrebnu komandu operatera sa Zemlje. U najgorem slučaju, ako potreban rezervni kompjuterski sistem nije na brodu, satelit može biti izgubljen.

Obratite pažnju na sl. 16.7. Prikazuje učestalost kvarova uočenih na jednom od satelita tokom niza godina. Ovdje je također ucrtana kriva solarne aktivnosti. Postoji visoka korelacija između oba fenomena. U godinama minimalne sunčeve aktivnosti, kada je fluks GCR maksimalan (sjetite se fenomena modulacije), učestalost kvarova se povećava, a pada na maksimum kada je fluks GCR minimalan. Nemoguće je boriti se protiv ove neprijatne pojave. Nikakva zaštita ne spašava satelit od ovih čestica. Prodorna moć ovih čestica sa njihovim ogromnim energijama je prevelika.
Naprotiv, povećanje debljine kože svemirski brod dovodi do suprotnog efekta. Kao rezultat toga nastaju neutroni nuklearne reakcije GCR sa supstancom stvara jaku radijacijsku pozadinu unutar broda. Ovi sekundarni neutroni, u interakciji s materijalom koji se nalazi u blizini čipa, generiraju, zauzvrat, teške čestice, koje, prodirajući unutar čipova, stvaraju kvarove.

Ovdje je potrebno podsjetiti čitaoca da se teške nabijene čestice nalaze ne samo u kosmičkim zracima. Prisutni su i u sastavu radijacijskih pojaseva, posebno ih ima dosta u unutrašnjem, Zemlji najbližem dijelu. Ovdje postoje i protoni i teže čestice. A njihova energija može premašiti stotine MeV. Prisjetimo se sada južnoatlantske anomalije, koja se "spušta" iznad Zemlje. Lako je zamisliti da bi elektronika svemirske letjelice koja leti na visini od 500 kilometara trebala "osjetiti" ove čestice. Onako kako je. Pogledajte sliku 16.8 i možete vidjeti da se najveća stopa kvarova javlja upravo u području anomalije.

Slična pojava se dešava tokom snažnih sunčevih baklji. Protoni i teška jezgra u SCR-ovima mogu uzrokovati iste pojedinačne kvarove u čipovima. I zaista se posmatraju. Jedan takav primjer je prikazan na slici 16.9: tokom snažne solarne oluje 14. jula 2000. godine. (zbog činjenice da se to dogodilo 14. jula na Dan Bastilje, dobio je naziv „Dan Bastilje“), intenzivni tokovi solarnih protona „padali su“ na Zemljinu magnetosferu, uzrokujući kvarove na satelitima. Jedini spas od GKL-a - ubojica čipova - su tehnička sredstva povezana s umnožavanjem posebno važnih elektroničkih elemenata opreme na vozilu.
Nisu samo inženjeri, kreatori elektronske opreme na brodu, zabrinuti zbog prisustva kosmičkih zraka visoke energije u svemiru. Biolozi također proučavaju mehanizme djelovanja ovih čestica. Ukratko, izgledaju ovako.
Voda, glavna tvar bioloških tkiva, ionizira se pod utjecajem zračenja, stvaraju se slobodni radikali koji mogu uništiti molekularne veze DNK. Takođe nije isključen scenario direktnog oštećenja molekula DNK tokom usporavanja teške naelektrisane čestice (slika 16.10).

Rice. 16.10. Interakcija teških GCR čestica s molekulom DNK unutar njegovih linearnih dimenzija od ~ 20 angstroma može dovesti do poremećaja u njegovoj strukturi na dva načina: bilo stvaranjem slobodnih radikala, ili direktno - oštećenjem samog molekula

Rice. 16.11. Alfa čestice (jezgra helijuma) i druge teške čestice kosmičkih zraka utječu na ćelije efikasnije od elektrona - svjetlosnih čestica. Teške čestice gube mnogo više energije po jedinici puta u materiji od lakših. Ovo je jasno prikazano na ovoj slici: sa istim dozama zračenja elektrona i teških čestica, broj oštećenih ćelija u potonjem slučaju je veći.

Rezultat? Neugodne genetske posljedice, uključujući i kancerogene. Slika 16.11 jasno pokazuje efekat teških čestica na biološko tkivo: broj oštećenih ćelija u slučaju izlaganja česticama težim od protona dramatično raste.
Naravno, ne može se pretpostaviti da su teški elementi u kosmičkim zracima jedini agens koji može izazvati rak. Biolozi, naprotiv, smatraju da između svih ostalih faktora spoljašnje okruženje koji mogu uticati na DNK - zračenje ne igra vodeću ulogu. Na primjer, neka hemijska jedinjenja su sposobna da izazovu mnogo osetljivije smetnje od zračenja. Međutim, u uslovima dugog svemirskog leta, van magnetnog polja Zemlje, čovek se nađe sam, uglavnom sa zračenjem. Štaviše, ovo nije sasvim uobičajeno zračenje poznato ljudima. To su galaktičke kosmičke zrake, koje, kao što sada znamo, sadrže teške nabijene čestice. Oni uzrokuju oštećenje DNK. To je očigledno. Implikacije ove interakcije nisu sasvim jasne. Šta znači izjava o mogućim, na primjer, kancerogenim posljedicama takve interakcije?
Ovdje treba napomenuti da danas stručnjaci svemirske medicine i biologije nisu u stanju dati iscrpan odgovor. Postoje pitanja koja treba da se pozabave budućim istraživanjima. Na primjer, samo oštećenje DNK ne mora nužno dovesti do raka. Štoviše, molekuli DNK, nakon što su primili signal opasnosti o kršenju njihove strukture, pokušavaju sami uključiti "program popravke". I to se dešava, ponekad, ne bez uspeha. Svaka fizička povreda, isti udarac čekićem po tijelu, uzrokuje mnogo više štete na molekularnom nivou od zračenja. Ali ćelije obnavljaju DNK, a tijelo "zaboravlja" na ovaj događaj.
Stabilnost DNK je izuzetno visoka: vjerovatnoća mutacije ne prelazi 1 na 10 miliona, bez obzira na lokalne uslove. To je fantastična pouzdanost biološke strukture odgovorne za reprodukciju života. Čak ga i superjaka polja zračenja ne mogu slomiti. Postoji niz bakterija koje ne mutiraju u ogromnim poljima zračenja, dostižući više hiljada Gy. Čak i kristalni silicij i mnogi strukturni materijali ne mogu izdržati takvo dozno opterećenje.
Problem je ovdje, kako se čini biolozima, u tome što može doći do kvara u programu popravke: na primjer, hromozom može završiti na potpuno nepotrebnom mjestu u strukturi DNK. Sada ova situacija postaje opasna. Međutim, čak i ovdje je moguć multivarijatan slijed događaja.
Prvo, moramo uzeti u obzir da proces mutacije - reprodukcija "pogrešnih ćelija" traje dugo. Biolozi smatraju da između primarnog štetnog efekta i negativnog ostvarenja tog efekta mogu proći decenije. Ovo vrijeme je potrebno za formiranje neoplazme ćelija podvrgnutih mutacijama, koja se sastoji od mnogo milijardi. Stoga je predviđanje razvoja štetnih efekata vrlo problematično pitanje.
Druga strana problema uticaja zračenja na biološke strukture je da proces izlaganja malim dozama nije dobro shvaćen. Ne postoji direktna veza između veličine doze - količine zračenja - i oštećenja zračenja. Biolozi vjeruju u to različite vrste hromozomi različito reaguju na zračenje. Jedan od njih "zahtijeva" značajne doze zračenja za ispoljavanje efekta, dok su drugima potrebne čak i ultra male. Šta je ovde razlog? Na ovo još nema odgovora. Štaviše, posljedice izlaganja bioloških struktura dvije ili više vrsta zračenja istovremeno nisu sasvim jasne: recimo GCR i SCR, ili GCR, SCR i radijacijski pojasevi. Sastav ovih vrsta kosmičkog zračenja je različit, a svaka od njih može dovesti do svojih posljedica. Ali efekat njihovog kombinovanog uticaja nije jasan. Konačan odgovor na ova pitanja leži samo u rezultatima budućih eksperimenata.

"Ovaj rezultat je važan za planiranje dugoročnih letova: to znači da možete letjeti dalje i letjeti duže. Iako su, općenito gledano, doze zračenja velike i ostaje pitanje kako ih smanjiti kako bi se očuvalo zdravlje astronauta, “, kaže jedan od autora studije Vjačeslav Šuršakov sa Instituta za biomedicinske probleme Ruske akademije nauka.

Eksperiment "Matrjoška-R" na ISS-u započet je još 2004. godine, kada su na stanicu dopremljeni specijalni putnici. Jedan je izgledao prilično respektabilno. Saksonski tip lica, figura na kojoj zavide mnogi - metar sedamdeset pet i sedamdeset kg. Kako kažu, nije "masno" suvišno. On je evropskog porijekla i u naučnim krugovima poznat je kao "gospodin Rando". Ali drugi, Rus, ima neobičniji "izgled": na vagi vuče samo trideset kg, ali ne možete reći o visini i metar sa kapom - 34 centimetra. U prečniku. Drugim riječima, to je ... lopta.

I "Saksonac" i njegov sferni saputnik su manekeni. Nazivaju se i fantomima: obojica, uprkos razlikama, gotovo jedan na jedan oponašaju ljudsko tijelo. Ili bolje rečeno, hemijski i biološki "materijal" od kojeg su ljudi satkani. Svaki je punjen najosjetljivijim detektorima, senzorima jonizujućeg zračenja.

"Moramo izmjeriti dozu zračenja koja utiče na kritične unutrašnje organe - gastrointestinalni trakt, hematopoetski sistem, centralni nervni sistem. Nemoguće je ubaciti dozimetar direktno u ljudsko tijelo, pa se koriste fantomi ekvivalentni tkivu“, kažu stručnjaci.

Takav fantom je prvi put postavljen na vanjsku površinu ISS-a u zapečaćenom kontejneru, koji je po parametrima apsorpcije odgovarao svemirsko odijelo, a zatim je premješten u stanicu. Ruski naučnici su zajedno sa kolegama iz Poljske, Švedske, Njemačke i Austrije preračunali prikupljene podatke pomoću NUNDO kompjuterskog modela i dobili tačne procjene doze zračenja za svaki unutrašnji organ.

Proračuni su pokazali da je stvarni efekat zračenja na unutrašnje organe mnogo manji od onog koji pokazuju "obični" dozimetri. Tokom svemirske šetnje, doza u tijelu će biti 15% manja, a unutar stanice - svih 100% (odnosno dva puta) manja od doze koju mjeri individualni dozimetar smješten u džepu na grudima kosmonauta.

Prema riječima stručnjaka, postavljena je godišnja granica izloženosti koju niko nema pravo prekoračiti: ona iznosi 500 miliSieverta. Postoji i takozvana profesionalna granica ili, kako se kaže, granica karijere. Ne smije prelaziti 1 sivert. Da li je to puno ili malo? Prema mišljenju stručnjaka, maksimalna dozvoljena doza koju astronaut može akumulirati tokom svih godina rada na Zemlji iu svemiru može uzeti 2-3 godine svog života. Niko nikada nije imao ništa slično. Ali postoji opšte pravilo: doze treba da budu što je moguće niže. Zato je toliko važno da naučnici znaju kako "kritični" organi reaguju na zračenje. Koje specifične doze primaju hematopoetski sistem, mozak, pluća, jetra, bubrezi tokom jakih sunčevih baklji...

U blizini Zemlje, njeno magnetno polje nastavlja da štiti - čak i ako je oslabljeno i bez pomoći mnogo kilometara atmosfere. Leteći u području polova, gdje je polje malo, astronauti sjede u posebno zaštićenoj prostoriji. A za zaštitu od zračenja tokom leta na Mars još uvek ne postoji zadovoljavajuće tehničko rešenje.

Odlučio sam dodati izvornom odgovoru iz dva razloga:

1. na jednom mjestu sadrži netačan iskaz i ne sadrži ispravan
2. samo radi kompletnosti (citati)

1. U komentarima je Susanna kritizirala Odgovor je uglavnom tačan.

Polje slabi iznad Zemljinih magnetnih polova kao što sam naveo. Da, Suzana je u pravu da je posebno velika NA POLU (zamislite linije sile: skupljaju se tačno na polovima). Ali dalje velika visina IZNAD POLOVA je slabiji nego na drugim mjestima - iz istog razloga (zamislite iste linije sile: spustili su se - do polova, a na vrhu ih skoro da i nema). Čini se da polje tone.

Ali Suzana je u pravu kosmonauti Ministarstva za vanredne situacije ne sklanjaju se u posebnu prostoriju zbog polarnih područja O: Pamćenje me iznevjerilo.

Ali ipak postoji mjesto nad kojim se preduzimaju posebne mjere(Pobrkao sam to sa polarnim regionima). To - nad magnetskom anomalijom u južnom Atlantiku. Tamo magnetno polje "pogne" toliko da se radijacijski pojas i poduzeti posebne mjere bez ikakvih solarnih baklji. Nisam mogao brzo da nađem citat o posebnim mjerama koje nisu vezane za solarnu aktivnost, ali sam negdje pročitao o njima.

I naravno, vrijedno je spomenuti i same epidemije: kriju se i od njih u najzaštićenijoj prostoriji, i ne šetaju u ovo vrijeme po stanici.

Sve solarne baklje pažljivo se prate i informacije o njima se šalju u kontrolni centar. U takvim periodima, astronauti prestaju sa radom i sklanjaju se u najzaštićenije odjeljke stanice. Takvi zaštićeni segmenti su odjeljci ISS-a pored rezervoara za vodu. Voda odlaže sekundarne čestice - neutrone, a doza zračenja se apsorbuje efikasnije.

2. Samo citati i dodatne informacije

Neki citati ispod spominju dozu u Siverts (Sv). Za orijentaciju, neke brojke i vjerovatne efekte iz tabele u

0-0.25 Zvuk Nema efekta osim umjerenih promjena u krvi

0,25-1 Zvuk Radijacijske bolesti od 5-10% izloženih ljudi

7 Sv ~100% umrlih

Dnevna doza na ISS je oko 1 mSv (vidi dolje). znači, možete letjeti bez većeg rizika oko 200 dana. Važno je i koliko dugo se uzima ista doza: ona koja se uzima u kratkom vremenu mnogo je opasnija od one koja se uzima u dužem vremenskom periodu. Tijelo nije pasivni objekt koji samo "akumulira" defekte zračenja: ono također ima mehanizme "popravljanja" i oni se obično nose sa postupnim povećanjem malih doza.

U nedostatku masivnog atmosferskog sloja koji okružuje ljude na Zemlji, astronauti na ISS-u izloženi su intenzivnijem zračenju stalnih tokova kosmičkih zraka. Na dan, članovi posade primaju dozu zračenja u iznosu od oko 1 milisivert, što je približno ekvivalentno izlaganju osobe na Zemlji u toku godine. To dovodi do povećanog rizika od razvoja malignih tumora kod astronauta, kao i do slabljenja imunološkog sistema.

Prema podacima koje su prikupili NASA i stručnjaci iz Rusije i Austrije, astronauti na ISS primaju dnevnu dozu od 1 milisiverta. Na Zemlji se takva doza radijacije ne može svugdje dobiti čak ni cijelu godinu.

Ovaj nivo je, međutim, još uvijek relativno podnošljiv. Međutim, mora se imati na umu da su svemirske stanice u blizini Zemlje zaštićene magnetnim poljem Zemlje.

Izvan svojih granica, zračenje će se višestruko povećati, pa će ekspedicije u duboki svemir biti nemoguće.

Radijacija u stambenim zgradama i laboratorijama ISS-a i Mira nastala je zbog bombardovanja aluminijumske obloge stanice kosmičkim zracima. Brzi i teški joni su izbacili priličnu količinu neutrona iz kože.

Trenutno je nemoguće osigurati stopostotnu zaštitu od zračenja na svemirskim letjelicama. Tačnije, moguće je, ali zbog više nego značajnog povećanja mase, ali to je jednostavno neprihvatljivo

Pored naše atmosfere, magnetno polje Zemlje je zaštita od zračenja. Prvi radijacijski pojas Zemlje nalazi se na nadmorskoj visini od oko 600-700 km. Stanica sada leti na visini od oko 400 km, što je znatno niže... Zaštita od zračenja u svemiru je (također - prim. aut.) trup broda ili stanice. Što su zidovi kućišta deblji, to je veća zaštita. Naravno, zidovi ne mogu biti beskonačno debeli, jer postoje ograničenja težine.

Jonizujući nivo, pozadinski nivo zračenja na Međunarodnoj svemirskoj stanici veći je nego na Zemlji (oko 200 puta - prim. aut.), što astronauta čini podložnijim jonizujućem zračenju od predstavnika tradicionalno opasnih industrija, kao što su nuklearna energija i Rentgenska dijagnostika.

Pored individualnih dozimetara za astronaute, stanica ima i sistem za praćenje zračenja. ... Po jedan senzor se nalazi u kabini posade i po jedan senzor u radnom odeljku malog i velikog prečnika. Sistem radi autonomno 24 sata dnevno. ... Dakle, Zemlja ima informaciju o trenutnoj radijacijskoj situaciji na stanici. Sistem za praćenje zračenja može izdati signal upozorenja "Provjerite radijaciju!". Ako bi se to dogodilo, tada bismo vidjeli vatru transparenta sa pratećim zvučnim signalom na alarmnoj tabli sistema. Ovakvih slučajeva nije bilo za sve vreme postojanja međunarodne svemirske stanice.

U... području južnog Atlantika... radijacijski pojasevi "pogibaju" se iznad Zemlje zbog postojanja magnetske anomalije duboko ispod Zemlje. Svemirski brodovi koji lete iznad Zemlje, takoreći, "prugaju" radijacijske pojaseve za vrlo kratko vrijeme ... na zavojima prolazeći kroz područje anomalije. Na ostalim zavojima nema tokova zračenja i ne stvara probleme učesnicima svemirskih ekspedicija.

Magnetna anomalija u južnom Atlantiku nije jedina radijaciona "nesreća" za astronaute. Sunčeve baklje, koje ponekad stvaraju vrlo energične čestice... mogu stvoriti velike poteškoće za letove astronauta. Koju dozu zračenja može primiti astronaut u slučaju dolaska sunčevih čestica na Zemlju u velikoj je mjeri stvar slučaja. Ovu vrijednost određuju uglavnom dva faktora: stepen izobličenja Zemljinog dipolnog magnetnog polja tokom magnetnih oluja i parametri orbite svemirski brod tokom solarnog događaja. ... Posada će možda imati sreće ako orbite u vrijeme invazije SCR-a ne prođu opasna područja velikih geografskih širina.

Jedna od najsnažnijih protonskih erupcija - radijaciona oluja solarnih erupcija koja je izazvala radijacionu oluju u blizini Zemlje, dogodila se sasvim nedavno - 20. januara 2005. Sunčeva erupcija slične snage dogodila se prije 16 godina, u oktobru 1989. godine. Mnogi protoni sa energijama koje su prelazile stotine MeV dostigle su Zemljinu magnetosferu. Inače, takvi protoni su u stanju da savladaju zaštitu debljine koja je ekvivalentna oko 11 centimetara vode. Odijelo astronauta je tanje. Biolozi vjeruju da ako su u to vrijeme astronauti bili izvan Međunarodne svemirske stanice, onda bi, naravno, efekti radijacije utjecali na zdravlje astronauta. Ali oni su bili u njoj. Zaštita ISS-a je dovoljno velika da u mnogim slučajevima zaštiti posadu od štetnih efekata radijacije. Tako je bilo i tokom ovog događaja. Kako su pokazala mjerenja uz pomoć dozimetara zračenja, doza zračenja koju su "uhvatili" astronauti nije premašila dozu koju osoba primi tokom konvencionalnog rendgenskog pregleda. Kosmonauti ISS-a su primili 0,01 Gy ili ~ 0,01 Sieverta... Istina, tako niske doze su i zbog činjenice da je, kako je ranije pisano, stanica bila na "magnetski zaštićenim" orbitama, što se možda neće uvijek dogoditi.

Neil Armstrong (prvi astronaut koji je hodao po Mjesecu) izvijestio je Zemlju o svojim neobičnim osjećajima tokom leta: ponekad je primijetio sjajne bljeskove u njegovim očima. Ponekad je njihova frekvencija dostizala oko stotinu dnevno ... Naučnici ... došli su do zaključka da su ... galaktičke kosmičke zrake odgovorne za to. Upravo te visokoenergetske čestice, prodiru u očnu jabučicu, uzrokuju čerenkovski sjaj pri interakciji sa tvari koja čini oko. Kao rezultat, astronaut vidi sjajan bljesak. Najefikasnija interakcija sa materijom nisu protoni, koji su najveći u sastavu kosmičkih zraka od svih ostalih čestica, već teške čestice - ugljenik, kiseonik, gvožđe. Ove čestice, koje imaju veliku masu, gube mnogo više svoje energije po jedinici prijeđene udaljenosti od svojih lakših parnjaka. Oni su ti koji su odgovorni za stvaranje Čerenkovskog sjaja i uzbuđenje retine - osjetljive membrane oka.

Tokom svemirskih letova velikog dometa povećava se uloga galaktičkih i solarnih kosmičkih zraka kao faktora opasnih za zračenje. Procjenjuje se da prilikom letenja na Mars upravo GCR-i postaju glavna opasnost od zračenja. Let do Marsa traje oko 6 mjeseci, a integralna - ukupna - doza zračenja sa GCR i SCR u tom periodu je nekoliko puta veća od doze zračenja ISS-a za isto vrijeme. Stoga se značajno povećava rizik od posljedica radijacije povezanih s provedbom misija u duboki svemir. Dakle, za godinu dana leta na Mars, apsorbirana doza povezana s GCR-om bit će 0,2-0,3 Sv (bez zaštite). Može se uporediti sa dozom jedne od najjačih baklji prošlog stoljeća - augusta 1972. Za vrijeme ovog događaja bila je nekoliko puta manja: ~0,05 Sv.

Opasnost od zračenja koju stvara GCR može se procijeniti i predvidjeti. Sada je prikupljeno mnoštvo materijala o vremenskim varijacijama GCR-a povezanih sa solarnim ciklusom. To je omogućilo kreiranje modela na osnovu kojeg je moguće predvidjeti GCR fluks za bilo koji vremenski period.

Stvari su mnogo komplikovanije sa SCL-om. Sunčeve baklje se dešavaju nasumično, a nije ni očigledno da se snažni solarni događaji dešavaju u godinama koje su nužno blizu maksimalnoj aktivnosti. Barem iskustvo posljednjih godina pokazuje da se one javljaju i u vrijeme blijedila svjetla.

Protoni solarne baklje predstavljaju stvarnu prijetnju svemirskim posadama u misijama dugog dometa. Uzimajući ponovo za primjer baklju iz avgusta 1972. godine, može se pokazati, preračunavanjem tokova solarnih protona u dozu zračenja, da je 10 sati nakon početka događaja ona premašila smrtonosnu vrijednost za posadu letjelice ako je bili izvan broda na Marsu ili, recimo, na Mjesecu.

Ovdje je prikladno podsjetiti se na letove američkog "Apolla" na Mjesec kasnih 60-ih - ranih 70-ih. Godine 1972, u avgustu, došlo je do solarne baklje iste snage kao u oktobru 1989. Apolo 16 je sleteo nakon svog lunarnog putovanja u aprilu 1972. godine, a sledeći, Apolo 17, lansiran je u decembru. Je li posada Apolla 16 imala sreće? Svakako da. Proračuni pokazuju da da su astronauti Apolla bili na Mjesecu u augustu 1972. godine, bili bi izloženi dozi zračenja od ~4 Sv. To je mnogo toga da se spasi. Osim... osim ako se brzo ne vrate na Zemlju radi hitne pomoći. Druga opcija je otići u kokpit lunarnog modula Apollo. Ovdje bi se doza zračenja smanjila za 10 puta. Za poređenje, recimo da je zaštita ISS-a 3 puta deblja od zaštite lunarnog modula Apollo.

Na visinama orbitalnih stanica (~400 km), doze zračenja premašuju vrijednosti uočene na površini Zemlje za ~200 puta! Uglavnom zbog čestica radijacijskih pojaseva.

Poznato je da neke rute interkontinentalnih aviona prolaze u blizini sjevernog polarnog područja. Ovo područje je najmanje zaštićeno od prodora energetskih čestica, pa se za vrijeme sunčevih baklji povećava rizik od izlaganja zračenju posade i putnika. Sunčeve baklje povećavaju doze zračenja na visinama leta aviona za 20-30 puta.

Nedavno su posade nekih avio-kompanija obaviještene o početku početka invazije sunčevih čestica. Jedna nedavna snažna solarna erupcija, u novembru 2003. godine, dovela je do toga da je posada Delta na letu Čikago-Hong Kong skrenula sa staze: krenula je rutom niže geografske širine do svog odredišta.

Zemlja je zaštićena od kosmičkog zračenja atmosferom i magnetnim poljem. U orbiti je pozadina zračenja stotine puta veća nego na površini Zemlje. Svakog dana, astronaut prima dozu zračenja od 0,3-0,8 milisiverta - oko pet puta više nego kod rendgenskih zraka. prsa. Prilikom rada u otvoreni prostor efekat zračenja je još veći. A u trenucima snažnih solarnih baklji, možete ugrabiti 50-dnevnu normu za jedan dan na stanici. Ne daj Bože da radiš preko broda u takvom trenutku - za jedan izlazak možeš izabrati dozvoljenu dozu za cijelu svoju karijeru, a to je 1000 milisiverta. U normalnim uslovima bilo bi dovoljno za četiri godine - još niko nije toliko leteo. Štaviše, šteta po zdravlje od takvog jednokratnog izlaganja bit će mnogo veća nego od dugotrajnog izlaganja.

Ipak, niske Zemljine orbite su i dalje relativno sigurne. Zemljino magnetsko polje hvata nabijene čestice sunčevog vjetra, formirajući radijacijske pojaseve. Imaju oblik široke krofne koja okružuje Zemlju na ekvatoru na nadmorskoj visini od 1.000 do 50.000 kilometara. Maksimalna gustina čestica se postiže na visinama od oko 4.000 i 16.000 kilometara. Svako duže zadržavanje broda u radijacijskim pojasevima predstavlja ozbiljnu prijetnju po život posade. Prelazeći ih na putu do Mjeseca, američki astronauti su riskirali da za nekoliko sati prime dozu od 10-20 milisiverta - kao za mjesec dana rada u orbiti.

U međuplanetarnim letovima, pitanje zaštite posade od zračenja je još akutnije. Zemlja štiti polovinu tvrdih kosmičkih zraka, a njena magnetosfera gotovo potpuno blokira protok sunčevog vjetra. Na otvorenom prostoru, bez dodatnih zaštitnih mjera, izloženost će se povećati za red veličine. Ponekad se raspravlja o ideji odbijanja kosmičkih čestica jakim magnetna polja, međutim, u praksi još nije razrađeno ništa osim zaštite. Čestice kosmičkog zračenja dobro apsorbuje raketno gorivo, što sugeriše upotrebu punih rezervoara kao zaštite od opasnih zračenja.

Magnetno polje na polovima nije malo, već prilično veliko. Jednostavno je tamo gotovo radijalno usmjeren prema Zemlji, što dovodi do toga da se čestice Sunčevog vjetra zarobljene magnetnim poljima u radijacijskim pojasevima, pod određenim uvjetima, kreću (ispadaju) u smjeru Zemlje na polovima, izazivaju aurore. To ne predstavlja opasnost za astronaute, jer putanja ISS-a prolazi bliže ekvatorijalnoj zoni. Opasnost predstavljaju jake solarne baklje klase M i X sa koronalnim izbacivanjem materije (uglavnom protona) usmjerenim prema Zemlji. U tom slučaju astronauti primjenjuju dodatne mjere zaštite od zračenja.

Odgovori

CITAT: "... Nisu protoni ti koji najefikasnije komuniciraju sa materijom, koji su najveći broj svih ostalih čestica u kosmičkim zracima, već teške čestice - ugljenik, kiseonik, gvožđe...."

Molim vas objasnite neznalici - otkud čestice ugljenika, kiseonika, gvožđa u solarnom vetru (kosmičke zrake, kako ste napisali) i kako mogu da dospeju u supstancu koja čini oko - kroz svemirsko odelo?

Odgovori

Još 2 komentara

objašnjavam... Sunčeva svetlost su fotoni(uključujući gama kvante i rendgenske zrake, koji prodiru u zračenje).

Ima li još sunčani vjetar. Čestice. Na primjer, elektroni, ioni, atomska jezgra koji lete sa Sunca i sa Sunca. Tamo ima malo teških jezgara (težih od helijuma), jer ih je malo na samom Suncu. Ali postoje mnoge alfa čestice (jezgra helijuma). I, u principu, svako jezgro lakše od gvožđa može da leti (pitanje je samo u broju pristiglih). Dalja sinteza gvožđa na Suncu (posebno izvan njega) ne ide. Dakle, samo željezo i nešto lakše (isti ugljenik, na primjer) mogu letjeti sa Sunca.

Kosmičke zrake u užem smislu- ovo je ekstra velike brzine naelektrisane čestice(i ne naplaćuju, međutim, takođe), stigle izvan Sunčevog sistema (uglavnom). I takođe - prodorno zračenje odatle(ponekad se razmatra odvojeno, ne ubraja se u "zrake").

Među ostalim česticama, kosmičke zrake sadrže jezgra bilo kojeg atoma(naravno u različitim količinama). Nekako teška jezgra, udarajući u supstancu, jonizuju sve na svom putu(i takođe - na stranu: postoji sekundarna jonizacija - već onim što je izbijeno uz put). A ako imaju veliku brzinu (i kinetičku energiju), tada će jezgra biti uključena u ovaj posao (letjeti kroz materiju i njena ionizacija) dugo vremena i neće uskoro prestati. odnosno proleteće kroz bilo šta i neće skrenuti sa puta- dok ne potroše skoro sve kinetička energija. Čak i kada se spotaknu direktno u drugo jezgro (a to je rijetko) mogu ga jednostavno odbaciti u stranu, gotovo bez promjene smjera kretanja. Ili ne u stranu, nego letjeti dalje manje-više u jednom smjeru.

Zamislite automobil koji se u punoj brzini zabio u drugi. Hoće li prestati? I zamislite da je njegova brzina mnogo hiljada kilometara na sat (još bolje - u sekundi!), A snaga mu omogućava da izdrži svaki udarac. Ovo je jezgro iz svemira.

Kosmičke zrake u najširem smislu- to su kosmički zraci u uskom, plus solarni vetar i prodorno zračenje sa Sunca. (Pa, ili bez prodornog zračenja, ako se posmatra odvojeno).

Sunčev vjetar je struja joniziranih čestica (uglavnom helijum-vodikova plazma) koja struji iz solarne korone brzinom od 300-1200 km/s u okolni prostor. To je jedna od glavnih komponenti međuplanetarnog medija.

Mnogo prirodne pojave povezane sa solarnim vjetrom, uključujući fenomene svemirskog vremena kao što su magnetne oluje i polarne svjetlosti.

Koncepti "solarnog vjetra" (tok joniziranih čestica koje lete od Sunca do Zemlje za 2-3 dana) i "sunčeve svjetlosti" (tok fotona koji leti od Sunca do Zemlje u prosjeku za 8 minuta 17 sekundi ) ne treba zbuniti.

Zbog sunčevog vjetra, Sunce gubi oko milion tona materije svake sekunde. Sunčev vetar se uglavnom sastoji od elektrona, protona i jezgara helijuma (alfa čestice); jezgra drugih elemenata i nejonizirane čestice (električki neutralne) sadržane su u vrlo maloj količini.

Iako solarni vjetar dolazi iz vanjskog sloja Sunca, on ne odražava sastav elemenata u ovom sloju, jer se kao rezultat procesa diferencijacije povećava, a nekih smanjuje brojnost nekih elemenata (FIP efekat).

kosmički zraci - elementarne čestice i jezgra atoma koji se kreću sa visokim energijama u svemiru[

Klasifikacija prema poreklu kosmičkih zraka:

• izvan naše galaksije
• u galaksiji
• na suncu
• u međuplanetarnom prostoru

Ekstragalaktičke i galaktičke zrake obično se nazivaju primarnim. Uobičajeno je da se sekundarni tokovi čestica nazivaju prolazeći i transformirajući se u Zemljinoj atmosferi.

Kosmičke zrake su komponenta prirodnog zračenja (pozadinskog zračenja) na površini Zemlje iu atmosferi.

Energetski spektar kosmičkih zraka sastoji se od 43% energije protona, još 23% energije helijuma (alfa čestica) i 34% energije koju nose preostale čestice.

Što se tiče broja čestica, kosmičke zrake čine 92% protona, 6% jezgara helijuma, oko 1% težih elemenata i oko 1% elektrona.

Tradicionalno, čestice koje se posmatraju u CR dijele se u sljedeće grupe: protone, alfa čestice, lake, srednje, teške i superteške... hemijski sastav primarno kosmičko zračenje je anomalno visok (nekoliko hiljada puta) sadržaj jezgara L grupe (litijum, berilijum, bor) u poređenju sa sastavom zvezda i međuzvezdanog gasa. Ovaj fenomen se objašnjava činjenicom da mehanizam generisanja kosmičkih čestica prvenstveno ubrzava teška jezgra, koja se u interakciji sa protonima međuzvjezdanog medija raspadaju na lakša jezgra.

Odgovori

Komentar

Curiosity ima ugrađen RAD uređaj za određivanje intenziteta radioaktivnog izlaganja. Curiosity je tokom leta na Mars mjerio pozadinu zračenja, a danas su o ovim rezultatima govorili naučnici koji rade sa NASA-om. Pošto je rover leteo u kapsuli, a senzor radijacije se nalazio unutra, ova merenja praktično odgovaraju pozadinu zračenja, koji će biti prisutan u svemirskom brodu s ljudskom posadom.

Rezultat nije inspirativan - ekvivalentna doza apsorbovanog izlaganja zračenju je 2 puta veća od doze ISS-a. I na četiri - onaj koji se smatra maksimalno dozvoljenim za nuklearne elektrane.

Odnosno, šestomjesečni let do Marsa približno je ekvivalentan jednoj godini provedenoj u orbiti oko Zemlje ili dvije godine u nuklearnoj elektrani. S obzirom da bi ukupno trajanje ekspedicije trebalo da bude oko 500 dana, izgledi nisu optimistični.
Za osobu, akumulirano zračenje od 1 Sieverta povećava rizik od raka za 5%. NASA dozvoljava svojim astronautima da akumuliraju ne više od 3% rizika, ili 0,6 Sieverta, tokom svoje karijere. Uzimajući u obzir činjenicu da je dnevna doza na ISS-u do 1 mSv, maksimalni period boravka astronauta u orbiti ograničen je na otprilike 600 dana za cijelu karijeru.
Na samom Marsu zračenje bi trebalo da bude oko dva puta manje nego u svemiru, zbog atmosfere i suspenzije prašine u njemu, tj. odgovaraju nivou ISS-a, ali tačni pokazatelji još nisu objavljeni. RAD indikatori tokom dana prašnih oluja će biti zanimljivi - hajde da saznamo koliko je marsova prašina dobar ekran za zračenje.

Sada rekord za boravak u orbiti oko Zemlje pripada 55-godišnjem Sergeju Krikalevu - na svom računu ima 803 dana. Ali postizao ih je s prekidima - ukupno je napravio 6 letova od 1988. do 2005. godine.

RAD instrument se sastoji od tri čvrste silikonske pločice koje djeluju kao detektor. Osim toga, ima kristal cezijum jodida koji se koristi kao scintilator. RAD je podešen da gleda u zenit tokom sletanja i uhvati polje pod uglom od 65 stepeni.

Zapravo, ovo je radijacijski teleskop koji hvata jonizujuće zračenje i nabijene čestice u širokom rasponu.

Radijacija u svemiru dolazi uglavnom iz dva izvora: od Sunca tokom baklji i koronalnih izbacivanja i od kosmičkih zraka koji nastaju tokom eksplozija supernove ili drugih visokoenergetskih događaja u našoj i drugim galaksijama.


Na ilustraciji: interakcija solarnog "vjetra" i Zemljine magnetosfere.

Kosmičke zrake čine najveći dio zračenja u međuplanetarnom putovanju. Oni čine udio zračenja od 1,8 mSv dnevno. Samo tri posto ekspozicije akumulira Curiosity sa Sunca. To je također zbog činjenice da je let obavljen u relativno mirnom vremenu. Bljeskovi povećavaju ukupnu dozu i ona se približava 2 mSv dnevno.

Vrhovi su posljedica sunčevih baklji.

Sadašnja tehnička sredstva su efikasnija protiv sunčevog zračenja koje ima nisku energiju. Na primjer, moguće je opremiti zaštitnu kapsulu u kojoj se astronauti mogu sakriti tokom sunčevih baklji. Međutim, aluminijski zidovi od 30 cm neće zaštititi od međuzvjezdanih kosmičkih zraka. Vjerovatno bi olovo bolje pomoglo, ali to će značajno povećati masu broda, što znači i troškove njegovog porinuća i ubrzanja.

Najefikasnije sredstvo za minimiziranje izloženosti trebali bi biti novi tipovi motora koji će značajno smanjiti vrijeme leta do Marsa i nazad. NASA trenutno radi na solarnom električnom pogonu i nuklearnom termičkom pogonu. Prvi u teoriji može ubrzati i do 20 puta brže od modernih hemijskih motora, ali će ubrzanje biti jako dugo zbog malog potiska. Aparat s takvim motorom trebao bi biti poslan da vuče asteroid, koji NASA želi da uhvati i prebaci u lunarnu orbitu radi naknadnih posjeta astronauta.

Najperspektivniji i ohrabrujući razvoji električnih mlaznih motora odvijaju se u okviru projekta VASIMR. Ali da biste otputovali na Mars, solarni paneli neće biti dovoljni - potreban vam je reaktor.

Nuklearni toplotni motor razvija specifičan impuls oko tri puta veći od modernih tipova raketa. Njegova suština je jednostavna: reaktor zagrijava radni plin (pretpostavlja se vodonik). visoke temperature bez upotrebe oksidatora, što je potrebno za hemijske rakete. U ovom slučaju, granica temperature grijanja određena je samo materijalom od kojeg je izrađen sam motor.

Ali takva jednostavnost također uzrokuje poteškoće - vuču je vrlo teško kontrolirati. NASA pokušava riješiti ovaj problem, ali razvoj NRE ne smatra prioritetom.

Aplikacija nuklearni reaktor još uvijek obećavajuće u tom dijelu energije bi se moglo iskoristiti za proizvodnju elektromagnetno polje, što bi dodatno zaštitilo pilote kako od kosmičkog zračenja tako i od zračenja iz vlastitog reaktora. Ista tehnologija bi učinila isplativim vađenje vode na Mjesecu ili asteroidima, odnosno dodatno bi stimuliralo komercijalno korištenje svemira.
Iako sada ovo nije ništa drugo do teorijsko razmišljanje, moguće je da će takva šema postati ključ za novi nivo istraživanja Sunčevog sistema.