С.А. Красоткин НИИЯФ МГУ Космос и человек Возможности пилотируемых космических полётов: мифы и реальность 1 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Эдвард Уайт, Вирджил Гриссом, Роджер Чаффи 27 января 1967 г. JfolZGsbPAqqLYXKw jpg 2 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Для успешного развития технологий реальность должна ставиться выше пиара, ибо природу не одурачишь. Ричард Фейнман 3 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Пилотируемые космические полёты Низкая ( км, 51 о ) околоземная орбита 1961 Восток-1 … Станция «Мир» 1998-… Международная космическая станция 2003 Шэньчжоу-5 Луна Apollo-8, Apollo-10 облёт вокруг Луны Apollo-11, …, Apollo-17 посадка на Луну Марс ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 4 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

5 Орбитальные космические станции масса 140 т размер ~ 35 м масса 250 т размер ~ 70 м Станция «Мир»Международная космическая станция Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Apollo-10 Apollo-11 С ракетой-носителем Saturn-5 Командный модуль 28 тонн, лунный посадочный модуль 15 тонн kartinki_ jpg 6 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Космическое пространство: условия невесомости, низкие плотность и давление вещества, тепловой баланс; гравитационные поля, метеорные частицы, космический мусор; электромагнитное и корпускулярное излучения, магнитные поля ;... 7 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Факторы космического пространства Физические свойства космического пространства Условия полёта космического корабля и длительное пребывание человека в нём Космическая радиация (радиационные пояса Земли, солнечные и галактические космические лучи) Условия невесомости, микрогравитация, ускорения Рентгеновское, ультрафиолетовое и прочие космические излучения Шум и вибрация Барометрическое давление Микроклимат Температурные условия Изменения суточного периода Метеорные тела и космический мусор Длительная изоляция и совместимость экипажа 8 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Опасности при полёте к Марсу и на Марсе: высокий уровень космической радиации; сильные сезонные и суточные колебания температуры; метеоритная опасность; низкое атмосферное давление; пыль с высоким содержанием перхлоратов и гипса. 9 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Физиологические проблемы экипажа на Марсе: Стресс; адаптация к марсианской гравитации; ортостатическая неустойчивость после посадки на планету; нарушения деятельности сенсорных систем; нарушения сна; снижение работоспособности; изменения метаболизма; отрицательные эффекты от воздействия космической радиации. 10 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Сергей Вернов Ноябрь, 1957 Сергей Королёв J.Van Allen jpg 11 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

htm 12 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

13 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Галактические космические лучи Энергии: до 10 джоулей; Состав: все элементы, в основном Н. Пространственное распределение: изотропное 14 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Cолнечные космические лучи Ускорение солнечного вещества в результате локального взрывного высвобождения энергии в активных областях и в процессе распространения частиц в межпланетном пространстве 15 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Космические лучи Галактические Солнечные ~ 1 см -2 · с -1 поток до ~10 6 см -2 · с -1 Ядерный компонент ~90% p, ~10% He ~90% p, ~10% He ~1% тяжёлых ядер Электроны (~1% от числа ядер) Позитроны (~10% от числа e – ) Антиадроны

17 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Вспышки и выбросы массы 18 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Большой спокойный протуберанец 19 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Вспышка на лимбе и корональный выброс массы 20 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

21 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

22 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

23 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Магнитосфера Земли Магнитосфера Земли (МЗ) – область околоземного пространства, занятая геомагнитным полем. Форма магнитосферы определяется балансом динамического давления со стороны солнечного ветра (СВ) и давлением магнитного поля Земли. С дневной стороны граница магнитосферы (магнитопауза) проходит на расстоянии порядка 10…13 R (R – радиус Земли, равный 6400 км), с ночной стороны геомагнитное поле Земли вытянуто, и граница магнитосферы (магнитопауза) образует геомагнитный хвост протяжённостью 10 3 R и диаметром 40 R. 24 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Радиационные пояса Земли 1 – Внешний радиационный пояс Земли (высота до км); 2 – внутренний радиационный пояс (высота до км); 3 – магнитные силовые линии; 4 – третий радиационный пояс обнаружен со спутников и образован межгалактическими космическими лучами (МГКЛ). html 25 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Частицы в магнитной ловушке Согласно закону сохранения энергии, сумма энергий поступательного и вращательного движений должна оставаться постоянной. Скорость заряженных частиц, вращающихся вокруг сближающихся к полюсам магнитных силовых линий, увеличивается; вследствие этого уменьшается энергия поступательного движения, что приводит к отражению частицы назад Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября» Траектория заряженной частицы в магнитной ловушке магнитосферы Земли замкнута между двумя «магнитными зеркалами».

jpg 27 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Воздействие радиации на глаз Схематические изображения зрительных образов при воздействии заряженных частиц: наблюдения в космосе: а – е; эксперименты на ускорителях: ж – и. Схема облучения глаза на ускорителях (к): 1 – сетчатка; 2 – хрусталик; 3 – стекловидное тело;, 4, 5 – траектории пучка. pdf 28 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

29 Наземные наблюдения вспышек Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Магнитное поле Луны В последние два десятилетия магнитное поле Луны активно изучалось как с искусственных спутников Луны, так и прибора- ми, установленными непосредственно на её поверхности. Установлено полное отсутствие у Луны глобального дипольного поля. Собственное магнитное поле Луны не превышает нескольких н Тл. Вариации магнитного поля на Луне достаточно велики и складываются из влияния магнитосферы Земли и солнечного ветра. Moon_ER_magnetic_field.jpg 30 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Магнитное поле Марса Отсутствует глобальное магнитное поле, которое защищало бы планету от солнечного ветра. Однако есть локализованные районы с сильными магнитными полями. Данные получены с помощью магнитометра орбитального зонда Mars Global Surveyor, 1999–2006 гг Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

jpg W1iCTk1MHg1MzQjCmUJanBn/6ff4de04/ba5/marsmissionmanned087addf.jpg 32 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Зачем человеку лететь на Марс, Луну,… ? ? ? 33 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

34 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

35 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»

Литература Слайд 2. Миссия Аполлон Слайд 4. Хронология полётов к Луне: html Хронология полётов к Марсу: html html Слайд 5. Орбитальные космические станции «Мир» и МКС ( Слайд 6. Пилотируемые лунные аппараты: Apollo-10 Apollo-11 Слайд 7. Владимиров И. Космос. Радиация и космос. html Слайд 8. Панасюк М.И. Радиоактивный космос Слайды 9, 10. Афанасьев И., Воронцов Д. Как выжить в космосе? //Вокруг света Слайды 11, 12, 22, 24. Ядерная физика в Интернете. Панасюк М.И. Странники Вселенной, или Эхо Большого взрыва. и слайд 15. Радиоактивный космос htm Слайд 14, 16, Ядерная физика в Интернете. Панасюк М.И. Странники Вселенной, или Эхо Большого взрыва. и слайд 16. Радиационные бури в космосе. htm Слайд 27. Curiosity рассказал о радиации в космосе. Слайд 28. Ковалёв Е.Е. Защита экипажей от ионизирующей радиации htm htm Слайд 29. Виды воздействия солнечной вспышки на Землю (по Д. X. Мензелу). Солнце Слайд 32. Eric Niiler / How a Mission to Mars Could Kill You. Kill-You$ The One Way Trip Mission to Mars Detailed in Infographic a Mission to Mars Could Kill Youhttp:// Kill-You$ Марсианская программа СССР /181608/ 36 Журнал «Физика» 4/2014. ИД «Первое сентября»