За первые триста дней своей миссии Mars Science Laboratory марсоход «Curiosity» не только совершил «рейс» вокруг Gale Crater, собирая образцы грунта и исследуя структуру горных пород, но и при помощи бортового прибора Radiation Assessment Detector производил детализированные измерения радиационного фона на поверхности Красной планеты.
По словам доктора Don Hassler, который является руководителем научных программ в Southwest Research Institute и ведущим исследователем RAD, произведённые радиационные измерения играют чрезвычайно важную роль для будущих полётов на Марс с участием людей. Hassler является автором статьи «Радиационная обстановка на марсианской поверхности, измеренная марсоходом Curiosity в рамках миссии Mars Science Laboratory» («Mars’ Surface Radiation Environment Measured with the Mars Science Laboratory’s Curiosity Rover»), опубликованной 9 декабря 2013 года в журнале Science. По словам Hassler, он и его коллеги продолжают проводить мониторинг радиационной обстановки на Марсе, поскольку убеждены, что наблюдения за эффектами солнечных бурь, происходящими в различных фазах солнечного цикла, обеспечат их ценными данными. Учёный также полагает, что производимые его командой измерения помогут Curiosity в поисках признаков обитаемости планеты, ведь радиационное излучение влияет не только на здоровье и жизнь человека, но и определяет степень выживания микроорганизмов и органических веществ.
Потенциальный риск для здоровья будущих астронавтов на Марсе представляют две формы радиации. Первая – это радиационное облучение в результате воздействия чрезвычайно низкой дозы космических лучей (GCR — Galactic Сosmic Ray), а вторая – это кратковременное радиационное облучение частицами высокой энергии, высвободившимися в результате солнечных вспышек и/или выбросов корональной массы (SEP — Solar Energetic Particles). Следует отметить, что излучение на Красной планете в разы более жёстче, нежели на Земле. Это обусловлено двумя факторами. Во-первых, на Марсе отсутствует глобальное магнитное поле, которое могло бы защищать от пагубного космического излучения, а во-вторых, на Красной планете менее плотная атмосфера. Следовательно, Марс практически не защищён от космической радиации.
Этот экологический фактор делает вызов будущему освоению человеком Марса. Кроме того, радиационный аспект чрезвычайно важен для понимания геологической и биологической эволюции Красной планеты. Два вида излучения (GCR и SEP) весьма активно взаимодействуют с марсианской атмосферой, проходя сквозь которую достигают поверхности, проникая в грунт. Достигая поверхности, радиационное излучение производит вторичные частицы, которые, собственно, и являются причиной сложной радиационной обстановки на поверхности Марса, которая не имеет аналогов на Земле.
Hassler в своей статье сообщил, что согласно данным прибора RAD, за период с августа 2012 по июль 2013 года средний уровень радиации на поверхности планеты от космических лучей составлял порядка 0,67 миллизивертов за 1 сол. Эти данные весьма отличаются от данных, полученных марсоходом во время его полёта к Марсу. Тогда было зафиксировано 1,8 миллизивертов в день.
Согласно данным RAD, во время будущих пилотируемых полётов человека на Марс самая большая доза облучения будет приходиться на «полёт туда и обратно». То есть астронавты будут подвергаться максимальному радиационному облучению во время своего пребывания в межзвездном пространстве, где роль «радиационной брони» будет выполнять лишь космический аппарат. Суммарная доза облучения за все этапы полёта может составить 0,66 зивертов (Зв). А 500-дневная миссия на марсианской поверхности доведёт общее воздействие до 1 Зв.
Длительные медицинские исследования показали, что воздействие радиации увеличивает риск возникновения онкологических заболеваний. Доза в 1 Зв на 5% превосходит критическую дозу. Хотя NASА установило потолок допустимого облучения на 3% выше критической дозы в качестве допустимого для астронавта уровня радиационного воздействия на низкой околоземной орбите, в настоящее время о допустимых пределах для дальних полётов к глубокий космос пока не известно. Сейчас National Academies Institute of Medicine работает над этим вопросом. Специалистам необходимо будет вывести допустимый предел радиационного воздействия для миссий в голубое космическое пространство, в частности для полёта на Марс, запланированного на 30-е годы 21 столетия.
