Испытания защитного жилета AstroRad, проведённые в ходе беспилотной миссии Artemis I (16 ноября — 11 декабря 2022 года), показали, что он способен уменьшить дозу радиации, получаемую астронавтами во время мощной солнечной бури, почти на 60%. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

Жилет массой около 26 кг разработан компаниями StemRad и Lockheed Martin. Он изготовлен преимущественно из полиэтилена высокой плотности — материала, богатого водородом и особенно эффективно замедляющего протоны. Главная особенность AstroRad — неравномерное распределение защиты: максимальное бронирование сосредоточено в области костного мозга, лёгких, толстой кишки, желудка, молочных желёз и яичников. Такой подход позволяет сконцентрировать массу там, где биологический ущерб от радиации наиболее опасен, не перегружая корабль лишним грузом.

Данные для исследования были получены с помощью двух женских антропоморфных манекенов — Хельги и Зохар, которые находились на борту капсулы «Орион» во время Artemis I. Зохар была одета в AstroRad, Хельга — нет. Эксперимент MARE, частью которого стали манекены, проводился под руководством Центра авиации и космонавтики Германии (DLR), Израильского космического агентства и NASA. Поскольку за время миссии не произошло ни одной крупной солнечной вспышки, учёные смоделировали радиационную обстановку, используя данные о пролёте «Ориона» через внутренний пояс Ван Аллена, а затем заменили их параметрами двух исторических солнечных бурь — августа 1972 года и октября 1989 года.

Согласно наиболее реалистичной модели, при буре 1972 года эффективная доза облучения без жилета составила бы 204,2 миллизиверта, а с AstroRad — 85,3 миллизиверта, то есть на 58,2% меньше. Для более мощной бури 1989 года, чьи протоны обладали большей энергией и проникающей способностью, снижение составило 36,9% — с 219 до 138,2 миллизиверта. Для сравнения: NASA устанавливает предельную накопленную дозу за карьеру астронавта в 600 миллизивертов, а для планирования защиты от отдельной бури типа 1989 года — 250 миллизивертов.

«Для длительной лунной или марсианской миссии снижение последствий одной крупной солнечной бури может иметь огромное значение с точки зрения пожизненного риска», — пояснил Джордан Хури (Jordan Houri), исследователь StemRad и первый автор статьи.

Разработчики подчёркивают, что жилет не заменяет укрытие на корабле, а служит средством экстренной защиты, которое надевается только при повышении уровня радиации. Его главное преимущество — мобильность: «Броня перемещается вместе с астронавтом, позволяя ему оставаться защищённым, передвигаясь по кабине и выполняя критически важные операции», — отметил Хури. Ранее AstroRad уже проходил эргономические испытания на Международной космической станции, где некоторые астронавты даже спали в нём.

Решение о включении жилета в оснащение будущих миссий Artemis пока не принято. Как уточнил Хури, «развёртывание будет зависеть от требований каждой конкретной миссии — её длительности, грузоподъёмности и фазы солнечного цикла». Первоначально планировалось разместить AstroRad на лунной станции Gateway, но её отменили по мере эволюции архитектуры Artemis.