Если колонисты зарылись достаточно глубоко подо лед Ганимеда или Европы, сможет ли лед обеспечить им достаточную защиту от излучения Юпитера?

Это гипотетический вопрос, который я задаю как писатель научной фантастики, и установка времени будет приблизительно 2250 г. н.э.

Добро пожаловать на сайт @MikeAckerman. Часто вопросы о построении мира закрыты, но это хороший вопрос, основанный на науке, и я подозреваю, что вы получите хорошие ответы.
Спасибо, что спросили об этом! Я сам задавался этим вопросом, но никогда не думал публиковать вопрос. Я так много слышал о свирепой радиационной среде Юпитера, что всегда предполагал, что ответ будет «мили» или «вы не можете». Я приятно ошеломлен элегантным ответом PearsonArtPhoto.
Какой хороший вопрос!!!!
Для тех, кто склонен, статья 2601 47-й конференции по лунным и планетарным наукам (2016 г.) под названием « Ионизирующее излучение на поверхности Европы: значение для поиска доказательств жизни» посвящена этому вопросу с использованием моделирования Монте-Карло реалистичных потоков различных компонентов.
Разве магнитное поле Ганимеда (единственного спутника, у которого оно есть) не защищает его от излучения Юпитера?

Ответы (1)

Да, это было бы точно! Радиация на Европе составляет около 5,4 Зв (540 бэр) радиации в день. Глядя на это руководство и предполагая, что вы хотите соответствовать стандартам OSHA в 5 бэр в год , вам нужно будет пропустить только 1 часть из 40 000 базового излучения. На связанном веб-сайте указано, что вам нужна масса около 375 фунтов / квадратный фут, чтобы разрешить только 1 часть на 1000. В таблице указано 72 дюйма воды. Лед не такой плотный, поэтому немного больше льда. Допустим, подойдет 2 м льда. Коэффициент примерно 31 толщина ( м ) , поэтому, чтобы получить значение 40 000, вам нужно около 3,1 млн. Я бы сказал, оставьте лишний метр или два, чтобы иметь большой буфер.

Это было дополнительно изучено более научной статьей , если вы хотите узнать больше деталей.

Просто из любопытства я подумал, насколько толстым на самом деле является этот ледяной слой, прежде чем вы начнете погружаться в океан под ним? Ответ, кажется, «между 19 и 25 км» , так что есть много материала для работы!
И вы действительно хотите пойти немного лучше, чем стандарт OSHA, потому что стандарт предназначен специально для радиационных работников. Вы не хотите подвергать рядовых колонистов (в том числе, я полагаю, детей и беременных женщин) в течение нескольких десятков лет по 5 бэр в год. К счастью, у вас достаточно льда, так что я постараюсь по возможности снизить его до 500 миллиремов в год.
Конечно, стандарт OSHA — это всего лишь отправная точка. Снизить радиацию до 500 миллибэр было бы немного сложнее, но, к счастью, можно сделать многое.
Достаточно сказать... Я думаю, что для структурных целей над вами будет больше льда, чем для радиационных целей. Удобно, честное слово.
Соответствующий xkcd/what-if what-if.xkcd.com/29 . «Что, если я поплаваю в типичном бассейне с отработавшим ядерным топливом? Нужно ли мне будет нырять, чтобы действительно испытать на себе смертельное количество радиации? Как долго я смогу безопасно оставаться на поверхности?»
Заглянуть, чтобы задаться вопросом, не могут ли верхние слои льда после нескольких миллионов лет предыдущего облучения быть несколько радиоактивными. Конечно, у H и O не так много неприятных побочных продуктов, но я хотел бы увидеть оценки.
@CarlWitthoft, чтобы превратить воду во что-то опасное, требуется чертовски много радиации. Начиная с кислорода, требуется восемь захватов нейтронов одним атомом, чтобы получить что-то с периодом полураспада более нескольких секунд (Na-24, 12 часов), и десятки, чтобы получить что-то, что распадается чем-то другим, кроме бета-излучения (Cu -64, который распадается с испусканием позитронов). С водородом было бы больше проблем (он в конце концов превращается в He-4, который реагирует на захват нейтрона, высвобождая нейтрон), за исключением того, что гелий не имеет тенденции оставаться на месте.
Марк, я думаю, что даже если бы это было так, теплоизоляции плюс стенки сосуда под давлением должно быть достаточно, чтобы блокировать альфа- и бета-частицы, испускаемые такими изотопами.
Я думал, что лед будет более практичным и удобным, чем создание магнитного щита, но пока роботы колонистов будут бурить лед, им, вероятно, придется оставаться на борту корабля, защищенного им. НАСА рассчитывает разработать магнитные экраны для космических аппаратов в течение трех лет совместно с ЦЕРН и Европейским космическим агентством. Есть ли шанс, что они разработают магниты для космических скафандров в то же время?
@MikeAckerman Если это не указано конкретно в их дорожной карте, это может занять намного больше времени.
Если колонисты зарылись достаточно глубоко подо лед Ганимеда или Европы, сможет ли лед обеспечить им достаточную защиту от излучения Юпитера?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 3v