Длительное пребывание за пределами защитной атмосферы и магнитного поля Земли подвергает астронавтов высоким уровням радиации. Всего один день в космосе может быть эквивалентен годовому облучению на Земле. Эта проблема особенно актуальна для будущих миссий на Марс, где астронавты будут находиться вдали от Земли месяцами. Ученые активно ищут решения для защиты космических путешественников, и новое исследование предлагает неожиданный вариант — гидрогели.
Гидрогели, уже используемые в повседневных продуктах, таких как контактные линзы, подгузники и медицинские имплантаты, могут стать ключом к созданию эффективных радиационных щитов. Исследователи из группы полимерной химии и биоматериалов Гентского университета в Бельгии изучают возможность применения суперабсорбирующих полимеров (SAP) для защиты от космической радиации. Эти материалы способны впитывать и удерживать воду, что делает их идеальными кандидатами для создания защитных барьеров.
«Мы используем 3D-печать для создания гидрогелей практически любой формы, что открывает широкие возможности для их применения», — рассказала Манон Минсарт, научный сотрудник Гентского университета.
Гидрогели не только легкие, но и безопасные: даже при повреждении защитного слоя вода не вытекает, что особенно важно при работе с чувствительной электроникой.
Исследователи отмечают, что вода сама по себе является хорошим защитным барьером от радиации, но гидрогели могут быть еще более эффективными. Они равномерно распределяют воду, обеспечивая стабильную защиту. Кроме того, этот материал может найти применение не только в пилотируемых миссиях, но и в беспилотных космических аппаратах, например, в качестве радиационных экранов или резервуаров для воды. Европейское космическое агентство (ESA) также видит потенциал в этой технологии.
«Гидрогели могут использоваться для создания радиационных щитов для космических кораблей или как источник воды после оптимизации методов ее извлечения», — добавила Малгожата Холинска из отдела материалов, окружающей среды и контроля загрязнений ESA. Это исследование продолжает предыдущие работы, в которых гидрогели тестировались для использования в космических условиях. «Мы постоянно ищем легкие материалы для защиты от радиации. Наша цель — масштабировать производство и приблизиться к промышленному применению», — отметил руководитель проекта Питер Дубруэль.
Таким образом, гидрогели, созданные с помощью 3D-печати, могут стать важным элементом в обеспечении безопасности астронавтов во время длительных космических миссий, включая полеты на Марс.