Група вчених з Росії, США і Німеччини підрахувала, що політ на Марс з екіпажем не може тривати більше 4 років, в іншому випадку здоров'я людей може опинитися під загрозою через тривалий вплив космічного випромінювання.
Планування місії на Марс з екіпажем є досить складним завданням, в рамках якого доводиться враховувати всі нюанси: тип двигуна, чисельність екіпажу, раціон, а також випромінювання, якому люди будуть піддаватися постійно. Опинившись за межами земної атмосфери і магнітного поля Землі, члени екіпажу будуть піддаватися випромінюванню Сонця, а також інших галактичних об'єктів, тому виникає питання про захист.
Вчені Сколковського інституту науки і технологій (РФ), Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США), Массачусетського технологічного інституту (США) і Потсдамського центру імені Гельмгольца (ФРН) встановили, що в розрахунок потрібно приймати як тривалість місії, так і матеріали для захисту від випромінювання.
Космічне випромінювання не є постійною величиною, а змінюється відповідно до циклічності активності Сонця. Випромінювання обумовлюється сонячними космічними променями (СКЛ) і галактичними космічними променями (ГКЛ). СКЛ мають меншу енергію, ніж ДКЛ, які випромінюються надновими, квазарами та іншими високоенергетичними об'єктами. Галактичні промені обумовлюються дуже важкими частинками, які рухаються з такими швидкостями і володіють такими енергіями, які навряд чи досяжні навіть на найпотужніших земних прискорювачах, при тривалому впливі на живу тканину ці частинки можуть завдати значної шкоди.
На щастя, Сонце може виступати як тимчасовий щит від ГКЛ. У періоди найбільшої активності сонячні вітри стають дуже сильними і можуть відображати ГКЛ, а значить, екіпаж піддається випромінюванню з меншою енергією. Згідно з розрахунками вчених, ДКЛ найменш активні протягом 6-12 місяців після максимальних значень сонячної активності. Тому найбільш практичним було б обмежити марсіанські місії з екіпажем дворічним терміном. А ось місія тривалістю понад чотири роки піддасть екіпаж небезпечним рівням радіації перед поверненням на Землю - це максимально можливий термін.
Одна з причин такого обмеження - характер радіаційної загрози. ДКЛ становлять найбільшу небезпеку: їх енергія настільки висока, що при моделюванні захисту від неї проблемою в підсумку ставав сам захисний матеріал. Людину можна захистити металевими пластинами, резервуарами з водою або плитами полімерів низької щільності. Однак на практиці доводиться враховувати обмеження по масі, оскільки можливості космічних кораблів не безмежні. Крім того, піддаючись впливу ДКЛ, щит і сам стає джерелом вторинного випромінювання.
