Длительное пребывание человека в условиях космического пространства вне защитного поля земной магнитосферы связано с серьезными рисками, обусловленными воздействием высокоэнергетического ионизирующего излучения.
Экспедиции за пределы земной магнитосферы имеют важное научное и практическое значение. Человечество на протяжении всего своего существования стремилось к исследованию и освоению космического пространства. Однако существует ряд серьезных факторов, ограничивающих возможности длительного пребывания человека вне пределов магнитного поля Земли.
Современный уровень развития ракетно-космической техники в области ракет-носителей и разгонных блоков позволяет решить техническую задачу доставки космонавтов и оборудования к другим планетам Солнечной системы. Тем не менее вопрос влияния космической радиации на организм человека остается одним из ключевых ограничений для осуществления долговременных космических экспедиций.
Известно, что космонавты, работающие на Международной космической станции, находятся под воздействием радиации, превышающей естественный фон Земли в 10 раз. В научной литературе отмечается, что в ходе выполнения внекорабельной работы, во время выхода продолжительностью около 5 часов космонавт дополнительно получает дозу радиации в диапазоне 0,3–0,5 мЗв, что близко к средней суточной дозе внутри космической станции [1]. Радиационная нагрузка на поверхности Марса в среднем составляет около 0,7 мЗв в сутки, что сопоставимо со средней суточной дозой на Международной космической станции, которая оценивается в 0,3–0,8 мЗв. Однако Международная космическая станция находится во внутреннем радиационном поясе, состоящем преимущественно из протонов с энергией в десятки МэВ. При отсутствии защиты и долгом нахождении станции на внешнем радиационном поясе (состоящем преимущественно из электронов) для минимизации потерь топлива на высоте примерно в 17000 км полеты к Марсу и другим планетам могут подвергнуть членов экипажа смертельным дозам облучения.