Maa on ainutlaatuinen kehto kaikesta elävästä. Ilmakehänsä ja magneettikentänsä suojelemana emme voi ajatella säteilyuhkia, lukuun ottamatta niitä, jotka luomme omin käsin. Kaikki avaruustutkimushankkeet - lähellä ja kaukana - ovat kuitenkin poikkeuksetta säteilyturvaongelmia vastaan. Kosmos on vihamielinen elämään. Meitä ei odoteta siellä.
Kansainvälisen avaruusaseman kiertorata on nostettu useita kertoja, ja nyt sen korkeus on yli 400 km. Tämä tehtiin lentävän laboratorion siirtämiseksi pois ilmakehän tiheistä kerroksista, joissa kaasumolekyylit hidastavat edelleen huomattavasti lentoa ja asema menettää korkeuden. Jotta kiertorataa ei korjata liian usein, olisi hyvä nostaa asema vielä korkeammalle, mutta tätä ei voida tehdä. Alempi (protoni) säteilyhihna alkaa noin 500 km maasta. Pitkä lento minkä tahansa säteilyhihnan sisällä (ja niitä on kaksi) on katastrofaalinen miehistöille.
Kosmonautti-selvittäjä
Siitä huolimatta ei voida sanoa, ettei korkeudella, jolla ISS lentää, ole säteilyturvaongelmia. Ensinnäkin Etelä-Atlantilla on ns. Brasilian tai Etelä-Atlantin magneettinen poikkeama. Tällöin maapallon magneettikenttä näyttää laskevan, ja sen myötä alempi säteilyhihna osoittautuu lähemmäksi pintaa. Ja ISS koskettaa edelleen sitä, lentäen tällä alueella.
Toiseksi ihmistä avaruudessa uhkaa galaktinen säteily - varautuneiden hiukkasten virta, joka kiirehtii mistä tahansa suunnasta ja valtavasti, supernovaräjähdysten tai pulsarien, kvasaarien ja muiden epänormaalien tähtikappaleiden toiminnan seurauksena. Joitakin näistä hiukkasista pidättää maapallon magneettikenttä (mikä on yksi tekijöistä säteilyhihnojen muodostumisessa), kun taas toinen osa menettää energiaa törmäyksissä ilmakehän kaasumolekyylien kanssa. Jotain saavuttaa Maan pinnan niin, että pieni radioaktiivinen tausta on läsnä planeetallamme ehdottomasti kaikkialla. Maapallolla asuva henkilö, joka ei käsittele säteilylähteitä, saa keskimäärin 1 millisievertin (mSv) annoksen vuodessa. ISS: n astronautti ansaitsee 0,5-0,7 mSv. Päivittäin!
Säteilyhihnat
Mainosvideo:
Maapallon säteilyhihnat ovat magnetosfäärin alueita, joihin kertyy suurenergisiä varauksia. Sisävyö koostuu pääasiassa protoneista, ulompi elektronista. Vuonna 2012 NASA-satelliitti löysi toisen vyön, joka sijaitsee kahden tunnetun välissä.
"Mielenkiintoinen vertailu voidaan tehdä", sanoo Venetsian tiedeakatemian biolääketieteellisten ongelmien instituutin kosmonauttien säteilyturvallisuusosaston johtaja, fysikaalisten ja matemaattisten tieteiden kandidaatti Vyacheslav Shurshakov. - Ydinvoimalaitoksen työntekijän sallituksi vuosiannokseksi katsotaan 20 mSv - 20 kertaa enemmän kuin tavallinen ihminen saa. Hätäapuasiantuntijoille, näille erikoiskoulutetuille ihmisille, suurin vuotuinen annos on 200 mSv. Tämä on jo 200 kertaa enemmän kuin tavallinen annos ja … käytännössä sama kuin astronautti, joka on työskennellyt ISS: ssä vuoden ajan.
Tällä hetkellä lääke on asettanut enimmäisannosrajan, jota ei voida ylittää ihmisen elämässä vakavien terveysongelmien välttämiseksi. Tämä on 1000 mSv eli 1 Sv. Niinpä jopa ydinvoimalaitoksen työntekijä standardiensa mukaan voi työskennellä hiljaa 50 vuotta huolimatta mistään. Kosmonautti sen sijaan kuluttaa rajansa vain viidessä vuodessa. Mutta vaikka hän on lentänyt neljä vuotta ja saanut laillisen 800 mSv: n, hänet tuskin päästetään uudelle yhden vuoden pituiselle lennolle, koska uhka ylittää rajan.
"Toinen avaruudessa esiintyvä säteilyvaaratekijä - selittää Vyacheslav Shurshakov - on Auringon aktiivisuus, erityisesti ns. Protonipäästöt. ISS: n astronautti voi lyhyessä ajassa laukaista hetken ajan saada lisäksi 30 mSv. On hyvä, että aurinkoprotonitapahtumia esiintyy harvoin - 1-2 kertaa 11 vuoden aurinkosyklin aikana. On huono, että nämä prosessit tapahtuvat stokastisesti, satunnaisessa järjestyksessä, ja niitä on vaikea ennustaa. En muista sellaista, että tiede olisi varoittanut meitä etukäteen lähestyvästä vapauttamisesta. Näin ei yleensä ole. ISS: n annosmittarit osoittavat yhtäkkiä taustan lisääntymistä, kutsumme aurinkoasiantuntijoita ja saamme vahvistuksen: kyllä, tähtemme toiminta on epänormaalia. Tällaisten äkillisten aurinkoprotonitapahtumien takia emme koskaan tiedä varmastiminkä annoksen kosmonautti tuo mukanaan lennolta."
Hiukkaset, jotka ajavat sinut hulluksi
Marsille menevien miehistön säteilyongelmat alkavat jo maapallolla. Yli 100 tonnin painoista alusta on kiihdytettävä pitkään matalan maan kiertoradalla, ja osa tästä radasta kulkee säteilyhihnojen sisällä. Nämä eivät ole tunteja, vaan päiviä ja viikkoja. Edelleen - ylittäen magnetosfäärin ja galaktisen säteilyn alkuperäisessä muodossaan, on paljon raskasvarautuneita hiukkasia, joiden vaikutus maapallon magneettikentän "sateenvarjon" alla tuntuu vähäiseltä.
"Ongelmana on", sanoo Vyacheslav Shurshakov, "että hiukkasten vaikutusta ihmiskehon kriittisiin elimiin (esimerkiksi hermostoon) ei ole tutkittu tänään. On mahdollista, että säteily saa astronautin menettämään muistinsa, aiheuttamaan epänormaalia käyttäytymisreaktioita ja aggressiota. Ja on hyvin todennäköistä, että nämä vaikutukset eivät ole riippuvaisia annoksesta. Kunnes elävien organismien olemassaolosta maapallon magneettikentän ulkopuolella on kerätty riittävästi tietoja, on erittäin riskialtista mennä pitkiä avaruusretkiä."
Kun säteilyturvallisuusasiantuntijat ehdottavat avaruusalusten suunnittelijoiden lisäävän bioturvallisuutta, he vastaavat näennäisen näennäiseen kysymykseen: "Mikä ongelma on? Kuoliko kukaan kosmonauteista sädehoitoon? " Valitettavasti aluksella vastaanotetut säteilyannokset eivät edes tulevaisuuden tähtialuksia, mutta tavalliset ISS-annokset, vaikka ne sopivatkin standardeihin, eivät ole lainkaan vaarattomia. Jostain syystä Neuvostoliiton kosmonautit eivät koskaan valittaneet näkemyksestään - ilmeisesti he pelkäsivät uraansa, mutta amerikkalaiset tiedot osoittavat selvästi, että kosminen säteily lisää kaihin, linssin läpinäkyvyyden riskiä. Astronauttien verikokeet osoittavat lymfosyyttien kromosomaalisten poikkeavuuksien lisääntymisen jokaisen avaruuslennon jälkeen, jota pidetään kasvainmerkkinä lääketieteessä. Yleensä pääteltiin, ettäettä sallitun 1 Sv: n annoksen saaminen elämän aikana lyhentää elämää keskimäärin kolmella vuodella.
Kuuriskit
Yksi "kuun salaliiton" kannattajien "vahvista" argumenteista on lausunto siitä, että säteilyhihnojen ylittäminen ja kuu, missä ei ole magneettikenttää, aiheuttaisi astronauttien väistämättömän kuoleman säteilysairaudesta. Amerikkalaisten astronauttien oli todella ylitettävä maapallon säteilyhihnat - protoni ja elektroninen. Mutta tämä tapahtui vain muutamassa tunnissa, ja annokset, jotka Apollo-miehistö sai lähetystyön aikana, osoittautuivat merkittäviksi, mutta verrattavissa ISS: n vanhojen saamiin annoksiin. "Tietysti amerikkalaisilla oli onni", sanoo Vyacheslav Shurshakov, "loppujen lopuksi heidän lentojensa aikana ei tapahtunut yhtäkään aurinko-protonitapahtumaa. Jos näin olisi tapahtunut, astronautit olisivat saaneet subletaalisia annoksia - ei 30 mSv, vaan 3 Sv.
Pyyhi märkä
"Me, säteilyturvallisuuden asiantuntijat", sanoo Vyacheslav Shurshakov, "vaadimme miehistön suojelun vahvistamista. Esimerkiksi ISS: ssä haavoittuvimmat ovat astronauttien mökit, joissa he lepäävät. Siellä ei ole ylimääräistä massaa, ja vain usean millimetrin paksu metalliseinä erottaa ihmisen ulkoavaruudesta. Jos pienennämme tämän esteen radiologiassa hyväksyttyyn vesiekvivalenttiin, se on vain 1 cm vettä. Vertailun vuoksi: maapallon ilmakehä, jonka alle piiloutumme säteilyltä, vastaa 10 metriä vettä. Ehdotimme äskettäin astronauttien mökkien suojaamista uudella kerroksella vedellä kasteltuja pyyhkeitä ja lautasliinoja, mikä vähentäisi huomattavasti säteilyn vaikutuksia. Lääkkeitä kehitetään suojaamaan säteilyltä, vaikka niitä ei vielä käytetä ISS: ssä. Voi olla,tulevaisuudessa voimme lääketieteen ja geenitekniikan menetelmiä käyttämällä parantaa ihmiskehoa siten, että sen kriittiset elimet ovat vastustuskykyisempiä säteilytekijöille. Mutta joka tapauksessa, ilman tieteen tarkkaa huomiota tähän ongelmaan, voidaan unohtaa kaukopuhelut."
Oleg Makarov