Zem je jedinečnou kolískou všetkého živého. Chránení atmosférou a magnetickým poľom nemôžeme myslieť na radiačné riziká, okrem tých, ktoré si vytvárame vlastnými rukami. Všetky projekty prieskumu vesmíru - blízke aj vzdialené - však vždy narazia na problém radiačnej bezpečnosti. Vesmír je nepriateľský k životu. Tam sa od nás neočakávajú.
Dráha Medzinárodnej vesmírnej stanice bola niekoľkokrát zdvihnutá a teraz je jej nadmorská výška viac ako 400 km. To bolo urobené s cieľom presunúť lietajúce laboratórium ďalej od hustých vrstiev atmosféry, kde molekuly plynu stále dosť zreteľne spomaľujú let a stanica stráca nadmorskú výšku. Aby sa obežná dráha neopravovala príliš často, bolo by dobré zdvihnúť stanicu ešte vyššie, ale nedá sa to. Dolný (protónový) radiačný pás začína asi 500 km od Zeme. Dlhý let vo vnútri ktoréhokoľvek z radiačných pásov (a sú dva) bude pre posádky katastrofálny.
Kozmonaut-likvidátor
Napriek tomu sa nedá povedať, že v nadmorskej výške, v ktorej ISS momentálne letí, nie je problém s radiačnou bezpečnosťou. Po prvé, v južnom Atlantiku existuje takzvaná brazílska alebo juhoatlantická magnetická anomália. Tu sa zdá, že magnetické pole Zeme poklesne a s ním sa ukáže, že dolný radiačný pás je bližšie k povrchu. A ISS sa jej stále dotýka, letí v tejto oblasti.
Po druhé, človeka vo vesmíre ohrozuje galaktické žiarenie - prúd nabitých častíc prúdiacich zo všetkých strán a ohromnou rýchlosťou, generovaný výbuchmi supernov alebo činnosťou pulzarov, kvazarov a iných anomálnych hviezdnych telies. Niektoré z týchto častíc sú zadržané magnetickým poľom Zeme (čo je jeden z faktorov tvorby radiačných pásov), zatiaľ čo druhá časť stráca energiu pri kolíziách s molekulami plynu v atmosfére. Niečo sa dostane na povrch Zeme, takže absolútne rádioaktívne pozadie je na našej planéte prítomné úplne všade. V priemere človek žijúci na Zemi, ktorý sa nezaoberá zdrojmi žiarenia, dostane dávku 1 milisievert (mSv) ročne. Astronaut na ISS zarába 0,5 - 0,7 mSv. Denne!
Radiačné pásy
Propagačné video:
Pozemské radiačné pásy sú oblasti magnetosféry, v ktorých sa hromadia vysokoenergetické nabité častice. Vnútorný pás pozostáva hlavne z protónov, vonkajší z elektrónov. V roku 2012 objavil ďalší pás satelit NASA, ktorý sa nachádza medzi dvoma známymi.
"Je možné urobiť zaujímavé porovnanie," hovorí kandidát na fyzikálne a matematické vedy Vyacheslav Shurshakov, vedúci oddelenia radiačnej bezpečnosti kozmonautov v Ústave biomedicínskych problémov Ruskej akadémie vied. - Za prípustnú ročnú dávku pre zamestnanca jadrovej elektrárne sa považuje 20 mSv - 20-krát viac, ako dostane bežný človek. Pre špecialistov na mimoriadne situácie, tieto špeciálne vyškolené osoby, je maximálna ročná dávka 200 mSv. To je už 200-krát viac ako obvyklá dávka a … prakticky to isté ako astronaut, ktorý rok pracoval na ISS “.
V súčasnosti medicína stanovila maximálnu hranicu dávky, ktorú nemožno prekročiť počas života človeka, aby sa zabránilo vážnym zdravotným problémom. To je 1 000 mSv alebo 1 Sv. Takže aj pracovník JE so svojimi štandardmi môže pracovať pokojne päťdesiat rokov bez obáv z ničoho. Kozmonaut na druhej strane vyčerpá svoju hranicu iba za päť rokov. Ale aj keď bude letieť štyri roky a získa legálnych 800 mSv, ťažko bude môcť absolvovať nový let v trvaní jedného roka, pretože by hrozil prekročenie limitu.
„Ďalším faktorom radiačného rizika vo vesmíre,“vysvetľuje Vyacheslav Shurshakov, „je aktivita Slnka, najmä takzvané protónové emisie. V okamihu katapultovania môže astronaut na ISS v krátkom čase dostať ďalších 30 mSv. Je dobré, že udalosti slnečného protónu sa vyskytujú zriedka - 1 až 2 krát v 11-ročnom cykle slnečnej aktivity. Je zlé, že tieto procesy prebiehajú stochasticky, v náhodnom poradí a je ťažké ich predvídať. Nepamätám si také, že by nás veda vopred varovala pred blížiacim sa prepustením. Spravidla to tak nie je. Dozimetre na ISS náhle ukazujú nárast pozadia, voláme špecialistov na Slnko a dostávame potvrdenie: áno, je tu anomálna aktivita našej hviezdy. Je to kvôli týmto náhlym udalostiam slnečného protónu, ktoré nikdy presne neviemeakú dávku prinesie kozmonaut so sebou z letu. ““
Častice, ktoré vás privádzajú do šialenstva
Problémy so žiarením pre posádky smerujúce na Mars sa začnú na Zemi. Loď s hmotnosťou 100 ton a viac bude musieť byť dlho urýchľovaná na obežnej dráhe blízko Zeme a časť tejto trajektórie prejde dovnútra radiačných pásov. Nie sú to hodiny, ale dni a týždne. Ďalej - presahujúc magnetosféru a galaktické žiarenie v pôvodnej podobe, veľa ťažkých nabitých častíc, ktorých vplyv pod „dáždnikom“magnetického poľa Zeme je cítiť len málo.
„Problém je v tom,“hovorí Vyacheslav Šuršakov, „že vplyv častíc na kritické orgány ľudského tela (napríklad na nervový systém) je dnes málo skúmaný. Možno žiarenie spôsobí, že astronaut stratí pamäť, spôsobí abnormálne reakcie v správaní a agresiu. A je veľmi pravdepodobné, že tieto účinky nebudú závisieť od dávky. Kým nebude nahromadených dostatok údajov o existencii živých organizmov mimo magnetického poľa Zeme, je veľmi riskantné absolvovať dlhé vesmírne expedície. ““
Keď odborníci na radiačnú bezpečnosť naznačujú, že dizajnéri kozmických lodí zvyšujú biologickú bezpečnosť, odpovedajú na zdanlivo dosť racionálnu otázku: „V čom je problém? Zomrel niekto z kozmonautov na chorobu z ožiarenia? “Dávky žiarenia prijaté na palubu bohužiaľ ani hviezdnych lodí budúcnosti, bohužiaľ, zvyčajné ISS, hoci vyhovujú štandardom, nie sú vôbec neškodné. Z nejakého dôvodu sa sovietsky kozmonauti nikdy nesťažovali na svoj zrak - zjavne sa báli o svoju kariéru, ale americké údaje jasne ukazujú, že kozmické žiarenie zvyšuje riziko katarakty, nepriehľadnosti šošoviek. Krvné testy astronautov ukazujú nárast chromozomálnych aberácií v lymfocytoch po každom kozmickom lete, čo sa v medicíne považuje za nádorový marker. Všeobecne sa dospelo k záveru, žeže získanie prípustnej dávky 1 Sv počas života skracuje život v priemere o tri roky.
Mesačné riziká
Jedným zo „silných“argumentov priaznivcov „lunárneho sprisahania“je tvrdenie, že prekročenie radiačných pásov a pobyt na Mesiaci, kde nie je magnetické pole, by spôsobilo nevyhnutnú smrť astronautov na chorobu z ožiarenia. Americkí astronauti skutočne museli prekonať radiačné pásy Zeme - protónové a elektronické. Stalo sa to však iba pár hodín a dávky, ktoré dostali posádky Apolla počas misií, sa ukázali byť značné, ale porovnateľné s dávkami, ktoré dostali starodávni ISS. „Američania mali samozrejme šťastie,“hovorí Vjačeslav Šuršakov, „koniec koncov sa počas ich letov nestala jediná udalosť slnečného protónu. Keby sa to stalo, astronauti by dostali subletálne dávky - nie 30 mSv, ale 3 Sv.
Navlhčite si uteráky
„My, špecialisti v oblasti radiačnej bezpečnosti,“hovorí Vyacheslav Shurshakov, „trváme na tom, aby sa posilnila ochrana posádok. Napríklad na ISS sú najzraniteľnejšie kabíny astronautov, kde odpočívajú. Nie je tam žiadna ďalšia hmota a iba človeka oddeľuje od kozmu kovová stena hrubá niekoľko milimetrov. Ak túto bariéru znížime na vodný ekvivalent akceptovaný v rádiológii, je to iba 1 cm vody. Pre porovnanie: zemská atmosféra, pod ktorou sa skrývame pred žiarením, sa rovná 10 m vody. Nedávno sme navrhli chrániť kabíny astronautov ďalšou vrstvou vodou nasiaknutých uterákov a obrúskov, čo by výrazne znížilo účinky žiarenia. Na ochranu pred žiarením sa vyvíjajú lieky, aj keď sa na ISS ešte nepoužívajú. Možno,v budúcnosti budeme môcť pomocou metód medicíny a genetického inžinierstva vylepšiť ľudské telo tak, aby jeho kritické orgány boli odolnejšie voči radiačným faktorom. Ale v každom prípade, bez dôkladnej pozornosti vedy venovanej tomuto problému, je možné zabudnúť na vesmírne lety na veľké vzdialenosti. ““
Oleg Makarov