A Föld minden élőlény egyedülálló bölcsője. Légköre és mágneses tere által védve nem gondolhatunk sugárzási veszélyekre, csak azokra, amelyeket saját kezűleg hozunk létre. Az űrkutatás valamennyi - közeli és távoli - projektje azonban mindig a sugárbiztonság problémájával áll szemben. A kozmosz ellenséges az élettel szemben. Nem várnak minket oda.
A Nemzetközi Űrállomás pályáját többször megemelték, és a tengerszint feletti magasság meghaladja a 400 km-t. Ezt azért tették, hogy a repülő laboratóriumot eltávolítsák a légkör sűrű rétegeitől, ahol a gázmolekulák még mindig észrevehetően lelassítják a repülést, és az állomás veszít a magasságából. Annak érdekében, hogy ne javítsuk túl gyakran a pályát, jó lenne az állomást még magasabbra emelni, de ezt nem lehet megtenni. Az alsó (proton) sugárzási öv a Földtől körülbelül 500 km-re kezdődik. A hosszú repülés bármely sugárzási öv belsejében (és kettő van) katasztrofális lesz a legénység számára.
Űrhajós-felszámoló
Ennek ellenére nem mondható el, hogy nincs sugárbiztonsági probléma azon a magasságon, amelyen az ISS jelenleg repül. Először is, az Atlanti-óceán déli részén található az úgynevezett brazil vagy Atlanti-óceán déli részén található mágneses rendellenesség. Itt a Föld mágneses tere megereszkedni látszik, és ezzel együtt az alsó sugárzási öv közelebb áll a felszínhez. És az ISS még mindig megérinti, ezen a területen repül.
Másodszor, az űrben lévő embert a galaktikus sugárzás fenyegeti - a minden irányból és hatalmas sebességgel rohanó töltött részecskék folyama, amelyet szupernóva-robbanások, vagy pulzárok, kvazárok és más rendellenes csillagtestek aktivitása generál. Ezen részecskék egy részét a Föld mágneses tere tartja vissza (ami a sugárzási övek kialakulásának egyik tényezője), míg a másik része energiát veszít a légköri gázmolekulákkal való ütközés során. Valami eljut a Föld felszínére, így egy kis radioaktív háttér teljesen jelen van bolygónkon. Átlagosan a Földön élő ember, aki nem foglalkozik sugárforrásokkal, évente 1 milliszevert (mSv) dózist kap. Az ISS űrhajósa 0,5-0,7 mSv-t keres. Napi!
Sugárzási övek
Promóciós videó:
A Föld sugárzási övei a magnetoszféra olyan régiói, amelyekben nagy energiájú töltésű részecskék halmozódnak fel. A belső öv főleg protonokból áll, a külső elektronokból áll. 2012-ben újabb öv fedezte fel a NASA műholdját, amely a két ismert között helyezkedik el.
"Érdekes összehasonlítást lehet végezni" - mondja Vjacseszlav Shurshakov, az Orosz Tudományos Akadémia Biomedicinális Problémák Intézetének kozmonauták sugárbiztonsági osztályának vezetője, a fizikai és matematikai tudomány kandidátusa. - Az atomerőmű alkalmazottjának megengedett éves dózisa 20 mSv - 20-szor nagyobb, mint amit egy átlagember kap. A sürgősségi elhárítási szakemberek, ezek a speciálisan képzett emberek számára a maximális éves dózis 200 mSv. Ez már 200-szor nagyobb, mint a szokásos adag, és … gyakorlatilag megegyezik az űrhajóssal, aki egy évig dolgozott az ISS-en”.
Jelenleg az orvostudomány megállapította a maximális dóziskorlátot, amelyet az ember életében nem lehet meghaladni a súlyos egészségügyi problémák elkerülése érdekében. Ez 1000 mSv, vagy 1 Sv. Így még az atomerőmű dolgozója is képes ötven évig nyugodtan dolgozni, anélkül, hogy bármit aggódna. Az űrhajós viszont mindössze öt év múlva kimeríti határát. De még ha négy évig is repült és megszerezte törvényes 800 mSv-jét, aligha engedik új, egyéves időtartamú járatra, mert fennáll a határ túllépésének veszélye.
„A sugárterhelés másik tényezője az űrben - magyarázza Vjacseszlav Shurshakov - a Nap tevékenysége, különösen az úgynevezett protonkibocsátás. Rövid időn belüli kidobás pillanatában az ISS űrhajósa további 30 mSv-t kaphat. Jó, hogy a nap proton eseményei ritkán fordulnak elő - 1-2 alkalommal egy 11 éves naptevékenységi ciklus alatt. Rossz, hogy ezek a folyamatok sztochasztikusan, véletlenszerű sorrendben zajlanak le, és nehéz őket megjósolni. Nem emlékszem olyanra, hogy tudományunk előre figyelmeztetett volna minket a közelgő szabadon engedésre. Ez általában nem így van. Az ISS-n lévő dózismérők hirtelen növekedést mutatnak a háttérben, szakembereket hívunk a Napra, és megerősítést kapunk: igen, csillagunk rendellenes tevékenysége van. Ezeknek a hirtelen szolár proton eseményeknek köszönhetően soha nem tudjuk biztosanhogy az űrhajós milyen adagot hoz magával a repülésből."
Őrült részecskék
A Marsra tartó személyzet sugárzási problémái már a Földön megkezdődnek. A legalább 100 tonnás hajót hosszú ideig fel kell gyorsítani alacsony földi pályán, és ennek a pályának egy része áthalad a sugárzási öveken. Ezek már nem órák, hanem napok és hetek. Továbbá - túllépve a magnetoszférán és a galaktikus sugárzáson eredeti formájában, rengeteg nehéz töltésű részecske van, amelynek hatása a Föld mágneses mezőjének "esernyője" alatt kevéssé érezhető.
„A probléma az - mondja Vjacseszlav Shurshakov -, hogy a részecskéknek az emberi test kritikus szerveire (például az idegrendszerre) gyakorolt hatását ma még kevéssé vizsgálták. Talán a sugárzás miatt az űrhajós elveszíti memóriáját, rendellenes viselkedési reakciókat és agressziót okozhat. És nagyon valószínű, hogy ezek a hatások nem lesznek dózisfüggőek. Amíg elegendő adat nem gyűlik össze a Föld mágneses mezőjén kívüli élő szervezetek létezéséről, nagyon kockázatos hosszú űrutazásokon részt venni."
Amikor a sugárbiztonsági szakértők azt javasolják, hogy az űrhajók tervezői növeljék a biológiai biztonságot, egy meglehetősen racionálisnak tűnő kérdésre válaszolnak: „Mi a probléma? Az űrhajósok közül valaki meghalt sugárbetegségben? Sajnos a fedélzeten kapott sugárzási dózisok még a jövő csillaghajói sem, de a szokásos ISS-dózisok, bár illeszkednek a szabványokhoz, egyáltalán nem ártalmatlanok. Valamiért a szovjet űrhajósok soha nem panaszkodtak a látásukra - nyilván féltek a karrierjük miatt, de az amerikai adatok egyértelműen azt mutatják, hogy a kozmikus sugárzás növeli a szürkehályog, a lencse átlátszatlanságának kockázatát. Az asztronauták vérvizsgálata minden űrrepülés után megnöveli a limfociták kromoszóma-rendellenességeit, ami az orvostudományban tumorjelzőnek számít. Általában arra a következtetésre jutottakhogy az 1 Sv megengedett dózisának megszerzése az élet során átlagosan három évvel lerövidíti az életet.
Holdkockázat
A "holdkonspiráció" híveinek egyik "erős" érve az az állítás, miszerint a sugárzási övek átlépése és a Holdon való tartózkodás, ahol nincs mágneses tér, az űrhajósok elkerülhetetlen halálát okoznák sugárbetegségből. Az amerikai űrhajósoknak valóban át kellett kelniük a Föld sugárzási övén - protonon és elektronikusan. De ez csak néhány órán át történt, és az Apollo legénysége által a küldetések során kapott adagok jelentősnek bizonyultak, de összehasonlíthatók az ISS öregkorúinak által kapott dózisokkal. "Természetesen az amerikaiaknak szerencséjük volt" - mondja Vjacseszlav Shurshakov -, végül is egyetlen szolár proton esemény sem történt repülésük során. Ha ez megtörtént volna, az űrhajósok szubletális adagokat kaptak volna - nem 30 mSv-t, hanem 3 Sv.
Nedvesítse meg a törölközőit
"Mi, a sugárbiztonság szakemberei" - mondja Vjacseszlav Shurshakov - ragaszkodunk a legénység védelmének megerősítéséhez. Például az ISS-en a legkiszolgáltatottabbak az űrhajósok kabinjai, ahol pihennek. Nincs ott további tömeg, és csak egy több milliméter vastag fémfal választja el az embert a világűrtől. Ha ezt a korlátot a radiológiában elfogadott vízegyenértékre csökkentjük, akkor csak 1 cm víz. Összehasonlításképpen: a Föld légköre, amely alatt elrejtőzünk a sugárzás elől, egyenértékű 10 m vízzel. Nemrégiben azt javasoltuk, hogy az űrhajósok kabinjait további vízzel átitatott törülközőkkel és szalvétákkal védjük, ami nagymértékben csökkentené a sugárzás hatásait. A sugárzás elleni védelem érdekében fejlesztik a gyógyszereket, bár ezeket még nem használják az ISS-en. Talán,a jövőben az orvostudomány és a géntechnológia módszereinek felhasználásával képesek leszünk fejleszteni az emberi testet, hogy kritikus szervei jobban ellenálljanak a sugárzási tényezőknek. De mindenesetre, anélkül, hogy a tudomány külön figyelmet szentelne ennek a problémának, el lehet felejteni a távolsági űrrepüléseket."
Oleg Makarov