Žemė yra unikalus visų gyvų daiktų lopšys. Saugomi atmosferos ir magnetinio lauko, mes negalime galvoti apie radiacijos grėsmes, išskyrus tas, kurias sukuriame savo rankomis. Tačiau visi kosmoso tyrinėjimo projektai - artimi ir tolimi - visada susiduria su radiacijos saugos problema. Kosmosas yra priešiškas gyvenimui. Mūsų ten nelaukia.
Tarptautinės kosminės stoties orbita buvo pakelta kelis kartus, o dabar jos aukštis viršija 400 km. Tai buvo padaryta norint perkelti skraidančią laboratoriją nuo tankių atmosferos sluoksnių, kur dujų molekulės vis dar gana pastebimai sulėtino skrydį ir stotis praranda aukštį. Norint per dažnai netaisyti orbitos, būtų gerai pakelti stotį dar aukščiau, tačiau to padaryti negalima. Apatinis (protonų) spinduliavimo diržas prasideda apie 500 km nuo Žemės. Ilgas skrydis bet kurio radiacijos diržo viduje (o jų yra du) įguloms bus pražūtingas.
Kosmonautas-likvidatorius
Nepaisant to, negalima teigti, kad tame aukštyje, kuriame šiuo metu skraido TKS, nėra radiacinės saugos problemų. Pirma, Pietų Atlanto rajone yra vadinamoji Brazilijos arba Pietų Atlanto magnetinė anomalija. Čia atrodo, kad Žemės magnetinis laukas sugenda ir kartu su juo apatinė spinduliuotės juosta pasirodo esanti arčiau paviršiaus. Ir TKS jį vis dar liečia, skrisdamas šioje srityje.
Antra, žmogui kosmose gresia galaktinė spinduliuotė - iš visų pusių ir didžiuliu greičiu besiveržianti įelektrintų dalelių srovė, kurią sukuria supernovos sprogimai ar pulsarų, kvazarų ir kitų anomalių žvaigždžių kūnų veikla. Kai kurias iš šių dalelių sulaiko Žemės magnetinis laukas (kuris yra vienas iš radiacijos juostų susidarymo veiksnių), o kita dalis praranda energiją susidūrus su atmosferoje esančiomis dujų molekulėmis. Kažkas pasiekia Žemės paviršių, todėl mūsų planetoje absoliučiai visur yra nedidelis radioaktyvus fonas. Vidutiniškai Žemėje gyvenantis žmogus, nesusijęs su radiacijos šaltiniais, kasmet gauna 1 miliseverto (mSv) dozę. TKS astronautas uždirba 0,5–0,7 mSv. Kasdien!
Spinduliniai diržai
Reklaminis vaizdo įrašas:
Žemės radiacijos diržai yra magnetosferos regionai, kuriuose kaupiasi didelę energiją turinčios dalelės. Vidinį diržą daugiausia sudaro protonai, išorinį - elektronai. 2012 m. NASA palydovas atrado dar vieną juostą, esančią tarp dviejų žinomų.
"Galima įdomiai palyginti", - sako Rusijos mokslų akademijos Biomedicininių problemų instituto kosmonautų radiacinės saugos skyriaus vedėjas, fizinių ir matematinių mokslų kandidatas Viačeslavas Šuršakovas. - Laikoma, kad atominės elektrinės darbuotojui leistina metinė dozė yra 20 mSv - 20 kartų daugiau, nei gauna paprastas žmogus. Greitojo reagavimo specialistams, šiems specialiai apmokytiems žmonėms, didžiausia metinė dozė yra 200 mSv. Tai jau yra 200 kartų daugiau nei įprasta dozė ir … praktiškai tiek pat, kiek astronautas, metus dirbęs TKS “.
Šiuo metu medicinoje yra nustatyta maksimali ribinė dozė, kurios negalima viršyti per žmogaus gyvenimą, kad būtų išvengta rimtų sveikatos problemų. Tai yra 1000 mSv, arba 1 Šv. Taigi net AE darbuotojas su savo standartais gali ramiai dirbti penkiasdešimt metų, niekuo nesijaudindamas. Kita vertus, kosmonautas išnaudos savo ribą vos per penkerius metus. Bet net ir skridęs ketverius metus ir įgijęs teisėtą 800 mSv, jis vargu ar bus įleistas į vienerių metų trukmės naują skrydį, nes kils grėsmė viršyti ribą.
„Dar vienas radiacijos pavojaus kosmose veiksnys, - aiškina Viačeslavas Šuršakovas, - yra Saulės aktyvumas, ypač vadinamasis protonų išmetimas. Išmetimo metu per trumpą laiką TKS astronautas gali gauti papildomą 30 mSv. Gerai, kad saulės protonų įvykiai pasitaiko retai - 1–2 kartus per 11 metų Saulės aktyvumo ciklą. Blogai, kad šie procesai vyksta stochastiškai, atsitiktine tvarka ir juos sunku numatyti. Neprisimenu tokių, kad mūsų mokslas būtų iš anksto perspėjęs apie artėjantį paleidimą. Paprastai taip nėra. TKS dozimetrai staiga parodo fono padidėjimą, mes paskambiname specialistams į Saulę ir gauname patvirtinimą: taip, yra anomalus mūsų žvaigždės aktyvumas. Dėl šių staigių saulės protonų įvykių niekada tiksliai nežinomekokią dozę astronautas atsineš su savimi iš skrydžio “.
Jus iš proto varančios dalelės
Į Marsą vykstančių įgulų radiacijos problemos prasidės Žemėje. 100 ar daugiau tonų sveriantį laivą teks ilgą laiką pagreitinti žemos žemės orbitoje, o dalis šios trajektorijos praeis radiacijos juostų viduje. Tai nebe valandos, o dienos ir savaitės. Toliau - peržengiant magnetosferos ir galaktikos spinduliuotės pirminę formą, daug sunkių įkrautų dalelių, kurių poveikis po Žemės magnetinio lauko „skėčiu“jaučiamas mažai.
„Problema ta, - sako Viačeslavas Šurshakovas -, kad šiandien dalelių poveikis kritiniams žmogaus kūno organams (pavyzdžiui, nervų sistemai) buvo mažai ištirtas. Galbūt dėl radiacijos astronautas praras atmintį, sukels nenormalias elgesio reakcijas ir agresiją. Ir labai tikėtina, kad šis poveikis nebus susijęs su doze. Kol nėra sukaupta pakankamai duomenų apie gyvų organizmų egzistavimą už Žemės magnetinio lauko ribų, labai rizikinga vykti į ilgas kosmines ekspedicijas “.
Kai radiacinės saugos ekspertai siūlo, kad erdvėlaivių dizaineriai padidintų biologinį saugumą, jie atsako į iš pažiūros gana racionalų klausimą: „Kokia problema? Ar kas nors iš kosmonautų mirė nuo radiacijos ligos? Deja, laive gautos radiacijos dozės nėra net ateities žvaigždžių laivai, tačiau įprasta TKS, nors jos ir atitinka standartus, visai nėra nekenksmingos. Kažkodėl sovietiniai kosmonautai niekada nesiskundė regėjimu - matyt, bijojo dėl savo karjeros, tačiau amerikiečių duomenys aiškiai rodo, kad kosminė spinduliuotė padidina kataraktos, lęšiuko neskaidrumo riziką. Astronautų kraujo tyrimai rodo, kad po kiekvieno kosminio skrydžio limfocituose padidėja chromosomų aberacijos, o tai medicinoje laikoma naviko žymeniu. Apskritai padaryta išvadakad gavus leistiną 1 Sv dozę per gyvenimą, gyvenimas sutrumpėja vidutiniškai trejais metais.
Mėnulio rizika
Vienas iš „tvirtų“„mėnulio sąmokslo“šalininkų argumentų yra tvirtinimas, kad kirsdamas radiacijos juostas ir būdamas mėnulyje, kur nėra magnetinio lauko, neišvengiamai žūtų astronautai nuo radiacinės ligos. Amerikos astronautai tikrai turėjo kirsti Žemės radiacijos diržus - protonus ir elektroninius. Bet tai nutiko tik kelias valandas, o dozės, kurias „Apollo“įgulos gavo per misijas, pasirodė esančios reikšmingos, tačiau panašios į tas, kurias gavo TKS senbuviai. „Be abejo, amerikiečiams pasisekė, - sako Viačeslavas Šurshakovas, - galų gale jų skrydžių metu neįvyko nė vienas saulės protonų įvykis. Jei taip būtų atsitikę, astronautai būtų gavę subletalines dozes - ne 30 mSv, o 3 Sv.
Sušlapink rankšluosčius
„Mes, radiacinės saugos srities specialistai, - sako Viačeslavas Šuršakovas, - reikalaujame sustiprinti įgulų apsaugą. Pavyzdžiui, TKS pažeidžiamiausios yra astronautų kajutės, kuriose jie ilsisi. Ten nėra jokios papildomos masės, o žmogų nuo kosmoso skiria tik metalinė kelių milimetrų storio siena. Jei sumažinsime šią kliūtį iki radiologijoje priimto vandens ekvivalento, tai yra tik 1 cm vandens. Palyginimui: Žemės atmosfera, po kuria slepiamės nuo radiacijos, prilygsta 10 m vandens. Neseniai pasiūlėme apsaugoti astronautų kajutes papildomu vandens įmirkytų rankšluosčių ir servetėlių sluoksniu, kuris labai sumažintų radiacijos poveikį. Kuriami vaistai, skirti apsaugoti nuo radiacijos, nors jie dar nėra naudojami TKS. Gal būt,ateityje, taikydami medicinos ir genų inžinerijos metodus, galėsime patobulinti žmogaus kūną, kad jo kritiniai organai būtų atsparesni radiacijos veiksniams. Bet kokiu atveju, neskiriant dėmesio šiai problemai, galima pamiršti tolimus kosminius skrydžius “.
Olegas Makarovas