Kosmik nurlanish odamlar uchun qanchalik xavfli?

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Yer barcha tirik mavjudotlarning yagona beshigidir. Atmosferasi va magnit maydoni bilan himoyalangan holda, biz o'z qo'llarimiz bilan yaratadiganlardan tashqari, radiatsiya tahdidlari haqida o'ylay olmaymiz. Biroq, koinotni o'rganish bo'yicha barcha loyihalar - yaqin va uzoq - har doim radiatsiyaviy xavfsizlik muammosiga qarshi turadi. Kosmos hayotga dushman. U erda bizni kutishmaydi.

Xalqaro kosmik stansiyaning orbitasi bir necha marta ko'tarilgan va hozirda uning balandligi 400 km dan oshdi. Bu uchuvchi laboratoriyani atmosferaning zich qatlamlaridan uzoqlashtirish uchun qilingan, bu erda gaz molekulalari hali ham parvozni sezilarli darajada sekinlashtiradi va stansiya balandlikni yo'qotadi. Orbitani tez-tez tuzatmaslik uchun stansiyani yanada balandroq ko'tarish yaxshi bo'lardi, ammo buni amalga oshirish mumkin emas. Pastki (proton) radiatsiya kamari Yerdan taxminan 500 km uzoqlikda boshlanadi. Radiatsiya kamarlarining har qandayida (va ulardan ikkitasi bor) uzoq parvoz ekipajlar uchun halokatli bo'ladi.

Kosmonavt-likvidator

Shunga qaramay, hozirda XKS parvoz qilayotgan balandlikda radiatsiyaviy xavfsizlik muammosi yo‘q deb aytish mumkin emas. Birinchidan, Janubiy Atlantikada Braziliya yoki Janubiy Atlantika deb ataladigan magnit anomaliya mavjud. Bu erda Yerning magnit maydoni cho'kayotganga o'xshaydi va u bilan pastki radiatsiya kamari yer yuzasiga yaqinroq bo'lib chiqadi. Va ISS hali ham bu hududda uchib, unga tegadi.

Ikkinchidan, kosmosdagi odamga galaktik nurlanish tahdid solmoqda - o'ta yangi yulduzlarning portlashlari yoki pulsarlar, kvazarlar va boshqa anomal yulduz jismlarining faolligi natijasida hosil bo'lgan har tomondan va juda katta tezlikda harakatlanadigan zaryadlangan zarralar oqimi. Bu zarralarning bir qismi Yerning magnit maydonida saqlanadi (bu radiatsiya kamarlarini hosil qiluvchi omillardan biri), ikkinchi qismi esa atmosferadagi gaz molekulalari bilan toʻqnashuvda energiyani yoʻqotadi.

Yer yuzasiga biror narsa etib boradi, shuning uchun sayyoramizda mutlaqo hamma joyda kichik radioaktiv fon mavjud. Yerda yashovchi, nurlanish manbalari bilan ishlamaydigan odam yiliga o'rtacha 1 millizievert (mSv) dozasini oladi. XKSdagi astronavt 0,5–0,7 mSv oladi. Har kuni!

Radiatsiya kamarlari

Yerning radiatsiya kamarlari magnitosferaning yuqori energiyali zaryadlangan zarrachalar to'planadigan hududlaridir. Ichki kamar asosan protonlardan, tashqi qismi elektronlardan iborat. 2012 yilda NASA sun'iy yo'ldoshi tomonidan ma'lum ikkitasi o'rtasida joylashgan yana bir kamar topildi.

"Qiziqarli taqqoslash mumkin," deydi Vyacheslav Shurshakov, Rossiya Fanlar akademiyasining Biotibbiyot muammolari instituti kosmonavtlarning radiatsiyaviy xavfsizligi bo'limi boshlig'i, fizika-matematika fanlari nomzodi. - Atom elektr stansiyasi xodimi uchun ruxsat etilgan yillik doz 20 mSv deb hisoblanadi - oddiy odam oladiganidan 20 baravar ko'p. Favqulodda vaziyatlarni bartaraf etish bo'yicha mutaxassislar, bu maxsus o'qitilgan odamlar uchun maksimal yillik doz 200 mSv ni tashkil qiladi. Bu odatdagi dozadan 200 baravar ko'p va … deyarli bir yil davomida XKSda ishlagan astronavt oladigan miqdorga teng.

Hozirgi vaqtda tibbiyot jiddiy sog'liq muammolarini oldini olish uchun inson hayoti davomida oshib bo'lmaydigan maksimal doza chegarasini o'rnatdi. Bu 1000 mSv yoki 1 Sv. Shunday qilib, hatto o'z standartlariga ega bo'lgan AES xodimi ham hech narsadan tashvishlanmasdan ellik yil davomida jimgina ishlashi mumkin.

Boshqa tomondan, astronavt o'z chegarasini atigi besh yil ichida tugatadi. Ammo, hatto to'rt yil davomida uchib, qonuniy 800 mSv ga ega bo'lsa ham, unga bir yil davom etadigan yangi parvozga ruxsat berilmaydi, chunki chegaradan oshib ketish xavfi mavjud.

Kosmosdagi radiatsiyaviy xavfning yana bir omili, - tushuntiradi Vyacheslav Shurshakov, - Quyoshning faolligi, ayniqsa proton emissiyasi. Ejeksiyon paytida, qisqa vaqt ichida XKSdagi astronavt qo'shimcha 30 mSv olishi mumkin. Quyosh proton hodisalari kamdan-kam sodir bo'lishi yaxshi - 11 yillik quyosh faolligi tsiklida 1-2 marta. Bu jarayonlar stokastik tarzda, tasodifiy tartibda sodir bo'lishi yomon va oldindan aytish qiyin.

Bizning ilm-fanimiz tomonidan yaqinlashib kelayotgan ozodlik haqida oldindan ogohlantirganimiz esimda yo'q. Odatda bunday bo'lmaydi. XKSdagi dozimetrlar to'satdan fonda o'sishni ko'rsatadi, biz Quyoshdagi mutaxassislarni chaqiramiz va tasdiqni olamiz: ha, bizning yulduzimizning anomal faolligi bor. Aynan shunday to'satdan quyosh proton hodisalari tufayli biz kosmonavt parvozdan o'zi bilan qanday dozani olib kelishini aniq bilmaymiz.

Aqldan ozgan zarralar

Marsga ketayotgan ekipajlar uchun radiatsiya muammolari Yer yuzidayoq boshlanadi. Og'irligi 100 tonna va undan ko'p bo'lgan kema uzoq vaqt davomida past er orbitasida tezlashishi kerak bo'ladi va bu traektoriyaning bir qismi radiatsiya kamarlari ichidan o'tadi. Bular endi soatlar emas, balki kunlar va haftalardir. Keyinchalik - magnitosfera va galaktik nurlanishning asl shaklidan tashqariga chiqadigan ko'plab og'ir zaryadlangan zarralar, ularning ta'siri Yerning magnit maydonining "soyabon" ostida juda oz seziladi.

Muammo shundaki, - deydi Vyacheslav Shurshakov, - zarrachalarning inson tanasining muhim organlariga (masalan, asab tizimiga) ta'siri bugungi kunda juda kam o'rganilgan. Ehtimol, radiatsiya kosmonavtning xotirasini yo'qotishiga, g'ayritabiiy xatti-harakatlar reaktsiyalariga va tajovuzga olib kelishi mumkin. Va bu ta'sirlar dozaga bog'liq bo'lmasligi ehtimoldan yiroq. Yer magnit maydonidan tashqarida tirik organizmlar mavjudligi to'g'risida etarli ma'lumotlar to'planmaguncha, uzoq kosmik ekspeditsiyalarga borish juda xavflidir.

Radiatsiya xavfsizligi bo'yicha mutaxassislar kosmik kema dizaynerlariga bioxavfsizlikni oshirishni taklif qilishganda, ular juda mantiqiy ko'rinadigan savolga javob berishadi: “Muammo nimada? Kosmonavtlardan birortasi nurlanish kasalligidan vafot etganmi? Afsuski, radiatsiya dozalari hatto kelajak yulduz kemalarida ham emas, balki odatdagi ISSda ham, standartlarga mos bo'lsa ham, umuman zararsiz emas.

Negadir, sovet kosmonavtlari hech qachon ko'rish qobiliyatidan shikoyat qilmaganlar - aftidan, ular o'z martabalaridan qo'rqishgan, ammo Amerika ma'lumotlari kosmik nurlanish katarakta va ob'ektiv xiralashishi xavfini oshirishini aniq ko'rsatmoqda. Kosmonavtlarning qon tekshiruvi har bir kosmik parvozdan so'ng limfotsitlarda xromosoma aberatsiyasining ko'payishini ko'rsatadi, bu tibbiyotda o'simta belgisi hisoblanadi. Umuman olganda, hayot davomida 1 Sv ruxsat etilgan dozani olish hayotni o'rtacha uch yilga qisqartiradi degan xulosaga keldi.

Oy xavfi

"Oy fitnasi" tarafdorlarining "kuchli" dalillaridan biri bu radiatsiya kamarlarini kesib o'tish va magnit maydon bo'lmagan oyda bo'lish kosmonavtlarning radiatsiya kasalligidan muqarrar o'limiga olib kelishi mumkinligi haqidagi da'vodir. Amerikalik astronavtlar haqiqatan ham Yerning radiatsiya kamarlarini - proton va elektronni kesib o'tishlari kerak edi. Ammo bu bir necha soat davomida sodir bo'ldi va Apollon ekipajlari missiyalar davomida qabul qilgan dozalar sezilarli bo'lib chiqdi, ammo ISSning eski xodimlari tomonidan qabul qilingan dozalar bilan solishtirish mumkin edi. "Albatta, amerikaliklarga omad kulib boqdi, - deydi Vyacheslav Shurshakov, - ularning parvozlari paytida bironta ham quyosh proton hodisasi sodir bo'lmagan. Agar bu sodir bo'lsa, astronavtlar o'limga olib keluvchi dozalarni olishadi - 30 mSv emas, balki 3 Sv.

Sochiqlaringizni namlang

Biz, radiatsiyaviy xavfsizlik sohasidagi mutaxassislar, - deydi Vyacheslav Shurshakov, - ekipajlar himoyasini kuchaytirishni talab qilamiz. Masalan, XKSda kosmonavtlar dam oladigan kabinalari eng zaif hisoblanadi. U erda qo'shimcha massa yo'q va faqat bir necha millimetr qalinlikdagi metall devor odamni kosmosdan ajratib turadi. Agar bu to'siqni radiologiyada qabul qilingan suv ekvivalentiga kamaytirsak, u faqat 1 sm suvdir.

Taqqoslash uchun: biz radiatsiyadan yashiringan Yer atmosferasi 10 m suvga teng. Biz yaqinda kosmonavtlar kabinalarini suv bilan namlangan sochiq va salfetkalarning qo'shimcha qatlami bilan himoya qilishni taklif qildik, bu radiatsiya ta'sirini sezilarli darajada kamaytiradi. Giyohvand moddalar radiatsiyadan himoya qilish uchun ishlab chiqilmoqda, garchi ular hali ISSda ishlatilmasa ham.

Ehtimol, kelajakda tibbiyot va genetik muhandislik usullaridan foydalangan holda, biz inson tanasini uning muhim organlari radiatsiya omillariga chidamliroq bo'lishi uchun yaxshilashimiz mumkin. Ammo har qanday holatda ham, ilm-fan ushbu muammoga jiddiy e'tibor bermasa, uzoq masofali kosmik parvozlarni unutish mumkin.