Bumi adalah buaian unik dari semua makhluk hidup. Dilindungi oleh atmosfer dan medan magnetnya, kita tidak dapat memikirkan ancaman radiasi, kecuali yang kita buat dengan tangan kita sendiri. Walau bagaimanapun, semua projek penerokaan ruang angkasa - dekat dan jauh - selalu berjalan melawan masalah keselamatan radiasi. Kosmos memusuhi kehidupan. Kami tidak dijangka di sana.
Orbit Stesen Angkasa Antarabangsa telah diangkat beberapa kali, dan sekarang ketinggiannya lebih dari 400 km. Ini dilakukan untuk menjauhkan makmal terbang dari lapisan atmosfer yang padat, di mana molekul gas masih memperlambat penerbangan dan stesen kehilangan ketinggian. Agar tidak terlalu kerap membetulkan orbit, ada baiknya menaikkan stesen lebih tinggi, tetapi ini tidak dapat dilakukan. Tali pinggang radiasi (proton) bawah bermula kira-kira 500 km dari Bumi. Penerbangan panjang ke dalam tali pinggang radiasi (dan ada dua daripadanya) akan menjadi bencana bagi kru.
Pelikuidasi kosmonot
Walaupun begitu, tidak dapat dikatakan bahawa tidak ada masalah keselamatan radiasi pada ketinggian di mana ISS sedang terbang. Pertama, di kawasan Atlantik Selatan terdapat anomali magnetik Brazil, atau Atlantik Selatan. Di sini, medan magnet Bumi nampaknya kendur, dan dengan itu, tali pinggang radiasi bawah ternyata lebih dekat ke permukaan. Dan ISS masih menyentuhnya, terbang di kawasan ini.
Kedua, manusia di angkasa terancam oleh sinaran galaksi - aliran zarah-zarah bermuatan yang bergegas dari semua arah dan dengan kelajuan yang luar biasa, yang dihasilkan oleh letupan supernova atau oleh aktiviti pulsar, quasar dan badan bintang lain yang tidak normal. Sebahagian daripada zarah-zarah ini ditahan oleh medan magnet Bumi (yang merupakan salah satu faktor pembentukan tali pinggang radiasi), sementara bahagian lain kehilangan tenaga dalam perlanggaran dengan molekul gas di atmosfera. Sesuatu mencapai permukaan Bumi, sehingga latar belakang radioaktif kecil terdapat di planet kita di mana-mana sahaja. Rata-rata, seseorang yang tinggal di Bumi yang tidak menangani sumber radiasi menerima dos 1 milisievert (mSv) setiap tahun. Seorang angkasawan di ISS memperoleh 0.5-0.7 mSv. Setiap hari!
Tali pinggang sinaran
Video promosi:
Tali pinggang radiasi Bumi adalah kawasan magnetosfera di mana zarah bermuatan tinggi berkumpul. Tali pinggang dalaman terdiri terutamanya daripada proton, bahagian luarnya terdiri daripada elektron. Pada tahun 2012, tali pinggang lain ditemui oleh satelit NASA, yang terletak di antara dua yang dikenali.
"Perbandingan yang menarik dapat dibuat," kata Vyacheslav Shurshakov, Ketua Jabatan Keselamatan Sinaran Kosmonot di Institut Masalah Bioperubatan Akademi Sains Rusia, Calon Sains Fizikal dan Matematik. - Dos tahunan yang dibenarkan untuk pekerja loji tenaga nuklear dianggap 20 mSv - 20 kali lebih banyak daripada yang diterima oleh orang biasa. Bagi pakar tindak balas kecemasan, orang yang dilatih khas ini, dos tahunan maksimum ialah 200 mSv. Ini sudah 200 kali lebih tinggi daripada dos biasa dan … hampir sama dengan angkasawan yang telah bekerja di ISS selama setahun”.
Pada masa ini, ubat telah menetapkan had dos maksimum yang tidak dapat dilampaui selama hidup seseorang untuk menghindari masalah kesihatan yang serius. Ini adalah 1000 mSv, atau 1 Sv. Oleh itu, walaupun seorang pekerja NPP dengan piawaiannya dapat bekerja dengan tenang selama lima puluh tahun tanpa perlu risau. Kosmonot, sebaliknya, akan menghabiskan hadnya hanya dalam lima tahun. Tetapi, walaupun telah terbang selama empat tahun dan memperoleh 800 mSv yang sah, dia hampir tidak akan diizinkan dalam penerbangan baru dengan jangka masa satu tahun, kerana akan ada ancaman melebihi batas.
"Faktor lain dari bahaya radiasi di angkasa, - menerangkan Vyacheslav Shurshakov, - adalah aktiviti Matahari, terutama yang disebut pelepasan proton. Pada saat pelepasan, dalam masa yang singkat, angkasawan di ISS dapat menerima 30 mSv tambahan. Adalah baik bahawa kejadian proton solar jarang berlaku - 1-2 kali dalam kitaran aktiviti solar 11 tahun. Adalah buruk bahawa proses ini berlaku secara stokastik, mengikut urutan rawak, dan sukar untuk diramalkan. Saya tidak ingat bahawa kita akan diberi amaran terlebih dahulu oleh sains kita mengenai pembebasan yang akan datang. Perkara ini biasanya tidak berlaku. Dosimeter pada ISS tiba-tiba menunjukkan peningkatan pada latar belakang, kami memanggil pakar di Matahari dan menerima pengesahan: ya, terdapat aktiviti yang tidak menyenangkan bintang kami. Ini kerana kejadian proton suria secara tiba-tiba ini yang tidak pernah kita tahu pastiberapa dos yang akan dibawa angkasawan bersamanya dari penerbangan."
Zarah yang mendorong anda gila
Masalah radiasi untuk kru yang pergi ke Mars akan bermula seawal Bumi. Kapal seberat 100 atau lebih tan harus dipercepat untuk waktu yang lama di orbit bumi rendah, dan sebahagian lintasan ini akan melewati tali pinggang radiasi. Ini bukan jam, tetapi hari dan minggu. Lebih jauh - melampaui magnetosfera dan sinaran galaksi dalam bentuk asalnya, banyak zarah bermuatan berat, yang kesannya di bawah "payung" medan magnet Bumi terasa sedikit.
"Masalahnya adalah," kata Vyacheslav Shurshakov, "bahawa kesan zarah pada organ-organ kritikal tubuh manusia (misalnya, sistem saraf) tidak banyak dikaji hari ini. Mungkin radiasi akan menyebabkan angkasawan kehilangan ingatan, menyebabkan reaksi tingkah laku dan pencerobohan yang tidak normal. Dan kemungkinan besar kesan ini tidak berkaitan dengan dos. Sehingga data yang cukup terkumpul mengenai keberadaan organisma hidup di luar medan magnet Bumi, sangat berisiko untuk melakukan ekspedisi ruang angkasa panjang."
Ketika para pakar keselamatan radiasi menunjukkan bahawa pereka kapal angkasa meningkatkan keamanan biosek, mereka menjawab pertanyaan yang tampaknya cukup rasional: "Apa masalahnya? Adakah mana-mana kosmonot mati akibat penyakit radiasi? " Malangnya, dos radiasi yang diterima di kapal bahkan bukan bintang masa depan, tetapi dos ISS yang biasa, walaupun sesuai dengan piawaian, sama sekali tidak berbahaya. Untuk sebab tertentu, kosmonot Soviet tidak pernah mengeluh tentang penglihatan mereka - nampaknya, mereka takut untuk kerjaya mereka, tetapi data Amerika jelas menunjukkan bahawa radiasi kosmik meningkatkan risiko katarak, kelegapan lensa. Ujian darah angkasawan menunjukkan peningkatan penyimpangan kromosom pada limfosit setelah setiap penerbangan angkasa lepas, yang dianggap sebagai penanda tumor dalam perubatan. Secara umum, dapat disimpulkan bahawabahawa memperoleh dos 1 Sv yang dibenarkan sepanjang hayat memendekkan jangka hayat secara purata selama tiga tahun.
Risiko lunar
Salah satu hujah "kuat" penyokong "konspirasi lunar" adalah penegasan bahawa melintasi tali pinggang radiasi dan berada di bulan, di mana tidak ada medan magnet, akan menyebabkan kematian angkasawan yang tidak dapat dielakkan akibat penyakit radiasi. Angkasawan Amerika benar-benar harus melintasi tali pinggang radiasi Bumi - proton dan elektronik. Tetapi ini berlaku hanya selama beberapa jam, dan dos yang diterima oleh kru Apollo semasa misi ternyata signifikan, tetapi setanding dengan yang diterima oleh orang-orang lama ISS. "Sudah tentu, orang Amerika bernasib baik," kata Vyacheslav Shurshakov, "bagaimanapun, tidak ada satu pun peristiwa proton solar yang berlaku semasa penerbangan mereka. Sekiranya ini berlaku, angkasawan akan menerima dos sublethal - bukan 30 mSv, tetapi 3 Sv.
Basahkan tuala anda
"Kami, pakar dalam bidang keselamatan radiasi," kata Vyacheslav Shurshakov, "bersikeras agar perlindungan kru diperkuat. Sebagai contoh, di ISS, yang paling rentan adalah kabin angkasawan, tempat mereka berehat. Tidak ada jisim tambahan di sana, dan hanya dinding logam setebal beberapa milimeter yang memisahkan seseorang dari angkasa lepas. Sekiranya kita mengurangkan halangan ini kepada setara air yang diterima dalam radiologi, hanya 1 cm air. Sebagai perbandingan: atmosfer bumi, di mana kita bersembunyi dari radiasi, bersamaan dengan 10 m air. Kami baru-baru ini mencadangkan untuk melindungi kabin angkasawan dengan lapisan tambahan tuala dan serbet yang direndam air, yang akan mengurangkan kesan radiasi. Dadah sedang dikembangkan untuk melindungi dari radiasi, walaupun belum digunakan di ISS. Mungkin,pada masa akan datang, dengan menggunakan kaedah perubatan dan kejuruteraan genetik, kita akan dapat memperbaiki tubuh manusia sehingga organ kritikalnya lebih tahan terhadap faktor radiasi. Bagaimanapun, tanpa perhatian sains terhadap masalah ini, seseorang dapat melupakan penerbangan angkasa jarak jauh."
Oleg Makarov
