Kosmik şüalanma insanlar üçün nə qədər təhlükəlidir?

2024 Müəllif: Seth Attwood | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-16 15:57

Yer bütün canlıların bənzərsiz beşiyidir. Atmosferi və maqnit sahəsi ilə qorunan, öz əllərimizlə yaratdığımızdan başqa, radiasiya təhlükələri haqqında düşünə bilmərik. Bununla belə, bütün kosmik tədqiqat layihələri - yaxın və uzaq - həmişə radiasiya təhlükəsizliyi problemi ilə üzləşir. Kosmos həyata düşməndir. Biz orada gözlənilmirik.

Beynəlxalq Kosmik Stansiyanın orbiti bir neçə dəfə qaldırılıb və hazırda onun hündürlüyü 400 km-dən çoxdur. Bu, uçan laboratoriyanı qaz molekullarının hələ də uçuşu xeyli yavaşlatdığı və stansiyanın hündürlüyünü itirdiyi atmosferin sıx təbəqələrindən uzaqlaşdırmaq üçün edilib. Orbiti tez-tez korrektə etməmək üçün stansiyanı daha da yuxarı qaldırmaq yaxşı olardı, lakin bunu etmək olmaz. Aşağı (proton) radiasiya qurşağı Yerdən təxminən 500 km məsafədə başlayır. Radiasiya kəmərlərinin hər hansı birinin daxilində uzun uçuş (və onlardan ikisi var) ekipajlar üçün fəlakətli olacaq.

kosmonavt-likvidator

Buna baxmayaraq, ISS-in hazırda uçduğu hündürlükdə radiasiya təhlükəsizliyi probleminin olmadığını söyləmək olmaz. Birincisi, Cənubi Atlantikada Braziliya və ya Cənubi Atlantik adlanan maqnit anomaliyası var. Burada Yerin maqnit sahəsi sanki sallanır və bununla da aşağı radiasiya kəməri səthə daha yaxın olur. Və ISS hələ də bu ərazidə uçaraq ona toxunur.

İkincisi, insan kosmosda qalaktik şüalanma ilə təhdid edilir - fövqəlnova partlayışları və ya pulsarların, kvazarların və digər anomal ulduz cisimlərinin fəaliyyəti nəticəsində yaranan, bütün istiqamətlərdən və böyük sürətlə qaçan yüklü hissəciklər axını. Bu hissəciklərin bir hissəsi Yerin maqnit sahəsi tərəfindən saxlanılır (bu, radiasiya kəmərlərinin əmələ gəlməsinin amillərindən biridir), digər hissəsi isə atmosferdəki qaz molekulları ilə toqquşma zamanı enerji itirir.

Yerin səthinə bir şey çatır ki, planetimizdə tamamilə hər yerdə kiçik bir radioaktiv fon var. Orta hesabla, Yer kürəsində yaşayan və radiasiya mənbələri ilə məşğul olmayan bir insan hər il 1 millizievert (mSv) doza alır. ISS-də bir astronavt 0,5-0,7 mSv qazanır. Gündəlik!

Radiasiya kəmərləri

Yerin radiasiya kəmərləri maqnitosferin yüksək enerjili yüklü hissəciklərin toplandığı bölgələrdir. Daxili kəmər əsasən protonlardan, xarici kəmər isə elektronlardan ibarətdir. 2012-ci ildə NASA peyki məlum olan iki peykin arasında yerləşən başqa bir kəmər kəşf etdi.

Rusiya Elmlər Akademiyasının Biotibbi Problemlər İnstitutunun kosmonavtların radiasiya təhlükəsizliyi şöbəsinin müdiri, fizika-riyaziyyat elmləri namizədi Vyaçeslav Şurşakov deyir: “Maraqlı bir müqayisə aparmaq olar. - Atom elektrik stansiyasının işçisi üçün icazə verilən illik doza 20 mSv - adi bir insanın qəbul etdiyindən 20 dəfə çox hesab olunur. Fövqəladə hallara cavab verən mütəxəssislər, bu xüsusi təlim keçmiş insanlar üçün maksimum illik doza 200 mSv-dir. Bu, artıq adi dozadan 200 dəfə çoxdur və … praktiki olaraq bir il ISS-də işləyən astronavtın aldığı qədərdir.

Hal-hazırda, tibb ciddi sağlamlıq problemlərindən qaçınmaq üçün bir insanın həyatı boyu aşıla bilməyəcəyi maksimum doza həddini təyin etmişdir. Bu 1000 mSv və ya 1 Sv-dir. Beləliklə, hətta AES işçisi öz standartları ilə heç nədən narahat olmadan əlli il sakit işləyə bilər.

Astronavt isə öz limitini cəmi beş il ərzində tükətəcək. Ancaq hətta dörd il uçsa və qanuni 800 mSv qazansa da, bir illik müddətə yeni bir uçuşa çətin ki, icazə veriləcək, çünki limiti aşmaq təhlükəsi olacaq.

“Kosmosda radiasiya təhlükəsinin başqa bir amili, - Vyaçeslav Şurşakov izah edir, - Günəşin fəaliyyəti, xüsusən də sözdə proton emissiyalarıdır. Ejeksiyon anında, qısa müddətdə, ISS-də bir astronavt əlavə 30 mSv qəbul edə bilər. Günəş proton hadisələrinin nadir hallarda baş verməsi yaxşıdır - 11 illik günəş aktivliyi dövründə 1-2 dəfə. Bu proseslərin stoxastik, təsadüfi ardıcıllıqla baş verməsi pisdir və proqnozlaşdırmaq çətindir.

Yadıma gəlmir ki, yaxınlaşan buraxılışla bağlı elmimiz tərəfindən əvvəlcədən xəbərdarlıq edilsin. Bu adətən belə deyil. ISS-dəki dozimetrlər birdən-birə fonda artım göstərir, biz Günəşdə mütəxəssisləri çağırırıq və təsdiq alırıq: bəli, ulduzumuzun anomal aktivliyi var. Məhz belə qəfil günəş proton hadisələri səbəbindən astronavtın uçuşdan özü ilə hansı dozanı gətirəcəyini dəqiq bilmirik”.

Dəli hissəciklər

Marsa gedəcək ekipajlar üçün radiasiya problemləri Yer kürəsindən çox erkən başlayacaq. 100 ton və ya daha çox çəkisi olan gəmi aşağı yerin orbitində uzun müddət sürətləndirilməli olacaq və bu trayektoriyanın bir hissəsi radiasiya kəmərlərinin içərisindən keçəcək. Bunlar artıq saatlar deyil, günlər və həftələrdir. Daha sonra - maqnitosferdən kənara çıxan və orijinal şəklində qalaktik radiasiya, Yerin maqnit sahəsinin "çətiri" altında təsiri az hiss olunan bir çox ağır yüklü hissəciklər.

“Problem ondadır ki,” Vyaçeslav Şurşakov deyir, “hissəciklərin insan orqanizminin kritik orqanlarına (məsələn, sinir sisteminə) təsiri bu gün az öyrənilmişdir. Ola bilsin ki, radiasiya astronavtın yaddaşını itirməsinə, anormal davranış reaksiyalarına və aqressiyaya səbəb olacaq. Və çox güman ki, bu təsirlər doza ilə bağlı olmayacaq. Yerin maqnit sahəsindən kənarda canlı orqanizmlərin mövcudluğuna dair kifayət qədər məlumat toplanana qədər, uzun kosmik ekspedisiyalara getmək çox risklidir”.

Radiasiya təhlükəsizliyi mütəxəssisləri kosmik gəmi dizaynerlərinə biotəhlükəsizliyi artırmağı təklif etdikdə, onlar olduqca rasional görünən bir suala cavab verirlər: “Problem nədir? Kosmonavtlardan kimsə radiasiya xəstəliyindən öldümü? Təəssüf ki, hətta gələcəyin ulduz gəmilərində deyil, adi ISS-də alınan radiasiya dozaları standartlara uyğun gəlsə də, heç də zərərsiz deyil.

Nədənsə, sovet kosmonavtları heç vaxt görmə qabiliyyətindən şikayət etmirdilər - görünür, onlar karyeraları üçün qorxurdular, lakin Amerika məlumatları açıq şəkildə göstərir ki, kosmik radiasiya katarakta və obyektivlərin bulanıqlığı riskini artırır. Astronavtların qan analizləri tibbdə şiş markeri hesab edilən hər kosmik uçuşdan sonra limfositlərdə xromosom aberrasiyalarının artdığını göstərir. Ümumiyyətlə, belə bir nəticəyə gəlindi ki, ömür boyu 1 Sv icazə verilən dozanın alınması ömrü orta hesabla üç il qısaldır.

Ay riskləri

“Ay sui-qəsdi” tərəfdarlarının “güclü” arqumentlərindən biri radiasiya kəmərlərini keçmək və maqnit sahəsinin olmadığı Ayda olmağın astronavtların radiasiya xəstəliyindən qaçılmaz ölümünə səbəb olacağı iddiasıdır. Amerika astronavtları həqiqətən də Yerin radiasiya kəmərlərini - proton və elektronikanı keçməli idilər. Ancaq bu, cəmi bir neçə saat oldu və Apollon ekipajlarının missiyalar zamanı qəbul etdiyi dozalar əhəmiyyətli oldu, lakin ISS-nin köhnə işçiləri tərəfindən qəbul edilən dozalarla müqayisə edilə bilər. Vyaçeslav Şurşakov deyir: “Əlbəttə, amerikalıların bəxti gətirib, onların uçuşları zamanı heç bir günəş protonu hadisəsi baş vermədi. Əgər bu baş versəydi, astronavtlar ölümcül dozalar alacaqdılar - 30 mSv deyil, 3 Sv.

Dəsmallarınızı islatın

"Biz, radiasiya təhlükəsizliyi sahəsində mütəxəssislər," Vyaçeslav Şurşakov deyir, "ekipajların mühafizəsinin gücləndirilməsini təkid edirik. Məsələn, BKS-də ən həssas olanlar kosmonavtların istirahət etdikləri kabinələrdir. Orada əlavə kütlə yoxdur və insanı kosmosdan yalnız bir neçə millimetr qalınlığında metal divar ayırır. Bu maneəni radiologiyada qəbul edilən su ekvivalentinə endirsək, cəmi 1 sm sudur.

Müqayisə üçün: altında radiasiyadan gizləndiyimiz Yer atmosferi 10 m suya bərabərdir. Biz bu yaxınlarda astronavtların kabinələrini su ilə isladılmış dəsmal və salfetlərin əlavə təbəqəsi ilə mühafizə etməyi təklif etdik ki, bu da radiasiyanın təsirini xeyli azaldar. ISS-də hələ istifadə edilməsə də, radiasiyadan qorunmaq üçün dərmanlar hazırlanır.

Ola bilsin ki, gələcəkdə biz tibb və gen mühəndisliyi üsullarından istifadə edərək insan orqanizmini təkmilləşdirə bilək ki, onun kritik orqanları radiasiya faktorlarına daha davamlı olsun. Ancaq hər halda, elmin bu problemə diqqəti olmadan uzaq məsafələrə kosmik uçuşları unutmaq olar.