Სარჩევი:

რამდენად საშიშია კოსმოსური გამოსხივება ადამიანისთვის?
რამდენად საშიშია კოსმოსური გამოსხივება ადამიანისთვის?

ვიდეო: რამდენად საშიშია კოსმოსური გამოსხივება ადამიანისთვის?

ვიდეო: რამდენად საშიშია კოსმოსური გამოსხივება ადამიანისთვის?
ვიდეო: Why Are Cosmic Rays Dangerous? | How The Universe Works 2024, მარტი
Anonim

დედამიწა ყველა ცოცხალი არსების უნიკალური აკვანია. მისი ატმოსფეროთა და მაგნიტური ველით დაცულნი, ჩვენ არ შეგვიძლია ვიფიქროთ რადიაციულ საფრთხეებზე, გარდა იმისა, რასაც საკუთარი ხელით ვქმნით. თუმცა, კოსმოსური ძიების ყველა პროექტი - ახლო და შორს - უცვლელად ეწინააღმდეგება რადიაციული უსაფრთხოების პრობლემას. სივრცე მტრულია სიცოცხლის მიმართ. იქ არ გველოდებიან.

საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის ორბიტა რამდენჯერმე აწიეს და ახლა მისი სიმაღლე 400 კმ-ს აღემატება. ეს გაკეთდა იმისთვის, რომ მფრინავი ლაბორატორია ატმოსფეროს მკვრივი ფენებისგან დაშორებულიყო, სადაც გაზის მოლეკულები ჯერ კიდევ საკმაოდ შესამჩნევად ანელებს ფრენას და სადგური კარგავს სიმაღლეს. იმისათვის, რომ ორბიტა ძალიან ხშირად არ გამოსწორდეს, კარგი იქნებოდა სადგური კიდევ უფრო მაღლა აწიოთ, მაგრამ ეს არ შეიძლება. ქვედა (პროტონული) რადიაციული სარტყელი დედამიწიდან დაახლოებით 500 კილომეტრში იწყება. ხანგრძლივი ფრენა რომელიმე რადიაციული სარტყლის შიგნით (და არის ორი მათგანი) დამღუპველი იქნება ეკიპაჟებისთვის.

კოსმონავტ-ლიკვიდატორი

მიუხედავად ამისა, არ შეიძლება ითქვას, რომ არ არსებობს რადიაციული უსაფრთხოების პრობლემა იმ სიმაღლეზე, რომელზეც ამჟამად ISS დაფრინავს. ჯერ ერთი, სამხრეთ ატლანტიკაში არის ეგრეთ წოდებული ბრაზილიური, ანუ სამხრეთ ატლანტიკური, მაგნიტური ანომალია. აქ დედამიწის მაგნიტური ველი თითქოს იკლებს და მასთან ერთად ქვედა რადიაციული სარტყელი ზედაპირთან უფრო ახლოს აღმოჩნდება. და ISS კვლავ ეხება მას, დაფრინავს ამ მხარეში.

მეორეც, ადამიანს კოსმოსში ემუქრება გალაქტიკური გამოსხივება - დამუხტული ნაწილაკების ნაკადი, რომელიც ჩქარობს ყველა მხრიდან და უზარმაზარი სიჩქარით, წარმოქმნილი სუპერნოვას აფეთქებებით ან პულსარების, კვაზარების და სხვა ანომალიური ვარსკვლავური სხეულების მოქმედებით. ამ ნაწილაკების ნაწილს ინარჩუნებს დედამიწის მაგნიტური ველი (რაც რადიაციული სარტყლების წარმოქმნის ერთ-ერთი ფაქტორია), ხოლო მეორე ნაწილი კარგავს ენერგიას ატმოსფეროში გაზის მოლეკულებთან შეჯახებისას.

რაღაც აღწევს დედამიწის ზედაპირს, ისე რომ პატარა რადიოაქტიური ფონი არის ჩვენს პლანეტაზე აბსოლუტურად ყველგან. საშუალოდ, დედამიწაზე მცხოვრები ადამიანი, რომელიც არ ეხება რადიაციის წყაროებს, ყოველწლიურად იღებს 1 მილიზივერტს (mSv) დოზას. ISS-ზე ასტრონავტი გამოიმუშავებს 0,5–0,7 mSv. ყოველდღიურად!

რადიაციული ქამრები
რადიაციული ქამრები

რადიაციული ქამრები

დედამიწის რადიაციული სარტყლები არის მაგნიტოსფეროს რეგიონები, რომლებშიც გროვდება მაღალი ენერგიით დამუხტული ნაწილაკები. შიდა სარტყელი ძირითადად პროტონებისგან შედგება, გარე კი ელექტრონებისგან. 2012 წელს NASA-ს თანამგზავრმა აღმოაჩინა კიდევ ერთი ქამარი, რომელიც მდებარეობს ორ ცნობილს შორის.

”საინტერესო შედარება შეიძლება გაკეთდეს”, - ამბობს ვიაჩესლავ შურშაკოვი, რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ბიოსამედიცინო პრობლემების ინსტიტუტის კოსმონავტების რადიაციული უსაფრთხოების განყოფილების ხელმძღვანელი, ფიზიკურ და მათემატიკურ მეცნიერებათა კანდიდატი. - ატომური ელექტროსადგურის თანამშრომლისთვის დასაშვებ წლიურ დოზად ითვლება 20 mSv - 20-ჯერ მეტი ვიდრე იღებს ჩვეულებრივი ადამიანი. სასწრაფო დახმარების სპეციალისტებისთვის, ამ სპეციალურად მომზადებული ადამიანებისთვის, მაქსიმალური წლიური დოზაა 200 mSv. ეს უკვე 200-ჯერ მეტია ჩვეულებრივ დოზაზე და… პრაქტიკულად იმდენს, რასაც იღებს ასტრონავტი, რომელიც ISS-ზე ერთი წლის განმავლობაში მუშაობდა.

ამჟამად მედიცინაში დადგენილია მაქსიმალური დოზის ლიმიტი, რომლის გადაჭარბება შეუძლებელია ადამიანის სიცოცხლის განმავლობაში, რათა თავიდან იქნას აცილებული ჯანმრთელობის სერიოზული პრობლემები. ეს არის 1000 mSv, ან 1 Sv. ამრიგად, ატომური ელექტროსადგურის თანამშრომელს თავისი სტანდარტებითაც კი შეუძლია მშვიდად იმუშაოს ორმოცდაათი წლის განმავლობაში, არაფერზე ფიქრის გარეშე.

თავის მხრივ, ასტრონავტი თავის ლიმიტს მხოლოდ ხუთ წელიწადში ამოწურავს.მაგრამ, თუნდაც ოთხი წლის განმავლობაში ფრენის და ლეგალური 800 mSv-ის მოპოვების შემდეგ, მას ძნელად დაუშვებენ ერთწლიანი ხანგრძლივობის ახალ ფრენაზე, რადგან იქნება ლიმიტის გადაჭარბების საფრთხე.

კოსმოსური გამოსხივება
კოსმოსური გამოსხივება

”კოსმოსში რადიაციული საფრთხის კიდევ ერთი ფაქტორი, - განმარტავს ვიაჩესლავ შურშაკოვი, - არის მზის აქტივობა, განსაკუთრებით ე.წ. პროტონული გამონაბოლქვი. განდევნის მომენტში, მოკლე დროში, ISS-ზე ასტრონავტს შეუძლია მიიღოს დამატებითი 30 mSv. კარგია, რომ მზის პროტონული მოვლენები იშვიათად ხდება - 1-2-ჯერ მზის აქტივობის 11 წლიან ციკლში. ცუდია, რომ ეს პროცესები ხდება სტოქასტურად, შემთხვევითი თანმიმდევრობით და ძნელია პროგნოზირება.

მე არ მახსოვს ისეთი, რომ წინასწარ გაგვეფრთხილებინა ჩვენი მეცნიერება მოსალოდნელი გათავისუფლების შესახებ. ეს ჩვეულებრივ ასე არ არის. ISS-ზე დოზიმეტრები მოულოდნელად აჩვენებენ ფონის ზრდას, ჩვენ ვიძახით სპეციალისტებს მზეზე და ვიღებთ დასტურს: დიახ, არის ჩვენი ვარსკვლავის ანომალიური აქტივობა. მზის პროტონის ასეთი უეცარი მოვლენების გამო ჩვენ არასოდეს ვიცით ზუსტად რა დოზას მოიტანს ასტრონავტი ფრენიდან.”

გიჟური ნაწილაკები

მარსზე მიმავალი ეკიპაჟებისთვის რადიაციის პრობლემები დაიწყება ჯერ კიდევ დედამიწაზე. 100 ტონა და მეტი წონის გემს დიდი ხნით მოუწევს აჩქარება დედამიწის დაბალ ორბიტაზე და ამ ტრაექტორიის ნაწილი გაივლის რადიაციული სარტყლების შიგნით. ეს აღარ არის საათები, არამედ დღეები და კვირები. გარდა ამისა - მაგნიტოსფეროსა და გალაქტიკური გამოსხივების მიღმა გასცდა მის თავდაპირველ ფორმას, ბევრი მძიმე დამუხტული ნაწილაკი, რომელთა ზემოქმედება დედამიწის მაგნიტური ველის "ქოლგის" ქვეშ ნაკლებად იგრძნობა.

კოსმოსური გამოსხივება
კოსმოსური გამოსხივება

”პრობლემა იმაშია, - ამბობს ვიაჩესლავ შურშაკოვი, - რომ ნაწილაკების გავლენა ადამიანის სხეულის კრიტიკულ ორგანოებზე (მაგალითად, ნერვულ სისტემაზე) დღეს ნაკლებად არის შესწავლილი. შესაძლოა, რადიაციამ გამოიწვიოს ასტრონავტის მეხსიერების დაკარგვა, არანორმალური ქცევითი რეაქციები და აგრესია. და ძალიან სავარაუდოა, რომ ეს ეფექტები არ იქნება დოზასთან დაკავშირებული. სანამ არ დაგროვდება საკმარისი მონაცემები დედამიწის მაგნიტური ველის გარეთ ცოცხალი ორგანიზმების არსებობის შესახებ, ძალიან სარისკოა გრძელი კოსმოსური ექსპედიციების გამგზავრება.”

როდესაც რადიაციული უსაფრთხოების ექსპერტები ვარაუდობენ, რომ კოსმოსური ხომალდის დიზაინერებმა გაზარდონ ბიოუსაფრთხოება, ისინი პასუხობენ ერთი შეხედვით საკმაოდ რაციონალურ კითხვას: „რა არის პრობლემა? მოკვდა თუ არა რომელიმე კოსმონავტი რადიაციული დაავადებით?” სამწუხაროდ, ბორტზე მიღებული რადიაციის დოზები მომავლის ვარსკვლავური ხომალდების კი არა, ჩვეულებრივი ISS, თუმცა ისინი ჯდება სტანდარტებში, სულაც არ არის უვნებელი.

რატომღაც, საბჭოთა კოსმონავტები არასოდეს უჩიოდნენ მხედველობას - როგორც ჩანს, მათ ეშინოდათ კარიერის, მაგრამ ამერიკული მონაცემები ნათლად აჩვენებს, რომ კოსმოსური გამოსხივება ზრდის კატარაქტისა და ლინზების გამჭვირვალობის რისკს. ასტრონავტების სისხლის ანალიზი აჩვენებს ლიმფოციტებში ქრომოსომული აბერაციების ზრდას ყოველი კოსმოსური ფრენის შემდეგ, რაც მედიცინაში სიმსივნურ მარკერად ითვლება. ზოგადად, დაასკვნეს, რომ სიცოცხლის განმავლობაში 1 სვ დასაშვები დოზის მიღება სიცოცხლეს საშუალოდ სამი წლით აკლებს.

მთვარის რისკები

„მთვარის შეთქმულების“მომხრეთა ერთ-ერთი „ძლიერი“არგუმენტია მტკიცება, რომ რადიაციული სარტყლების გადაკვეთა და მთვარეზე ყოფნა, სადაც მაგნიტური ველი არ არის, რადიაციული ავადმყოფობისგან ასტრონავტების გარდაუვალ სიკვდილს გამოიწვევდა. ამერიკელ ასტრონავტებს ნამდვილად მოუწიათ დედამიწის რადიაციული სარტყლების გადაკვეთა - პროტონული და ელექტრონული. მაგრამ ეს მოხდა მხოლოდ რამდენიმე საათის განმავლობაში და მისიების დროს აპოლოს ეკიპაჟების მიერ მიღებული დოზები მნიშვნელოვანი აღმოჩნდა, მაგრამ შედარებადი ISS-ის ძველთაიმერების მიერ მიღებულ დოზებთან.”რა თქმა უნდა, ამერიკელებს გაუმართლათ, - ამბობს ვიაჩესლავ შურშაკოვი, - ბოლოს და ბოლოს, არც ერთი მზის პროტონის მოვლენა არ მომხდარა მათი ფრენის დროს. თუ ეს მოხდებოდა, ასტრონავტები მიიღებდნენ ქველეტალურ დოზებს - არა 30 mSv, არამედ 3 Sv.

დაასველეთ პირსახოცები

”ჩვენ, რადიაციული უსაფრთხოების სფეროს სპეციალისტები”, - ამბობს ვიაჩესლავ შურშაკოვი,”დაჟინებით მოვითხოვთ, რომ გაძლიერდეს ეკიპაჟების დაცვა. მაგალითად, ISS-ზე ყველაზე დაუცველია კოსმონავტების კაბინები, სადაც ისინი ისვენებენ. იქ დამატებითი მასა არ არის და მხოლოდ რამდენიმე მილიმეტრის სისქის ლითონის კედელი ჰყოფს ადამიანს კოსმოსიდან. თუ ამ ბარიერს რენტგენოლოგიაში მიღებულ წყლის ეკვივალენტამდე შევამცირებთ, ეს არის მხოლოდ 1 სმ წყალი.

შედარებისთვის: დედამიწის ატმოსფერო, რომლის ქვეშაც ვიმალებით რადიაციისგან, უდრის 10 მ წყალს. ჩვენ ახლახან შევთავაზეთ ასტრონავტების კაბინების დაცვა წყალში დასველებული პირსახოცებისა და ხელსახოცების დამატებითი ფენით, რაც მნიშვნელოვნად შეამცირებს რადიაციის ეფექტს. პრეპარატები მუშავდება რადიაციისგან დასაცავად, თუმცა ისინი ჯერ არ გამოიყენება ISS-ზე.

შესაძლოა, მომავალში, მედიცინისა და გენეტიკური ინჟინერიის მეთოდების გამოყენებით, შევძლებთ ადამიანის ორგანიზმის გაუმჯობესებას, რათა მისი კრიტიკული ორგანოები უფრო მდგრადი იყოს რადიაციული ფაქტორების მიმართ. მაგრამ ნებისმიერ შემთხვევაში, ამ პრობლემისადმი მეცნიერების ყურადღების გარეშე, შეიძლება დაივიწყოს შორ მანძილზე კოსმოსური ფრენები.”

გირჩევთ: