Obsah:

Jak nebezpečné je kosmické záření pro člověka?
Jak nebezpečné je kosmické záření pro člověka?

Video: Jak nebezpečné je kosmické záření pro člověka?

Video: Jak nebezpečné je kosmické záření pro člověka?
Video: KOSMICKÉ ZÁŘENÍ - JaRon 2024, Březen
Anonim

Země je jedinečnou kolébkou všeho živého. Chráněni svou atmosférou a magnetickým polem nemůžeme přemýšlet o radiačních hrozbách, kromě těch, které vytváříme vlastníma rukama. Všechny projekty vesmírného průzkumu – blízkého i vzdáleného – však vždy narážejí na problém radiační bezpečnosti. Vesmír je nepřátelský k životu. Tam nás neočekávají.

Dráha Mezinárodní vesmírné stanice byla několikrát zvednuta a nyní její výška přesahuje 400 km. Stalo se tak za účelem přesunu létající laboratoře pryč z hustých vrstev atmosféry, kde molekuly plynu stále poměrně znatelně zpomalují let a stanice ztrácí výšku. Aby se orbita nekorigovala příliš často, bylo by dobré stanici zvednout ještě výš, ale to nejde. Spodní (protonový) radiační pás začíná asi 500 km od Země. Dlouhý let uvnitř kteréhokoli z radiačních pásů (a jsou dva) bude pro posádky katastrofální.

Kosmonaut-likvidátor

Přesto nelze říci, že ve výšce, ve které ISS aktuálně letí, neexistuje žádný problém s radiační bezpečností. Za prvé, v jižním Atlantiku existuje takzvaná brazilská, neboli jižní Atlantik, magnetická anomálie. Zde se zdá, že zemské magnetické pole klesá a s ním se spodní radiační pás ukazuje jako blíže k povrchu. A ISS se jí stále dotýká, letí v této oblasti.

Za druhé, člověka ve vesmíru ohrožuje galaktické záření – proud nabitých částic řítící se ze všech směrů a obrovskou rychlostí, generovaný výbuchy supernov nebo činností pulsarů, kvasarů a dalších anomálních hvězdných těles. Některé z těchto částic jsou zadržovány magnetickým polem Země (což je jeden z faktorů vzniku radiačních pásů), zatímco druhá část ztrácí energii při srážkách s molekulami plynu v atmosféře.

Něco se dostane na povrch Země, takže malé radioaktivní pozadí je na naší planetě úplně všude. Člověk žijící na Zemi, který se nezabývá zdroji záření, dostane v průměru dávku 1 milisievert (mSv) ročně. Astronaut na ISS vydělává 0,5–0,7 mSv. Denně!

Radiační pásy
Radiační pásy

Radiační pásy

Radiační pásy Země jsou oblasti magnetosféry, ve kterých se hromadí vysokoenergetické nabité částice. Vnitřní pás se skládá převážně z protonů, vnější z elektronů. V roce 2012 byl satelitem NASA objeven další pás, který se nachází mezi dvěma známými.

"Je možné provést zajímavé srovnání," říká Vjačeslav Šuršakov, vedoucí oddělení radiační bezpečnosti kosmonautů na Institutu biomedicínských problémů Ruské akademie věd, kandidát fyzikálních a matematických věd. - Za přípustnou roční dávku pro zaměstnance jaderné elektrárny se považuje 20 mSv - 20x více, než dostává běžný člověk. Pro specialisty na mimořádné události, tyto speciálně vyškolené osoby, je maximální roční dávka 200 mSv. To je již 200krát více než obvyklá dávka a … prakticky stejné množství, jaké dostane astronaut, který na ISS pracoval rok."

V současné době je v medicíně stanovena maximální dávka, kterou nelze během života člověka překročit, aby se předešlo vážným zdravotním problémům. To je 1000 mSv nebo 1 Sv. I zaměstnanec JE se svými normami tak může v klidu pracovat padesát let, aniž by se o něco staral.

Astronaut naopak vyčerpá svůj limit za pouhých pět let. Ale i když létá čtyři roky a získá svých zákonných 800 mSv, stěží ho pustí na nový let v délce jednoho roku, protože bude hrozit překročení limitu.

Kosmické záření
Kosmické záření

„Dalším faktorem radiačního nebezpečí ve vesmíru,“vysvětluje Vjačeslav Šuršakov, – je aktivita Slunce, zejména takzvané protonové emise. V okamžiku katapultáže může astronaut na ISS během krátké doby obdržet navíc 30 mSv. Je dobré, že k událostem slunečních protonů dochází jen zřídka – 1–2krát za 11letý cyklus sluneční aktivity. Je špatné, že tyto procesy probíhají stochasticky, v náhodném pořadí a je obtížné je předvídat.

Nepamatuji si takové, že by nás naše věda předem varovala před blížícím se propuštěním. Obvykle tomu tak není. Dozimetry na ISS náhle ukazují nárůst pozadí, voláme specialisty na Slunce a dostáváme potvrzení: ano, existuje anomální aktivita naší hvězdy. Právě kvůli tak náhlým slunečním protonovým událostem nikdy přesně nevíme, jakou dávku si astronaut z letu přiveze.“

Bláznivé částice

Problémy s radiací pro posádky jedoucí na Mars začnou již na Zemi. Loď o hmotnosti 100 tun a více bude muset být na nízké oběžné dráze dlouho urychlována a část této trajektorie projde uvnitř radiačních pásů. Už to nejsou hodiny, ale dny a týdny. Dále - přesahující magnetosféru a galaktické záření v jeho původní podobě, mnoho těžkých nabitých částic, jejichž dopad pod "deštníkem" zemského magnetického pole je cítit jen málo.

Kosmické záření
Kosmické záření

„Problémem je,“říká Vjačeslav Šuršakov, „že účinek částic na kritické orgány lidského těla (například nervový systém) je dnes málo prozkoumán. Možná radiace způsobí, že astronaut ztratí paměť, způsobí abnormální chování a agresi. A je velmi pravděpodobné, že tyto účinky nebudou souviset s dávkou. Dokud se nenashromáždí dostatek údajů o existenci živých organismů mimo magnetické pole Země, je velmi riskantní podnikat dlouhé vesmírné výpravy.“

Když odborníci na radiační bezpečnost navrhnou, aby konstruktéři kosmických lodí zvýšili biologickou bezpečnost, odpovídají na zdánlivě docela racionální otázku: „V čem je problém? Zemřel některý z kosmonautů na nemoc z ozáření? Bohužel, radiační dávky přijaté na palubě ani hvězdných lodí budoucnosti, ale běžná ISS, i když zapadají do standardů, nejsou vůbec neškodné.

Sovětští kosmonauti si z nějakého důvodu nikdy nestěžovali na svůj zrak – zřejmě se báli o svou kariéru, ale americká data jasně ukazují, že kosmické záření zvyšuje riziko šedého zákalu a zákalu čočky. Krevní testy astronautů ukazují nárůst chromozomálních aberací v lymfocytech po každém kosmickém letu, což je v medicíně považováno za nádorový marker. Obecně se dospělo k závěru, že příjem přípustné dávky 1 Sv během života zkracuje život v průměru o tři roky.

Lunární rizika

Jedním ze „silných“argumentů zastánců „lunárního spiknutí“je tvrzení, že překročení radiačních pásů a pobyt na Měsíci, kde není magnetické pole, by způsobil nevyhnutelnou smrt astronautů na nemoc z ozáření. Američtí astronauti skutečně museli překonat radiační pásy Země – protonové i elektronické. Stalo se to ale jen pár hodin a dávky, které posádky Apolla během misí dostávaly, se ukázaly být značné, ale srovnatelné s dávkami, které dostávali staromilci ISS. „Američané měli samozřejmě štěstí,“říká Vjačeslav Šuršakov, „vždyť se během jejich letů nestala ani jedna událost slunečních protonů. Pokud by se tak stalo, astronauti by dostali subletální dávky – ne 30 mSv, ale 3 Sv.

Namočte si ručníky

„My, specialisté v oblasti radiační bezpečnosti,“říká Vjačeslav Šuršakov, „trváme na posílení ochrany posádek. Například na ISS jsou nejzranitelnější kabiny kosmonautů, kde odpočívají. Neexistuje žádná další hmota a pouze kovová stěna silná několik milimetrů odděluje člověka od vesmíru. Pokud tuto bariéru snížíme na ekvivalent vody akceptovaný v radiologii, je to pouze 1 cm vody.

Pro srovnání: zemská atmosféra, pod kterou se schováváme před radiací, odpovídá 10 m vody. Nedávno jsme navrhli chránit kabiny astronautů další vrstvou ručníků a ubrousků namočených ve vodě, což by výrazně snížilo účinky záření. Vyvíjejí se léky na ochranu před radiací, i když se na ISS zatím nepoužívají.

Možná se nám v budoucnu podaří pomocí metod medicíny a genetického inženýrství vylepšit lidské tělo tak, aby jeho kritické orgány byly odolnější vůči radiačním faktorům. Ale v každém případě, bez velké pozornosti vědy tomuto problému, lze zapomenout na dálkové lety do vesmíru."

Doporučuje: