ISS:n miehistön suojaaminen säteilyltä. Säteilystä avaruustutkimuksen pääasiallisena "esteenä". Kosminen säteily: totuus tai myytti

Alkuperäinen otettu sokolov9686 elokuvassa Joten ovatko amerikkalaiset olleet kuussa?...

Yli 24 000 km:n korkeudella Maan yläpuolella säteily tappaa kaiken elämän

Kuten jo mainittiin, heti kun amerikkalaiset aloittivat avaruusohjelmansa, heidän tiedemiehensä James Van Allen teki tärkeän löydön. Ensimmäinen amerikkalainen keinotekoinen satelliitti, jonka he lähettivät kiertoradalle, oli paljon pienempi kuin Neuvostoliiton, mutta Van Allen ajatteli kiinnittää siihen Geiger-laskurin. Näin ollen 1800-luvun lopulla annettu lausunto vahvistettiin virallisesti. erinomainen tiedemies Nikola Tesla hypoteesi, jonka mukaan maapalloa ympäröi voimakas säteilyvyö.

Astronautti William Andersin kuva Maasta Apollo 8 -matkan aikana (NASA-arkisto)

Teslaa pidettiin kuitenkin suurena eksentrinä ja akateemisen tieteen jopa hulluna, joten hänen hypoteesinsa Auringon luomasta jättiläisestä sähkövaraus makasi pitkään kankaan alla, ja termi "aurinkotuuli" ei aiheuttanut muuta kuin hymyjä. Mutta Van Allenin ansiosta Teslan teoriat heräsivät henkiin. Van Allenin ja useiden muiden tutkijoiden hakemuksen perusteella todettiin, että Säteilyvyöhykkeet avaruudessa alkavat 800 km:n korkeudelta maan pinnasta ja ulottuvat 24 000 km:iin asti. Koska säteilytaso siellä on suurin piirtein vakio, tulevan säteilyn tulee olla suunnilleen yhtä suuri kuin lähtevän säteilyn. Muuten se joko kerääntyisi, kunnes se "paistaisi" Maan, kuten uunissa, tai kuivuisi. Van Allen kirjoitti tästä:

”Säteilyvöitä voidaan verrata vuotavaan astiaan, joka täydentyy jatkuvasti Auringosta ja virtaa ilmakehään. Suuri osa auringon hiukkasista vuotaa aluksen yli ja roiskuu ulos, etenkin napa-alueilla, mikä johtaa revontulien muodostumiseen, magneettisia myrskyjä ja muut vastaavat ilmiöt.

Van Allenin vyöhykkeiden säteily riippuu aurinkotuulesta. Lisäksi he näyttävät keskittyvän tai keskittävän tämän säteilyn itseensä. Mutta koska he voivat keskittyä itsessään vain suoraan auringosta tulleen, yksi kysymys jää avoimeksi: kuinka paljon säteilyä on muualla kosmoksessa?

NASA | Heliofysiikka | Satelliitti on löytänyt uuden säteilyvyön!

noin Van Allenin renkaat 28.30 minuutin säteily tappaa kaiken

Joukko museoita Euroopassa, joissa regoliittia on esillä vapaasti katsottavaksi melko isoina kappaleina. Älä usko minua, siellä on museoiden osoitteita, se on helppo tarkistaa.

Tässä on esimerkki kivestä Toulouse Cité de l "Espacessa:

Alkuperäinen otettu hammas V Miksi NASA piilottaa "kuun maaperää" maailmalta?

Uskotaan, että amerikkalaiset toivat takaisin Kuusta 378 kg kuun maaperää ja kiviä. Ainakin NASA väittää näin. Tämä on melkein neljä senttiä. On selvää, että vain astronautit pystyivät toimittamaan tällaisen määrän maaperää: mikään avaruusasema ei pysty siihen.

Kivet on valokuvattu, kopioitu ja ne ovat tavallisia lisäosia NASAn "kuun" elokuvissa. Monissa näistä elokuvista Apollo 17:n astronautti-geologi, tohtori Harrison Schmidt, jonka väitetään henkilökohtaisesti keränneen monia tällaisia ​​kiviä Kuussa, toimii asiantuntijana ja kommentaattorina.

On loogista odottaa, että sellaisella kuun rikkaudella Amerikka järkyttää heidät, esittelee heidät kaikin mahdollisin tavoin ja jopa jollekin ja vierii 30-50 kiloa pääkilpailijansa palkkiosta. Nate, he sanovat, tutkia, varmistaa menestyksemme ... Mutta jostain syystä se ei vain toimi tämän kanssa. Meille annettiin vähän maata. Mutta "meidän" (jälleen NASAn mukaan) sai 45 kg kuun maaperää ja kiviä.

Totta, jotkut erityisen syövyttävät tutkijat ovat laskeneet asiaankuuluvat julkaisut tieteellisiä keskuksia eivätkä pystyneet löytämään vakuuttavia todisteita siitä, että nämä 45 kg pääsivät edes länsimaisten tutkijoiden laboratorioihin. Lisäksi heidän mukaansa käy ilmi, että tällä hetkellä korkeintaan 100 g amerikkalaista kuun maaperää liikkuu laboratoriosta toiseen maailmassa, joten yleensä tutkija sai puoli grammaa kiveä.

Toisin sanoen NASA kohtelee kuun maaperää kuten niukka ritari kohtelee kultaa: se säilyttää vaalitut senttimetrit kellareissaan turvallisesti lukituissa arkuissa ja antaa tutkijoille vain surkeita grammoja. Neuvostoliittokaan ei välttynyt siltä kohtalolta.

Maassamme tuolloin pää tieteellinen organisaatio kaikkia kuun maaperän tutkimuksia varten oli Neuvostoliiton tiedeakatemian geokemian instituutti (nyt - GEOKHI RAS). Tämän instituutin meteoriittiosaston johtaja, tohtori M.A. Nazarov raportoi: "Amerikkalaiset siirsivät Neuvostoliitolle 29,4 grammaa (!) kuun regoliittia (toisin sanoen kuun pöly) kaikilta Apollon tutkimusmatkoilta ja Luna-16-kokoelmastamme 20 ja 24 näytekappaletta 30,2 g julkaistiin ulkomailla. Itse asiassa amerikkalaiset vaihtoivat kanssamme kuun pölyä, jota mikä tahansa automaattinen asema voi toimittaa, vaikka kosmonautien olisi pitänyt tuoda raskaita mukulakiviä, ja niitä on mielenkiintoisinta katsella.

Mitä NASA aikoo tehdä muun kuun "hyvän" kanssa? Ai, se on "laulu".

"Yhdysvalloissa on tehty päätös pitää suurin osa toimitetuista näytteistä täysin ehjinä, kunnes uusia, edistyneempiä menetelmiä niiden tutkimiseen kehitetään", kirjoittavat pätevät neuvostokirjailijat, joiden kynästä on tullut useampi kuin yksi Kuun maaperää käsittelevä kirja. ulos.

"On välttämätöntä kuluttaa minimaalinen määrä materiaalia, jättäen suurimman osan jokaisesta yksittäisestä näytteestä ehjänä ja saastumattomana tulevien tutkijoiden sukupolvien tutkittavaksi ”, selittää NASA, amerikkalainen asiantuntija J. A. Wood.

Ilmeisesti amerikkalainen asiantuntija uskoo, että kukaan ei lennä kuuhun eikä koskaan - ei nyt eikä tulevaisuudessa. Ja siksi on tarpeen suojata kuun maaperän senttimetrejä enemmän kuin silmää. Samaan aikaan nykyajan tiedemiehiä nöyryytetään: he voivat tutkia aineen jokaista atomia välineillään, mutta heiltä evätään luottamus - he eivät ole kypsyneet. Tai sitten kuono ei tullut ulos. NASA:n vaatimus tulevista tutkijoista on enemmän kuin kätevä tekosyy peitellä pettymys: sen ruokakomeroissa ei ole kuukiviä tai kuun maaperän senttejä.

Toinen omituisuus: "Kuun" lentojen päätyttyä NASA alkoi yhtäkkiä kokea akuuttia rahapulaa tutkimukseensa.

Yksi amerikkalaistutkijoista kirjoittaa näin vuodelta 1974: ”Merkittävä osa näytteistä varastoidaan reserviksi Houstonin avaruuslentokeskukseen. Rahoituksen vähentäminen vähentää tutkijoiden määrää ja hidastaa tutkimuksen vauhtia.

Käytettyään 25 miljardia dollaria kuunäytteiden toimittamiseen NASA huomasi yhtäkkiä, ettei heidän tutkimukselleen ollut enää rahaa jäljellä...

Neuvostoliiton ja Amerikan maaperän vaihdon historia on myös mielenkiintoinen. Tässä on 14. huhtikuuta 1972 päivätty viesti virallisesta pääjulkaisusta Neuvostoliiton aika- sanomalehti "Pravda":

”Nasan edustajat vierailivat 13. huhtikuuta Neuvostoliiton tiedeakatemian puheenjohtajistossa. Kuun maaperänäytteiden siirto Neuvostoliiton automaattisen Luna-20-aseman Maahan toimittamien näytteiden joukosta tapahtui. Samaan aikaan amerikkalaisen Apollo 15 -avaruusaluksen miehistön hankkima näyte kuun maaperästä luovutettiin Neuvostoliiton tutkijoille. Vaihto tehtiin tammikuussa 1971 allekirjoitetun Neuvostoliiton tiedeakatemian ja NASA:n välisen sopimuksen mukaisesti."

Nyt meidän on käytävä läpi määräajat.

heinäkuuta 1969 Apollo 11:n astronautit tuovat väitetysti 20 kg kuun maaperää. Neuvostoliitto ei anna tästä summasta mitään. Neuvostoliitolla ei vielä ole kuun maaperää tässä vaiheessa.

syyskuuta 1970 Asemamme "Luna-16" toimittaa kuun maaperää Maahan, ja tästä lähtien Neuvostoliiton tiedemiehillä on tarjottavaa vastineeksi. Tämä asettaa NASAn vaikeaan asemaan. Mutta NASA odottaa, että vuoden 1971 alussa se pystyy automaattisesti toimittamaan kuun maaperänsä Maahan, ja tammikuussa 1971 vaihtosopimus on jo tehty tämän perusteella. Mutta itse vaihtoa ei tapahdu 10 kuukauteen. Ilmeisesti jotain meni pieleen Yhdysvalloissa automaattisen toimituksen kanssa. Ja amerikkalaiset alkavat vetää kumia.

heinäkuuta 1971 Hyvässä uskossa Neuvostoliitto siirtää yksipuolisesti 3 g maaperää Luna-16:sta Yhdysvaltoihin, mutta ei saa mitään Yhdysvalloista, vaikka vaihtosopimus allekirjoitettiin kuusi kuukautta sitten, ja NASA:lla oletetaan olevan jo 96 kg kuun maaperää ( Apollo 11:stä, Apollo 12:sta ja Apollo 14:stä). Vielä menee 9 kuukautta.

huhtikuuta 1972 NASA luovuttaa vihdoin kuun maanäytteen. Sen väitettiin toimittaneen amerikkalaisen Apollo 15 -avaruusaluksen miehistön toimesta, vaikka Apollo 15:n lennosta (heinäkuu 1971) on kulunut 8 kuukautta. Tähän mennessä 173 kg kuukiviä (Apollo 11:stä, Apollo 12:sta, Apollo 14:stä ja Apollo 15:stä) on väitetysti jo makaamassa NASA:n ruokakomeroissa.

Neuvostoliiton tutkijat saavat näistä rikkauksista tietyn näytteen, jonka parametreja ei kerrota Pravda-sanomalehdessä. Mutta kiitos tohtori M.A. Nazarov, tiedämme, että tämä näyte koostui regoliitista eikä sen massa ylittänyt 29 g.

On hyvin todennäköistä, että noin heinäkuuhun 1972 asti Yhdysvalloilla ei ollut todellista kuun maaperää ollenkaan. Ilmeisesti jossain vuoden 1972 ensimmäisellä puoliskolla amerikkalaiset saivat ensimmäiset grammat todellista kuun maaperää, joka toimitettiin Kuusta automaattisesti. Vasta silloin NASA osoitti halukkuutta vaihtoon.

Ja sisään viime vuodet amerikkalaisten kuun maaperä (tarkemmin sanottuna se, mitä he pitävät kuun maaperänä) alkoi kadota kokonaan. Kesällä 2002 NASA American Space Centerin museon varastoista katosi valtava määrä näytteitä kuun aineesta - melkein 3 senttiä painava tallelokero. Johnson Houstonissa.

Oletko koskaan yrittänyt varastaa 300 kg:n kassakaappia avaruuskeskuksen alueelta? Ja älä yritä: liian kovaa ja vaarallista työtä. Mutta varkaat, joiden jäljille poliisi meni yllättävän nopeasti, onnistuivat helposti. FBI:n ja NASA:n erikoisagentit pidättivät Tiffany Fowlerin ja Thad Robertsin, jotka työskentelivät rakennuksessa katoamishetkellä floridalaisessa ravintolassa. Myöhemmin myös kolmas rikoskumppani, Shae Saur, otettiin pidätettynä Houstonissa ja sitten neljäs rikoksen osanottaja Gordon McWater, joka osallistui varastettujen tavaroiden kuljettamiseen. Varkaat aikoivat myydä korvaamattoman todisteet NASAn kuumatkasta 1000-5000 dollarilla grammaa kohti Mineralogical Clubin sivuston kautta Antwerpenissä (Hollanti). Varastettujen henkilöiden arvo oli meren toisella puolella olevien tietojen mukaan yli miljoona dollaria.

Muutamaa vuotta myöhemmin - uusi onnettomuus. Yhdysvalloissa, Virginia Beachin alueella, tuntemattomat hyökkääjät varastivat autosta kaksi pientä sinetöityä muovilevyn muotoista laatikkoa, joissa oli näytteitä meteoriitista ja kuun materiaalista, niissä olevien merkintöjen perusteella. Spacen mukaan NASA siirtää tällaisia ​​näytteitä erityisopettajille "koulutustarkoituksiin". Ennen tällaisten näytteiden vastaanottamista opettajat käyvät erityisen tiedotustilaisuuden, jonka aikana heille opetetaan, kuinka tätä Yhdysvaltain kansallisaarretta tulee käsitellä oikein. Ja "kansallinen aarre", osoittautuu, on niin helppo varastaa... Vaikka se ei näytä varkaudelta, vaan lavastettu varkaus todisteista eroon pääsemiseksi: ei ole perusteita - ei ole "epämukavia" ”kysymykset.

"Tämä tulos on tärkeä pitkän aikavälin lentojen suunnittelussa: se tarkoittaa, että voi lentää kauemmaksi ja lentää pidempään. Vaikka yleisesti ottaen säteilyannokset ovat suuria, ja kysymys on siitä, kuinka niitä pienennetään astronautien terveyden säilyttämiseksi, " sanoo yksi tutkimuksen tekijöistä, Vjatšeslav Shurshakov Venäjän tiedeakatemian biolääketieteellisten ongelmien instituutista.

"Matryoshka-R" -kokeilu ISS:llä aloitettiin jo vuonna 2004, kun erikoismatkustajat toimitettiin asemalle. Yksi näytti varsin kunnioitettavalta. Saksin tyyppiset kasvot, monien kadehdittava hahmo - metri seitsemänkymmentäviisi ja seitsemänkymmentä kiloa. Kuten he sanovat, ei "rasva" tarpeeton. Hän on eurooppalaista alkuperää ja tunnetaan tieteellisissä piireissä nimellä "Mr. Rando". Mutta toisella, venäläisellä, on epätavallisempi "ulkonäkö": vaa'alla hän vetää vain kolmekymmentä kiloa, mutta et voi sanoa pituudesta ja metristä korkilla - 34 senttimetriä. Halkaisijaltaan. Toisin sanoen se on... pallo.

Sekä "saksi" että hänen pallomainen kumppaninsa ovat mallinukkeja. Niitä kutsutaan myös haamuiksi: molemmat, eroista huolimatta, melkein yksitellen jäljittelevät ihmiskehoa. Tai pikemminkin kemiallinen ja biologinen "materiaali", josta ihmiset on kudottu. Jokainen on täytetty herkimmällä ilmaisimilla, ionisoivan säteilyn antureilla.

"Meidän on mitattava se säteilyannos, joka vaikuttaa kriittisiin sisäelimet- ruuansulatuskanava, hematopoieettinen järjestelmä, keskus hermosto. Annosmittaria on mahdotonta laittaa suoraan ihmiskehoon, joten käytetään kudosta vastaavia haamuja", asiantuntijat sanovat.

Tällainen haamu asetettiin ensin ISS:n ulkopinnalle suljetussa astiassa, joka absorptioparametreiltaan vastasi avaruuspukua, ja siirrettiin sitten aseman sisään. Venäläiset tutkijat yhdessä puolalaisten, ruotsalaisten, saksalaisten ja itävaltalaisten kollegoiden kanssa laskivat kerätyt tiedot uudelleen NUNDO-tietokonemallilla ja saivat tarkat arviot kunkin sisäelimen säteilyannoksesta.

Laskelmat ovat osoittaneet, että säteilyn todellinen vaikutus sisäelimiin on paljon pienempi kuin "tavallisten" annosmittareiden osoittama. Avaruuskävelyn aikana annos kehossa on 15% pienempi ja aseman sisällä - kaikki 100% (eli kaksi kertaa) pienempi kuin annos, joka mitataan yksittäisellä annosmittarilla, joka sijaitsee kosmonautin rintataskussa.

Asiantuntijoiden mukaan on asetettu vuotuinen altistusraja, jota kenelläkään ei ole oikeutta ylittää: se on 500 millisievertiä. Siellä on myös niin sanottu ammattiraja, tai kuten sanotaan, uraraja. Se ei saa ylittää 1 Sievertiä. Onko se paljon vai vähän? Asiantuntijoiden mukaan suurin sallittu annos, jonka astronautti voi kerätä kaikkien työvuosien aikana maan päällä ja avaruudessa, voi kestää 2-3 vuotta hänen elämästään. Kenelläkään ei ole koskaan ollut vastaavaa. Mutta siellä on yleissääntö: annosten tulee olla niin pieniä kuin kohtuudella on mahdollista. Siksi tutkijoiden on niin tärkeää tietää, kuinka "kriittiset" elimet reagoivat säteilyyn. Mitä erityisiä annoksia hematopoieettinen järjestelmä, aivot, keuhkot, maksa, munuaiset saavat voimakkaiden auringonpurkausten aikana ...

Alla olevaa tekstiä tulee pitää kirjoittajan henkilökohtaisena mielipiteenä. Hänellä ei ole salaisia ​​tietoja (tai pääsyä niihin). Ainoa mitä sanotaan, on faktoja avoimista lähteistä sekä vähän maalaisjärkeä ("sohvan analytiikkaa", jos haluat).

Tieteiskirjallisuus - kaikki ne räjähdystarvikkeet ja penkkipenkit ulkoavaruudessa pienissä yksipaikkaisissa hävittäjissä - on opettanut ihmiskunnan vakavasti yliarvioimaan maailmankaikkeuden hyväntahtoisuuden lämpimiä proteiiniorganismeja kohtaan. Tämä on erityisen ilmeistä, kun tieteiskirjailijat kuvaavat matkustamista muille planeetoille. Valitettavasti "todellisen avaruuden" tutkiminen tavanomaisten useiden satojen "kame" sijasta suojan alla magneettikenttä Maasta tulee vaikeampi urakka kuin mitä maallikolle näytti vielä vuosikymmen sitten.

Tässä on siis päätyöni. Psykologinen ilmapiiri ja konfliktit miehistön sisällä ovat kaukana tärkeimmistä ongelmista, joita henkilö kohtaa järjestäessään miehitettyjä lentoja Marsiin.

Maan magnetosfäärin ulkopuolella matkustavan ihmisen pääongelma- ongelma ison "R" kanssa.

Mitä on kosminen säteily ja miksi emme kuole siihen maan päällä

Ionisoiva säteily avaruudessa (muutaman sadan kilometrin maanläheisen avaruuden ulkopuolella, jonka ihminen on todella hallinnut) koostuu kahdesta osasta.

Säteily Auringosta. Tämä on ensinnäkin "aurinkotuuli" - hiukkasvirta, joka jatkuvasti "puhaltaa" kaikkiin suuntiin tähdestä ja joka on erittäin hyvä tuleville avaruuspurjeveneille, koska sen avulla ne voivat kiihtyä hyvin matkustaakseen kauempanakin. aurinkokunta. Mutta eläville olennoille tämän tuulen pääosa ei ole erityisen hyödyllinen. On huomionarvoista, että meitä suojelee kovalta säteilyltä paksu ilmakehän kerros, ionosfääri (se, jossa on otsonireikiä) sekä Maan voimakas magneettikenttä.

Suunnilleen tasaisesti hajoavan tuulen lisäksi valaisimemme ampuu ajoittain myös ns. auringonpurkausta. Jälkimmäiset ovat Auringon koronaalisen aineen irtoamista. Ne ovat niin vakavia, että ajoittain aiheuttavat ongelmia ihmisille ja teknologialle jopa maan päällä, missä hauskinta, toistan, ei ole huonosti seulottu.

Meillä on siis planeetan ilmakehä ja magneettikenttä. Jo melko lähellä olevassa avaruudessa, kymmenien tuhansien kilometrien etäisyydellä maasta, laivaan osuva auringonpurkaus (heikkokin, vain pari Hiroshimaa) saa taatusti sen elävän täytön pois toiminnasta. ilman pienintäkään mahdollisuutta selviytyä. Tämän estämiseksi tänään - teknologioiden ja materiaalien nykyisellä kehitystasolla - meillä ei ole mitään tekemistä. Tästä ja vain tästä syystä monen kuukauden matka Marsiin on lykättävä siihen aikaan, jolloin ratkaisemme tämän ongelman, ainakin osittain. Se tulee myös suunnitella hiljaisimman auringon aikoina ja rukoilla paljon kaikkia teknisiä jumalia.

Kosmiset säteet. Nämä kaikkialla esiintyvät ilkeät asiat kuljettavat valtavan määrän energiaa (enemmän kuin LHC pystyy pumppaamaan hiukkaseen). Ne tulevat galaksimme muista osista. Joutuessaan maan ilmakehän kilveen tällainen säde on vuorovaikutuksessa atomiensa kanssa ja hajoaa kymmeniksi vähemmän energisiksi hiukkasiksi, jotka kaskadivat synnyttävät vielä vähemmän energisiä (mutta myös vaarallisia) virtoja, ja tämän seurauksena kaikki tämä loisto leviää säteilysade planeetan pinnalle. Noin 15 % maapallon taustasäteilystä tulee vierailijoilta avaruudesta. Mitä korkeammalla asut merenpinnan yläpuolella, sitä suurempi on elämäsi aikana pyydetty annos. Ja sitä tapahtuu ympäri vuorokauden.

Yritä kouluharjoituksena kuvitella, mitä tapahtuu avaruusalukselle ja sen "eläville aineille", jos tällainen säde osuu niihin suoraan jossain ulkoavaruudessa. Muistutan, että lentää Marsiin kestää useita kuukausia, tätä varten on rakennettava mojova vene, ja yllä kuvatun "kosketuksen" todennäköisyys (tai jopa useamman kuin yhden) on melko korkea. Pelkästään sen laiminlyöminen pitkillä lennoilla elävän miehistön kanssa ei valitettavasti toimi.

Mitä muuta?

Auringosta Maahan saapuvan säteilyn lisäksi on myös sitä auringon säteilyä, jota planeetan magnetosfääri hylkii, ei päästä sisään ja mikä tärkeintä, kerääntyy *. Tapaa lukijoita. Tämä on Maan säteilyvyö (ERB). Hän on Van Allenin vyö, kuten häntä kutsutaan ulkomailla. Kosmonautit joutuvat voittamaan sen täydellä höyryllä, jotta he eivät saisi tappavaa säteilyannosta muutamassa tunnissa. Uudelleenkontakti tähän vyön kanssa - jos me vastoin tervettä järkeä päätämme palauttaa astronautit Marsista Maahan - voisimme helposti lopettaa heidät.

* Merkittävä osa Van Allenin hihnan hiukkasista saavuttaa vaarallisen nopeuden jo itse hihnassa. Eli se ei vain suojaa meitä ulkopuolelta tulevalta säteilyltä, vaan myös lisää tätä kertynyttä säteilyä.

Toistaiseksi olemme puhuneet ulkoavaruudesta. Mutta emme saa unohtaa, että Marsilla (toisin kuin Maalla) ei ole juuri lainkaan magneettikenttää** ja ilmakehä on harvinainen ja kuollut, joten se on alttiina näille negatiiviset tekijät ihmiset eivät ole vain lennossa.

**Okei, ota vähän- etelänavan alueella.

Tästä johtopäätös. Todennäköisesti tulevat kolonistit eivät asu planeetan pinnalla (kuten meille näytettiin eeppisessä elokuvassa "Mission to Mars"), vaan syvällä hänen alla.

Kuinka olla?

Ensinnäkin, älkää ilmeisesti pitäkö illuusiota kaikkien näiden ongelmien nopeasta (kymmenen tai kahden tai kolmen vuoden sisällä) ratkaisusta. Välttääksemme miehistön kuoleman säteilytautiin, joudumme joko olemaan lähettämättä heitä sinne ollenkaan ja tutkimaan avaruutta älykkäiden koneiden avulla (ei muuten ole tyhmin päätös), tai on erittäin siistiä tiukentaa, sillä jos olen oikeassa, niin ihmisten lähettäminen Marsiin pysyvän siirtomaan luomisen myötä on tehtävä yhdelle maalle (jopa Yhdysvalloille, jopa Venäjälle, jopa Kiinalle) seuraavan puolen vuosisadan aikana tai jopa kauemmin. , täysin sietämätön. Yksi alus tällaista tehtävää varten maksaisi parin ISS:n rakentamisen ja täydellisen ylläpidon (katso alla).

Ja kyllä, unohdin sanoa: Marsin pioneerit ovat ilmeisesti "itsemurhapommittajia", koska emme todennäköisesti onnistu tarjoamaan heille paluumatkaa emmekä pitkää ja mukavaa elämää Marsissa seuraavan puolen vuosisadan aikana.

Miltä Mars-lento voisi teoreettisesti näyttää, jos meillä olisi tähän kaikki vanhan Maan resurssit ja teknologiat? Vertaa seuraavaa siihen, mitä näit kulttielokuvassa Marsilainen.

Tehtävä Marsiin. Ehdollisen realistinen versio

Ensinnäkin ihmiskunnan on tehtävä lujasti töitä ja rakennettava sykloopin kokoinen avaruusalus, jossa on voimakas säteilysuojaus, joka pystyy osittain kompensoimaan miehistöön kohdistuvan helvetin säteilykuormituksen Maan magneettikentän ulkopuolella ja varmistamaan enemmän tai vähemmän elävien siirtolaisten saapumisen. Marsiin - yksi tapa.

Miltä tällainen laiva näyttäisi?

Tämä on kolossi, jonka halkaisija on kymmeniä (tai parempi satoja) metrejä, ja siinä on oma magneettikenttä (suprajohtavat sähkömagneetit) ja energialähteet sen ylläpitämiseksi ( ydinreaktoreita). Rakenteen valtavat mitat mahdollistavat sen täyttämisen sisältä säteilyä absorboivilla materiaaleilla (esimerkiksi se voi olla vaahdotettuja lyijyvuorattuja muovisia tai suljettuja säiliöitä tavallisella tai "raskkaalla" vedellä), jotka vuosikymmeniä (!) on kuljetettava kiertoradalle ja asennettava suhteellisen pienen elämää ylläpitävän kapselin ympärille, johon sitten sijoitamme astronautit.

Kokonsa ja korkeiden kustannusten lisäksi Marsin aluksen on oltava pirun luotettava ja mikä tärkeintä, täysin itsenäinen hallinnassa. Miehistön saattamiseksi henkiin, turvallisinta olisi laittaa heidät keinotekoiseen koomaan ja jäähdyttää hieman (vain pari astetta) aineenvaihduntaprosessien hidastamiseksi. Tässä tilassa ihmiset a) ovat vähemmän herkkiä säteilylle, b) vievät vähemmän tilaa ja ovat halvempia suojautua samalta säteilyltä.

Ilmeisesti tarvitsemme aluksen lisäksi tekoälyä, joka voi luotettavasti toimittaa laivan Marsin kiertoradalle, purkaa kolonistit sen pinnalle vahingoittamatta itseään tai lastia, ja sitten ilman ihmisten osallistumista, palauttaa astronautit tajuihinsa (jo Marsissa). Toistaiseksi meillä ei ole tällaisia ​​​​tekniikoita, mutta on jonkin verran toivoa, että tällainen tekoäly ja mikä tärkeintä, poliittiset ja taloudelliset resurssit kuvatun laivan rakentamiseen, ilmestyvät kanssamme, vaikkapa lähempänä vuosisadan puoliväliä.

Hyvä uutinen on, että siirtokuntien marsilainen "lautta" voi hyvinkin olla uudelleenkäytettävä. Hänen on kuljetettava sukkulan tavoin Maan ja lopullisen määränpään välillä ja toimitettava paljon "elävää lastia" siirtokuntaan korvaamaan "luonnollisista syistä" lähteneet ihmiset. "Elämättömän" lastin (ruoka, vesi, ilma ja laitteet) toimittamiseen säteilysuojaa ei erityisesti tarvita, joten superlaivasta ei tarvitse tehdä Marsin kuorma-autoa. Sitä tarvitaan yksinomaan siirtolaisten ja mahdollisesti kasvien / nuorten tuotantoeläinten siementen toimittamiseen.

Toiseksi, on tarpeen lähettää laitteet ja tarvikkeet vesi-ruoka-happea Marsiin etukäteen 6-12 hengen miehistölle 12-15 vuoden ajaksi (kaikki ylivoimaiset esteet huomioon ottaen). Tämä on sinänsä ei-triviaali tehtävä, mutta oletetaan, että resurssit eivät ole rajalliset sen ratkaisemiseen. Oletetaan, että maan sodat ja poliittiset mullistukset ovat laantuneet ja koko planeetta työskentelee yhdessä Marsin tehtävän hyväksi.

Marsiin heitettävät ajoneuvot, kuten saatat arvata, ovat täysin itsenäisiä robotteja tekoäly ja se toimii kompakteilla ydinreaktoreilla. Heidän on kaivettava järjestelmällisesti syvä tunneli punaisen planeetan pinnan alle tusinan tai puolentoista vuoden aikana. Sitten - muutaman vuoden kuluttua - pieni tunneliverkosto, johon vedetään elämää ylläpitäviä yksiköitä ja tarvikkeita tulevaa tutkimusmatkaa varten, ja sitten kaikki tämä kootaan hermeettisesti autonomiseksi subaruskyläksi.

Metrimäinen asunto näyttää optimaaliselta ratkaisulta kahdesta syystä. Ensinnäkin se suojaa astronautit kosmisilta säteiltä jo itse Marsissa. Toiseksi, suoliston "marsotermisen" jäännösaktiivisuuden vuoksi planeetan pinnan alla on astetta tai kaksi lämpimämpää kuin sen ulkopuolella. Tästä on hyötyä siirtolaisille sekä energian säästämiseksi että perunoiden kasvattamiseksi omilla ulosteillaan.

Selvennetään tärkeä kohta: siirtokunta on rakennettava eteläiselle pallonpuoliskolle, jossa jäännösmagneettikenttä on edelleen säilynyt planeetalla.

Ihannetapauksessa astronautien ei tarvitse mennä pintaan ollenkaan (he joko eivät näe Marsia "elävänä" ollenkaan tai he näkevät sen kerran - laskeutumisen aikana). Kaikki pinnalla tehtävät työt tulee tehdä robottien toimesta, joiden toimintaa kolonistit joutuvat hallitsemaan bunkkeristaan ​​koko lyhyen elämänsä ajan (parikymmentä vuotta hyvällä olosuhteiden yhdistelmällä).

Kolmas, meidän on puhuttava miehistöstä itsestään ja sen valintamenetelmistä.

Jälkimmäisen ihannesuunnitelma olisi etsiä ympäri maapalloa... geneettisesti identtisiä (monotsygoottisia) kaksosia, joista toinen on juuri muuttunut elinluovuttajaksi (esim. "onneksi" joutuessaan auto-onnettomuuteen). Se kuulostaa erittäin kyyniseltä, mutta älä anna sen estää sinua lukemasta tekstiä loppuun.

Mitä lahjoittajakaksos antaa meille?

Kuollut kaksos antaa veljelleen (tai siskolleen) mahdollisuuden tulla täydelliseksi siirtokunnaksi Marsiin. Tosiasia on, että ensimmäisen punainen luuydin, joka toimitetaan punaiselle planeetalle säiliössä, joka on lisäksi suojattu säteilyltä, voidaan siirtää astronautin kaksoselle. Tämä lisää mahdollisuuksia selviytyä siitä säteilysairaudesta, akuutista leukemiasta ja muista ongelmista, jotka ovat erittäin todennäköisiä kolonistille lähetysvuosien aikana.

Joten, miltä tulevien siirtolaisten seulontamenettely näyttää?

Valitsemme useita miljoonia kaksosia. Odotamme, kunnes yhdelle tapahtuu jotain, ja teemme tarjouksen toiselle. Joukko rekrytoidaan esimerkiksi sadasta tuhannesta mahdollisesta ehdokkaasta. Nyt tämän poolin sisällä teemme lopullisen valinnan psykologisen yhteensopivuuden ja ammatillisen sopivuuden perusteella.

Luonnollisesti otoksen laajentamiseksi astronautit on valittava kaikkialta maapallosta, ei yhdestä tai kahdesta maasta.

Tietty tekniikka erityisen säteilylle vastustuskykyisten ehdokkaiden tunnistamiseksi auttaisi kuitenkin paljon. Tiedetään, että jotkut ihmiset kestävät paljon paremmin säteilyä kuin toiset. Varmasti se voidaan havaita joidenkin geneettisten merkkien avulla. Jos täydennämme ideaa kaksosilla tällä menetelmällä, niiden pitäisi yhdessä lisätä merkittävästi marsilaisten siirtolaisten selviytymisprosenttia.

Lisäksi olisi hyödyllistä opetella siirtämään ihmisille luuydintä ilman painovoimaa. Tämä ei ole ainoa asia, joka on keksitty erityisesti tätä projektia varten, mutta onneksi meillä on vielä aikaa, ja ISS roikkuu edelleen Maan kiertoradalla, ikään kuin nimenomaan tällaisten teknologioiden testaamista varten.

PS. Minun on tehtävä erityinen varaus, etten ole avaruusmatkailun perustavanlaatuinen vastustaja ja uskon, että ennemmin tai myöhemmin "avaruus on meidän". Ainoa kysymys on tämän menestyksen hinta sekä aika, jonka ihmiskunta käyttää tarvittavien teknologioiden kehittämiseen. Minusta näyttää siltä, ​​että tieteiskirjallisuuden ja populaarikulttuurin vaikutuksesta monet meistä ovat melko huolimattomia siinä mielessä, että ymmärrämme vaikeuksia, jotka on voitettava matkan varrella. Selvittääkseni tätä osaa hieman« kosmooptimistit» ja tämä teksti on kirjoitettu.

Osittain kerron teille, mitä muita vaihtoehtoja meillä on ihmisen avaruustutkimuksen kannalta pitkällä aikavälillä.

16.3. Vilkkuu silmissä ja elektronisissa siruissa

Lukija on hyvin tietoinen amerikkalaisten astronautien avaruusmatkasta kuuhun. Maan asukkaat matkustivat Kuuhun Apollo-avaruusaluksilla useiden tutkimusmatkojen aikana. Astronautit olivat ulkoavaruudessa useita päiviä, mukaan lukien pitkän aikaa maan magnetosfäärin ulkopuolella.

Neil Armstrong (ensimmäinen kuussa kävelevä astronautti) kertoi Maalle epätavallisista tuntemuksistaan ​​lennon aikana: toisinaan hän havaitsi kirkkaita välähdyksiä silmissään. Joskus niiden esiintymistiheys oli noin sata päivässä (kuva 16.5). Tiedemiehet alkoivat ymmärtää tätä ilmiötä ja tulivat nopeasti siihen tulokseen, että ... galaktiset kosmiset säteet ovat vastuussa tästä. Juuri nämä korkeaenergiset hiukkaset, jotka tunkeutuvat silmämunaan, aiheuttavat Cherenkov-hehkun vuorovaikutuksessa silmän muodostavan aineen kanssa. Tämän seurauksena astronautti näkee kirkkaan salaman. Tehokkain vuorovaikutus aineen kanssa ei ole protonit, jotka ovat suurimmat kaikkien muiden hiukkasten kosmisten säteiden koostumuksessa, vaan raskaat hiukkaset - hiili, happi, rauta. Nämä hiukkaset, joilla on suuri massa, menettävät paljon enemmän energiaansa kuljettua matkaa kohti kuin kevyemmät vastineensa. He ovat vastuussa Cherenkov-hehkun synnystä ja verkkokalvon - silmän herkän kalvon - virityksestä. Nyt tämä ilmiö tunnetaan laajalti. Se havaittiin luultavasti jo ennen N. Armstrongia, mutta kaikki avaruuslentäjät eivät raportoineet siitä Maahan.
Nyt Internationalin kyytiin avaruusasema Erityinen koe on käynnissä tämän ilmiön tutkimiseksi syvällisemmin. Se näyttää tältä: astronautin päähän laitetaan kypärä, joka on täytetty ilmaisimilla varautuneiden hiukkasten havaitsemiseksi. Kosmonautin on kiinnitettävä hiukkasen kulkuhetki havaitsemiensa välähdysten läpi, ja ilmaisimet tekevät itsenäisen "tutkimuksen" niiden kulkemisesta silmän ja ilmaisimen läpi. Valon välähdykset kosmonautien ja astronautien silmissä ovat esimerkki siitä, kuinka ihmisen näköelin - silmä - voi toimia kosmisten hiukkasten ilmaisimena.
Korkeaenergisten kosmisten säteiden avaruudessa esiintymisen epämiellyttävät seuraukset eivät kuitenkaan lopu siihen...

Noin kaksikymmentä vuotta sitten havaittiin, että satelliittien tietokoneiden toiminta saattaa häiriintyä. Näitä rikkomuksia voi olla kahdenlaisia: tietokone voi "jäätyä" ja palautua hetken kuluttua, mutta joskus epäonnistuu. Jälleen tätä ilmiötä tutkiessaan tutkijat tulivat siihen tulokseen, että raskaat GCR-hiukkaset ovat vastuussa siitä. Aivan kuten silmämunan tapauksessa, ne tunkeutuvat sirun sisään ja aiheuttavat paikallisia, mikroskooppisia häiriöitä sen "sydämessä" - sen puolijohdemateriaalin herkälle alueelle, josta se on valmistettu. Tämän vaikutuksen mekanismi on esitetty kuvassa. 16.6. Melko monimutkaisten prosessien seurauksena, jotka liittyvät sirumateriaalissa olevien sähkövirran kantajien liikkeen rikkomiseen, sen toiminnassa tapahtuu toimintahäiriö (niitä kutsutaan "yksittäisiksi vikoiksi"). Tämä on epämiellyttävä ilmiö nykyaikaisten satelliittien aluksella oleville laitteille, jotka on täytetty sen toimintaa ohjaavilla tietokonejärjestelmillä. Seurauksena on, että satelliitti voi menettää suunnan tai ei pysty suorittamaan tarvittavaa komentoa operaattorilta maasta. Pahimmassa tapauksessa, jos tarvittavaa varatietokonejärjestelmää ei ole mukana, satelliitti voi kadota.

Kiinnitä huomiota kuvioon. 16.7. Se kuvaa yhdessä satelliitissa havaittujen vikojen tiheyttä useiden vuosien aikana. Tässä on myös käyrä auringon aktiivisuus. Molempien ilmiöiden välillä on korkea korrelaatio. Auringon minimiaktiivisuuden vuosina, jolloin GCR-vuo on maksimi (muistakaa modulaatioilmiö), vikojen taajuus kasvaa ja se laskee maksimissaan, kun GCR-vuo on minimaalinen. Tätä epämiellyttävää ilmiötä on mahdotonta torjua. Mikään suoja ei pelasta satelliittia näiltä hiukkasilta. Näiden hiukkasten tunkeutumisvoima valtavilla energioillaan on liian suuri.
Päinvastoin, ihon paksuuden kasvu avaruusalus johtaa päinvastaiseen vaikutukseen. Tämän seurauksena syntyy neutroneja ydinreaktiot GCR aineella luo vahvan säteilytaustan laivan sisälle. Nämä toissijaiset neutronit, jotka ovat vuorovaikutuksessa sirun lähellä olevan materiaalin kanssa, synnyttävät puolestaan ​​raskaita hiukkasia, jotka tunkeutuessaan sirun sisään aiheuttavat vikoja.

Tässä on tarpeen muistuttaa lukijaa siitä, että raskaita varautuneita hiukkasia ei löydy vain kosmisista säteistä. Niitä on myös säteilyvyöhykkeiden koostumuksessa, erityisesti paljon maan sisäosassa, lähimpänä maata. Täällä on sekä protoneja että raskaampia hiukkasia. Ja niiden energia voi ylittää satoja MeV. Muistakaamme nyt Etelä-Atlantin anomalia, joka "laskee" Maan yläpuolelle. On helppo kuvitella, että 500 kilometrin korkeudessa lentävän avaruusaluksen elektroniikan pitäisi "tuntea" nämä hiukkaset. Niin kuin se on. Katso kuvaa 16.8 ja näet, että suurin epäonnistumisprosentti esiintyy juuri poikkeaman alueella.

Samanlainen ilmiö tapahtuu voimakkaiden auringonpurkausten aikana. Protonit ja raskaat ytimet SCR:issä voivat aiheuttaa samoja yksittäisiä vikoja siruissa. Ja niitä todellakin huomioidaan. Yksi tällainen esimerkki on esitetty kuvassa 16.9: voimakkaan aurinkomyrskyn aikana 14. heinäkuuta 2000. (johtuen siitä, että se tapahtui 14. heinäkuuta Bastille-päivänä, sille annettiin nimi "Bastille-päivä"), voimakkaat auringon protonivirrat "pudottivat" Maan magnetosfäärille aiheuttaen toimintahäiriöitä satelliiteissa. Ainoa pelastus GKL:ltä - sirutappojilta - ovat tekniset keinot, jotka liittyvät aluksen laitteiden erityisen tärkeiden elektronisten elementtien kopioimiseen.
Ei vain insinöörit, laivojen elektronisten laitteiden luojat, ovat huolissaan korkeaenergisten kosmisten säteiden läsnäolosta avaruudessa. Biologit tutkivat myös näiden hiukkasten toimintamekanismeja. Lyhyesti sanottuna ne näyttävät tältä.
Vesi, biologisten kudosten pääaine, ionisoituu säteilyn vaikutuksesta, muodostuu vapaita radikaaleja, jotka voivat tuhota molekyylisidoksia DNA. Myöskään DNA-molekyylin suora vaurioituminen raskaan varautuneen hiukkasen hidastuessa ei ole poissuljettu (kuva 16.10).

Riisi. 16.10. Raskaiden GCR-partikkelien vuorovaikutus DNA-molekyylin kanssa sen lineaarisissa mitoissa ~ 20 angströmiä voi johtaa häiriöitä sen rakenteessa kahdella tavalla: joko muodostamalla vapaita radikaaleja tai suoraan - vahingoittamalla itse molekyyliä

Riisi. 16.11. Alfahiukkaset (heliumytimet) ja muut kosmisten säteiden raskaat hiukkaset vaikuttavat soluihin tehokkaammin kuin elektronit - kevyet hiukkaset. Raskaat hiukkaset menettävät paljon enemmän energiaa aineen yksikköreittiä kohti kuin kevyemmät hiukkaset. Tämä näkyy selvästi tässä kuvassa: samoilla elektronien ja raskaiden hiukkasten säteilyannoksilla vaurioituneiden solujen määrä jälkimmäisessä tapauksessa on suurempi

Tulos? Epämiellyttävät geneettiset seuraukset, mukaan lukien syöpää aiheuttavat. Kuva 16.11 osoittaa selkeästi raskaiden hiukkasten vaikutuksen biologiseen kudokseen: vaurioituneiden solujen määrä lisääntyy dramaattisesti protoneja raskaammille hiukkasille altistuessa.
Tietenkään ei voida olettaa, että kosmisten säteiden raskaat elementit ovat ainoa syöpää aiheuttava aine. Biologit päinvastoin uskovat, että kaikkien muiden ympäristötekijöiden joukossa, jotka voivat vaikuttaa DNA:han, säteilyllä ei ole johtavaa roolia. Esimerkiksi jotkut kemialliset yhdisteet voivat aiheuttaa paljon herkempiä häiriöitä kuin säteily. Pitkän avaruuslennon olosuhteissa, Maan magneettikentän ulkopuolella, ihminen kuitenkin joutuu yksin, pääasiassa säteilyn kanssa. Lisäksi tämä ei ole aivan tavallista ihmisille tuttua säteilyä. Nämä ovat galaktisia kosmisia säteitä, jotka, kuten nyt tiedämme, sisältävät raskaita varautuneita hiukkasia. Ne aiheuttavat DNA-vaurioita. Se on ilmeistä. Tämän vuorovaikutuksen vaikutukset eivät ole täysin selviä. Mitä tarkoittaa väite tällaisen vuorovaikutuksen mahdollisista esimerkiksi syöpää aiheuttavista seurauksista?
Tässä on huomattava, että avaruuslääketieteen ja -biologian asiantuntijat eivät nykyään pysty antamaan tyhjentävää vastausta. Tulevissa tutkimuksissa on asioita, joihin on puututtava. Esimerkiksi DNA-vaurio ei välttämättä johda syöpään. Lisäksi DNA-molekyylit, saatuaan vaarasignaalin rakenteensa rikkomisesta, yrittävät käynnistää "korjausohjelman" itsestään. Ja tämä tapahtuu joskus, ei onnistumatta. Mikä tahansa fyysinen vamma, sama vasaran isku kehoon, aiheuttaa paljon enemmän vahinkoa molekyylitasolla kuin säteily. Mutta solut palauttavat DNA:n, ja keho "unohtaa" tämän tapahtuman.
DNA:n stabiilisuus on erittäin korkea: mutaation todennäköisyys ei ylitä 1:10 miljoonaa paikallisista olosuhteista riippumatta. Tämä on elämän lisääntymisestä vastaavan biologisen rakenteen fantastinen luotettavuus. Jopa supervoimakkaat säteilykentät eivät voi rikkoa sitä. On olemassa useita bakteereja, jotka eivät mutatoidu valtavissa säteilykentissä, saavuttaen useita tuhansia Gy. Edes kiteinen pii ja monet rakennemateriaalit eivät kestä tällaista annoskuormitusta.
Ongelma tässä on, kuten biologien mielestä näyttää, että korjausohjelmassa voi olla vika: esimerkiksi kromosomi voi päätyä täysin tarpeettomaan paikkaan DNA-rakenteessa. Nyt tilanne on muuttumassa vaaralliseksi. Kuitenkin myös tässä monimuuttuja tapahtumasarja on mahdollinen.
Ensinnäkin meidän on otettava huomioon, että mutaatioprosessi - "väärien solujen" lisääntyminen kestää kauan. Biologit uskovat, että ensisijaisen haittavaikutuksen ja tämän vaikutuksen negatiivisen toteutumisen välillä voi kulua vuosikymmeniä. Tämä aika on tarpeen mutaatioille altistuneiden solujen kasvaimen muodostamiseksi, joka koostuu monista miljardeista. Siksi haittavaikutusten kehittymisen ennustaminen on erittäin ongelmallista.
Säteilyn biologisiin rakenteisiin kohdistuvan vaikutuksen ongelman toinen puoli on se, että pienille annoksille altistumista ei tunneta hyvin. Annoksen suuruuden – säteilyn määrän – ja säteilyvahingon välillä ei ole suoraa yhteyttä. Biologit uskovat niin eri tyyppejä kromosomit reagoivat eri tavalla säteilyyn. Yksi niistä "vaatii" merkittäviä säteilyannoksia vaikutuksen ilmentymiseen, kun taas toiset tarvitsevat jopa erittäin pieniä. Mikä tässä on syynä? Tähän ei ole vielä vastausta. Lisäksi biologisten rakenteiden altistumisen seuraukset kahdelle tai useammalle säteilytyypille samanaikaisesti eivät ole aivan selvät: esimerkiksi GCR ja SCR tai GCR, SCR ja säteilyvyöt. Tämän tyyppisen kosmisen säteilyn koostumus on erilainen, ja jokainen niistä voi johtaa omiin seurauksiinsa. Mutta niiden yhteisvaikutuksen vaikutus ei ole selvä. Lopullinen vastaus näihin kysymyksiin löytyy vasta tulevien kokeiden tuloksista.

Kansainvälisen avaruusaseman kiertorataa on nostettu useita kertoja, ja nyt sen korkeus on yli 400 km. Tämä tehtiin lentävän laboratorion viemiseksi pois ilmakehän tiheistä kerroksista, joissa kaasumolekyylit edelleen hidastavat lentoa huomattavasti ja asema menettää korkeutta. Jotta rataa ei korjata liian usein, asemaa olisi hyvä nostaa vielä korkeammalle, mutta sitä ei voi tehdä. Noin 500 kilometrin päässä Maasta alkaa alempi (protoni) säteilyvyö. Pitkä lento minkä tahansa säteilyvyöhykkeen sisällä (ja niitä on kaksi) on tuhoisa miehistölle.

Kosmonautti-likvidaattori

Ei kuitenkaan voida sanoa, että sillä korkeudella, jolla ISS tällä hetkellä lentää, ei ole säteilyturvallisuusongelmaa. Ensinnäkin Etelä-Atlantin alueella on niin kutsuttu Brasilian tai Etelä-Atlantin magneettinen anomalia. Täällä Maan magneettikenttä näyttää painuvan, ja sen myötä alempi säteilyvyö osoittautuu lähempänä pintaa. Ja ISS koskettaa sitä edelleen, lentää tällä alueella.

Toiseksi, avaruudessa olevaa ihmistä uhkaa galaktinen säteily - joka suunnasta ja suurella nopeudella syöksyvä varautuneiden hiukkasten virta, joka syntyy supernovaräjähdyksistä tai pulsareiden, kvasaarien ja muiden poikkeavien tähtikappaleiden toiminnasta. Osa näistä hiukkasista viivästyy Maan magneettikentän vaikutuksesta (joka on yksi säteilyvyöhykkeiden muodostumisen tekijöistä), toinen osa menettää energiaa törmäyksessä ilmakehän kaasumolekyyleihin. Jokin saavuttaa maan pinnan, joten pieni radioaktiivinen tausta on läsnä planeetallamme ehdottomasti kaikkialla. Maapallolla asuva ihminen, joka ei ole tekemisissä säteilylähteiden kanssa, saa keskimäärin 1 millisievertin (mSv) annoksen vuodessa. Astronautti ISS:llä ansaitsee 0,5-0,7 mSv. Päivittäin!

Maan säteilyvyöhykkeet ovat magnetosfäärin alueita, joihin kerääntyy korkean energian varautuneita hiukkasia. Sisävyö koostuu pääasiassa protoneista, kun taas ulompi hihna koostuu elektroneista. Vuonna 2012 NASA-satelliitti löysi toisen vyön, joka sijaitsee kahden tunnetun välissä.

"Voi tehdä mielenkiintoisen vertailun", sanoo Vjatšeslav Shurshakov, Venäjän tiedeakatemian biolääketieteellisten ongelmien instituutin kosmonauttien säteilyturvallisuusosaston johtaja, fysiikan ja matemaattisten tieteiden kandidaatti. - Ydinvoimalaitoksen työntekijän sallittu vuosiannos on 20 mSv - 20 kertaa enemmän kuin tavallinen ihminen saa. Pelastustyöntekijöille, näille erikoiskoulutetuille henkilöille, suurin vuosiannos on 200 mSv. Tämä on jo 200 kertaa tavallista suurempi annos ja... melkein sama kuin vuoden ISS:llä työskennellyt astronautti saa.

Tällä hetkellä lääketiede on asettanut enimmäisannosrajan, jota ei saa ylittää ihmisen eliniän aikana vakavien terveysongelmien välttämiseksi. Tämä on 1000 mSv tai 1 Sv. Siten jopa ydinvoimalan työntekijä normineen voi työskennellä hiljaa viisikymmentä vuotta murehtimatta mitään. Astronautti käyttää rajansa loppuun vain viidessä vuodessa. Mutta jopa neljän vuoden lentämisen ja laillisen 800 mSv:n saavuttamisen jälkeen sitä ei todennäköisesti sallita uudelle vuoden mittaiselle lennolle, koska rajan ylittymisen uhka on olemassa.

"Toinen tekijä avaruuden säteilyvaarassa", Vjatšeslav Shurshakov selittää, "on Auringon aktiivisuus, erityisesti niin sanotut protonipäästöt. Julkaisuhetkellä ISS:llä oleva astronautti voi vastaanottaa lyhyessä ajassa lisää 30 mSv. On hyvä, että auringon protonitapahtumia tapahtuu harvoin - 1-2 kertaa 11 vuoden auringon aktiivisuussyklissä. On huonoa, että nämä prosessit tapahtuvat stokastisesti, satunnaisesti ja niitä on vaikea ennustaa. En muista sellaista, että tieteemme olisi varoittanut meitä etukäteen tulevasta räjähdyksestä. Yleensä asiat ovat toisin. ISS:n annosmittarit näyttävät yhtäkkiä taustan nousua, soitamme aurinkoasiantuntijoille ja saamme vahvistuksen: kyllä, tähtemme toiminta on epätavallista. Juuri tällaisten äkillisten Auringon protonitapahtumien vuoksi emme koskaan tiedä tarkalleen, minkä annoksen astronautti tuo mukanaan lennosta."

Hiukkaset, jotka saavat sinut hulluksi

Säteilyongelmat Marsiin meneville miehistöille alkavat jopa maan päällä. Vähintään 100 tonnia painavaa alusta on kiihdytettävä Maanläheisellä kiertoradalla pitkään, ja osa tästä lentoradasta kulkee säteilyvöiden sisällä. Ei ole enää tunteja, vaan päiviä ja viikkoja. Lisäksi - ylittää magnetosfäärin ja galaktisen säteilyn alkuperäisessä muodossaan, paljon raskaita varautuneita hiukkasia, joiden vaikutus Maan magneettikentän "sateenvarjon" alla on vain vähän tuntuva.

"Ongelma on", sanoo Vjatšeslav Shurshakov, "että hiukkasten vaikutusta ihmiskehon kriittisiin elimiin (esimerkiksi hermostoon) tutkitaan nykyään vähän. Ehkä säteily aiheuttaa muistin menetystä astronautilla, aiheuttaa epänormaaleja käyttäytymisreaktioita, aggressiota. Ja on hyvin todennäköistä, että nämä vaikutukset eivät ole annoskohtaisia. Ennen kuin on kertynyt tarpeeksi tietoa elävien organismien olemassaolosta Maan magneettikentän ulkopuolella, on erittäin riskialtista lähteä pitkäaikaisille avaruusretkille.

Kun säteilyturvallisuuden asiantuntijat tarjoavat suunnittelijoille avaruusalus vahvistaa bioturvallisuutta, he vastaavat näennäisesti varsin rationaalisella kysymyksellä: ”Mikä on ongelma? Kuoliko kukaan astronauteista säteilytautiin? Valitettavasti aluksella vastaanotetut säteilyannokset eivät edes tulevaisuuden tähtialukset, vaan meille tuttu ISS, vaikka ne sopivatkin standardeihin, eivät ole ollenkaan vaarattomia. Jostain syystä Neuvostoliiton kosmonautit eivät koskaan valittaneet näöstään - ilmeisesti he pelkäsivät uransa puolesta, mutta amerikkalaiset tiedot osoittavat selvästi, että kosminen säteily lisää kaihien ja linssin samentumisen riskiä. Astronautien verestä tehdyt tutkimukset osoittavat lymfosyyttien kromosomipoikkeavuuksien lisääntymistä jokaisen avaruuslennon jälkeen, mitä pidetään lääketieteen kasvainmarkkerina. Yleisesti pääteltiin, että 1 Sv:n sallitun annoksen saaminen eliniän aikana lyhentää ikää keskimäärin kolmella vuodella.

Kuun riskit

Yksi "Kuun salaliiton" kannattajien "vahvista" argumenteista on väite, että säteilyvyöhykkeiden ylittäminen ja Kuussa oleminen, jossa ei ole magneettikenttää, aiheuttaisi astronautien väistämättömän kuoleman säteilytautiin. Amerikkalaisten astronautien oli todella ylitettävä Maan säteilyvyöhykkeet - protoni ja elektroni. Mutta tämä tapahtui vain muutamassa tunnissa, ja Apollo-miehistön tehtävien aikana saamat annokset osoittautuivat merkittäviksi, mutta vertailukelpoisiksi ISS:n vanhojen käyttäjien saamiin annoksiin. "Tietenkin amerikkalaiset olivat onnekkaita", sanoo Vjatšeslav Shurshakov, "ei loppujen lopuksi tapahtunut yhtään aurinkoprotonitapahtumaa heidän lentonsa aikana. Jos näin tapahtuisi, astronautit saisivat subletaalisia annoksia - ei enää 30 mSv, vaan 3 Sv.

Kastele pyyhkeesi!

"Me, säteilyturvallisuuden asiantuntijat", sanoo Vjatšeslav Shurshakov, "vaadamme miehistön suojelun vahvistamista. Esimerkiksi ISS:llä haavoittuvimpia ovat kosmonautien mökit, joissa he lepäävät. Siellä ei ole lisämassaa, ja vain muutaman millimetrin paksuinen metalliseinä erottaa ihmisen avaruudesta. Jos tuomme tämän esteen radiologiassa hyväksyttyyn vesiekvivalenttiin, tämä on vain 1 cm vettä. Vertailun vuoksi: maapallon ilmakehä, jonka alla suojaudumme säteilyltä, vastaa 10 metriä vettä. Äskettäin ehdotimme astronautien hyttien suojaamista lisäkerroksella vedellä kasteltuja pyyhkeitä ja lautasliinoja, mikä vähentäisi huomattavasti säteilyn vaikutusta. Säteilyltä suojaavia lääkkeitä kehitetään – niitä ei kuitenkaan vielä käytetä ISS:llä. Ehkä tulevaisuudessa voimme lääketieteen ja geenitekniikan keinoin parantaa ihmiskehoa siten, että sen kriittiset elimet vastustavat paremmin säteilytekijöitä. Mutta joka tapauksessa, ilman tieteen tarkkaa huomiota tähän kaukaiseen ongelmaan avaruuslennot voidaan unohtaa."