Как космическое излучение влияет на космонавтов
Одна из самых серьезных опасностей для людей за пределами атмосферы Земли – космическое излучение. На околоземной орбите человек выходит из-под защиты магнитного поля и сталкивается с потоком частиц, способных повредить клетки, нарушить работу органов и запустить мутации. Этот риск невозможно устранить полностью, но ученые научились его снижать.
Радиация в космосе: что это такое
Космическое излучение – это поток частиц с огромной энергией, которые прилетают из открытого космоса. Они движутся со скоростью, близкой к скорости света, и проходят сквозь вещество, разрушая молекулы. Откуда в космосе радиация? Частицы попадают в Солнечную систему от Солнца и из глубокого космоса – от взрывов сверхновых и других мощных источников.
На орбите МКС уровень радиации в 200 раз выше, чем на поверхности Земли. Во время солнечной вспышки он может вырасти еще в несколько раз. Космонавты подвергаются облучению постоянно, независимо от того, спят они, работают или отдыхают. На Земле таких уровней нет даже в самых небезопасных зонах, потому что атмосфера и магнитное поле экранируют большую часть потока.
Какая радиация в космосе? Существует 2 вида излучения, которые особенно опасны.
- Солнечные энергетические частицы. Они выбрасываются Солнцем при вспышках и достигают Земли за несколько часов.
- Галактические космические лучи, которые приходят из глубины галактики. Они несут энергию, с которой не может справиться ни один материал.
Радиация действует не мгновенно, и опасность кроется в накоплении дозы. За 6 месяцев на МКС человек получает в среднем 80–160 миллизиверт. Это примерно в 400 раз больше, чем доза при обычной рентгенографии легких. Некоторые клетки умирают сразу, другие теряют способность к делению или начинают делиться хаотично.
Основные эффекты от радиации:
- Высокие дозы излучения могут вызвать ухудшение памяти, снижение концентрации, изменения в поведении. Исследования на животных показывают, что галактические лучи нарушают связи между нейронами и влияют на когнитивные функции.
- У космонавтов снижается сопротивляемость вирусам и бактериям. Есть случаи активации «спящих» вирусов герпеса и Эпштейна–Барра после длительного пребывания в невесомости и радиационном фоне.
- Наиболее опасный эффект – рост вероятности развития рака. Особенно чувствительны костный мозг, легкие, щитовидная железа, желудок. Исследования показали: у пилотов и инженеров, которые работали в зонах с высоким уровнем радиации, риск онкологии выше, чем у контрольных групп.
Полностью остановить высокоэнергетические частицы невозможно, но снизить дозу реально. Ученые выяснили, почему в космосе действует радиация, и используют эти знания для создания систем защиты:
- Стены корабля и станции изготавливают из материалов с низким атомным номером. Это алюминий, углерод, водородосодержащие полимеры, которые гасят часть энергии. Чем больше водорода в материале, тем эффективнее защита от протонов и ионов.
- На МКС есть модули, в которых предусмотрены экранированные зоны. Во время солнечных бурь экипаж переходит туда и остается несколько часов, пока уровень радиации не упадет. Иногда используют стенки из воды или запасов пищи – эти материалы поглощают радиацию не хуже технических экранов.
- Миссии планируют с учетом солнечной активности. Ученые прогнозируют выбросы корональной массы и корректируют график выходов в открытый космос. В случае угрозы полеты переносят, а астронавты работают в защищенных помещениях.
Есть и фармакологические исследования. Ученые изучают препараты, которые ускоряют восстановление поврежденной ДНК или блокируют образование свободных радикалов. Пока такие средства находятся в стадии испытаний, но их разработка идет параллельно с инженерными решениями.
Радиация, которая действует на человека в космосе – один из главных барьеров на пути к Луне, Марсу и дальше. Пока человек находится под куполом магнитного поля Земли, угроза ограничена. За его пределами придется создавать защиту нового типа, комбинировать экраны, лекарства, архитектуру кораблей и длительность миссий. Только так можно снизить риск для здоровья экипажа и сделать дальние полеты реальностью.
Изображение с сайта
Статья одобрена экспертом: Ольга Терентьева
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
