Sovietų laivas mėnulyje. Mūšis dėl mėnulio

Rusų filosofas N.F. Fiodorovas (1828–1903) pirmasis paskelbė, kad visos kosmoso tyrinėjimo kelias žmonėms yra strateginis žmonijos vystymosi kelias. Jis atkreipė dėmesį į tai, kad tik tokia didžiulė teritorija pajėgi pritraukti į save visą dvasinę energiją, visas žmonijos jėgas, kurios eikvojamos tarpusavio trintis arba iššvaistomos smulkmenoms. ... Jo idėja perorientuoti pramoninį ir mokslinį karinio-pramoninio komplekso potencialą į kosmoso, įskaitant giliąją erdvę, tyrimus ir plėtrą, gali radikaliai sumažinti karinį pavojų pasaulyje. Kad tai įvyktų praktiškai, pirmiausia tai turi įvykti žmonių, kurie pirmiausia tai gauna, galvose. pasauliniai sprendimai. ...

Pakeliui į kosmoso tyrinėjimus yra įvairių sunkumų. Pagrindinė kliūtis, kuri tariamai iškyla į priekį, yra radiacijos problema, čia yra publikacijų apie tai sąrašas:

2004-01-29, laikraštis „Trud“, „Švitinimas orbitoje“;
("O štai liūdna statistika. Iš 98 mūsų skridusių kosmonautų aštuoniolikos jau nebėra gyvų, tai yra kas penktas. Iš jų keturi žuvo grįžę į Žemę, Gagarinas per lėktuvo katastrofą. Keturi mirė nuo vėžio (Anatolijui Levčenkai buvo 47 metai, Vladimirui Vasjutinui – 50...).")

2. Per 254 marsaeigio „Curiosity“ skrydžio į Marsą dienas radiacijos dozė buvo didesnė nei 1 Sv, t.y. vidutiniškai daugiau nei 4 mSv/parą.

3. Kai astronautai skraido aplink Žemę, radiacijos dozė svyruoja nuo 0,3 iki 0,8 mSv/parą ()

4. Nuo radiacijos atradimo ji mokslinis tyrimas ir praktinė masinė pramonės plėtra sukaupė didžiulį kiekį, įskaitant radiacijos poveikį žmogaus organizmui.
Norint susieti astronauto ligą su kosminės spinduliuotės poveikiu, būtina palyginti astronautų, skridusių į kosmosą, dažnį su kontrolinės grupės astronautų, kurie nebuvo kosmose.

5. Kosminėje interneto enciklopedijoje www.astronaut.ru yra visa informacija apie kosmonautus, astronautus ir taikonautus, skridusius į kosmosą, taip pat kandidatus, atrinktus skrydžiams, bet neskridusius į kosmosą.
Naudodamasis šiais duomenimis sudariau suvestinę SSRS/Rusijos lentelę su asmeniniais reidais, gimimo ir mirties datomis, mirties priežastimis ir kt.
Apibendrinti duomenys pateikti lentelėje:

6. Taip pat yra daug kitų duomenų apie žmonių, kurie kūrimo metais gavo padidintas radiacijos dozes, sveikatą branduolinė pramonė SSRS. Taigi „PA Mayak“: „1950–1952 m. išorinės gama dozės galios (spinduliavimas prie technologinių įrenginių siekė 15-180 mR/val. Metinės išorinės spinduliuotės dozės 600 stebėtų gamyklos darbuotojų buvo 1,4-1,9 Sv/metus. V kai kuriais atvejais maksimalios metinės išorinės spinduliuotės dozės siekė 7-8 Sv/metus. ...
Iš 2 300 darbuotojų, kurie sirgo lėtine spinduline liga, po 40–50 stebėjimo metų 1 200 žmonių lieka gyvi, kurių vidutinė bendra dozė yra 2,6 Gy, būdami vidutiniškai 75 metų amžiaus. O iš 1100 mirčių (vidutinė dozė 3,1 Gy) pastebimai išaugo mirties priežasčių dalis piktybiniai navikai, bet ir juos vidutinio amžiaus buvo 65 metai“.
„Branduolinio palikimo problemos ir jų sprendimo būdai“. - Pagal bendras leidimas E.V. Evstratova, A.M. Agapova, N.P. Laverova, L.A. Bolšova, I.I. Linge. — 2012 — 356 p. - T1. (atsisiųsti)

7. „...išsamūs tyrimai, kuriuose dalyvavo maždaug 100 000 išgyvenusiųjų atominiai sprogdinimai Hirosima ir Nagasakis 1945 m. parodė, kad iki šiol vėžys yra vienintelė padidėjusio šios gyventojų grupės mirtingumo priežastis.
„Tačiau tuo pat metu vėžio išsivystymas veikiant radiacijai nėra specifinis, jį gali lemti ir kiti natūralūs ar žmogaus sukelti veiksniai (rūkymas, oras, vanduo, maisto tarša). cheminių medžiagų ir tt). Radiacija tik padidina riziką, kuri egzistuoja be jos. Pavyzdžiui, Rusijos gydytojai mano, kad prastos mitybos indėlis į vystymąsi vėžio ligos yra 35 proc., o rūkančių – 31 proc. Ir radiacijos indėlis, net ir esant rimtai apšvitai, yra ne didesnis kaip 10 proc.“()


(šaltinis: „Likvidatoriai. Radiologinės Černobylio pasekmės“, V. Ivanovas, Maskva, 2010 m. (atsisiųsti)

8. "B" šiuolaikinė medicina radioterapija yra viena iš trijų pagrindiniai metodai vėžio gydymas (kiti du yra chemoterapija ir tradicinė chirurgija). Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į šalutinio poveikio sunkumą, spindulinė terapija yra daug lengviau toleruojama. Ypač sunkiais atvejais pacientai gali gauti labai didelę bendrą dozę – iki 6 pilkų (nepaisant to, kad maždaug 7-8 pilkų dozė yra mirtina!). Tačiau net ir gavęs tokią didžiulę dozę, pacientas pasveikęs dažnai grįžta pilnavertis gyvenimas sveikas žmogus- net vaikams, gimusiems buvusiems spindulinės terapijos klinikų pacientams, nėra jokių įgimtų genetinių anomalijų, susijusių su spinduliuote, požymių.
Jei atidžiai apsvarstysite ir pasversite faktus, toks reiškinys kaip radiofobija – neracionali radiacijos ir visko, kas su ja susijusi, baimė tampa visiškai nelogiška. Iš tiesų: žmonės tiki, kad atsitiko kažkas baisaus, kai dozimetro ekrane rodomas bent du kartus didesnis perteklius natūralus fonas– ir tuo pačiu mielai važiuoja gerinti sveikatos į radono šaltinius, kur foninis lygis gali būti dešimt ar daugiau kartų didesnis. Didelės jonizuojančiosios spinduliuotės dozės išgydo mirtinomis ligomis sergančius pacientus – o kartu netyčia į radiacinį lauką patekęs žmogus savo sveikatos pablogėjimą (jei toks pablogėjimas apskritai pasitaiko) aiškiai priskiria radiacijos poveikiui“. („Radiacija medicinoje“, Yu.S. Koryakovsky, A.A. Akatov, Maskva, 2009)
Mirtingumo statistika rodo, kad nuo įvairių vėžio rūšių Europoje miršta kas trečias žmogus.
Vienas pagrindinių piktybinių navikų gydymo būdų yra spindulinė terapija, kuri būtina maždaug 70% vėžiu sergančių pacientų, o Rusijoje ją gauna tik apie 25% tų, kuriems jos reikia. ()

Remdamiesi visais sukauptais duomenimis, galime drąsiai teigti: kosmoso tyrinėjimų metu radiacijos problema yra gerokai perdėta ir kelias į kosmoso tyrinėjimus žmonijai atviras.

P.S. Straipsnis buvo publikuotas profesionaliame žurnale „Atominė strategija“, o prieš tai žurnalo svetainėje jį įvertino nemažai specialistų. Štai informatyviausias ten gautas komentaras: " Kas yra kosminė spinduliuotė. Tai Saulės + Galaktikos spinduliuotė. Saulė yra daug kartų intensyvesnė nei galaktinė, ypač per saulės aktyvumas. Būtent tai lemia pagrindinę dozę. Jo sudedamoji dalis ir energijos sudėtis yra protonai (90%), o likusi dalis yra mažiau reikšminga (elektra, gama,...). Pagrindinės protonų frakcijos energija yra nuo keV iki 80-90 MeV. (Yra ir didelės energijos uodega, bet tai jau procento dalis.) 80 MeV protono diapazonas yra ~7 (g/cm^2) arba apie 2,5 cm aliuminio. Tie. sienoje erdvėlaivis 2,5-3 cm storio jie visiškai susigeria. Nors protonai susidaro branduolinės reakcijos aliuminis gamina neutronus, tačiau generavimo efektyvumas yra žemas. Taigi dozės galia už laivo odos yra gana didelė (nes srauto-dozės konversijos koeficientas nurodytų energijų protonams yra labai didelis). O viduje lygis visai priimtinas, nors ir aukštesnis nei Žemėje. Mąstantis ir kruopštus skaitytojas iškart sarkastiškai paklaus – O kaip lėktuve? Juk ten dozės galia daug didesnė nei Žemėje. Atsakymas teisingas. Paaiškinimas paprastas. Didelės energijos saulės ir galaktikos protonai ir branduoliai sąveikauja su atmosferos branduoliais (daugybinės hadronų gamybos reakcijos), sukeldami hadronų kaskadą (dušą). Todėl jonizuojančių dalelių srauto tankio pasiskirstymas atmosferoje yra maksimalus. Tas pats ir su elektronų-fotonų dušu. Atmosferoje atsiranda ir užgęsta hadroniniai ir e-g dušai. Atmosferos storis ~80-100 g/cm^2 (atitinka 200 cm betono arba 50 cm geležies.) O pamušaluose nėra pakankamai medžiagos, kad susidarytų geras dušas. Iš čia kyla akivaizdus paradoksas – kuo storesnė laivo apsauga, tuo didesnė dozės galia viduje. Todėl plona apsauga geriau nei stora. Bet! Reikalinga 2-3 cm apsauga (sumažina dozę nuo protonų eilės tvarka). Dabar apie skaičius. Marse Curiosity dozimetras beveik per metus sukaupė apie 1 Sv. Gana didelės dozės priežastis buvo ta, kad dozimetras neturėjo plono apsauginis ekranas, kuris buvo paminėtas aukščiau. Bet vis tiek 1 Sv per daug ar per mažai? Ar tai mirtina? Pora mano draugų likvidatorių gavo apie 100 R (žinoma gama, o pagal hadronus - kažkur apie 1 Sv). Jie jaučiasi geriau nei tu ir aš. Neišjungtas. Oficialus požiūris norminius dokumentus. – Teritorinėms valstybinės sanitarinės inspekcijos įstaigoms leidus, per metus galite gauti planuojamą 0,2 Sv dozę. (Tai yra, palyginama su 1 Sv). O prognozuojamas radiacijos lygis, reikalaujantis skubios intervencijos, yra 1 Gy visam organizmui (tai yra sugertoji dozė, maždaug lygi 1 Sv ekvivalentine doze.) O plaučiams - 6 Gy. Tie. tiems, kuriems viso kūno dozė buvo mažesnė nei 1 Sv ir nereikia jokios intervencijos. Taigi, tai nėra taip baisu. Bet geriau, žinoma, negauti tokių dozių. "

Kur μ – masės slopinimo koeficientas rentgeno spinduliuotė cm2/g, X/ ρ – apsaugos masės storis g/cm2. Jei atsižvelgiama į kelis sluoksnius, tada po eksponentu yra keli terminai su minuso ženklu.

Sugertos spinduliuotės dozės galia iš rentgeno spindulių per laiko vienetą N lemia spinduliuotės intensyvumas aš ir masės sugerties koeficientas μ LT

N = μ EN I

Apskaičiuojant masės išnykimo ir sugerties koeficientus skirtingos reikšmės Rentgeno spindulių energija paimama pagal NIST rentgeno spindulių masės slopinimo koeficientus.

1 lentelėje pateikti parametrai ir apskaičiavimo rezultatai sugertajai ir ekvivalentinei apsaugos spinduliuotės dozei.

1 lentelė. Rentgeno spinduliuotės charakteristikos, susilpnėjimo koeficientai Al ir sugerties koeficientai organizme, apsaugos storis, sugertos ir ekvivalentinės spinduliuotės dozės per parą skaičiavimo rezultatas*

*Pastaba – LM-5 ir skafandrų „Krechet“, „XA-25“ ir „XA-15“ apsaugos storis aliuminio ekvivalentu, kuris atitinka 5,6, 1,3, 0,9 ir 0,6 mm lakštinio aliuminio; apsaugos storis „ХО-25“, „Orlan-M“ ir A7L audiniui ekvivalentiškos medžiagos, kuri atitinka 2,3, 1,9 ir 1,5 mm audiniui ekvivalentiškos medžiagos.

Ši lentelė naudojama apšvitos dozei per dieną įvertinti esant kitoms rentgeno spinduliuotės intensyvumo vertėms, padauginus iš koeficiento tarp lentelėje pateiktos srauto vertės ir pageidaujamo vidurkio per dieną. Skaičiavimo rezultatai parodyti fig. 3 ir 4 sugertos spinduliuotės dozės skalės pavidalu.

Skaičiavimai rodo, kad Mėnulio modulis, kurio skydas yra 1,5 g/cm 2 (arba 5,6 mm Al), visiškai sugeria minkštą ir kietą Saulės rentgeno spinduliuotę. Daugiausiai galinga blykstė nuo 2003 m. lapkričio 4 d. (nuo 2013 m. ir registruojama nuo 1976 m.) jo rentgeno spinduliuotės intensyvumas piko metu buvo 28,10-4 W/m2 minkštajai spinduliuotei ir 4,10-4 W/m2 kietajai spinduliuotei. . Vidutinis intensyvumas per dieną bus atitinkamai 10 W/m2 parą ir 1,3 W/m2. Apšvitos dozė ekipažui per parą – 8 rad arba 0,08 Gy, kuri yra saugi žmogui.

Nustatyta, kad tokių įvykių kaip 2003 m. lapkričio 4 d. tikimybė yra 30 minučių per 37 metus. Arba lygus ~1/650000 val.−1. Tai labai maža tikimybė. Palyginimui, vidutinis žmogus per visą gyvenimą ne namuose praleidžia ~300 000 valandų, o tai atitinka galimybę būti 2003 metų lapkričio 4 dienos rentgeno įvykio liudininku su 1/2 tikimybe.

Norėdami nustatyti skafandrui keliamus radiacijos reikalavimus, atsižvelgiame į rentgeno spindulių blyksnius ant Saulės, kai jų intensyvumas padidėja 50 kartų švelniai spinduliuotei ir 1000 kartų kietajai spinduliuotei, palyginti su vidutiniu dienos didžiausio saulės aktyvumo fonu. Pagal pav. 4, tokių įvykių tikimybė yra 3 protrūkiai per 30 metų. Švelniosios rentgeno spinduliuotės intensyvumas bus lygus 4,3 W/m2 parą, o kietosios – 0,26 W/m2.

Mėnulio skafandro radiacijos reikalavimai ir parametrai

Mėnulio paviršiuje esančiame skafandre lygiavertės rentgeno spinduliuotės dozės didėja.

Naudojant „Krechet“ skafandrą lentelės reikšmės spinduliuotės intensyvumas, apšvitos dozė bus 5 mrad per dieną. Apsaugą nuo rentgeno spinduliuotės užtikrina 1,2-1,3 mm aliuminio lakštas, sumažinantis spinduliavimo intensyvumą ~e9=7600 kartų. Naudojant mažesnio storio aliuminio lakštą, apšvitos dozės padidėja: 0,9 mm Al – 15 mrad/parą, 0,6 mm Al – 120 mrad/parą.

TATENA teigimu, tokie foninė spinduliuotė pripažino normalios būklėsžmogui.

Saulės spinduliuotės galiai padidėjus iki 0,86 W/m 2 parą, 0,6 mm Al spinduliuotės dozė apsaugai yra lygi 1,2 rad/ess, o tai yra ant normalių ir pavojingų žmogaus sveikatai sąlygų ribos.

Mėnulio skafandras „Krechet“. Vaizdas į atvirą kuprinės liuką, pro kurį astronautas patenka į skafandrą. Vykdant sovietinę Mėnulio programą, reikėjo sukurti skafandrą, kuris leistų pakankamai ilgą laiką dirbti tiesiai Mėnulyje. Jis buvo vadinamas „Krechet“ ir tapo „Orlan“ skafandrų, kurie šiandien naudojami darbui, prototipu. kosminė erdvė. Svoris 106 kg.

Naudojant audiniams lygiavertę apsaugą (polimerus, tokius kaip milaras, nailonas, veltinys, stiklo pluoštas), spinduliuotės dozė padidėja tam tikru mastu. Taigi Orlan-M skafandras, apsaugotas 0,21 g/cm 2 audiniams ekvivalentiškos medžiagos, spinduliavimo intensyvumas sumažėja ~e3 = 19 kartų, o rentgeno spinduliuotės dozė kaulinis audinys kūnas bus 1,29 rad/ess. Apsaugai atitinkamai 0,25 g/cm 2 ir 0,17 g/cm 2, 1,01 ir 1,53 rad/ess.

„Apollo 16“ įgula Johnas Youngas (vadas), Thomas Mattingly (vadovų modulio pilotas) ir Charlesas Duke'as (pilotas) mėnulio modulis) skafandre A7LB. Pačiam tokį skafandrą apsivilkti sunku.

Eugenijus Cernanas su A7LB skafandru, „Apollo 17“ misija.

A7L – pagrindinis skafandrų tipas, naudotas NASA astronautų Apollo programoje iki 1975 m. Viršutinių drabužių pjūvis. Į komplektaciją įeina: 1) ugniai atsparus stiklo pluošto audinys, sveriantis 2 kg, 2) šiluminė ekrano-vakuuminė izoliacija (EVTI), apsauganti žmogų nuo perkaitimo saulėje ir nuo per didelių šilumos nuostolių neapšviestame Mėnulio paviršiuje, yra pakuotė. iš 7 sluoksnių plonų Mylar ir nailono plėvelių su blizgiu aliuminuotu paviršiumi, tarp sluoksnių paklotas plonas Dacron pluošto šydas, svoris 0,5 kg; 3) antimeteorinis sluoksnis iš nailono su neopreno danga (3–5 mm storio), sveriantis 2–3 kg. Vidinis skafandro apvalkalas buvo pagamintas iš patvaraus audinio, plastiko, gumuoto audinio ir gumos. Vidinio apvalkalo masė ~20 kg. Į komplektą įeina šalmas, kumštinės pirštinės, batai ir aušinimo skystis. Ekstraveikinio skafandro komplekto A7L svoris yra 34,5 kg

Saulės spinduliuotės intensyvumui padidėjus iki 0,86 W/m 2 per parą, apšvitos dozė apsaugai yra 0,25 g/cm 2, 0,21 g/cm 2 ir 0,17 g/cm 2 audinių ekvivalentinės medžiagos, atitinkamai yra 10,9, 12,9 ir 15,3 rad/ess. Ši dozė prilygsta 500-700 rentgeno procedūrų krūtinėžmonių Vienkartinė 10-15 radų dozė veikia nervų sistemą ir psichiką, kraujo leukemijos rizika padidėja 5 proc. protinis atsilikimas tėvų palikuonyse. Anot TATENA, tokia foninė spinduliuotė kelia labai rimtą pavojų žmonėms.

Kai rentgeno spinduliuotės intensyvumas yra 4,3 W/m 2 parą, apšvitos dozė per parą yra 50-75 rad ir sukelia radiacines ligas.

Kosmonautas Michailas Tyurinas skafandre „Orlan-M“. Kostiumas buvo naudojamas MIR stotyje ir ISS nuo 1997 iki 2009 m. Svoris 112 kg. Šiuo metu ISS naudoja Orlan-MK (modernizuotas, kompiuterizuotas). Svoris 120 kg.

Paprasčiausia išeitis – laiką, kurį astronautas praleidžia po tiesioginiais saulės spinduliais, sumažinti iki 1 valandos. Orlan-M skafandro sugertoji spinduliuotės dozė sumažės iki 0,5 rad. Kitas būdas – dirbti šešėlyje kosminė stotis, šiuo atveju ekstraveikulinio aktyvumo trukmė gali būti žymiai padidinta, nepaisant didelės išorinės rentgeno spinduliuotės. Jei esate Mėnulio paviršiuje toli už Mėnulio bazės, greitas grįžimas ir prieglobstis ne visada įmanomas. Galite naudoti mėnulio kraštovaizdžio šešėlį arba skėtį nuo rentgeno spindulių...

Paprasta efektyviu būdu apsauga nuo saulės rentgeno spinduliuotės – tai lakštinio aliuminio naudojimas skafandre. Esant 0,9 mm Al (storis 0,25 g/cm 2 aliuminio ekvivalentu), kostiumas nuo vidutinio rentgeno fono skiriasi 67 kartus. 10 kartų padidėjus fonui iki 0,86 W/m 2 parą, spinduliuotės dozė yra 0,15 rad/d. Net staigiai 50 kartų padidėjus rentgeno spindulių srautui nuo vidutinio fono iki 4,3 W/m 2 paros vertės, sugertoji spinduliuotės dozė per dieną neviršys 0,75 rad.

Esant 0,7 mm Al (storis 0,20 g/cm 2 aliuminio ekvivalentu), apsauga išlaiko 35 kartus didesnį spinduliuotės ribą. Esant 0,86 W/m2 per parą, spinduliuotės dozė bus ne didesnė kaip 0,38 rad/parą. Esant 4,3 W/m2 parai, sugertoji spinduliuotės dozė neviršys 1,89 rad.

Skaičiavimai rodo, kad norint užtikrinti 0,25 g/cm2 spinduliuotės apsaugą aliuminio ekvivalentu, reikalingas 1,4 g/cm2 audinių ekvivalentas. Esant tokiai skafandro masinės apsaugos vertei, jo storis padidės kelis kartus ir sumažės tinkamumas naudoti.

REZULTATAI IR IŠVADOS

Protoninės spinduliuotės atveju audinių lygiavertė apsauga turi 20-30% pranašumą prieš aliuminį.

Kai veikiama rentgeno spinduliuotės, pirmenybė teikiama aliuminio ekvivalento kostiumo apsaugai, o ne polimerams. Ši išvada sutampa su David Smith ir John Scalo tyrimų rezultatais.

Mėnulio skafandrai turi turėti du apsaugos parametrus:

1) ne mažesnis kaip 0,21 g/cm 2 parametras, apsaugantis skafandrą su audiniui ekvivalentiškomis medžiagomis nuo protonų spinduliuotės;
2) aliuminio ekvivalento skafandro apsaugos parametras nuo rentgeno spinduliuotės ne mažesnis kaip 0,20 g/cm 2 .

Naudojant Al apsaugą skafandro, kurio plotas yra 2,5–3 m 2, išoriniame korpuse, Orlan-MK pagrindu pagaminto skafandro svoris padidės 5–6 kg.

Mėnulio skafandrui bendra sugertos spinduliuotės dozė iš saulės vėjas Ir rentgeno spinduliai Saulė maksimalaus saulės aktyvumo metais bus 0,19 rad/parą (ekvivalentinė spinduliuotės dozė – 8,22 mSv/parą). Toks skafandras turi 4 kartus didesnę radiacinės saugos ribą saulės vėjui ir 35 kartus didesnę radiacinės saugos ribą rentgeno spinduliuotei. Nereikia jokių papildomų apsaugos priemonių, pavyzdžiui, aliuminio spindulių skėčių.

Orlan-M skafandrui atitinkamai 1,45 rad/parą (ekvivalentinė spinduliuotės dozė – 20,77 mSv/parą). Kostiumas turi 4 kartus didesnį saulės vėjo radiacijos saugos ribą.

„Apollo“ misijos skafandrui A7L (A7LB) atitinkamai 1,70 rad/parą (ekvivalentinė radiacijos dozė – 23,82 mSv/para). Kostiumas turi 3 kartus didesnį saulės vėjo radiacijos saugos ribą.

Nepertraukiamai 4 paras būnant Mėnulio paviršiuje moderniais Orlan ar A7L tipo skafandrais, žmogus gauna 0,06-0,07 Gy spinduliuotės dozę, kuri kelia pavojų jo sveikatai. Tai atitinka Davido Smitho ir Johno Scalo išvadas , kas yra mėnulyje kosminė erdvėŠiuolaikiniame skafandre žmogus per 100 valandų su 10% tikimybe gaus sveikatai ir gyvybei pavojingą radiacijos dozę, viršijančią 0,1 Gray. Orlan ar A7L tipo skafandrams reikalingos papildomos rentgeno apsaugos priemonės, pavyzdžiui, aliuminio spinduliuotės skėčiai.

Siūlomas mėnulio skafandras Orlano bazėje per 4 dienas įgyja 0,76 rad arba 0,0076 Gy radiacijos dozę. (Viena valanda saulės vėjo poveikio mėnulio paviršiuje su skafandru atitinka du krūtinės ląstos rentgeno spindulius.) Anot TATENA, radiacijos rizika yra pripažinta normalia žmogaus būkle.

NASA išbando naują kosminį kostiumą artėjančiam 2020 m. pilotuojamam skrydžiui į Mėnulį.

Be saulės vėjo ir saulės rentgeno spindulių keliamos radiacijos rizikos, yra ir srautas. Daugiau apie tai vėliau.

Komiksas apie tai, kaip mokslininkai tyrinės Marsą kovodami su kosmine spinduliuote.

Jame nagrinėjami keli ateities tyrimų, siekiant apsaugoti astronautus nuo radiacijos, būdai, įskaitant vaistų terapiją, genų inžineriją ir žiemos miego technologijas. Autoriai taip pat pažymi, kad radiacija ir senėjimas žudo organizmą panašiai, ir teigia, kad kovos su vienu būdais taip pat gali veikti prieš kitą. Straipsnis su kovos šūkiu pavadinime: Viva la radioresistance! („Tegyvuoja atsparumas radiacijai!“) buvo paskelbtas žurnale „Oncotarget“.

„Kosmoso tyrinėjimų renesansas greičiausiai lems pirmąsias žmogaus misijas į Marsą ir giliąją erdvę. Tačiau norėdami išgyventi padidėjusios kosminės spinduliuotės sąlygomis, žmonės turės tapti atsparesni išoriniai veiksniai. Šiame straipsnyje mes siūlome metodiką, kaip pasiekti didesnį atsparumą radiacijai, atsparumą stresui ir atsparumą senėjimui. Kurdami strategiją subūrėme pirmaujančius mokslininkus iš Rusijos, taip pat NASA, Europos kosmoso agentūros, Kanados radiacijos centro ir daugiau nei 25 kitų centrų visame pasaulyje. Žemėje radiorezistencijos technologijos taip pat bus naudingos, ypač jei „ šalutinis poveikis„Bus sveikas ilgaamžiškumas“, – komentuoja MIPT docentas Aleksandras Žavoronkovas.

. " alt="Mes pasirūpinsime, kad radiacija netrukdytų žmonijai užkariauti kosmoso ir kolonizuoti Marsą. Mokslininkų dėka skrisime į Raudonąją planetą ir ten surengsime diskoteką bei kepsninę . " src="/sites/default/files/images_custom/2018/03/mars7.png">!}

Pasirūpinsime, kad radiacija netrukdytų žmonijai užkariauti kosmoso ir kolonizuoti Marsą. Mokslininkų dėka skrisime į Raudonąją planetą ir ten surengsime diskoteką bei kepsninę .

Erdvė prieš žmogų

"IN kosminis mastelis mūsų planeta yra tik mažas laivas, gerai apsaugotas nuo kosminė spinduliuotė. Žemės magnetinis laukas nukreipia saulės ir galaktikos įkrautas daleles ir taip žymiai sumažina radiacijos lygį planetos paviršiuje. Skrydžių į kosmosą dideliais atstumais metu ir kolonizuojant labai silpnus magnetinius laukus turinčias planetas (pavyzdžiui, Marsą), tokios apsaugos nebus, o astronautus ir kolonistus nuolat veiks įkrautų dalelių srautai su milžiniška energija. Tiesą sakant, žmonijos kosminė ateitis priklauso nuo to, kaip įveiksime šią problemą“, – mintimis dalijasi Federalinio medicinos biofizikos centro, pavadinto A. I. Burnazyano vardu, Eksperimentinės radiobiologijos ir radiacinės medicinos katedros vedėjas, Rusijos mokslų akademijos profesorius, Rusijos mokslų akademijos darbuotojas. inovacijų kūrimo laboratorija vaistai MIPT Andreyanas Osipovas.

Žmogus yra neapsaugotas nuo kosmoso pavojų: saulės spinduliuotės, galaktikos kosminiai spinduliai, magnetiniai laukai, radioaktyvioji Marso aplinka, radiacijos diržasŽemė, mikrogravitacija (nesvarumas).

Žmonija rimtai siekia kolonizuoti Marsą – „SpaceX“ žada pristatyti žmones į Raudonąją planetą jau 2024 m., tačiau kai kurios reikšmingos problemos vis dar neišspręstos. Taigi vienas iš pagrindinių pavojų astronautų sveikatai yra kosminė spinduliuotė. Jonizuojanti spinduliuotė pažeidžia biologines molekules, ypač DNR, todėl įvairių pažeidimų: nervų sistema, širdies ir kraujagyslių sistema ir, daugiausia, vėžiui. Mokslininkai siūlo suvienyti jėgas ir, naudojant naujausi pasiekimai biotechnologijos, padidinti žmogaus atsparumą spinduliuotei, kad jis galėtų užkariauti kosmoso platybes ir kolonizuoti kitas planetas.

Žmogaus gynyba

Kūnas turi būdų, kaip apsisaugoti nuo DNR pažeidimo ir jį ištaisyti. Mūsų DNR yra nuolat veikiama natūrali spinduliuotė, ir taip pat aktyvios formos deguonies (ROS), kurie susidaro normaliai kvėpuojant ląstelėms. Tačiau taisant DNR, ypač didelės žalos atveju, gali atsirasti klaidų. DNR pažeidimų kaupimasis laikomas viena iš pagrindinių senėjimo priežasčių, todėl radiacija ir senėjimas yra panašūs žmonijos priešai. Tačiau ląstelės gali prisitaikyti prie radiacijos. Įrodyta, kad nedidelė spinduliuotės dozė gali ne tik nepadaryti žalos, bet ir paruošti ląsteles didesnėms dozėms. Šiuo metu tarptautiniuose radiacinės saugos standartuose į tai neatsižvelgiama. Naujausi tyrimai rodo, kad yra tam tikras radiacijos slenkstis, žemiau kurio galioja principas „sunku treniruotėse, lengvas mūšyje“. Straipsnio autoriai mano, kad norint juos pradėti eksploatuoti, būtina ištirti radijo prisitaikymo mechanizmus.

Radiorezistencijos didinimo būdai: 1) genų terapija, multipleksinė genų inžinerija, eksperimentinė evoliucija; 2) biobankininkystė, regeneracinės technologijos, audinių ir organų inžinerija, sukeltas ląstelių atsinaujinimas, ląstelių terapija; 3) radioprotektoriai, geroprotektoriai, antioksidantai; 4) žiemos miegas; 5) deuteruotas organinių komponentų; 6) radiacijai atsparių žmonių medicininė atranka.

MIPT gyvenimo trukmės ir senėjimo genetikos laboratorijos vadovas, Rusijos mokslų akademijos narys korespondentas, daktaras biologijos mokslai Aleksejus Moskalevas paaiškina: „Mūsų ilgalaikiai mažų dozių poveikio tyrimai jonizuojanti spinduliuotė Pavyzdinių gyvūnų gyvenimo trukmė parodė, kad nedidelis žalingas poveikis gali stimuliuoti ląstelių ir organizmo gynybines sistemas (DNR atstatymas, šilumos šoko baltymai, negyvybingų ląstelių pašalinimas, įgimtas imunitetas). Tačiau kosmose žmonės susidurs su didesniu ir pavojingesniu radiacijos dozių diapazonu. Turime sukaupę didelę geroprotektorių duomenų bazę. Įgytos žinios rodo, kad daugelis jų veikia pagal aktyvavimo mechanizmą rezervinių pajėgumų, didina atsparumą stresui. Tikėtina, kad tokia stimuliacija padės būsimiems kosmoso kolonizatoriams.

Astronautų inžinerija

Be to, radiacinis atsparumas žmonėms skiriasi: vieni atsparesni spinduliuotei, kiti mažiau. Radiacijai atsparių asmenų medicininė atranka apima ląstelių mėginių paėmimą iš potencialių kandidatų ir visapusišką šių ląstelių radioadaptyvumo analizę. Į kosmosą skris tie, kurie atspariausi radiacijai. Be to, galima atlikti viso genomo tyrimus žmonėms, gyvenantiems vietovėse su aukšto lygio foninė spinduliuotė arba tie, kurie su juo susiduria pagal profesiją. Žmonių, kurie yra mažiau jautrūs vėžiui ir kitoms su radiacija susijusioms ligoms, genominiai skirtumai ateityje gali būti izoliuoti ir „įleisti“ astronautams naudojant šiuolaikiniai metodai genų inžinerija, pavyzdžiui, genomo redagavimas.

Yra keletas variantų, kuriems reikia įvesti genus, kad padidėtų radiorezistencija. Pirma, antioksidantų genai padės apsaugoti ląsteles nuo reaktyviųjų deguonies rūšių, kurias gamina radiacija. Kelios eksperimentinės grupės jau sėkmingai bandė sumažinti jautrumą spinduliuotei naudojant tokius transgenus. Tačiau šis metodas neišgelbės jūsų nuo tiesioginio radiacijos poveikio, tik nuo netiesioginio poveikio.

Galite įvesti genus baltymams, atsakingiems už DNR taisymą. Tokie eksperimentai jau buvo atlikti – kai kurie genai tikrai padėjo, o kai kurie padidino genomo nestabilumą, todėl ši sritis laukia naujų tyrimų.

Perspektyvesnis metodas yra radioprotekcinių transgenų naudojimas. Daugelis organizmų (pavyzdžiui, tardigradai) turi aukštas laipsnis radiorezistencija, o jei išsiaiškinsime, kokie genai ir molekuliniai mechanizmai už to slypi, juos galima paversti žmonėms naudojant genų terapiją. Norint nužudyti 50 % vėlyvųjų, reikia 1000 kartų didesnės radiacijos dozės nei mirtina žmonėms. Neseniai buvo atrastas baltymas, kuris, kaip manoma, yra vienas iš tokios ištvermės veiksnių – vadinamasis žalos slopintuvas Dsup. Eksperimento su žmogaus ląstelių linija metu paaiškėjo, kad Dsup geno įvedimas žalą sumažina 40 proc. Dėl to genas yra perspektyvus kandidatas apsaugoti žmones nuo radiacijos.

Kovotojo pirmosios pagalbos vaistinėlė

Vaistai, kurie padidina radiacinė apsauga organizmas vadinamas „radioprotektoriais“. Iki šiol yra tik vienas FDA patvirtintas radioprotektorius. Tačiau pagrindiniai signalizacijos keliai ląstelėse, kurios dalyvauja senatvinių patologijų procesuose, taip pat yra susijusios su atsaku į spinduliuotę. Remiantis tuo, geroprotektoriai – vaistai, mažinantys senėjimo greitį ir ilginantys gyvenimo trukmę – taip pat gali būti naudojami kaip radioprotektoriai. Remiantis Geroprotectors.org ir DrugAge duomenų bazėmis, yra daugiau nei 400 potencialių geroprotektorių. Autoriai mano, kad tai bus naudinga apsvarstyti esamų vaistų dėl gero ir radioprotekcinių savybių buvimo.

Kadangi jonizuojanti spinduliuotė taip pat veikia per reaktyviąsias deguonies rūšis, redokso absorberiai arba, paprasčiau tariant, antioksidantai, tokie kaip glutationas, NAD ir jo pirmtakas NMN, gali padėti susidoroti su spinduliuote. Atrodo, kad pastarieji žaidžia svarbus vaidmuo reaguojant į DNR pažeidimus, todėl yra labai svarbūs apsaugos nuo radiacijos ir senėjimo požiūriu.

Hipernacija žiemos miego metu

Netrukus po pirmųjų kosminių skrydžių pradžios Sovietų Sąjungos pagrindinis dizaineris kosmoso programa Sergejus Korolevas pradėjo vystytis ambicingas projektas pilotuojamas skrydis į Marsą. Jo idėja buvo ilgam laikui įgulą įjungti žiemos miego būsenoje. kosminės kelionės. Žiemos miego metu visi procesai organizme sulėtėja. Eksperimentai su gyvūnais rodo, kad tokioje būsenoje padidėja atsparumas ekstremaliems veiksniams: sumažėjusi temperatūra, mirtinos dozės radiacija, perkrovos ir pan. SSRS Marso projektas buvo uždarytas po Sergejaus Korolevo mirties. O šiuo metu europietiškas kosmoso agentūra dirba prie Auroros projekto, skirto skrydžiams į Marsą ir Mėnulį, kuriame svarstoma galimybė žiemoti astronautus. ESA mano, kad žiemos miegas užtikrins didesnį saugumą ilgalaikių automatinių skrydžių metu. Jei kalbėsime apie būsimą kosmoso kolonizaciją, lengviau transportuoti ir apsaugoti nuo radiacijos užšaldytų lytinių ląstelių banką, o ne „pasiruošusių“ žmonių populiaciją. Bet to, aišku, artimiausiu metu nebus ir galbūt iki to laiko radijo apsaugos metodai bus pakankamai išvystyti, kad žmonės nebijotų kosmoso.

Sunkioji artilerija

Visi organiniai junginiai turi anglies-vandenilio jungtis (C-H). Tačiau galima susintetinti junginius, kuriuose vietoj vandenilio yra deuterio – sunkesnio vandenilio analogo. Dėl didesnė masė ryšiai su deuteriu nutrūksta sunkiau. Tačiau kūnas sukurtas dirbti su vandeniliu, todėl per daug vandenilio pakeitus deuteriu, tai gali sukelti blogų pasekmių. Įvairiuose organizmuose įrodyta, kad deuteruoto vandens pridėjimas prailgina gyvenimo trukmę ir turi priešvėžinį poveikį, tačiau daugiau nei 20 % deuteruoto vandens maiste pradeda daryti toksinį poveikį. Straipsnio autoriai mano, kad reikia atlikti ikiklinikinius tyrimus ir ieškoti saugumo slenksčio.

Įdomi alternatyva – ne vandenilį, o anglį pakeisti sunkesniu analogu. 13 C yra tik 8% sunkesnis nei 12 C, o deuteris yra 100% sunkesnis už vandenilį – tokie pokyčiai bus ne tokie kritiški organizmui. Tačiau šis metodas neapsaugos nuo N-H tarpas ir O-H ryšiai, laikantys DNR bazes kartu. Be to, 13 C gamyba šiuo metu yra labai brangi. Tačiau, jei gamybos sąnaudas pavyks sumažinti, anglies pakeitimas galėtų suteikti papildomą žmogaus apsaugą nuo kosminės spinduliuotės.

"Problema radiacinė sauga dalyvių kosminės misijos labai priklauso klasei sudėtingos problemos, kurių negalima išspręsti per vieną mokslo centras ar net visą šalį. Būtent dėl ​​šios priežasties nusprendėme suburti specialistus iš pirmaujančių Rusijos ir viso pasaulio centrų, kad sužinotume ir įtvirtintume jų viziją, kaip išspręsti šią problemą. Visų pirma, tarp Rusijos straipsnio autorių yra mokslininkų iš FMBC, pavadintų vardu. A.I. Burnazyan, Rusijos mokslų akademijos Biomedicinos problemų institutas, MIPT ir kitos visame pasaulyje žinomos institucijos. Vykdant projektą daugelis jo dalyvių susitiko pirmą kartą ir dabar planuoja tęsti pradėtus bendrus tyrimus“, – apibendrina projekto koordinatorius, radiobiologas Ivanas Ozerovas, Ląstelių signalizacijos kelių analizės grupės vadovas. „Skolkovo“ startuolio „Insilico“.

Dizainerė Elena Khavina, MIPT spaudos tarnyba