Maa on kõigi elusolendite ainulaadne häll. Atmosfääri ja magnetväljaga kaitstuna ei saa me mõelda kiirgusohtudele, välja arvatud nendele, mida loome oma kätega. Kuid kõik kosmoseuuringute projektid - nii lähedal kui ka kaugemal - satuvad alati vastu kiirgusohutuse probleemile. Kosmos on elu suhtes vaenulik. Meid sinna ei oodata.
Rahvusvahelise kosmosejaama orbiiti on mitu korda tõstetud ja nüüd on selle kõrgus üle 400 km. Seda tehti selleks, et viia lendav laboratoorium eemale tihedatest atmosfäärikihtidest, kus gaasimolekulid siiski üsna märgatavalt lendu aeglustavad jaam kaotab kõrgust. Selleks, et orbiiti liiga tihti ei parandataks, oleks hea jaam veelgi kõrgemale tõsta, kuid seda ei saa teha. Alumine (prooton) kiirgusvöö algab Maast umbes 500 km kaugusel. Pikk lend mis tahes kiirgusvöö sees (ja neid on kaks) on meeskondadele katastroofiline.
Kosmonaut-likvideerija
Sellest hoolimata ei saa öelda, et kõrgusel, kus ISS praegu lendab, pole kiirgusohutusprobleeme. Esiteks on Atlandi lõunaosas nn Brasiilia ehk Atlandi lõunaosas magnetiline anomaalia. Siin näib Maa magnetväli vajuvat ja koos sellega osutub madalam kiirgusrihm pinnale lähemale. Ja ISS puudutab seda endiselt, lendades selles piirkonnas.
Teiseks ähvardab kosmoses viibivat inimest galaktiline kiirgus - laetud osakeste voog, mis kihutab igast suunast ja tohutu kiirusega, mille tekitavad supernoova plahvatused või pulsarite, kvasaride ja muude anomaalsete tähekehade aktiivsus. Mõnda neist osakestest hoiab Maa magnetväli (mis on üks kiirgusrihmade moodustamise tegureid), teine osa kaotab energia kokkupõrkel atmosfääri gaasimolekulidega. Midagi jõuab Maa pinnale, nii et väike radioaktiivne taust on meie planeedil absoluutselt kõikjal. Keskmiselt saab Maal elav inimene, kes ei tegele kiirgusallikatega, aastas doosi 1 millisievert (mSv). ISS-i astronaut teenib 0,5–0,7 mSv. Iga päev!
Kiirgusvööd
Reklaamvideo:
Maa kiirgusvööd on magnetosfääri piirkonnad, kuhu kogunevad suure energiaga laetud osakesed. Sisemine vöö koosneb peamiselt prootonitest, välimine koosneb elektronidest. 2012. aastal avastas NASA satelliit veel ühe vöö, mis asub kahe teadaoleva vahel.
"Võib teha huvitava võrdluse," ütleb Venemaa Teaduste Akadeemia biomeditsiiniliste probleemide instituudi kosmonautide kiirgusohutuse osakonna juhataja Vjatšeslav Šurshakov. - Tuumaelektrijaama töötaja aastaseks lubatud doosiks loetakse 20 mSv - 20 korda rohkem kui tavaline inimene saab. Hädaolukorra lahendamise spetsialistide, nende spetsiaalselt koolitatud inimeste puhul on maksimaalne aastane annus 200 mSv. See on juba 200 korda rohkem kui tavaline annus ja … praktiliselt sama, mis astronaudil, kes on aasta aega ISS-is töötanud”.
Praegu on meditsiinis kehtestatud tõsiste terviseprobleemide vältimiseks maksimaalne annusepiirang, mida ei saa inimese elu jooksul ületada. See on 1000 mSv ehk 1 Sv. Seega saab isegi oma standarditega tuumaelektrijaama töötaja töötada viiskümmend aastat vaikselt, muretsemata millegi pärast. Kosmonaut seevastu ammendab oma piiri vaid viie aasta pärast. Kuid isegi kui ta on lennanud neli aastat ja saanud oma seadusliku 800 mSv, ei lubata teda vaevalt uuele, ühe aasta pikkusele lennule, sest ähvardab piir ületada.
„Teine kiirgusohu tegur kosmoses, - selgitab Vjatšeslav Šurshakov, - on Päikese aktiivsus, eriti nn prootonite emissioon. Lühikese aja jooksul väljutamise hetkel võib ISS-i astronaut saada täiendavalt 30 mSv. On hea, et päikese prootonite sündmusi juhtub harva - 1–2 korda 11-aastase päikese aktiivsuse tsükli jooksul. On halb, et need protsessid toimuvad stohhastiliselt, juhuslikus järjekorras ja neid on raske ennustada. Ma ei mäleta sellist, et meid oleks teadus eelseisva vabastamise eest ette hoiatanud. Tavaliselt see nii ei ole. ISS-i dosimeetrid näitavad järsku fooni suurenemist, kutsume Päikesele eksperdid ja saame kinnituse: jah, meie tähe tegevus on anomaalne. Just selliste äkiliste päikese prootoni sündmuste tõttu ei saa me kunagi täpselt teadamillise annuse kosmonaut lennult kaasa toob."
Hullunud osakesed
Marsile suunduvate meeskondade kiirgusprobleemid algavad Maalt. Sada või enam tonni kaaluvat laeva tuleb madalal orbiidil pikka aega kiirendada ja osa sellest trajektoorist möödub kiirgusvööde sisemusest. Need pole tunnid, vaid päevad ja nädalad. Edasi - ületades magnetosfääri ja galaktilise kiirguse algsel kujul, on palju raskeid laetud osakesi, mille mõju Maa magnetvälja "vihmavarju" all on vähe tunda.
"Probleem seisneb selles," ütleb Vjatšeslav Šurshakov, "et osakeste mõju inimkeha kriitilistele organitele (näiteks närvisüsteemile) on tänapäeval vähe uuritud. On võimalik, et kiirgus põhjustab astronaudil mälu kaotuse, põhjustab ebanormaalseid käitumisreaktsioone ja agressiivsust. Ja on väga tõenäoline, et need mõjud ei sõltu annusest. Kuni pole piisavalt andmeid elusorganismide olemasolu kohta väljaspool Maa magnetvälja, on pikkadele kosmoseretkedele minek väga riskantne."
Kui kiirgusohutuse eksperdid soovitavad kosmoseaparaatide disaineritel suurendada bioohutust, vastavad nad pealtnäha üsna ratsionaalsele küsimusele: „Mis probleem on? Kas keegi kosmonautidest suri kiirgushaigusesse? Paraku pole pardal saadud kiirgusdoosid isegi tuleviku tähelaevad, kuid tavaline ISS, kuigi need sobivad standarditesse, pole sugugi kahjutud. Millegipärast ei kurtnud Nõukogude kosmonaudid kunagi oma nägemise üle - ilmselt kartsid nad oma karjääri pärast, kuid Ameerika andmed näitavad selgelt, et kosmiline kiirgus suurendab katarakti, läätse läbipaistmatuse riski. Astronautide vereanalüüsid näitavad pärast iga kosmoselendu lümfotsüütide kromosomaalsete aberratsioonide suurenemist, mida meditsiinis peetakse kasvaja markeriks. Üldiselt jõuti järeldusele, etet 1 Sv lubatud annuse saamine elu jooksul lühendab eluiga keskmiselt kolme aasta võrra.
Kuu riskid
"Kuu vandenõu" pooldajate üks "tugevatest" argumentidest on väide, et kiirgusvööde ületamine ja Kuul viibimine, kus magnetvälja pole, põhjustaks astronautide kiirgushaigusse vältimatut surma. Ameerika astronaudid pidid tõesti ületama Maa kiirgusvööd - prootoneid ja elektroonilisi. Kuid see juhtus vaid paar tundi ja Apollo meeskondade missioonide käigus saadud doosid osutusid märkimisväärseteks, kuid võrreldavateks ISS-i vanameistrite poolt saadud annustega. "Muidugi, ameeriklastel vedas," ütleb Vjatšeslav Šurshakov, "ei juhtunud nende lendude ajal ühtegi päikese prootoni sündmust. Kui see juhtuks, saaksid astronaudid subletaaldoose - mitte 30 mSv, vaid 3 Sv.
Tee rätikud märjaks
"Meie, kiirgusohutuse valdkonna spetsialistid," ütleb Vjatšeslav Šurshakov, "nõuame meeskondade kaitse tugevdamist. Näiteks ISS-is on kõige haavatavamad astronautide kajutid, kus nad puhkavad. Täiendavat massi seal ei ole ja ainult mitme millimeetri paksune metallsein eraldab inimest maailmaruumist. Kui me vähendame seda barjääri radioloogias aktsepteeritud veekvivalendini, on see ainult 1 cm vett. Võrdluseks: Maa atmosfäär, mille all peitume kiirguse eest, on võrdne 10 m veega. Hiljuti tegime ettepaneku kaitsta astronautide kajuteid täiendava veega immutatud rätikute ja salvrätikute kihiga, mis vähendaks oluliselt kiirguse mõju. Kiirguse eest kaitsmiseks töötatakse välja ravimeid, ehkki neid ISS-is veel ei kasutata. Võib olla,tulevikus suudame meditsiini ja geenitehnoloogia meetodeid kasutades parandada inimese keha nii, et selle kriitilised elundid oleksid kiiritustegurite suhtes vastupidavamad. Kuid igal juhul võib teaduse tähelepanuta sellele probleemile tähelepanu pöörata unustada kauged kosmoselennud."
Oleg Makarov
