मंगल ग्रह के अंतरिक्ष यात्रियों को विकिरण से बचाने की नासा की योजना

आर्टेमिस I मिशन, जिसने हाल ही में चंद्रमा के चारों ओर एक ऐतिहासिक परीक्षण उड़ान पूरी की, उसमें कोई भी अंतरिक्ष यात्री नहीं था - लेकिन इसमें दो बहुत ही अंतरिक्ष यात्री थे विशेष यात्री: हेल्गा और ज़ोहर, अत्यधिक शारीरिक रूप से विस्तृत डमी टॉरोस की एक जोड़ी, जिनमें से एक ने एक विशेष विकिरण ढाल बनियान पहनी थी यात्रा। उनका मिशन? गहरे अंतरिक्ष में विकिरण जोखिम को मापें और निर्धारित करें कि क्या बनियान अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष के अनदेखे खतरों से बचाने में मदद कर सकती है।

अंतरिक्ष विकिरण के खतरे और अंतरिक्ष यात्रियों को इससे कैसे बचाया जाए, इसके बारे में अधिक जानने के लिए, हमने बनियान बनाने वाली कंपनी के सीईओ से बात की। स्टेमराड, साथ ही सेवानिवृत्त नासा अंतरिक्ष यात्री स्कॉट केली, अंतरिक्ष स्टेशन मिशन के एक अनुभवी, जो अंतरिक्ष यात्री पर शोध में अपनी भूमिका के लिए जाने जाते हैं। स्वास्थ्य।

विकिरण के अनदेखे खतरे

यहां पृथ्वी पर, हम ग्रह के मैग्नेटोस्फीयर द्वारा खतरनाक विकिरण से सुरक्षित हैं। पृथ्वी के चारों ओर का चुंबकीय क्षेत्र विकिरण को वैन एलन बेल्ट नामक दो क्षेत्रों में फँसाता है, जिससे यह सतह पर हमारे लिए सुरक्षित हो जाता है। लेकिन जब अंतरिक्ष यात्री पृथ्वी की निचली कक्षा से आगे जाते हैं, क्योंकि उन्हें चंद्रमा (और मंगल जैसे सौर मंडल के अन्य संभावित स्थानों) पर जाना होता है, तो वे खतरनाक विकिरण के संपर्क में आते हैं।

दीर्घावधि में, इस विकिरण के संपर्क में - जिसमें सूर्य से आवेशित कण होते हैं जिन्हें सौर कहा जाता है हवाएं, कोरोनल मास इजेक्शन में निकले कण और कॉस्मिक किरणें - विभिन्न प्रकार के स्वास्थ्य को जन्म दे सकती हैं समस्या। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि विकिरण के संपर्क से यह संभावना बढ़ जाती है कि किसी को कैंसर या विभिन्न अपक्षयी रोग विकसित होंगे। इसीलिए नासा और अन्य अंतरिक्ष एजेंसियों के पास इस बात की सीमा है कि एक अंतरिक्ष यात्री अपने जीवनकाल में कितने विकिरण के संपर्क में आ सकता है।

अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन जैसे कक्षीय वातावरण में अंतरिक्ष यात्रियों को एक्सपोज़र का अनुभव होता है चंद्रमा की यात्रा पर उन्हें जो अनुभव हुआ होगा उससे बहुत कम, लेकिन यह अभी भी चालक दल को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त है। "कभी-कभी आप ब्रह्मांडीय किरणों को अपने नेत्रगोलक से टकराते हुए देख सकते हैं, और आपको एहसास होता है कि यह विकिरण है और यह भी गुजर रहा है आपके शरीर के साथ-साथ आपकी आँखें भी,” स्कॉट केली ने कहा, जिन्होंने अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर कई मिशनों में काम किया है (आईएसएस)। "तो यह कुछ ऐसा है जिसके बारे में आप जानते हैं।"

मैग्नेटोस्फीयर से परे उद्यम करना

नासा की मनुष्यों को चंद्रमा पर वापस भेजने और अंततः मंगल ग्रह पर एक चालक दल मिशन भेजने की योजना के साथ, विकिरण जोखिम का मुद्दा एक बड़ी चिंता का विषय है। अपोलो कार्यक्रम के तहत चंद्रमा पर पिछले मिशन केवल कुछ दिनों तक चले थे, और अंतरिक्ष यात्री थे सौभाग्यशाली हूं कि उस समय विकिरण स्तर बढ़ाने वाली किसी भी सौर कण घटना का अनुभव नहीं हुआ दूर। लेकिन हफ्तों या महीनों तक चलने वाले मिशनों के लिए, हमें अंतरिक्ष यात्रियों को विकिरण से बचाने के लिए एक समाधान की आवश्यकता है।

यहीं पर एस्ट्रोरेड बनियान आती है। हाइड्रोजन-समृद्ध पॉलिमर सामग्री से बना, बनियान श्रोणि और धड़ को ढकता है, और सबसे कमजोर अंगों को सौर विकिरण से बचाता है। यह आश्चर्यजनक लग सकता है कि विकिरण सुरक्षा केवल शरीर के कुछ हिस्सों पर ही लागू की जा सकती है, और स्टेमराड के सीईओ ओरेन मिल्सटीन ने कहा कि अंतरिक्ष उद्योग के जिन लोगों के सामने उन्होंने यह विचार रखा, उनमें से कई लोग आश्चर्यचकित रह गए बहुत। लेकिन पूरे शरीर की सुरक्षा अविश्वसनीय रूप से बोझिल होगी, और सबसे अच्छी सुरक्षा वह होगी जिसे अंतरिक्ष यात्री वास्तव में पहन सकते हैं और फिर भी अपना काम कर सकते हैं।

सब कुछ या कुछ नहीं दृष्टिकोण के बजाय, चयनात्मक सुरक्षा प्रभावशीलता और व्यावहारिकता को संतुलित कर सकती है। यदि आप फेफड़े या स्तन ऊतक जैसे कुछ सबसे कमजोर अंगों की रक्षा कर सकते हैं, तो आप लोगों को उन पर अत्यधिक दबाव डाले बिना सुरक्षित रखने में मदद कर सकते हैं।

संचयी जोखिमों की संकल्पना करना

मनुष्य के रूप में, हम अक्सर संचयी प्रक्रिया की तुलना में तत्काल खतरे के संदर्भ में जोखिम के बारे में सोचने के अधिक आदी होते हैं। उड़ान के डर और धूम्रपान जैसे दीर्घकालिक स्वास्थ्य खतरों के बारे में हमारी सोच के बीच अंतर के बारे में सोचें। और जब अंतरिक्ष की बात आती है, तो रॉकेट के विफल होने या अंतरिक्ष यान के विस्फोट के संदर्भ में खतरों के बारे में सोचना स्वाभाविक है, और संचयी विकिरण जोखिम कैसा दिखता है इसकी कल्पना करना कठिन है।

संचयी जोखिम को कम करने के प्रमुख तरीकों में से एक ऐसी सुरक्षा बनाना है जो कुछ सुरक्षा प्रदान करने के लिए काफी अच्छी हो लेकिन साथ ही, महत्वपूर्ण रूप से इतनी आरामदायक हो कि अंतरिक्ष यात्री इसे पहन सकें। केली ने कहा, "हम कुछ ऐसा चाहते हैं जो न केवल आपकी रक्षा करे, बल्कि कुछ ऐसा हो जिसे आप पहनना चाहें।" वह स्टेमराड के सलाहकार बोर्ड के सदस्य हैं और उन्हें अंतरिक्ष यात्रियों के सामने आने वाली स्वास्थ्य संबंधी समस्याओं की विशेष समझ है क्योंकि वह इसका हिस्सा थे। नासा का अभूतपूर्व जुड़वां अध्ययन मानव शरीर पर अंतरिक्ष उड़ान के प्रभाव पर।

एक बनियान शरीर के हिस्सों की रक्षा करता है और मुक्त गति की अनुमति देता है। और यह तब भी प्रभावी हो सकता है जब इसे केवल कुछ समय के लिए ही पहना जाए, जैसा कि मिल्स्टीन ने बताया: "उपयोग की अवधि के संदर्भ में यह सब कुछ नहीं है या बिल्कुल भी नहीं है। आप उत्पाद का उपयोग केवल 70 प्रतिशत समय के लिए कर सकते हैं और यह अभी भी बहुत फायदेमंद होगा। आप इसे स्नान करने या व्यायाम जैसी कठिन गतिविधियाँ करने के लिए उतार सकते हैं। क्योंकि विकिरण एक संचयी चीज़ है।"

एर्गोनॉमिक्स का महत्व

अंतरिक्ष उड़ान में बनियान के व्यावहारिक होने के लिए, अंतरिक्ष यात्रियों को इसे पहनकर स्वतंत्र रूप से घूमने में सक्षम होना चाहिए। एस्ट्रोरेड का आईएसएस पर पांच अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा परीक्षण किया गया है, जिन्होंने इसे अपने नियमित कर्तव्यों के दौरान दिन-रात पहना था, यह देखने के लिए कि क्या इससे उनकी गतिविधियों में कोई बाधा आती है।

मिल्स्टीन ने कहा, "खाने और सोने जैसी कई महत्वपूर्ण चीजों के लिए - ऐसी चीजें जिनमें बहुत समय लगता है - बनियान ठीक थी।" हालाँकि, बनियान ने उनकी बाहों को ऊपर उठाने जैसी कुछ गतिविधियों में बाधा उत्पन्न की, जिससे मालवाहक वाहन को उतारने जैसे कार्य अधिक कठिन हो गए।

केली ने कहा, "मालवाहक वाहन को उतारना चुनौतीपूर्ण है क्योंकि सब कुछ तैरता है।" "जब आप एक बैग से ढेर सारा सामान निकाल रहे होते हैं और आप बैग खोलते हैं और वे सभी तैरने लगते हैं और आपको उसे संभालना होता है, यह एक चुनौती बन जाती है।” उन्होंने कहा कि चुनौती अधिकतर मानसिक थी, क्योंकि इसमें अंतरिक्ष यात्रियों को बेहद सावधान रहने की आवश्यकता होती है व्यवस्थित. लेकिन आंदोलन में कोई भी बाधा पहले से ही कठिन कार्य को कठिन बना देगी।

केली ने कहा, "माइक्रोग्रैविटी लगभग हर काम को कठिन बना देती है।"

सुरक्षा का त्याग किए बिना बनियान को यथासंभव लचीला बनाने के लिए, इसे अलग-अलग गहराई के हजारों हेक्सागोन्स से बनाया जाता है जिन्हें एक जाल में फिट किया जाता है। यह कुछ क्षेत्रों को दूसरों की तुलना में अधिक सघन सुरक्षा प्रदान करता है (जैसे कि फेफड़ों पर अधिक सुरक्षा) जबकि यह अभी भी गतिशीलता की अनुमति देने के लिए पर्याप्त लचीला है। बनियान वर्तमान में पुरुष और महिला शरीर के लिए दो आकारों में आता है, लेकिन एक मॉड्यूलर की भी योजना है ऐसी प्रणाली जो अधिक भिन्न आकार को समायोजित करने के लिए बनियान को छोटा या लंबा करने की अनुमति देगी शव.

वास्तविक दुनिया के परिदृश्य में सुरक्षा का परीक्षण

आईएसएस पर एस्ट्रोरेड पर किए गए परीक्षण अंतरिक्ष यात्रियों के लिए बनियान के आराम और फिट को समझने के लिए थे, लेकिन उन्होंने अवरुद्ध विकिरण की मात्रा का आकलन नहीं किया। इसके लिए, बनियान की प्रभावशीलता का परीक्षण करने का सबसे अच्छा तरीका इसे वास्तविक चालक दल के मिशन के बराबर स्थिति में देखना है।

यही कारण है कि आर्टेमिस I मिशन, जिसे हटा दिया गया था, में दो डमी हेल्गा और ज़ोहर शामिल थे जो धड़ के आकार के हैं और डिटेक्टरों से भरे हुए हैं। दो धड़ आने वाले विकिरण कणों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, और एक बनियान पहनेगा ताकि टीमें यह देख सकें कि इस विकिरण को रोकने में बनियान कितना प्रभावी है। पृथ्वी से चंद्रमा के चारों ओर और वापसी की 25-दिवसीय उड़ान में, वे उसी विकिरण वातावरण के संपर्क में आएंगे जो अंतरिक्ष यात्री भविष्य के मिशनों में होंगे।

"पहली बार, हम गहरे अंतरिक्ष में विकिरण की खुराक और शरीर में विकिरण के प्रवेश को मापने में सक्षम होने जा रहे हैं - कुछ ऐसा जो पहले कभी नहीं किया गया है। और साथ ही, एक संभावित प्रतिउपाय को मान्य करें,' मिलस्टीन ने कहा। "यह गहरे अंतरिक्ष में अंग स्तर पर विकिरण के प्रति मानव संवेदनशीलता के बारे में डेटा का खजाना होने जा रहा है।"

एस्ट्रोरेड का ध्यान आयनीकृत विकिरण से बचाव पर है क्योंकि यह मानव स्वास्थ्य के लिए सबसे खतरनाक है। लेकिन यह परीक्षण यह भी दिखाएगा कि क्या बनियान एक अन्य प्रकार के विकिरण, जिसे गैलेक्टिक कॉस्मिक किरणें कहा जाता है, को रोकने में प्रभावी है। इस पृष्ठभूमि विकिरण को रोकना मुश्किल है, इसलिए लाभ केवल मामूली होगा, लेकिन भविष्य के सुरक्षा उपायों के लिए यह सभी उपयोगी डेटा है।

जोखिम प्रबंधन का मनोविज्ञान

अंतरिक्ष की खोज हमेशा कुछ जोखिम के साथ आती है, और अंतरिक्ष यात्रियों को इस वास्तविकता को अपनी नौकरी के हिस्से के रूप में विभाजित करना सिखाया जाता है। केली ने समझाया, "आपको अपने काम और उन चीज़ों पर ध्यान केंद्रित करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है जिन्हें आप नियंत्रित कर सकते हैं, और बाकी सभी चीज़ों को अनदेखा कर सकते हैं।" "आप जोखिम से अवगत हैं लेकिन आप इसे आपको अक्षम नहीं होने देंगे।"

विकिरण उन अनेक जोखिमों में से एक है जिनसे अंतरिक्ष यात्री जूझते हैं। हालाँकि, प्रक्षेपण विफलताओं जैसे तात्कालिक जोखिमों के विपरीत, विकिरण "यह अज्ञात जोखिम है," केली ने कहा। "यह एक स्थायी जोखिम है जिसके लिए आप अपने शेष जीवन के लिए स्वयं को उजागर कर रहे हैं।"

अंतरिक्ष एजेंसियों का यह नैतिक दायित्व है कि वे अपने अंतरिक्ष यात्रियों को तात्कालिक जोखिमों और दीर्घकालिक स्वास्थ्य प्रभावों दोनों के संदर्भ में यथासंभव सुरक्षित रखें। चंद्रमा पर आर्टेमिस मिशनों के लिए और भविष्य में चालक दल के अन्वेषणों के लिए, विकिरण सुरक्षा इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा होगी।

केली के लिए, जोखिम प्रबंधन के प्रति उनके दृष्टिकोण की कुंजी संतुलन है, जिसमें उन जोखिमों को कम करना शामिल है जिनसे निपटा जा सकता है और उन जोखिमों को संभालना शामिल है जिनसे नहीं निपटा जा सकता। उन्होंने कहा, "हम इसे यथासंभव तर्कसंगत तरीके से सुरक्षित बनाते हैं।" "यदि आप चाहते हैं कि चीज़ें 100% सुरक्षित रहें, तो आप अपना घर कभी नहीं छोड़ेंगे।"

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