NASA-ს გეგმა მარსის ასტრონავტების რადიაციისგან დასაცავად

არტემიდა I-ის მისიას, რომელმაც ახლახან დაასრულა ისტორიული სატესტო ფრენა მთვარის ირგვლივ, არ ჰყავდა ასტრონავტები - მაგრამ ჰყავდა ორი ძალიან სპეციალური მგზავრები: ჰელგა და ზოჰარი, ძალიან ანატომიურად დეტალური მოჩვენებითი ტორსი, რომელთაგან ერთს ეცვა სპეციალური რადიაციული დამცავი ჟილეტი. მოგზაურობა. მათი მისია? გაზომეთ რადიაციის ექსპოზიცია ღრმა სივრცეში და დაადგინეთ, შეუძლია თუ არა ჟილეტი ასტრონავტების დაცვას კოსმოსის უხილავი საფრთხისგან.

კოსმოსური რადიაციის საფრთხის შესახებ მეტის გასაგებად და როგორ დავიცვათ ასტრონავტები მისგან, ვესაუბრეთ კომპანიის აღმასრულებელ დირექტორს, რომელიც ჟილეტს აწარმოებს, StemRad, ისევე როგორც ნასას გადამდგარი ასტრონავტი სკოტ კელი, კოსმოსური სადგურის მისიების ვეტერანი, რომელიც ცნობილია თავისი როლით ასტრონავტების კვლევაში. ჯანმრთელობა.

რადიაციის უხილავი საფრთხეები

აქ, დედამიწაზე, ჩვენ დაცულნი ვართ საშიში გამოსხივებისგან პლანეტის მაგნიტოსფერო. დედამიწის ირგვლივ არსებული მაგნიტური ველი აკავებს რადიაციას ორ უბანში, რომელსაც უწოდებენ ვან ალენის სარტყლებს, რაც მას უსაფრთხოს ხდის ჩვენთვის ზედაპირზე. მაგრამ როდესაც ასტრონავტები დედამიწის დაბალ ორბიტას სცილდებიან, რადგან მათ უნდა მოინახულონ მთვარე (და მზის სისტემის სხვა პოტენციური ადგილები, როგორიცაა მარსი), ისინი ექვემდებარებიან სახიფათო რადიაციას.

გრძელვადიან პერსპექტივაში, ამ გამოსხივების ზემოქმედება - რომელიც შედგება მზის დამუხტული ნაწილაკებისგან, რომელსაც ეწოდება მზის. ქარები, კორონალური მასის გამოდევნისას გამოდევნილი ნაწილაკები და კოსმოსური სხივები - შეიძლება გამოიწვიოს ჯანმრთელობის მრავალფეროვნება პრობლემები. რაც მთავარია, რადიაციის ზემოქმედება ზრდის იმის ალბათობას, რომ ვინმეს განუვითარდეს კიბო ან სხვადასხვა დეგენერაციული დაავადებები. სწორედ ამიტომ, NASA-ს და სხვა კოსმოსურ სააგენტოებს აქვთ შეზღუდული რადიაციის ზემოქმედება ასტრონავტმა სიცოცხლის განმავლობაში.

ასტრონავტების ექსპოზიციის გამოცდილება ორბიტალურ გარემოში, როგორიცაა საერთაშორისო კოსმოსური სადგური გაცილებით ნაკლებს, ვიდრე ისინი განიცდიან მთვარეზე მოგზაურობისას, მაგრამ ეს მაინც საკმარისია ეკიპაჟზე ზემოქმედებისთვის. ”ზოგჯერ შეგიძლიათ დაინახოთ კოსმოსური სხივები, რომლებიც თქვენს თვალის კაკლს ეცემა და ხვდებით, რომ ეს არის რადიაცია და ის ასევე გადის შენი სხეული ისევე როგორც შენი თვალები“, - თქვა სკოტ კელიმ, რომელიც ემსახურებოდა მრავალ მისიას საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე (ISS). ”ასე რომ, ეს არის ის, რაც თქვენ იცით.”

გაშვება მაგნიტოსფეროს მიღმა

NASA-ს გეგმების გათვალისწინებით, რომ ადამიანები მთვარეზე დააბრუნონ და საბოლოოდ მარსზე ეკიპაჟის მისია გაგზავნონ, რადიაციის ზემოქმედების საკითხი დიდი შეშფოთებაა. აპოლოს პროგრამის ფარგლებში მთვარეზე წინა მისიები სულ რამდენიმე დღე გაგრძელდა და ასტრონავტები იყვნენ გაგვიმართლა, რომ არ განიცადეს რაიმე მზის ნაწილაკების მოვლენა, რამაც გაზარდა რადიაციის დონე იმ დროს მოშორებით. მაგრამ მისიებისთვის, რომელიც გრძელდება კვირების ან თუნდაც თვეების განმავლობაში, ჩვენ გვჭირდება გამოსავალი, რათა დავიცვათ ასტრონავტები რადიაციისგან.

სწორედ აქ შემოდის AstroRad-ის ჟილეტი. წყალბადით მდიდარი პოლიმერული მასალისგან დამზადებული ჟილეტი ფარავს მენჯსა და ტანს, იცავს ყველაზე დაუცველ ორგანოებს მზის რადიაციისგან. შეიძლება გასაკვირი ჩანდეს, რომ რადიაციული დაცვა შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხეულის მხოლოდ გარკვეულ ნაწილებზე და StemRad-ის აღმასრულებელმა დირექტორმა ორენ მილშტეინმა თქვა, რომ ბევრი მათგანი კოსმოსურ ინდუსტრიაში, ვისზეც მან წამოაყენა იდეა, გაოცებული იყო. ძალიან. მაგრამ სხეულის სრული დაცვა წარმოუდგენლად შრომატევადი იქნება და საუკეთესო დაცვა იქნება ის, რაც ასტრონავტებს რეალურად ატარებენ და მაინც ასრულებენ თავიანთ საქმეს.

ყველა ან არაფერი მიდგომის ნაცვლად, შერჩევით დაცვას შეუძლია დააბალანსოს ეფექტურობა და პრაქტიკულობა. თუ თქვენ შეგიძლიათ დაიცვათ ზოგიერთი ყველაზე დაუცველი ორგანო, როგორიცაა ფილტვები ან მკერდის ქსოვილი, შეგიძლიათ დაეხმაროთ ადამიანების უსაფრთხოებას მათი ზედმეტი დატვირთვის გარეშე.

კუმულაციური რისკების კონცეპტუალიზაცია

როგორც ადამიანები, ჩვენ ხშირად უფრო მიჩვეულები ვართ ვიფიქროთ რისკზე უშუალო საფრთხის თვალსაზრისით, ვიდრე კუმულაციური პროცესი. იფიქრეთ განსხვავებაზე ფრენის შიშსა და იმაზე, თუ როგორ ვფიქრობთ ჯანმრთელობის გრძელვადიან საფრთხეებზე, როგორიცაა მოწევა. და როცა საქმე კოსმოსს ეხება, ბუნებრივია ვიფიქროთ საფრთხეებზე რაკეტების მარცხის ან კოსმოსური ხომალდის აფეთქების თვალსაზრისით და უფრო რთული წარმოსადგენია, როგორ გამოიყურება კუმულაციური რადიაციის ექსპოზიცია.

კუმულაციური ექსპოზიციის შემცირების ერთ-ერთი მთავარი გზაა ისეთი დაცვის შექმნა, რომელიც საკმარისად კარგია გარკვეული დაცვის უზრუნველსაყოფად, მაგრამ ასევე, სასიცოცხლოდ კომფორტული, რომ ასტრონავტები ატარებენ მას. ”ჩვენ გვინდა რაღაც, რაც არა მხოლოდ დაგიცავს, არამედ იქნება ის, რისი ტარებაც მოგინდებათ”, - თქვა კელიმ. ის არის StemRad-ის მრჩეველთა საბჭოს წევრი და განსაკუთრებით კარგად ესმის ასტრონავტების ჯანმრთელობის პრობლემების შესახებ, რადგან ის იყო ნაწილი. NASA-ს ინოვაციური ტყუპი კვლევა ადამიანის სხეულზე კოსმოსური ფრენის ზემოქმედებაზე.

ჟილეტი იცავს სხეულის ნაწილებს, ხოლო თავისუფალ მოძრაობას იძლევა. და ეს შეიძლება იყოს ეფექტური მაშინაც კი, თუ ის მხოლოდ ზოგიერთ დროს არის ნახმარი, როგორც მილშტეინმა აღნიშნა: ”ეს არ არის ყველა ან არცერთი გამოყენების ხანგრძლივობის თვალსაზრისით. თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ პროდუქტი დროის მხოლოდ 70 პროცენტში და ის მაინც ძალიან სასარგებლო იქნება. შეგიძლიათ მოიხსნათ შხაპის მისაღებად ან ისეთი დაძაბული აქტივობების შესასრულებლად, როგორიცაა ვარჯიში. რადგან რადიაცია არის კუმულაციური რამ. ”

ერგონომიკის მნიშვნელობა

იმისთვის, რომ ჟილეტი კოსმოსურ ფრენაში პრაქტიკული იყოს, ასტრონავტებს მისი ტარების დროს თავისუფლად უნდა შეეძლოთ გადაადგილება. ასტრორადი ISS-ზე გამოსცადა ხუთმა ასტრონავტმა, რომლებიც ატარებდნენ მას დღედაღამ, როდესაც ასრულებდნენ ჩვეულებრივ მოვალეობებს, რათა დაენახათ, აფერხებდა თუ არა მათ მოძრაობას.

„ბევრი სასიცოცხლო მნიშვნელობისთვის, როგორიცაა ჭამა და ძილი - რაც დიდ დროს იკავებს - ჟილეტი კარგი იყო“, - თქვა მილშტეინმა. თუმცა, ჟილეტი აფერხებდა გარკვეულ მოძრაობებს, როგორიცაა ხელების ზემოთ აწევა, რაც ართულებდა სატვირთო მანქანის გადმოტვირთვას.

”სატვირთო მანქანის გადმოტვირთვა რთულია, რადგან ყველაფერი ცურავს”, - თქვა კელიმ. „როდესაც ჩანთიდან რამდენიმე ნივთს იღებ და ხსნი ჩანთას და ისინი ყველა იწყებენ ცურვას და შენ უნდა მართო ეს, გამოწვევად იქცევა“. მისი თქმით, გამოწვევა ძირითადად გონებრივი იყო, რადგან ის მოითხოვს ასტრონავტებს უკიდურესად ფრთხილად და მეთოდური. მაგრამ მოძრაობის ნებისმიერი შეფერხება გაართულებს უკვე რთულ ამოცანას.

„მიკროგრავიტაცია ართულებს ყველაფრის გაკეთებას“, თქვა კელიმ.

იმისათვის, რომ ჟილეტი მაქსიმალურად მოქნილი იყოს დაცვის შეწირვის გარეშე, იგი დამზადებულია სხვადასხვა სიღრმის ათასობით ექვსკუთხედისგან, რომლებიც მორგებულია ბადეში. ეს საშუალებას აძლევს გარკვეულ უბნებს ჰქონდეთ უფრო სქელი დაცვა, ვიდრე სხვები (როგორიცაა მეტი დაცვა ფილტვებზე), მაგრამ მაინც საკმარისად მოქნილი იქნება მოძრაობის დასაშვებად. ჟილეტი ამჟამად ორი ზომისაა, მამრობითი და ქალის სხეულებისთვის, მაგრამ არსებობს გეგმები მოდულურისთვის სისტემა, რომელიც საშუალებას მისცემს ჟილეტი გახდეს უფრო მოკლე ან გრძელი, რათა განთავსდეს უფრო განსხვავებული ზომის სხეულები.

დაცვის ტესტირება რეალურ სამყაროში

ISS-ზე AstroRad-ზე ჩატარებული ტესტები უნდა გაერკვია ასტრონავტებისთვის ჟილეტების კომფორტისა და მორგების მიზნით, მაგრამ მათ არ შეაფასეს დაბლოკილი რადიაციის რაოდენობა. ამისთვის ჟილეტის ეფექტურობის შესამოწმებლად საუკეთესო გზაა მისი დანახვა რეალურ ეკიპაჟის მისიასთან შედარებულ სიტუაციაში.

ამიტომაც არტემიდა I მისია, რომელიც ეკიპაჟის გარეშე იყო, მოიცავდა ორ დუმს ჰელგას და ზოჰარს, რომლებიც ტანის ფორმისაა და დეტექტორებითაა სავსე. ორი ტორსი შექმნილია შემომავალი გამოსხივების ნაწილაკების აღმოსაჩენად და ერთს ატარებს ჟილეტი, ასე რომ გუნდებს შეეძლებათ დაინახონ რამდენად ეფექტურია ჟილეტი ამ გამოსხივების შესაჩერებლად. დედამიწიდან 25-დღიანი ფრენის განმავლობაში მთვარის ირგვლივ და უკან, ისინი ექვემდებარებიან იმავე რადიაციულ გარემოს, რასაც ასტრონავტები იქნებიან მომავალ მისიებში.

„პირველად, ჩვენ შევძლებთ რაოდენობრივად განვსაზღვროთ რადიაციის დოზა და რადიაციის შეღწევა სხეულში ღრმა სივრცეში - რაც არასდროს გაკეთებულა. და ამავდროულად, დაადასტურეთ პოტენციური კონტრზომა“, - თქვა მილშტეინმა. ”ეს იქნება მონაცემების საგანძური ადამიანის მგრძნობელობის შესახებ რადიაციის მიმართ ორგანოს დონეზე ღრმა სივრცეში.”

AstroRad-ის ყურადღება გამახვილებულია მაიონებელი გამოსხივებისგან დაცვაზე, რადგან ეს ყველაზე საშიშია ადამიანის ჯანმრთელობისთვის. მაგრამ ეს ტესტი ასევე აჩვენებს, ეფექტურია თუ არა ჟილეტი სხვა ტიპის რადიაციის შესაჩერებლად, რომელსაც ეწოდება გალაქტიკური კოსმოსური სხივები. ამ ფონური გამოსხივების დაბლოკვა ძნელია, ამიტომ სარგებელი სავარაუდოდ მხოლოდ უმნიშვნელო იქნება, მაგრამ ეს ყველაფერი სასარგებლო მონაცემია მომავალი დაცვის ზომებისთვის.

რისკების მართვის ფსიქოლოგია

კოსმოსის შესწავლას ყოველთვის აქვს გარკვეული რისკი და ასტრონავტებს ასწავლიან ამ რეალობის დანაწევრებას, როგორც სამუშაოს ნაწილად. ”თქვენ გაწვრთნილი ხართ იმისთვის, რომ ფოკუსირება მოახდინოთ თქვენს სამუშაოზე და იმაზე, რისი კონტროლიც შეგიძლიათ და უგულებელყოთ ყველაფერი,” - განმარტა კელიმ. ”თქვენ აცნობიერებთ რისკს, მაგრამ არ აძლევთ უფლებას, რომ შეგაწუხოთ.”

რადიაცია მხოლოდ ერთია იმ მრავალი რისკიდან, რომელთანაც ასტრონავტები აწყდებიან. თუმცა, უშუალო რისკებისგან განსხვავებით, როგორიცაა გაშვების წარუმატებლობა, რადიაცია არის „ეს უცნობი რისკი“, თქვა კელიმ. ”ეს არის მუდმივი რისკი, რომელსაც მთელი ცხოვრება ექვემდებარებ თავს.”

კოსმოსურ სააგენტოებს ეკისრებათ მორალური ვალდებულება, შეინარჩუნონ თავიანთი ასტრონავტები მაქსიმალურად უსაფრთხოდ, როგორც უშუალო რისკების, ასევე ჯანმრთელობის გრძელვადიანი ზემოქმედების თვალსაზრისით. მთვარეზე Artemis-ის მისიებისა და შემდგომი ეკიპაჟის შემდგომი კვლევებისთვის, რადიაციული დაცვა ამის მნიშვნელოვანი ნაწილი იქნება.

კელისთვის, რისკის მართვისადმი მისი მიდგომის გასაღები არის ბალანსი, რომელიც მოიცავს იმ რისკების შერბილებას, რომელთა მოგვარებაც შესაძლებელია და მათთან გამკლავებას, რაც არ შეიძლება. ”ჩვენ მას მაქსიმალურად უსაფრთხოდ ვაქცევთ, რაც შეიძლება გონივრულად”, - თქვა მან. „თუ გინდოდა ყველაფერი 100%-ით უსაფრთხო ყოფილიყო, სახლიდან არასდროს წახვალ“.

რედაქტორების რეკომენდაციები

• NASA ცხრაკვირიანი დუმილის შემდეგ მარსის ვერტმფრენთან კონტაქტს აღადგენს
• NASA-ს მოხალისეები მარსის სიმულაციურ ჰაბიტატში მთელი წლის განმავლობაში იცხოვრებენ
• როგორ ვუყუროთ ორ ამერიკელ ასტრონავტს პარასკევს ISS-ზე კოსმოსში გასეირნებაზე
• NASA-მ დაკარგა კონტაქტი Mars Ingenuity ვერტმფრენთან ერთი კვირის განმავლობაში - მაგრამ ახლა ყველაფერი კარგადაა
• NASA-ს ივნისის ცის დაკვირვების რჩევები მოიცავს მარსს ფუტკრის სკაში