NASA'nın Mars astronotlarını radyasyondan koruma planı

Ay çevresinde tarihi bir test uçuşunu yakın zamanda tamamlayan Artemis I misyonunda hiç astronot yoktu - ama iki tane çok astronot vardı. özel yolcular: Helga ve Zohar, son derece anatomik olarak ayrıntılı bir çift gövde gövdesi, bunlardan biri özel bir radyasyon koruyucu yelek giymişti. seyahat. Görevleri? Derin uzayda maruz kalınan radyasyonu ölçün ve bir yeleğin astronotları uzayın görünmeyen tehlikelerinden korumaya yardımcı olup olmayacağını belirleyin.

Uzay radyasyonu tehdidi ve astronotların buna karşı nasıl korunacağı hakkında daha fazla bilgi edinmek için yeleği yapan şirketin CEO'su ile görüştük. StemRad'ın yanı sıra, astronot araştırmalarındaki rolüyle tanınan, uzay istasyonu görevlerinde deneyimli emekli NASA astronotu Scott Kelly'ye. sağlık.

Radyasyonun görünmeyen tehlikeleri

Burada Dünya'da, gezegenin manyetosferi tarafından tehlikeli radyasyondan korunuyoruz. Dünyanın etrafındaki manyetik alan, radyasyonu Van Allen kuşakları adı verilen iki alana hapsederek yüzeyde bizim için güvenli hale getiriyor. Ancak astronotlar, ayı (ve güneş sistemindeki Mars gibi diğer potansiyel konumları) ziyaret etmek zorunda oldukları için alçak Dünya yörüngesinin ötesine geçtiklerinde, tehlikeli radyasyona maruz kalırlar.

Uzun vadede, güneş adı verilen güneşten gelen yüklü parçacıklardan oluşan bu radyasyona maruz kalma rüzgarlar, koronal kütle fırlatmalarında fırlatılan parçacıklar ve kozmik ışınlar — çeşitli sağlık sorunlarına yol açabilir problemler. En önemlisi, radyasyona maruz kalma, bir kişinin kanser veya çeşitli dejeneratif hastalıklara yakalanma olasılığını artırır. Bu nedenle NASA ve diğer uzay ajansları, bir astronotun yaşamları boyunca ne kadar radyasyona maruz kalabileceği konusunda bir üst sınıra sahiptir.

Astronotların Uluslararası Uzay İstasyonu gibi yörüngesel bir ortamda deneyimledikleri maruz kalma, aya yaptıkları bir yolculukta yaşayacaklarından çok daha az, ama yine de mürettebatı etkilemek için yeterli. "Bazen kozmik ışınların göz kürenize çarptığını görürsünüz ve bunun radyasyon olduğunu ve aynı zamanda içinden geçtiğini anlarsınız. Uluslararası Uzay İstasyonunda birden fazla görevde görev yapmış olan Scott Kelly, "Gözleriniz kadar vücudunuz da" dedi. (ISS). "Demek senin de bildiğin bir şey."

Manyetosferin ötesine geçmek

NASA'nın insanları aya geri gönderme ve sonunda Mars'a mürettebatlı bir görev gönderme planları ile radyasyona maruz kalma sorunu büyük bir endişe kaynağıdır. Apollo programı kapsamında aya yapılan önceki görevler sadece birkaç gün sürdü ve astronotlar Olduğu zamanda radyasyon seviyelerini yükselten herhangi bir güneş parçacığı olayı yaşamadığı için şanslı. uzak. Ancak haftalar hatta aylar süren görevler için astronotları radyasyondan koruyacak bir çözüme ihtiyacımız var.

AstroRad yeleği burada devreye giriyor. Hidrojen açısından zengin bir polimer malzemeden yapılan yelek, pelvis ve gövdeyi kaplayarak en savunmasız organları güneş ışınlarından korur. Radyasyondan korunmanın vücudun sadece belirli bölgelerine uygulanabilmesi şaşırtıcı gelebilir ve StemRad CEO'su Oren Milstein, uzay endüstrisindeki birçok kişinin şaşırdığını söyledi. fazla. Ancak tam vücut koruması inanılmaz derecede hantal olurdu ve en iyi koruma, astronotların gerçekten giyebilecekleri ve işlerini yapmaya devam edebilecekleri bir şey olurdu.

Ya hep ya hiç yaklaşımı yerine seçici koruma, etkinlik ve pratikliği dengeleyebilir. Akciğerler veya göğüs dokusu gibi en savunmasız organlardan bazılarını koruyabilirseniz, insanları aşırı yük altına sokmadan güvende tutmaya yardımcı olabilirsiniz.

Kümülatif riskleri kavramsallaştırma

İnsanlar olarak, riski kümülatif bir süreçten çok acil tehlike olarak düşünmeye alışkınız. Uçma korkusu ile sigara içmek gibi uzun vadeli sağlık tehlikeleri hakkında düşünme şeklimiz arasındaki farkı düşünün. Uzay söz konusu olduğunda, tehlikeleri roketlerin arızalanması veya uzay aracının patlaması açısından düşünmek doğaldır ve kümülatif radyasyona maruz kalmanın neye benzediğini hayal etmek daha zordur.

Kümülatif maruziyeti azaltmanın en önemli yollarından biri, bir miktar koruma sağlayacak kadar iyi ama aynı zamanda hayati derecede astronotların giyeceği kadar rahat bir koruma sağlamaktır. Kelly, "Sadece sizi korumakla kalmayan, aynı zamanda giymek isteyeceğiniz bir şey istiyoruz," dedi. StemRad danışma kurulu üyesidir ve astronotların karşı karşıya olduğu sağlık sorunları hakkında özel bir anlayışa sahiptir. NASA'nın çığır açan ikiz çalışması uzay uçuşunun insan vücudu üzerindeki etkileri üzerine.

Yelek, vücudun bazı kısımlarını korurken serbest hareket etmeye de izin verir. Milstein'ın belirttiği gibi, yalnızca belirli bir süre giyilse bile etkili olabilir: "Kullanım süresi açısından hepsi ya da hiçbiri değil. Ürünü zamanın sadece yüzde 70'inde kullanabilirsiniz ve yine de çok faydalı olacaktır. Duş almak veya egzersiz gibi yorucu aktiviteler yapmak için çıkarabilirsiniz. Çünkü radyasyon kümülatif bir şeydir.”

Ergonominin önemi

Bir yeleğin uzay uçuşunda pratik olabilmesi için astronotların onu giyerken serbestçe hareket edebilmeleri gerekir. AstroRad, ISS'de, normal görevlerini yerine getirirken onu gece gündüz takan beş astronot tarafından, hareketlerini bozup bozmadığını görmek için test edildi.

Milstein, "Yemek yemek ve uyumak gibi çok zaman alan şeyler gibi birçok hayati şey için yelek iyiydi" dedi. Ancak yelek, kollarını yukarı kaldırmak gibi belirli hareketleri engelliyor, bu da bir kargo aracını boşaltmak gibi işleri zorlaştırıyordu.

Kelly, "Bir kargo aracını boşaltmak zordur çünkü her şey yüzer," dedi. "Bir çantadan bir sürü eşya alırken çantayı açtığınızda hepsi uçup gitmeye başlar ve bunu yönetmeniz gerekir, bir meydan okumaya dönüşür.” Astronotların son derece dikkatli olmasını gerektirdiğinden, zorluğun çoğunlukla zihinsel olduğunu söyledi. metodik. Ancak herhangi bir hareket çarpması, zaten zor olan bir görevi daha da zorlaştıracaktır.

Kelly, "Mikro yerçekimi, hemen hemen her şeyi yapmayı zorlaştırıyor" dedi.

Korumadan ödün vermeden yeleği olabildiğince esnek hale getirmek için, bir ağ içine yerleştirilmiş çeşitli derinliklerde binlerce altıgenden yapılmıştır. Bu, belirli alanların diğerlerinden daha kalın korumaya (örneğin akciğerler üzerinde daha fazla koruma) sahip olmasına ve aynı zamanda harekete izin verecek kadar esnek olmasına izin verir. Yelek şu anda erkek ve kadın bedenleri için iki boyutta geliyor, ancak modüler bir beden için planlar var. Yeleğin daha farklı boyutlara uyum sağlamak için daha kısa veya daha uzun olmasına izin verecek sistem bedenler.

Korumayı gerçek dünya senaryosunda test etme

ISS'deki AstroRad'da yapılan testler, astronotlar için yeleklerin rahatlığını ve uyumunu anlamak içindi, ancak engellenen radyasyon miktarını değerlendirmediler. Bunun için yeleğin etkinliğini test etmenin en iyi yolu, onu gerçek bir mürettebatlı görevle karşılaştırılabilir bir durumda görmektir.

Bu nedenle, mürettebatsız olan Artemis I görevi, gövde şeklinde ve dedektörlerle dolu iki manken Helga ve Zohar'ı içeriyordu. İki gövde, gelen radyasyon parçacıklarını tespit edecek şekilde tasarlandı ve biri yeleği giyecek, böylece ekipler yeleğin bu radyasyonu durdurmada ne kadar etkili olduğunu görebilecek. Dünya'dan Ay'ın etrafında 25 günlük uçuş boyunca, astronotların gelecekteki görevlerde olacakları radyasyon ortamının aynısına maruz kalacaklar.

"İlk kez, radyasyon dozunu ve derin uzayda vücuda radyasyon penetrasyonunu ölçebileceğiz - bu daha önce hiç yapılmamış bir şey. Aynı zamanda, olası bir karşı önlemi doğrulayın," dedi Milstein. "Uzayın derinliklerinde organ seviyesinde insanın radyasyona duyarlılığı hakkında bir veri hazinesi olacak."

AstroRad'ın odak noktası, insan sağlığı için en tehlikeli olan iyonlaştırıcı radyasyona karşı korunmadır. Ancak bu test, yeleğin galaktik kozmik ışınlar adı verilen başka bir radyasyon türünü durdurmada etkili olup olmadığını da gösterecek. Bu arka plan radyasyonunun engellenmesi zordur, bu nedenle fayda muhtemelen yalnızca küçük olacaktır, ancak bunların tümü gelecekteki koruma önlemleri için yararlı verilerdir.

Risk yönetimi psikolojisi

Uzayı keşfetmek her zaman bir dereceye kadar risk içerecektir ve astronotlara bu gerçeği işlerinin bir parçası olarak bölümlere ayırmaları öğretilir. Kelly, "İşinize ve kontrol edebileceğiniz şeylere odaklanmak ve geri kalan her şeyi görmezden gelmek için eğitildiniz," dedi. "Riskin farkındasın ama seni etkisiz hale getirmesine izin vermiyorsun."

Radyasyon, astronotların uğraştığı birçok riskten sadece biridir. Ancak, fırlatma başarısızlıkları gibi ani risklerin aksine, radyasyon "bu bilinmeyen risk" dedi Kelly. “Hayatınızın geri kalanında kendinizi maruz bıraktığınız kalıcı bir risk.”

Uzay ajanslarının astronotlarını hem acil riskler hem de uzun vadeli sağlık etkileri açısından ellerinden geldiğince güvende tutma konusunda ahlaki bir yükümlülüğü vardır. Artemis'in aya yaptığı misyonlar ve gelecekteki mürettebatlı daha uzak keşifler için radyasyondan korunma bunun önemli bir parçası olacak.

Kelly için risk yönetimi yaklaşımının anahtarı, üstesinden gelinebilecek riskleri azaltmayı ve üstesinden gelinemeyecek riskleri ele almayı içeren dengedir. "Mantık dahilinde elimizden geldiğince güvenli hale getiriyoruz" dedi. "Her şeyin %100 güvenli olmasını isteseydin, evinden asla ayrılmazdın."

Editörlerin Önerileri

• NASA, dokuz haftalık sessizliğin ardından Mars helikopteriyle yeniden temas kurdu
• NASA gönüllüleri, bir yıl boyunca simüle edilmiş bir Mars habitatında yaşayacak
• Cuma günü ISS'de bir uzay yürüyüşünde iki ABD astronotu nasıl izlenir?
• NASA, Mars Ingenuity helikopteriyle bir hafta boyunca bağlantıyı kaybetti - ama şimdi sorun yok
• NASA'nın Haziran gökyüzü izleme ipuçları, Arı Kovanı'ndaki Mars'ı içeriyor