Jak chronić się przed promieniowaniem w kosmosie

Australijski Uniwersytet Narodowy (ANU) opracował nowy nanomateriał, który może odbijać lub przepuszczać światło na żądanie i jest kontrolowany temperaturowo. Według autorów badania otwiera to drzwi dla technologii chroniących astronautów w kosmosie przed szkodliwym promieniowaniem.

Szef badań Mohsen Rahmani ANU powiedział, że materiał był tak cienki, że na czubek igły można było nałożyć setki warstw, które można było nakładać na dowolną powierzchnię, w tym skafandry kosmiczne.

 Dr Rahmani powiedział Science Daily.

 Dodano dr Xu z Centrum Fizyki Nieliniowej przy Szkole Fizyki i Inżynierii ANU.

Testowana próbka nanomateriału z ANU

Limit kariery w milisiwertach

To kolejna ogólna i dość długa seria pomysłów na zwalczanie i ochronę przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym, na które ludzie są narażeni poza ziemską atmosferą.

Żywe organizmy źle się czują w kosmosie. Zasadniczo NASA definiuje „limity kariery” dla astronautów, pod względem maksymalnej ilości promieniowania, jaką mogą pochłonąć. Ten limit 800 do 1200 milisiwertóww zależności od wieku, płci i innych czynników. Ta dawka odpowiada maksymalnemu ryzyku zachorowania na raka - 3%. NASA nie dopuszcza większego ryzyka.

Przeciętny mieszkaniec Ziemi narażony jest na około. 6 milisiwertów promieniowania rocznie, który jest wynikiem naturalnych ekspozycji, takich jak gaz radon i granitowe blaty, a także nienaturalnych ekspozycji, takich jak promieniowanie rentgenowskie.

Misje kosmiczne, zwłaszcza te poza polem magnetycznym Ziemi, są narażone na wysoki poziom promieniowania, w tym promieniowanie z przypadkowych burz słonecznych, które mogą uszkodzić szpik kostny i narządy. Jeśli więc chcemy podróżować w kosmosie, musimy jakoś poradzić sobie z surową rzeczywistością twardych promieni kosmicznych.

Narażenie na promieniowanie zwiększa również ryzyko, że astronauci rozwiną kilka rodzajów raka, mutacje genetyczne, uszkodzenie układu nerwowego, a nawet zaćmę. W ciągu ostatnich kilku dekad programu kosmicznego NASA zebrała dane dotyczące narażenia na promieniowanie dla wszystkich swoich astronautów.

Obecnie nie mamy opracowanej ochrony przed śmiercionośnym promieniowaniem kosmicznym. Sugerowane rozwiązania różnią się w zależności od zastosowania glina z asteroid jak okładki, po podziemne domy na Marsie, wykonane z marsjańskiego regolitu, ale koncepcje są jednak dość egzotyczne.

NASA bada system Ochrona osobista przed promieniowaniem podczas lotów międzyplanetarnych (PERSEO). Zakłada wykorzystanie wody jako materiału do rozwoju, bezpiecznego przed promieniowaniem. kombinezon. Prototyp jest testowany na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Naukowcy testują na przykład, czy astronauta może wygodnie nosić skafander wypełniony wodą, a następnie opróżniać go bez marnowania wody, która jest niezwykle cennym zasobem w kosmosie.

Izraelska firma StemRad chciałaby rozwiązać ten problem, oferując osłona radiacyjna. NASA i Izraelska Agencja Kosmiczna podpisały porozumienie, na mocy którego kamizelka chroniąca przed promieniowaniem AstroRad będzie używana podczas misji NASA EM-1 wokół Księżyca i na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w 2019 roku.

Jak ptaki w Czarnobylu

Ponieważ wiadomo, że życie powstało na planecie dobrze osłoniętej przed promieniowaniem kosmicznym, organizmy ziemskie nie są w stanie przetrwać bez tej osłony. Każdy rodzaj rozwoju nowej naturalnej odporności, w tym promieniowanie, wymaga długiego czasu. Są jednak osobliwe wyjątki.

Artykuł „Niech żyje radiowy opór!” na stronie Oncotarget

Artykuł w Science News z 2014 r. opisał, w jaki sposób większość organizmów w rejonie Czarnobyla została uszkodzona z powodu wysokiego poziomu promieniowania. Okazało się jednak, że w niektórych populacjach ptaków tak nie jest. Niektóre z nich wykształciły odporność na promieniowanie, co skutkuje obniżonym poziomem uszkodzeń DNA i liczbą niebezpiecznych wolnych rodników.

Idea, że ​​zwierzęta nie tylko przystosowują się do promieniowania, ale mogą nawet rozwinąć na nie korzystną reakcję, jest dla wielu kluczem do zrozumienia, w jaki sposób ludzie mogą przystosować się do środowisk o wysokim poziomie promieniowania, takich jak statek kosmiczny, obca planeta lub międzygwiezdna przestrzeń.

W lutym 2018 roku w magazynie Oncotarget ukazał się artykuł pod hasłem „Vive la radioresistance!” („Niech żyje radioodporność!”). Dotyczył on badań z zakresu radiobiologii i biogerontologii mających na celu zwiększenie odporności człowieka na promieniowanie w warunkach kolonizacji kosmosu głębokiego. Wśród autorów artykułu, których celem było nakreślenie „mapy drogowej” do osiągnięcia stanu odporności człowieka na emisję radiową, pozwalającego naszemu gatunkowi na eksplorację kosmosu bez strachu, są specjaliści z NASA Ames Research Center.

 – powiedział Joao Pedro de Magalhães, współautor artykułu, przedstawiciel American Research Foundation for Biogerontology.

Nieco fantastycznie brzmią idee krążące w środowisku zwolenników „adaptacji” ludzkiego ciała do kosmosu. Jednym z nich będzie na przykład zastąpienie głównych składników białek naszego organizmu, pierwiastków wodoru i węgla, ich cięższymi izotopami, deuterem i węglem C-13. Istnieją inne, nieco bardziej znane metody, takie jak leki do uodporniania za pomocą radioterapii, terapii genowej czy aktywnej regeneracji tkanek na poziomie komórkowym.

Oczywiście jest zupełnie inny trend. Mówi, że skoro przestrzeń kosmiczna jest tak nieprzyjazna naszej biologii, zostańmy po prostu na Ziemi i pozwólmy badać maszyny, które są znacznie mniej szkodliwe dla promieniowania.

Jednak takie myślenie wydaje się zbytnio kłócić z marzeniami starszych ludzi o podróżach w kosmos.