Перейти до вмісту
Головна » Ворог Невидимий і небезпечний

Ворог Невидимий і небезпечний

Які небезпеки можуть чатувати мужній екіпаж космольоту, що ризикнув вирушити в довгу міжпланетну подорож? Гігантські метеорити? Агресивні представники неземних цивілізацій? Загадкові хвороби?

Можливо… Але реальніше за все буде інший ворог – невидимий і невідчутний. Ми вже знаємо, що всього за рік, проведений людиною в міжпланетному просторі, космічне випромінювання здатне знищити третину її ДНК – носія генетичної інформації.

Як же захистити відважних космольотчиків?

Трохи історії і фізики. Ще в середині минулого сторіччя одним з перших на небезпеку космічного випромінювання звернув увагу радянський фантаст Олександр Беляєв. У своєму на диво пророчому романі «Зірка КЕЦ» він описав, як під впливом космічної радіації людина виявилася настільки неврівноваженою, що почала з нічим не вмотивованою дикою злістю нападати на оточуючих. До речі, описуючи цей вигаданий випадок, Беляєв спирався на науково підтверджені дані австралійського фізика Віктора Гесса, який уже 1912 року помітив, що чим вище він злітав на повітряної кулі, тим швидше розряджався електроскоп. Причиною іонізації повітря, що робила його провідником електрики, було щось таємниче, що приходить із Космосу.

Пізніше це випромінювання назвали космічним, а до середини ХХ сторіччя фізики зрозуміли, що воно складається здебільшого з протонів із домішкою більш важких ядер, що бомбардують верхні шари атмосфери. Велика їхня частина приходить з-за меж Сонячної системи, але що саме розганяє їх практично до швидкості світла, дотепер залишається загадкою.

Чому ж загадкові космічні прибульці не уражують людину в її природному середовищі проживання? Ось яке пояснення дає професор університету Чикаго Юджін Паркер: «Влетівши в атмосферу Землі, космічний протон у середньому долає всього ¼ її висоти і на висоті 20-25 км співударяється з ядром атома повітря. Решта атмосфери поглинає уламки цього зіткнення». Залишається додати, що внесок магнітного поля в захист Землі від космічного випромінювання менший, ніж прийнято думати, проте, його не варто недооцінювати. Саме земне магнітне поле відхиляє від планети частину галактичного і сонячного проміння, утворюючи при цьому радіаційні пояси Землі.

Таким чином, ми постійно перебуваємо під обстрілом космічного проміння, навіть не залишаючи рідної планети. Проте в цьому разі щорічна частка опромінювання становить близько 0,03 бер, що еквівалентно опромінюванню від двох рентгенівських знімків і є цілком безпечним для людини.

Але варто опинитися за межами атмосфери Землі, як крізь тіло за секунду може пронестися близько 5000 частинок, здатних зруйнувати хімічні зв’язки в організмі.

Як захиститися? У космічних туристів і навіть астронавтів-космонавтів, які тривалий час працюють на МКС, серйозних наслідків від космічних подорожей поки не виявлено. Але що буде з ними під час польоту, скажімо, на Марс? Американські вчені вважають, що за час польоту мандрівники отримують дозу приблизно 80 бер/г. І це при тому, що, наприклад, гранично допустима доза для працівників атомних станцій становить 5 бер/г.

Розробки методів і засобів захисту живих організмів від згубного випромінювання ведуть в усьому світі понад шістдесят років, проте їх можна звести до двох головних напрямків – пасивного і активного захисту.

Спочатку космонавтів і астронавтів пропонували просто екранувати від шкірного випромінювання – на кшталт того, як це роблять при захисті персоналу на атомних електростанціях. Та вже перші експерименти довели те, що прийнято на Землі, зовсім не оптимально для Космосу. Захисні свинцеві екрани? По-перше, вони неймовірно важкі, по-друге, самі здатні відтворювати вторинне випромінювання, від якого теж треба захищатися. Скористатися газовими або рідинними екранами? Теж не зовсім прийнятно: водяний екран, наприклад, повинен бути завтовшки в 5 метрів, а повітряний – 5,5 км. Сьогодні для цієї мети запропоновано використовувати поліетилен. Прекрасна ідея, але й цієї твердої речовини необхідно не менше 400 тонн.

Таким чином, наразі більш перспективним видається другий спосіб – активний захист. Суть його полягає в ідеї відхиляти космічне проміння магнітним полем. Адже за законами фізики на заряджену частинку, що рухається впоперек магнітного поля, діє сила, направлена перпендикулярно до напряму руху. Таким чином, летючу частинку можна відхилити від корабля. Та знову ж таки є своє але…

Кожний протон космічного проміння має величезну кінетичну енергію. Щоб зупинити проміння на дистанції в кілька метрів, необхідне магнітне поле відповідної потужності, що потребуватиме використання надпровідникових систем і помітно ускладнить конструкцію. Крім того, надзвичайно важливо, що людям доведеться жити й працювати у високо індукційному магнітному полі. Хто знає, які біологічні наслідки це матиме? Можливо, варто подумати над тим, щоб нейтралізувати зовнішнє силове поле в межах житлових приміщень, використовуючи компенсуючи електромагніти? Тепер уявіть, наскільки це ускладнить систему і збільшить витрати на неї… Доводиться констатувати, що всі запропоновані нині конструкційні заходи із захисту космонавтів від космічного проміння далеко не бездоганні.

А що, коли … Давайте спробуємо підійти до розв’язання проблеми з іншого боку, тобто зробимо відправною точкою міркування про те, що природні процеси відновлення людського організму на клітинному рівні могли б допомогти нейтралізувати отриману дозу опромінювання.

Вчені вже зробили перші кроки в цьому напрямі – створено вакцину, що блокує дію радіації на живі організми. Фахівцям вдалося виділити й ізолювати з лімфи тварин речовину, що руйнує організм під впливом радіації. Вакцина пройшла низку випробувань на піддослідних тваринах, і висновки медиків достатньо обнадійливі. Наприклад, один з її розробників навіть стверджує, що якби ліквідаторів аварії на Чорнобильської АЕС було вакциновано цим препаратом, то, можливо, не було б ніяких людських жертв.

Приваблива ідея, чи не так? Залишається дочекатися завершення цих надзвичайно цікавих експериментів і, сподіваємося, отримати такий результат, який дозволить відмовитися від протирадіаційних відсіків на космічних кораблях і станціях, заощадивши тим самим сотні тонн маси майбутніх міжпланетних кораблів.

Станіслав СЛАВІН

Журнал «Сузір’я», вересень 2008 р.