Космические "фантомы" помогают изучать влияние радиации на человека
Как достижения военной промышленности и могут изменить к лучшему мирную жизнь? Физики-ядерщики тесно работают с медиками, чтобы изучить влияние радиации на человеческий организм. Эксперименты идут в космосе. Для этого на орбиту вместе с экипажем МКС отправляются "фантомы". Как они выглядят и чем помогают ученым?
То, что мирное освоение космоса началось на основе военных технологий, не секрет. И вопрос воздействия радиации на человека в, казалось бы, совершенно непригодной для него среде был и остается одним из ключевых. За пределами атмосферы Земли, на орбите, космонавтов атакуют не только гамма- и рентгеновские лучи, но и так называемое "галактическое" излучение, эффекты которого до конца не изучены. Потоки заряженных частиц могут даже разрушить ДНК человека. Но самое опасное излучение — нейтронное.
"Когда космонавт находится в отсеке космического корабля, на него воздействуют ускоренные частицы — все элементы таблицы Менделеева, ускоренные до релятивистских скоростей, — рассказывает Вячеслав Шуршаков, заведующий отделом радиационной безопасности космических полетов. — Доза в космосе примерно в двести раз выше, чем на земле, и один год в космосе равен двустам на земле".
Внутри МКС человек получает 0,5 миллизиверта в сутки. Это немного, но на станции все экранировано. За бортом – воздействие в пять раз больше. Тоже не критично, во всяком случае, специальную "космическую" норму никто со времен первых полетов ни разу не превысил.
Эксперименты по воздействию радиации на человека проводят на так называемых "фантомах". Первый, как говорят ученые, летал еще на станции "Мир", с ней и был затоплен. А в 2004 году на МКС отправились "господин Ренде" от американцев и русская "Матрешка" — соответственно, антропоморфный и шаровой фантомы. "Ренде" всего год пробыл за бортом МКС в специальном скафандре. А "Матрешка" летает до сих пор внутри станции, и ученые изучают по ней влияние радиации на человеческий организм.
По соотношению кислорода, углерода, азота и водорода наш фантом ближе к ткани человека, чем американский "Ренде". Да и форма у шара из особого полиуретана удобнее, много места не занимает. Внутреннее строение такое: за легкие отвечает полость внутри шара, облучение кровеносной, нервной систем, желудка кожи и глаз исследуют по датчикам, расположенным в фантоме на разной глубине. Он без труда разбирается по сегментам, потому и назван "Матрешкой". Материал для фантома ученые из Научно-исследовательского института приборостроения (он входит в состав дивизиона Атомэнергомаша) разрабатывали совместно с химиками Менделевского института. Детекторы – в особых вкладках: дозиметрические, термолюминесцентные.
"Через какое-то время, например, через год, космонавт эти детекторы демонтирует, — поясняет Светлана Бондаренко, младший научный сотрудник научного управления ЦПК им. Ю.А. Гагарина. — Это делается просто: вот детектор, он его убирает в укладку. Когда поступают новые детекторы, он так же устанавливает их в канал".
Благодаря результатам, которые получены с помощью комической "Матрешки", специалисты понимают, что не все так страшно в космосе для человека в смысле радиации. А главное, разрабатывают способы защиты. Их десятки — вплоть до экзотических, вроде магнитного поля.
"Для защиты космонавтов есть отсеки на станции. Когда происходят возмущения, служба радиационного контроля рекомендует переходить в более защищенный отсек, — говорит Вячеслав Шуршаков, заведующий отделом радиационной безопасности космических полетов ИМБП РАН. – В каюту может проникать радиация, но есть специальное устройство, шторка защитная, салфетки, и они наполнены водой, что дополнительно защищает".
Радиационная безопасность космонавта — задача и для медиков, и для ученых. Сейчас, по крайней мере, можно рассчитать, сколько времени человек может без вреда для здоровья находиться в космическом пространстве. И это позволяет планировать, к примеру, те же полеты на Марс.
