Жоғары радиациялық доза - денсаулық пен адам өміріне негізгі қауіп төндіруші
Табиғи ғарыштық радиация: құрамдас бөліктері және әсері
Табиғи ғарыштық радиация аясын екі негізгі компонентке бөлуге болады: планетаның магнитосферасындағы радиациялық белдеулерде ұсталып қалатын бөлшектер және экстрапланеталық бөлшектер легі. Экстрапланеталық құрамдас бөліктің ішінде электрондар, протондар, сондай-ақ периодтық кестедегі көптеген химиялық элементтердің ауыр иондары бар.
Экстрапланеталық компонент неден тұрады?
- Ғаламдық ғарыштық сәулелердің бөлшектер ағыны (ҒҒС).
- Күннің энергетикалық бөлшектері (ЭБ), көбіне Күн жарқыраулары кезінде пайда болады.
- Тәжден лақтырылған массалар (ТЛМ), олардың салдары радиациялық ортаны өзгерте алады.
Төменде осы бөлшектердің технологиялық қондырғылармен және тірі ағзалармен әсерлесуін, сондай-ақ экстрапланеталық радиацияны бақылау мен болжауда қолданылатын компьютерлік модельдер мен нейтрондық мониторлардың рөлін қысқаша қарастырамыз.
Энергетикалық бөлшектердің ағзаға ықпалы
Энергетикалық бөлшектер адам денсаулығына әлеуетті қауіп төндіреді, өйткені олар ағза жасушаларын зақымдауы мүмкін. Бөлшек жасушамен әсерлескенде энергиясының бір бөлігін береді де, жасушаны құрайтын молекулалардың электрондарымен әрекеттеседі. Бұл әсердің сипаты бөлшек түрі мен энергиясына байланысты: протон, ион, электрон, нейтрон немесе фотон болуы мүмкін.
Молекулалық деңгейдегі қауіп
Кез келген молекулаға келетін зиян маңызды, бірақ ДНҚ-ның зақымдануы ерекше қауіпті: ол болашақ жасушаларға әсер етуі мүмкін. Сондай-ақ жасушаның құрылымы мен бөліну үдерісіне қатысатын механизмдер де бұзылуы ықтимал.
Жасушаның жауап реакциясы
Зақымдалған жасуша өзін қалпына келтіруге қабілетті болуы мүмкін. Егер қалпына келмесе — жасуша өледі. Ал шамадан тыс көп жасуша өлсе, мүше қалыпты жұмысын әлсіретуі немесе тоқтатуы мүмкін.
Егер жасуша толық қалпына келе алмаса және шектеулі ғана рет бөлінсе, онда жинақталған зақымдарды жаңа жасушаларға «беріп жіберуі» мүмкін. Мұндай ақаулы жасушалардың дұрыс жұмыс істемеуі ағзаға елеулі зиян келтіреді. Ал тірі қалып, бақылаусыз көбейген бұзылған жасушалар қатерлі ісік жасушаларының бастауы болуы ықтимал.
Ғарыштық радиацияның негізгі екі қатері
1) Жоғары радиациялық доза
Жоғары доза — денсаулық пен адам өміріне тікелей қауіп. Бұл әсіресе Жердің магнитосферасынан тыс аймақта, ғарыштық ұшулар кезінде өзекті. Сондықтан Күн жарқыраулары Ай мен Марсқа ұшатын миссиялар үшін аса үлкен қатер саналады.
Тарихи мысал: 1972 жылғы 4 тамызда, «Аполлон» бағдарламасының Айға ұшу кезеңінде, ірі күн оқиғасы болды. Егер ол оқиға ұшу іске асырылған кезеңге дәл келгенде, салдары аса қайғылы болуы мүмкін еді. Осыған байланысты астронавтардың қауіпсіздігі болашақ ғарыштық ұшулардағы негізгі мәселелердің бірі болып қала береді.
2) Төмен доза, бірақ ұзақ сәулелену
Төмен радиациялық доза бірден байқалатын әсер бермеуі мүмкін, бірақ ұзақ уақыт сәулеленуге ұшырау қауіпті. Ғарыштық миссия экипаждары мен ұшақ экипаждары Жер атмосферасының радиациялық деңгейі жоғары аймақтары арқылы бірнеше рет ұшып өтетіндіктен, дәл осындай тәуекелге тап болады.
Бақылау және болжау
Экстрапланеталық радиацияны уақытылы бағалау үшін бақылау жүйелері мен модельдеу тәсілдері қолданылады. Мұнда жалпы қолданыстағы компьютерлік модельдермен қатар, бөлшектер ағынының өзгерісін жанама түрде көрсететін нейтрондық мониторлар маңызды рөл атқарады. Олар ғарыштық ауа райын бағалауға және тәуекелді алдын ала болжауға көмектеседі.