A Terra é o berço único de todas as coisas vivas. Protegidos por sua atmosfera e campo magnético, não podemos pensar em ameaças de radiação, exceto aquelas que criamos com nossas próprias mãos. No entanto, todos os projetos de exploração espacial - perto e longe - invariavelmente se deparam com o problema da segurança da radiação. O cosmos é hostil à vida. Não somos esperados lá.
A órbita da Estação Espacial Internacional foi elevada várias vezes e agora sua altitude é superior a 400 km. Isso foi feito para afastar o laboratório voador das camadas densas da atmosfera, onde as moléculas de gás ainda abrandam visivelmente o voo e a estação está perdendo altitude. Para não corrigir a órbita com muita frequência, seria bom elevar a estação ainda mais alto, mas isso não pode ser feito. O cinturão de radiação inferior (próton) começa a cerca de 500 km da Terra. Um longo voo dentro de qualquer um dos cinturões de radiação (e são dois) será desastroso para as tripulações.
Cosmonauta-liquidante
No entanto, não se pode dizer que não há nenhum problema de segurança de radiação na altitude em que a ISS está voando atualmente. Em primeiro lugar, na área do Atlântico Sul existe a chamada anomalia magnética brasileira, ou Atlântico Sul. Aqui, o campo magnético da Terra parece diminuir e, com isso, o cinturão de radiação inferior fica mais próximo da superfície. E a ISS ainda toca, voando nesta área.
Em segundo lugar, o homem no espaço é ameaçado pela radiação galáctica - uma corrente de partículas carregadas vindo de todas as direções e a uma velocidade tremenda, gerada por explosões de supernovas ou pela atividade de pulsares, quasares e outros corpos estelares anômalos. Algumas dessas partículas são retidas pelo campo magnético terrestre (que é um dos fatores na formação dos cinturões de radiação), enquanto a outra parte perde energia nas colisões com moléculas de gás na atmosfera. Algo atinge a superfície da Terra, de modo que um pequeno fundo radioativo está presente em nosso planeta em todos os lugares. Em média, uma pessoa que vive na Terra que não lida com fontes de radiação recebe uma dose de 1 milisievert (mSv) anualmente. Um astronauta na ISS ganha 0,5-0,7 mSv. Diariamente!
Correias de radiação
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Os cinturões de radiação da Terra são regiões da magnetosfera nas quais partículas carregadas de alta energia se acumulam. O cinturão interno consiste principalmente de prótons, o externo consiste em elétrons. Em 2012, outro cinturão foi descoberto pelo satélite da NASA, que está localizado entre os dois conhecidos.
“Uma comparação interessante pode ser feita”, diz Vyacheslav Shurshakov, chefe do Departamento de Segurança de Radiação de Cosmonautas do Instituto de Problemas Biomédicos da Academia Russa de Ciências, candidato a Ciências Físicas e Matemáticas. - A dose anual permitida para um funcionário de uma usina nuclear é considerada 20 mSv - 20 vezes mais do que uma pessoa comum recebe. Para especialistas em resposta a emergências, essas pessoas especialmente treinadas, a dose máxima anual é de 200 mSv. Já é 200 vezes mais que a dose normal e … praticamente a mesma que recebe o astronauta que trabalhou um ano na ISS."
Atualmente, a medicina estabelece um limite máximo de dose, que não pode ser ultrapassado durante a vida da pessoa, para evitar graves problemas de saúde. Isso é 1000 mSv, ou 1 Sv. Assim, mesmo um trabalhador NPP com seus padrões pode trabalhar silenciosamente por cinquenta anos sem se preocupar com nada. O cosmonauta, por outro lado, esgotará seu limite em apenas cinco anos. Mas, mesmo tendo voado por quatro anos e ganhando os 800 mSv legais, dificilmente poderá fazer um novo vôo com duração de um ano, pois haverá a ameaça de ultrapassar o limite.
“Outro fator de risco de radiação no espaço, - explica Vyacheslav Shurshakov, - é a atividade do Sol, especialmente as chamadas emissões de prótons. No momento de uma ejeção, em pouco tempo, um astronauta da ISS pode receber 30 mSv adicionais. É bom que eventos de prótons solares ocorram raramente - 1-2 vezes em um ciclo de atividade solar de 11 anos. É ruim que esses processos ocorram estocasticamente, em uma ordem aleatória e sejam difíceis de prever. Não me lembro de que tivéssemos sido avisados com antecedência por nossa ciência sobre um lançamento iminente. Normalmente não é esse o caso. Os dosímetros da ISS mostram repentinamente um aumento no background, chamamos especialistas no Sol e recebemos a confirmação: sim, há atividade anômala de nossa estrela. É por causa de tais eventos repentinos de prótons solares que nunca sabemos com certezaque dose o cosmonauta vai trazer com ele do vôo."
Partículas loucas
Problemas de radiação para tripulações que vão a Marte começarão na Terra. Uma nave pesando 100 ou mais toneladas terá que ser acelerada por muito tempo na órbita baixa da Terra, e parte dessa trajetória passará dentro dos cinturões de radiação. Não são horas, mas dias e semanas. Além disso - indo além da magnetosfera e da radiação galáctica em sua forma original, um monte de partículas pesadas carregadas, o impacto das quais sob o "guarda-chuva" do campo magnético da Terra é pouco sentido.
“O problema é”, diz Vyacheslav Shurshakov, “que o efeito das partículas em órgãos essenciais do corpo humano (por exemplo, o sistema nervoso) foi pouco estudado hoje. Talvez a radiação faça com que o astronauta perca a memória, cause reações comportamentais anormais e agressão. E é muito provável que esses efeitos não sejam relacionados à dose. Até que dados suficientes sobre a existência de organismos vivos fora do campo magnético da Terra tenham sido acumulados, é muito arriscado fazer longas expedições espaciais."
Quando os especialistas em segurança de radiação sugerem que os projetistas de espaçonaves aumentem a biossegurança, eles respondem a uma pergunta aparentemente bastante racional: “Qual é o problema? Algum dos cosmonautas morreu de doença da radiação? Infelizmente, as doses de radiação recebidas a bordo nem mesmo nas naves estelares do futuro, mas as usuais ISS, embora se enquadrem nos padrões, não são nada inofensivas. Por alguma razão, os cosmonautas soviéticos nunca reclamaram de sua visão - aparentemente, eles temiam por suas carreiras, mas dados americanos mostram claramente que a radiação cósmica aumenta o risco de catarata, opacidade das lentes. Os exames de sangue dos astronautas mostram um aumento das aberrações cromossômicas nos linfócitos após cada voo espacial, o que é considerado um marcador tumoral na medicina. Em geral, concluiu-se queque a obtenção de uma dose permitida de 1 Sv durante a vida encurta a vida em três anos, em média.
Riscos lunares
Um dos argumentos "fortes" dos partidários da "conspiração lunar" é a afirmação de que cruzar os cinturões de radiação e estar na lua, onde não há campo magnético, causaria a morte inevitável de astronautas por doença da radiação. Os astronautas americanos realmente tiveram que cruzar os cinturões de radiação da Terra - prótons e eletrônicos. Mas isso aconteceu em apenas algumas horas, e as doses recebidas pelas tripulações da Apollo durante as missões revelaram-se significativas, mas comparáveis às recebidas pelos veteranos da ISS. “É claro que os americanos tiveram sorte”, diz Vyacheslav Shurshakov, “afinal, nem um único evento de próton solar aconteceu durante seus voos. Se isso tivesse acontecido, os astronautas teriam recebido doses subletais - não 30 mSv, mas 3 Sv.
Molhe suas toalhas
“Nós, especialistas na área de segurança radiológica”, diz Vyacheslav Shurshakov, “insistimos que a proteção das tripulações seja reforçada. Por exemplo, na ISS, os mais vulneráveis são as cabines dos astronautas, onde eles descansam. Não há massa adicional ali, e apenas uma parede de metal com vários milímetros de espessura separa uma pessoa do espaço sideral. Se reduzirmos essa barreira ao equivalente de água aceito em radiologia, é apenas 1 cm de água. Para efeito de comparação: a atmosfera da Terra, sob a qual nos escondemos da radiação, é equivalente a 10 m de água. Recentemente, propusemos proteger as cabines dos astronautas com uma camada adicional de toalhas e guardanapos molhados, o que reduziria muito os efeitos da radiação. Medicamentos estão sendo desenvolvidos para proteção contra radiação - embora ainda não sejam usados na ISS. Talvez,no futuro, usando os métodos da medicina e da engenharia genética, poderemos melhorar o corpo humano para que seus órgãos críticos sejam mais resistentes aos fatores de radiação. Mas, em qualquer caso, sem muita atenção da ciência para este problema, pode-se esquecer os voos espaciais de longa distância.
Oleg Makarov
