Osobista tarcza dla astronautów: kamizelka, która może obniżać dawkę promieniowania o nawet 60 procent

W przyrodzie kolor wściekle żółty bywa stosowany ku przestrodze (patrz: liściołaz żółty) czy jako kamuflaż (patrz: modliszka storczykowa). W Pulsarze natomiast – to sygnał końca embarga, które prestiżowe czasopisma naukowe nakładają na publikowane przez badaczy artykuły. Tekst z żółtym oznaczeniem dotyczy więc doniesienia, które zostało upublicznione dosłownie przed chwilą.

W eksperymencie, który przeprowadzono na pokładzie statku Orion na przełomie listopada i grudnia 2022 r., wzięły udział dwa antropomorficzne fantomy odwzorowujące kobiece torsy. Wybór ich „płci” nie był przypadkowy: według obecnych modeli ryzyka kobiety są bardziej narażone na nowotwory wywołane promieniowaniem kosmicznym (szczególnie ich piersi i jajniki). Jeden z fantomów, nazwany Zohar, wyposażono w eksperymentalną kamizelkę AstroRad. Drugi – Helga – podróżował bez osłony.

AstroRad jest zbudowany z polietylenu o wysokiej gęstości. Ma też „pancerz” o grubości od 13 do 65 mm – jest ona celowo redukowana tam, gdzie narządy są lepiej osłaniane przez własne tkanki. W efekcie udało się zoptymalizować ochronę czerwonego szpiku, płuc, żołądka, jelita grubego, piersi i jajników przy masie ubioru wynoszącej ok. 26 kg.

Podczas lotu wokół Księżyca Orion nie napotkał burzy protonowej (solar particle event, SPE), czyli gwałtownego wyrzutu protonów, w większości o umiarkowanych energiach, a więc możliwych do zatrzymania odpowiednią warstwą osłony. Dlatego naukowcy musieli oprzeć się na modelowaniu. Wykorzystując odczyty dozymetrów z przelotu przez wewnętrzny pas Van Allena (gdzie rozkład energii protonów przypomina ten z SPE), obliczyli, że przy burzy o skali takiej, jak ta z sierpnia 1972 r. kamizelka zmniejszyłaby efektywną dawkę promieniowania o ok. 60 proc. Przy innej, niezwykle silnej SPE z października 1989 r., redukcja wyniosłaby prawie 40 proc. Jak podsumowują autorzy publikacji w „Science Advances”, oznaczałoby to oszczędzenie astronautom równowartości odpowiednio do 193 i 131 dni ekspozycji na promieniowanie w głębokiej przestrzeni kosmicznej. Dlatego tego typu osłony noszone na ciele mogłyby się stać istotnym elementem długotrwałych misji załogowych, np. marsjańskich.

Autorzy zaznaczają jednak, że wyliczone wartości opierają się na symulacjach, które wymagały m.in. uproszczenia struktury kadłuba Oriona, co mogło wpłynąć na rozkład dawek. Ponadto rzetelne dane o intensywności burz słonecznych obejmują zaledwie ostatnie stulecie, a rdzenie lodowe i słoje drzew wskazują na lata, w których łączny strumień cząstek był o jeden do dwóch rzędów wielkości wyższy niż cokolwiek zmierzonego w erze wypraw kosmicznych. Nie wiadomo jednak, czy odpowiadały za to pojedyncze rozbłyski, czy ich serie.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.