Жизнь и работа космонавтов на орбите Земли строго регулируется. Множество нормативов указывают, что космонавт может и чего не может делать. Все это — ради блага самих людей, которые ежесекундно подвергают себя опасности, находясь на орбите, а также блага выполняемых ими задач.
Одно из ограничений — срок пребывания космонавтов на околоземной орбите. Российские физики выяснили, что люди могут жить и работать на орбитальной станции в два раза дольше, чем в настоящее время. Вывод сделан после детального анализа уровня радиации на станциях «Мир» и МКС за многие годы. Оказалось, что члены экипажа получают дозу радиации, которая ниже разрешенного предела для представителей многих земных профессий.
Исследование проводили специалисты из Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН совместно с НИИ ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ. Ученые выполнили анализ подборки данных о среднесуточных поглощенных дозах излучения на орбитальной станции «Мир» и Международной космической станции (МКС) в период их эксплуатации за 30 лет.
Учитывались как расчетные величины радиационных нагрузок на различные ткани и органы космонавтов, так и показатели штатных приборов дозиметрического контроля. Вывод, который сделали ученые, прост — работать на орбите космонавты могут не до двух лет, а три или четыре года. Дело в том, что нормы не пересматривались много лет, с момента начала работы космонавтов на орбите.
«Когда начались пилотируемые полеты, о радиации на орбите знали мало. Понимали, что она есть, пытались ее измерять простыми дозиметрами. В 2004 году был принят российский норматив для МКС. Членов экипажа станции в каком-то смысле приравняли к людям земных профессий, которые работают на АЭС, в рентгеновских кабинетах. Это большая гуманитарная победа. Доза, которую можно получить за весь срок профессиональной деятельности, у космонавта и работника АЭС — одна и та же», — рассказал «Известиям» заведующий отделом «Радиационная безопасность при космических полетах» ИМБП Вячеслав Шуршаков.
Как бы там ни было, но максимальная годовая доза радиации для представителей указанных выше профессий разная. Например, для сотрудников АЭС это 20 миллизивертов. Космонавт за тот же срок может набрать 500 миллизивертов. На самом деле, за год «сотрудник» орбитальной станции не получает такой объем радиации. Максимум — 300 миллизивертов, и то, такую дозу практически никто не получает. Ученые выяснили, что радиация внутри тела человека после работы на орбите ниже, чем снаружи, что решено учитывать при разработке трудовых норм для космонавтов.
«Мы и зарубежные партнеры в эксперименте «Матрешка-Р» на МКС использовали манекен со вставленными в него датчиками. По полученным данным, внутри тела космонавта уровень радиации на 15% меньше, чем на поверхности. А значит, он может на 15% дольше летать, пока не наберет предельную дозу», — сообщил Вячеслав Шуршаков.
На данный момент считается, что за всю жизнь человек без вреда для себя может получить около 1000 миллизивертов. Получается, что если в год космонавт получает дозу в 250 миллизивертов (в среднем), то срок работы можно продлить с двух до четырех лет.
По мнению научного руководителя Института космической политики Иван Моисеев, данные, полученные учеными, ожидаемые и вполне достоверные.: «Есть все основания доверять этим результатам. Никаких сигналов о том, что радиация в российском сегменте МКС превышает допустимые нормы, нет. А эти нормы очень жесткие и установлены для всех».
Все сказанное касается лишь работы людей на орбитальной станции. Что касается других планет или открытого космоса — эта область нуждается в дополнительных исследованиях и экспериментах. До настоящего момента проводились лишь опыты с животными на МКС. Но мало кто представляет, насколько сильно на космических скитальцев будет влиять жесткое межзвездное или солнечное излучение. Понятно, что вред будет наноситься, но какой и в каких зонах пространства — сказать сложно.
Результаты работы российских ученых опубликованы в издании «Авиакосмическая и экологическая медицина».
Zenitchik
Да причём тут радиация? Как после вдвое большего периода невесомости восстанавливаться?
Igor_O
Чтобы была необходимость «восстанавливаться» достаточно неправильно провести на орбите 1-2 недели. Сейчас распорядок дня, режим тренировок, питания и т.п. достаточно отработаны для того, чтобы без серьезной атрофии мышц и костей человек мог находиться на орбите достаточно произвольное время.
Pyhesty
кальций вымывает, ухудшается зрение, проблемы с сосудами,
однозначно 180 дней — это достаточно оптимальная вахта,
для длительных полётов (облет Марса или Венеры), да, придётся длительность пребывания в невесомости увеличивать, но это пока исключение.
Попытка экономить на количестве запусков пилотируемых миссий ни к чему хорошему не приведёт.
ps: как ни странно, но ограничение в 180 дней чисто техническое из-за сроков хранения
топлива (перекеси) в кк союз
Zenitchik
Это ограничение для корабля, а не для экипажа. Вариант, когда космонавт (а то и целый экипаж) прилетал на одном корабле, а улетал на другом (а старый корабль забирал экипаж посещения, работавший всего несколько дней) — в прошлом практиковался.
Pyhesty
это было связано с финансовой возможностью РФ содержать на МКС только двух космонавтов, по этому в свободное кресло союза сажался турист (а его кресло физически перетаскивали с прибывшего союза в улетающий) =)
Zenitchik
В экспедициях на «Салюты» тоже?
zixx
И в совсем недавнем — например Скотт Келли, пробывший на МКС год улетал в другом Союзе.
Igor_O
Рекордная продолжительность одного космического полета — 437 дней и сколько-то часов. Но и 180 дней — весьма круто.
Я тут перечитал статью, и думается мне, что речь больше идет не о продолжительности одного полета одного космонавта, а о суммарном допустимом времени пребывания на орбите. Сейчас, на сколько я понимаю, рекорд по нахождению в космосе одного космонавта (Геннадий Падалка) суммарно по всем полетам — чуть меньше двух с половиной лет. Если верить приводимым исследованиям, этот космонавт может еще на пару лет слетать в космос без риска получить вредные последствия облучения.
lostpassword
А ссылка на эту историю не сохранилась у вас?
Igor_O
Ссылки нет, т.к. мне эту историю лет тому 10 назад китаец в курилке рассказывал в Тайпее…
Но про этот инцидент написано в вики: Список гражданских радиационных инцидентов в 80х годах
Дальше можно копнуть по ссылкам и датам.
Wizard_of_light
Нуу, они там далёкие от смертельных дозы таки получали. Там в первоисточнике всего лишь «многие люди получали дозу, превышающую безопасные 1 миллизиверт в год». При этом, к примеру, схватить 4-5 мЗв в год вполне реально в обычной жизни, норматив для работников атомной отрасли в США 50 мЗв в год, связь в повышенной частотой раковых опухолей надёжно установлена только для доз выше 100 мЗв в год, а смертельные дозы таки начинаются с трёх-четырёх зиверт, причём полученных за короткое время.
Dohaka
Вот такую картинку нашел на просторах интернета.
Вопрос в скорости получения этой дозы.
Про историю с «радиоактивным» жилым комплексом тоже слышал (вроде как в арматуру случайно попал нехилый такой цезивый источник на этапе выплавки партии и тонким слоем распространился на всю партию) однако сколько не искал, пруфов не нашел.
cheburen
Про смертельные дозы — тут скорее зависимость не от того сколько, а от того куда и как прилетит, можно в конечность поймать от источника гамма луч и набрать сразу пару смертельных доз, при этом организм по сути ожог получит и все (хотя конечность скорее всего придется ампутировать), а можно один раз вдохнуть радиоактивную пыль и при относительно небольшой дозе получить разрушение внутренних органов (именно по этому в зонах заражения стараются изолировать органы дыхания) часто мгновенное высокое облучение приводит именно к ожогу с омертвлением тканей, в то время как повышенный радиационный фон может привести к онкологии со смертельным исходом (но и на это есть исключения!).
Deosis
Странная табличка.
Почему человек, получивший 10 мкЗв дополнительного облучения, должен лететь куда-то на самолете за тысячу километров.
killik
Zenitchik
Перекись используется в РСУ спускаемого аппарата.
killik
А, логично — иначе из него самому не вылезти. Не повезло России с морем..
Wijey
И всё равно даже после 1 года на орбите к земной жизни обратно приспособиться тяжело: geektimes.com/post/300677
tvr
А российские, и не только, космонавты считают, что физики
ох@ели и лезут не в своё делоне правы.Dohaka
Очень странные выводы для физиков. Допустимые дозы облучения в РФ устанавливаются санитарами.
Для последствий воздействия облучения на человека крайне важно время, за которое доза была получена. Получить зиверт за всю жизнь и за один год это совсем разные вещи. В первом случае никаких статистических данных по уменьшению продолжительности жизни не наблюдается. Во втором уже считается лучевая болезнь.
Victor_koly
Да и 1 Зв за год — это не смертельно. Хотя не уверен, кажется 1-2 Зв нейтронами достаточно опасно (уточняю — 2 Зв и с лечением не гарантируется выживание, а при 1 Зв — легкая л/б и до 50% умерших без лечения). А Солнце у нас не хуже нейтронной бомбы на пару Мт нейтроны производит в ядре.
Если Вы конечно правильно посчитали интеграл по энергиям частиц (фотонов и прочих — скажем кин. энергия электронов) от 5 эВ до 500 ГэВ.
Но, чисто статистически, 1 Зв в среднем по организму может означать куда большие дозы для отдельных тканей. Ну и от конкретного типа частиц зависит — от чего защищает хорошо корпус МКС, а от чего не очень.
А так, я согласен, что получение такой дозы:
буквально за 4 года — все равно может дать определенные проблемы. Совсем другое дело — если получать этот 1 Зв за время жизни от 0 до 40 лет.
P.S. Не селитесь в местах, где счетчик частиц показывает 3.5 мЗв/час.
Dohaka
На сколько мне помнится, даже с 4 Зв вполне выживают (тут и далее расчет дозы на все тело, отдельные ткани выдерживают и большие дозы), правда если хорошо лечат. Сейчас 100 процентная смерть вроде как считается при 10 Зв, но тут просто отказывает кишечник и человек погибает от обезвоживания. Возможно чудеса медицины сдвинут эту метку еще дальше. Хотя мне жаль людей на которых эти метки будут сдвигать.
Victor_koly
В источнике, что я видел, кажется было так:
15 Зв — гарантированная сметрь через 1-5 суток;
10 Зв — гарантированная смерть где-то через 1 неделю (поражение ЦНС и заражение крови);
7 Зв — тоже кажется с очень большой вероятностью, но действительно от проблем с ЖКТ и где-то через 30 дней;
5 Зв (ну это я совсем не точно помню) — дней через 60, но наверное с веротяностью 50%.
При этом величину 5 Зв в статьях на Вики указывают как смертельную мгновенную дозу ионизирующего излучения (наибольший радиус смертельного поражения для воздушных ядерных взрывов) на некотором расстоянии от ядерного взрыва. Ну а так, 5 Зв ультрафиолета (скажем фотоны энергией от тех самых 5 эВ и выше) могут вызвать весьма опасный рак кожи.
Ну а от гамма излучения энергией 1-20 МэВ хорошо спасет космонавтов толстый корпус из железа и более тяжелых элементов. По сравнению с рентгеновским излучением там нет эффективных способов создать тонкую защиту.
Alexeyslav
Тяжелые элементы конечно задерживают излучение но к сожалению такая защита даёт вторичное излучение которое порой не лучше первичного. Поэтому наоборот используют более лёгкие защиты — из слоя обычной воды например, которая даёт легкое вторичное излучение которое уже задерживается защитой попроще.
Victor_koly
Я скорее соглашусь с опасностью вторичных частиц (энергией 2-4 эВ) для полупроводниковых приборов, а не для человека. Хотя любый частицы при такой энергии создадут нелпохой «загар» для кожи.
А так, если летят протоны или нейтроны, то приблизительно одинаковой по эфективности защитой (ИМХО) будут вода или бутан.
Dohaka
На сколько мне известно как раз из-за вторичного излучения защиту на МКС не стали «утяжелять», и использовали «просто» алюминий.
Victor_koly
Легкие элементы от электронов хорошо защищают. А так, 1 см свинца от гамма-квантов энергией несколько МэВ все равно не защитят. Ну и тащить корпус из свинца толщиной 1 см никто не будет на орбиту.
rogoz
Боюсь в космосе шанс встретиться со свободными нейтронами маловат.
Victor_koly
Ну да. Летят из Солнца со скромной энергией (обычно меньше 10 МэВ в точке самой реакции), которая остается у них после вылета из Солнца. Живут в среднем менее 900 с.
Так что нейтроны встречаются только в районе внезапной идеи взорвать «нейтронную» бомбу на высоте 200 км.
killik
В том все и дело. После Чернобыля главенство вала так называемая "беспороговая гипотеза", когда данные от воздействия больших доз экстраполировали на малые и закрепили законодательно. По принципу "сорок щелбанов равны удару молотком". При таком подходе по дороге к Марсу половина экипажа умирает от рака. Однако смертность ликвидаторов оказалась намного меньше прогнозируемой, впрочем как и смертность пилотов, стюардесса и работников АЭС. Беспороговая гипотеза оказалась пшиком, а законодательные нормы облучения остались. Впрочем, в Японии их ничтоже сумняшеся повысили в два раза, после известного всем инцидента. Гринпис молчит в тряпочку )
hippohood
С точки зрения Гринпис чем меньше человеком, тем лучше. Я бы на них не полагался в таком деле
Dohaka
Беспороговая система нужна лишь для обоснования безопасности, дабы среднестатистический люд спал спокойнее, зная что доброе правительство на столько зажало все рамки для атомной отрасли, что доза которую получит этот самый люд окажется на порядки меньше облучения от природных источников.
К сожалению мир работает не так, и какую дозу не назови среднестатистическому люду, он от любой охнет и испугается.
Цифры для предельных доз выбирались с потолка, как 1/5 и 1/100 (раньше, к слову, значения были больше, но никто от этого не помирал) от дозы с которой в принципе заметно воздействие ионизирующего излучение на человека, 100 мЗв/год. (что опять же не облегчает сон люду)
А инциденты в Японии (которых два, с малышом и толстячком) как раз и позволили сейчас знать с большой статистической верностью, какая доза к каким последствиям приводит, за что дяди ученые сильно благодарны, хоть и стыдятся этого.
Eklykti
Гринпис это такие специально обученные чуваки, которые за деньги объявят нефтяные платформы конкурента опасными и неэкологичными, а точно такие же заказчика, стоящие рядом — инновационными и безопасными. В ядерной энергетике, видимо, такого уровня конкуренции нет.
differentlocal
Проблема в том, что если мы говорим о влиянии радиации на организм человека, то тут в 99% случаев работает уже не физика, а радиохимия и радиобиология, которые в разы сложнее. Важен конкретный изотоп (U-235, Po-210 или I-131 поражают очень по-разному), способ контакта (допустим, «подержать в руках» и «вдохнуть пыль» дадут совершенно разное влияния на организм), период экспозиции (пожить в фонящем доме или попасть под поле разово — абсолютно разный результат) и т.д. и т.п.
Фактически — все индивидуально. Можно умереть, получив сильно меньше «смертельной» дозы, можно выжить, получив сильно больше. Все ПДК и предельные дозы установлены, естественно, с большим запасом, «ка бы чего не вышло» и рассчитаны в первую очередь на защиту от исков сотрудников АЭС и излишне мнительных граждан.
Victor_koly
В определении ПДК нам по экологии вообще давали, что при ПДК ещё не должно быть вреда для потомков. 500 мЗв Вас не убъют, но какие-то мутации могут накопиться. Правда я обычно от радиации (высокой кин. энергии — хотя бы как фотон видимого диапазона) представляют только 1 вид мутации ДНК — нуклеотид перетсает быть правильным основанием ДНК и не понятно, что потом будет делать механизм трансляции и репликации с этой последовательностью.
dioneo
Российские медики считают, что нужно отправить на орбиту российских физиков.
Nuwen
Alexeyslav
Предельная доза вообще не рассчитывалась! Нет никаких формул… всё на практике. И тут вообще непонятно какая разница сколько радиации снаружи и сколько внутри? Может это вообще трудности перевода и имелось в виду ВНЕШНЕЕ и ВНУТРЕННЕЕ облучение? Внешнее — это ионизирующее излучение которое действует от какого-то внешнего источника будь то ядерный реактор или солнце, а внутреннее гораздо коварнее — это попавшие внутрь радиоактивные частицы(и даже вещества — например радиоактивный йод, который замещает в организме обычный) которые постоянно действуют на организм даже если удалишься с заражённой местности. Внешнее облучение не так страшно — о него можно уйти, ослабить или ещё что-то предпринять. А против внутреннего практически ничего не сделаешь.
blindmen
Но только один раз
natan555
вспоминается анекдот: Партия решила, Вы полетите на Солнце. Как? Мы же там сгорим!!! Партия и об этом подумала, Вы полетите ночью
CycaHuH
А платить им можно в два раза меньше
Zmiy666
а в чем проблема запустить модуль-центрифугу с 3-4 отделениями? Залезаешь в него, включаешь и спишь при земной гравитации. А можно и упражнения в нем делать, типа отжиманий (в полный рост конечно не встать, высота камер ограничена, но сеть то вполне можно. Даже сидение и сон в подобном модуле при 1-1.1ж заметно смягчит последствия невесомости. И технологии для этого все есть… Не надо придумывать вращающихся соединений и тд, вся центрифуга размещается в пределах стандартного модуля.
killik
Зачем вообще центрифуга? Боло, то есть два-три корабля, связанных тросом в пару десятков километров, во избежание Кориолиса.
Laney1
очевидно, в стоимости и целесообразности в текущих условиях. В NASA несколько лет назад действительно разрабатывали такой проект — https://en.wikipedia.org/wiki/Nautilus-X
Ollrite888
Да, многие правы — одно облучение на Земле, а другое — в космосе!
Хотя, по ГОСТу......215 годовая доза регламентируется на уровне 162 бэр (1,62 Зв.) То есть, больше 1 Зв.
Почему учёные ИМБП РАН установили такой высокий порог? Скорее всего, учитывалось восстанавливающее медикаментозное средство, использующиеся во время реабилитации после полётов на МКС. Без лекарственных средств, конечно, необходимо снижать предельную допустимую дозу (ПДД) радиации.