Как космическата радиация ви влияе?

Когато се взираме в нощното небе, често се удивляваме на блестящите звезди, далечните планети и обширните галактики. И все пак, отвъд видимия спектър се крие един по-загадъчен аспект на Космоса - космическата радиация.

Това са високоенергийни частици, които се движат през Вселената с почти светлинна скорост, според Димитра Атри от Изследователската група за Марс в Центъра за астрофизика и космически науки към Нюйоркския университет в Абу Даби. Те произхождат от събития като експлозии на свръхнови и слънчеви изригвания и пътуват през Космоса, като постоянно бомбардират Земята във всички посоки и навлизат в нейната атмосфера.

Във филма на Marvel Studios „Фантастичната четворка: Първи стъпки“, който сега можете да гледате в кината, Фантастичната четворка получава своите сили, след като е била изложена на космическа радиация, която променя ДНК-то им на фундаментално ниво. Въпреки че тези високоскоростни частици за съжаление няма да ви дадат суперсили в реалния живот, те могат да проникнат в човешкото тяло.

Във високи дози космическите лъчи могат да разкъсат молекулите на ДНК и да увредят биологичната тъкан. Продължителното излагане на космическа радиация може да увеличи риска от рак, катаракта и репродуктивни проблеми. Тя може също така да възпрепятства неврогенезата, процеса на генериране на нови клетки в мозъка.

Но доколко човешкото тяло е изложено на този вид радиация и как тя ще повлияе на здравето ни, ще варира в зависимост от надморската височина и какви мерки се предприемат, за да ни предпазят от нея. Ето какво трябва да знаете.

Тук, на Земята, имаме естествена защитна система срещу космическа радиация, която защитава живота на планетата: земната атмосфера и магнитно поле. Атмосферата абсорбира по-голямата част от енергията от космическата радиация, позволявайки само малка част да достигне земната повърхност. Магнитното поле на нашата планета, произведено от електрически токове в ядрото на Земята, предпазва планетата от най-вредната космическа радиация.

Средно хората на земната повърхност са изложени на около три милисиверта радиация годишно. (Сивертите (Sv), често изразявани в милисиверти (mSv), са единица, използвана за измерване на дозата радиация, която засяга човешкото тяло.) Надморската височина обаче има значение. „С придвижването нагоре дебелината на атмосферата намалява и сте изложени на повече радиация“, казва Атри.

На колкото по-голяма надморска височина се намира човек, толкова по-малка атмосферна защита от космически частици ще получи. Хората на места с голяма надморска височина изпитват леко повишени нива на космическа радиация в сравнение с тези, които са на морското равнище.

Когато въздушният транспорт ни отвежда на по-големи височини, той ни доближава и до високоенергийните частици, излъчвани от Космоса.

Макар че пътникът в самолет е изложен на повишени нива на космическа радиация, радиацията, която получава по време на един полет, е незначителна. Например, полет от Източното до Западното крайбрежие (на САЩ) с двупосочен полет е приблизително равен на радиационната доза от една рентгенова снимка на гръдния кош.

Пилотите, стюардесите и често летящите обаче са изправени пред повишено излагане на космическа радиация поради това колко често са в небето.

Едно проучване на Харвардския университет заключава, че излагането на радиация допринася за проблеми със здравето на работното място сред екипажите на полетите и рисковете от рак, свързани с работата. Други изследвания установяват, че екипажите на полети обикновено получават по-голямо излагане на радиация от работниците в ядрени съоръжения.

„Все пак това не е достатъчно, за да причини сериозни щети, защото все още сте в магнитното поле на Земята и все още има атмосфера“, добавя Атри.

След като се впуснат извън защитната атмосфера на Земята, космическите хора са изправени пред значителни нива на излагане на радиация. В Космоса човешкото тяло би било постоянно обсипвано с високоенергийни частици.

Астронавтите на борда на Международната космическа станция (МКС), която обикаля около Земята на височина от 400 км, са изложени на много по-високи нива на радиация от тези на земната повърхност. Само за една седмица на борда на МКС астронавтите са изложени на същата космическа радиация, която средностатистическият човек би получил на морското равнище на Земята за една година.

Астронавтите, пътуващи до по-далечни краища на Космоса – на мисии до Луната, Марс и отвъд – биха били изложени на още повече космически лъчи. Поради това много космически агенции са предложили ограничения на дозите на радиация, отнасящи се до това на колко радиация могат да бъдат изложени астронавтите.

Инструмент на борда на марсохода Curiosity по време на 253-дневното му пътуване до Марс разкрива, че радиационната доза, получена от астронавт само по време на пътуване до там и обратно, би била около 0,66 сиверта - еквивалент на 660 рентгенови снимки на гръдния кош. И докато земната атмосфера предпазва планетата от по-голямата част от космическия поток радиация, леката атмосфера на Марс - около 100 пъти по-тънка от земната - пропуска голяма част от тази радиация.

Използвайки измерванията на марсохода Curiosity, изследователите изчисляват, че 500-дневна мисия на повърхността на Червената планета би довела общото облъчване до около един сиверт; това е около 10 пъти по-голяма доза радиация, която астронавт получава по време на шестмесечна мисия на МКС.

Изследователите са предложили редица конструкции на космически кораби със щитове, изработени от вода, богати на водород материали или планетарен материал, които могат да предложат потенциално по-безопасно пътуване през Космоса чрез абсорбиране на радиация.

Продължават и изследванията относно проектите за убежища, които, след като астронавтите достигнат местоназначението си, могат да бъдат заровени или екранирани, за да се намали излагането на радиация. „Когато сте на повърхността, можете да използвате почвата на Марс, за да изградите местообитания“, казва Атри. „Можете да построите нещо под повърхността, което ви осигурява естествена защита. Това би трябвало да е достатъчно, за да се отървете от най-екстремния компонент на вредната радиация.“

Космическата радиация е основно предизвикателство за междупланетните пътувания, което подтиква медиците да обмислят лекарства, които могат да намалят въздействието ѝ върху човешкото тяло. „Това е много интердисциплинарна област“, казва Атри. „Имаме медицински специалисти, физици, инженери, психолози – всички трябва да са на борда.“

Въпреки нарастващите ни познания за тези мистериозни заредени частици, Атри казва, че се нуждаем от повече данни, за да разберем напълно как да защитим хората от облъчване, ако искаме да изследваме далечните краища на Космоса.

Освен ако не планирате космически пътувания в близко бъдеще, можете да бъдете сигурни, че няма да усетите много негативни последици за здравето – или да получите суперсили – от космическата радиация.

„Фантастичната четворка: Първи стъпки“ на Marvel Studios вече се прожектира в кината.