Freds un Matrjoška
Publicēts: 29.05.2009
Freds un Matrjoška ir brīvprātīgi astronauti, kuri ziedojās zinātnes vārdā un ļāva uz sevis pārbaudīt radiācijas ietekmi, lai nākotnes astronauti, kuri lidos uz Mēnesi un Marsu, varētu justies droši. Šobrīd abi brīvprātīgie ir atpakaļ uz Zemes un gatavojas jauniem piedzīvojumiem.
Viņam nav roku un nav arī kāju. Rumpis izskatās kā cilvēkam. Tas ir manekens, kas atgādina pārsējos ietītu mūmiju. Šādi ir Matrjoška un viņas kolēģis Freds no NASA. Nupat Matrjoška atgriezās no Starptautiskās kosmiskās stacijas, kur pavadīja četrus mēnešus, palīdzot zinātniekiem pētīt kosmisko radiāciju.
Zināšanas, kas iegūtas ar abu fantomu palīdzību, ir neaizstājamas nākotnē iecērētās Mēness bāzes izveidē un lidojumu nodrošināšanā uz Marsu. Šo misiju viena no svarīgākajām prioritātēm būs astronautu pasargāšana no kosmiskās radiācijas. Ir jāizveido skafandri, transporta līdzekļi un mājokļi, kas spēs nodrošināt šo aizsardzību. Tādēļ zinātniekiem jāzina, cik daudz starojuma un tieši kādu astronauti saņem, atrodoties kosmosā.
Protams, visu šo informāciju var iegūt, izveidojot datorsimulācijas, bet dzīve tomēr atšķiras no modeļiem. Zinātniekiem nebija pārliecības, ka datoros redzamais atbilst realitātē notiekošajam. Vajadzēja brīvprātīgos.
Talkā nāca fantomi, kas palīdzēja noskaidrot, vai simulāciju rezultāti atbilst tiem datiem, kas iegūti reālā vidē. Matrjoškas ķermenī tika iemontēti simtiem sensoru, kuri nemitīgi reģistrēja datus. Izrādījās, ka modeļos iegūtie rezultāti tikai par 10% atšķiras no reālās vides datiem. Tas nozīmē, ka zinātnieki varēs turpināt izmantot datoru modeļus un neiesaistīt brīvprātīgos.
Visbīstamākā radiācija, ko var saņemt astronauti, ir galaktiskie kosmiskie stari. Tos veido atomu kodoli, kuri supernovu sprādzienos ir paātrināti gandrīz līdz gaismas ātrumam. Tiem piemīt liels ātrums, liela masa un pozitīvs lādiņš. Bioloģiskām būtnēm saskare ar šo radiāciju ir ārkārtīgi bīstama. Tradicionālā aizsardzība pret šo starojumu nepalīdz.
Nepietiek ar to, ka ir zināms, cik daudz starojuma astronauts var saņemt. "Vissvarīgākais ir zināt, kādu devu saņem dzīvībai svarīgie orgāni," pastāstīja Frensis Kucinota no NASA.
Lai sasniegtu orgānus, daļiņām vispirms jāiziet cauri kosmosa kuģa apvalkam, personas apģērbam, tad ādai un visbeidzot pārējiem audiem. Tas ir sarežģīts mehānisms. Daļu no radiācijas šīs barjeras nobremzē, daļu apstādina vispār. Dažreiz, daļiņām saduroties ar barjeru, veidojas jauna tipa daļiņas, jauna veida jeb sekundārā radiācija. Simulācijās jāparedz arī šādi scenāriji.
Astronauti valkā radiācijas sensorus, ar kuru palīdzību tiek mērīta kopējā radiācijas deva. Tomēr nav pagaidām izgudrota metode kā izmērīt, cik daudz no šīs radiācijas sasniedz dzīvībai svarīgos orgānus. Fantomiem sensori bija visur, pat "iekšās".
Fantoms ir viedots no īpašas plastmasas, kuras blīvums ir tuvs cilvēka audu blīvumam. Rumpi veidoja 35 plastmasas šķēles, kurās tika iemontēti 416 dozimetri, ar kuru palīdzību tika uzskaitīta saņemtā radiācija. Vairāki dozimetri atradās tur, kur cilvēkam atrodas daži no svarīgākajiem orgāniem - smadzenes, vairogdziedzeris, sirds, kuņģis un resnās zarnas. Visi šie sensori palīdzēja saprast kā radiācija izplatās cilvēka ķermenī.
"Rumpja ģeometrija un sastāvs ir veiksmīga cilvēka simulācija," piebilda Kucinota. "Es domāju, ka tas bija labs eksperiments."
Kā tad būs ar Mēness bāzi un lidojumiem uz Marsu?
"Īslaicīga uzturēšanās uz Mēness nav problēma," teica Kucinota. "Dzīvošana Mēness bāzē vismaz 6 mēnešus jau ir bīstamāka. Mums būs krietni jāpastrādā ar radiācijas aizsargmehānismiem."
Marsa apguve būs vēl grūtāka. "Šobrīd mums nav risinājuma, lai nodrošinātu astronautiem pieļaujamo drošības līmeni 18 mēnešu garumā," pastāstīja Kucinota. "Radiācijas vairogs ap visu kosmosa kuģi padarīs to pārāk smagu, tādēļ mums jāatrod vieglāki aizsargmateriāli. Iespējams mums jāatrod medicīniskas metodes, kā pasargāt šūnas vai salabot kosmisko starojumu radītos šūnu bojājumus."
Vēl pagaidām līdz galam ir neizpētīta ir arī Saules vētru ietekme uz astronautiem. Laikā, kad kosmosā dzīvoja Freds un Matrjoška, viņi nepiedzīvoja nevienu pietiekami spēcīgu Saules vētru.
"Saules vētru enerģijas spektrs un radiācijas izplatība ķermenī varētu būtiski atšķirties no mums zināmā kosmiskā starojuma," teica Kucinota.
Lai pētītu Saules vētru ietekmi, zinātnieki veidos šos sprādzienus uz Zemes. Matrjoška ir brīvprātīgais, kas piedzīvos spēcīgu uzliesmojumu uz Saules, nelidojot prom no Zemes.
NASA
Komentāri
