Команда техасских ученых создала простой и весьма действенный способ имитировать воздействие космической радиации на живые ткани в земных условиях. В будущем это может существенно увеличить защиту экипажа от радиационного облучения в космосе.
Новый способ имитации космической радиации на Земле: чем опасен космос
NASA/U. Virginia/INAF, Bologna, Italy/USRA/Ames/STScI/AURA

Самой большой проблемой путешествия человека в космос считается дороговизна и сложность процесса, который позволяет астронавту улететь с Земли. Но и в космосе человек сталкивается со множеством различных трудностей, доказывающих, насколько эта среда агрессивна. Одно из таких препятствий на пути покорителей Вселенной — космическая радиация.

Излучение в космосе происходит из множества источников. К ним относятся как солнечные лучи, неэкранированные земной атмосферой, так и лучи, рожденные в космических глубинах. К сожалению, ученым пока не удалось в точности воссоздать на Земле подобные условия, чтобы проверить, как именно различные типы космической радиации влияют на биологические ткани. Сейчас наука полагается просто на несколько излучателей, производящих различные типы высокоэнергетических частиц и создающих таким образом весьма примитивную имитацию космических условий. Однако у команды ученых есть интересная и, что важно, не слишком сложная идея того, как исправить это недоразумение. На помощь им придет… пластик.

Космическое излучение — это не просто несколько субатомных частиц или световых высокоэнергетических лучей, как в научно-фантастических фильмах. И оно уж точно не превратит вас в супергероя. На самом деле, поток излучения состоит из множества заряженных элементов периодической таблицы, движущихся с большой скоростью. Если эти частицы проникнут сквозь обшивку космического корабля, то они могут нанести большой вред космонавтам, разрушив их ткани или даже сами молекулы ДНК. Таким образом, создание на Земле модуля с имитацией воздействия космической радиации позволит ученым внимательно изучить механизм воздействия на тело человека и понять, с чем именно они имеют дело. Хизмут Кацгрэбер из Техасского университета A&M шутит, что «раньше учены брали огромный камень, бросали его и думали, что они делают что-то крутое. Теперь мы перешли на компьютеризированные бензопилы».

Метод, предложенный Джеффом Чанцеллом, Кацгрэбером и остальной командой исследователей, предполагает создание спроектированного по‑особому блока материала (скажем, того же пластика), который станет экраном для пучка ядер с большой атомной массой. При попадании в блок, луч разбился бы на множество различных элементов с разным энергетическим потенциалом. Такой блок можно настроить и на создание того спектра энергии и частиц, которые лучше всего имитируют условия открытого космоса.

Наглядный принцип работы нового изобретения Наглядный принцип работы нового изобретения

Все, что есть у ученых сейчас — это модель, пока не получившая финансирования. Она представлена в статье на портале arXiv. Энн Кеннеди, почетный профессор в области радиационной онкологии в Университете Пенсильвании, говорит, что команда «показала очень интересный, новаторский подход к моделированию космической радиационной среды с использованием системы, которая позволяет оценивать спектр внутрилучевой радиации». Однако ученый утверждает, что исследователям нужно больше данных. Она отметила, что в расчеты исследования не входит информацию о нейронах и других незаряженных частицах. В документе говорится, что данные о численности подобных частиц недоступны, однако у NASA на МКС уже есть чипы, исследующие радиационную среду.

Теперь все дело за инвестициями. Кацгрэбер надеется, что NASA, SpaceX или другие крупные инвесторы заинтересуются их проектом и позволят команде провести более детальные и углубленные исследования.