Sugárveszély
(Rovat: Emberes Mars-utazás?, Artemis - 2021.07.18 07:15.)

Az USA Nemzeti Akadémiáinak egyik bizottsága támogatja a NASA javaslatát, miszerint módosítani kellene az űrhajósokat érő sugárzás megengedett határértékeit.

A NASA javaslata a jelenlegi életkortól és nemtől függő határértékek helyett egységes szabályozást tartalmaz. A jelenlegi határok a 30 éves nők számára pályafutásuk alatt összesen megengedett 180 millisieverttől a 60 éves férfiakra vonatkozó 700 millisievertig terjednek. Ezek a határértékek olyan modellszámításokon alapulnak, amelyek szerint ebben az esetben 95%-os biztonsággal kijelenthető, hogy 3%-nál nem nagyobb mértékben nő meg a sugárzásnak való kitettség okozta elhalálozás.

A NASA javaslata szerint ezt kortól és nemtől függetlenül, egységesen 600 millisievertre változtatnák. Ez egy 35 éves űrhajósnő számára a sugárzás okozta halál 3%-os kockázatát jelenti, jóllehet a számításokat az előző határértékek megállapításához használttól eltérő standardok alapján végezték. Az új határérték a bizottság álláspontja szerint több lehetőséget nyújt az űrhajósnők számára, mert az ő esetükben jelentős a megengedett határ emelkedése. Ugyanakkor a bizottság a 3%-os kockázat határának felülvizsgálatát is javasolja, pontosabb mérések és számítások alapján, figyelembe véve a sugárzás okozta rák kockázatára vonatkozó újabb tudományos eredményeket.

A bizottság másik javaslata a NASA részére, hogy változtassák meg a sugárzás kockázatára vonatkozó kommunikációs rendszerüket, amely a veszély fokozatainak jelzésére a közlekedési jelzőlámpa színeit használja. A bizottság szerint ez bizonyos esetekben félrevezető lehet, ehelyett a sugárzás kockázatának személyre szabott vizsgálatát javasolják, minden egyes űrhajós esetében.

A módosított sugárzási szintek kitágítják a NASA űrhajósainak repülési lehetőségeit, azonban a NASA által alkalmazott új határértékek visszafogottabbak ahhoz képest, amelyet más űrügynökségek alkalmaznak. A Roszkoszmosznál, az ESA-nál és a Kanadai Űrügynökségnél az új amerikai rendszerhez hasonlóan életkortól és nemtől független határértéket alkalmaznak, ez az űrhajós egész életére (pályafutására) vonatkozóan egységesen 1000 millisievert. A JAXA japán űrügynökség a kor és nem szerint differenciált határokat használja, de a határértékek 500 és 1000 millisievert között változnak, vagyis magasabbak a NASA korábbi és új határértékeinél is.

A megemelt dozimetriai határértékek több űrrepülési lehetőséget nyújtanak az amerikai űrhajósok számára, egy oda-vissza marsutazás azonban ebbe sem „fér bele”. (Kép: NASA)

A bizottság az ajánlásaiban arra is rámutat, hogy még az 1000 millisievertes határérték sem elég egy oda-vissza marsutazás végrehajtásához. Emiatt a NASA-nak, ha valóban űrhajósokat akar küldeni a Marsra, ki kell dolgoznia egy olyan eljárást, amelynek értelmében a sugárveszély határértéke alól szakszerű, átlátható és az etikai szempontokat is figyelembe vevő módon ki kell vonnia a Marsra utazó űrhajósait a sugárveszélyre vonatkozó határérték érvényessége alól.

(Utóbbi megállapítások kissé általánosak, néhány jellemző emberi tevékenység és fizikai folyamat során kapott dózist az angol nyelvű Wikipédia Sievert címszava tartalmaz. Onnan átvéve mutatunk be egy 2013-as tanulmány űrrepülési vonatkozású adatait feltüntető diagramot. Egy ugyanott található másik diagram szerint a 2000 millisievert = 2 Sv sugárterhelés „súlyos, esetenként halálos kimenetelű sugárbetegséget okoz”. – B.E.)

A NASA Curiosity marsjáróján működő sugárzásmérő (RAD, Radiation Assessment Detector) adatai alapján számított becslések a Marsra induló küldetés során az űrhajósok szervezetét érő sugárterhelésre vonatkozóan. Az oda és a vissza bolygóközi utazás időtartamát 180–180 napnak vették, és 500 napos marsi tartózkodást vettek alapul. A számítások eredménye szerint a teljes küldetés sugárterhelése 1 sievert, amelyhez az oda- és a visszaút, illetve a marsi tartózkodás három nagyjából egyenlő tétellel járul hozzá. A marsutazás hosszával azonos időtartamú tartózkodás az ISS fedélzetén körülbelül negyedakkora sugárzási terhelést jelent, ami a Van Allen-övek kozmikus sugárzást csökkentő hatásának köszönhető – ezért keringnek az embert szállító űrhajók, űrállomások a Van Allen-övek alatti magasságokban. (A diagram függőleges tengelye logaritmikus beosztású!) (Kép: NASA / JPL-Caltech / SwRI)