Медикобиологические аспекты космических полётов

Автор zandr, 26.01.2018 21:53:03

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

zandr

Цитата: АниКей от 13.05.2021 12:24:45mk.ru
Роскосмос решил разработать новый норматив для космонавтов
Наталья Веденеева

Роскосмос решил разработать новый норматив для космонавтов
Ведомство намерено снизить годовую дозу разрешенной радиации для полетов человека на низкой околоземной орбите
Новый норматив, снижающий допустимую дозу накопленной радиации за год работы на низкоорбитальной космической станции, разрабатывает Роскосмос вместе с Федеральным медико-биологическим агентством. Радиобиологи ратуют за то, чтобы российские космонавты не могли набирать за год пребывания на околоземной орбите более 300 миллизивертов (мЗв).
В настоящее время разрешенной как с нашей стороны, так и со стороны NASA, а также Японского и Европейского космических агентств, считается доза в 500 мЗв в год. Однако последние исследования российских ученых показали, что данное количество многовато для того, чтобы быть уверенными в его безопасности для человека.
- Раньше накопленную дозу радиации для космонавтов в 500 мЗв в год (или 1 Зиверт за всю карьеру) рассматривали с точки зрения только канцерогенного эффекта, то есть, риска развития онкологических заболеваний, - поясняет руководитель Службы радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем РАН, Вячеслав Шуршаков. - Однако последние исследования отдаленных последствий накопленной радиации заставляют нас рассматривать проблему с точки зрения  полного радиационного риска. В него входит канцерогенный эффект и эффект преждевременного старения, который может наступать гораздо раньше, чем более отделенный по времени канцерогенный. Если последний может проявить себя лет через 20-30, то преждевременное старение может проявиться гораздо раньше в виде головных болей, проблем с центральной нервной системой, желудочно-кишечным трактом.
По большому счету, если бы речь шла только о полетах возле Земли, ученым, по словам Шуршакова, не стоило бы и беспокоиться. Дело в том, что, по данным экспериментов, проведенных в 90-х на станции «Мир» и нулевых годах - на МКС, доза за годовой полет не превышает 220-250 миллизивертов. В эти дозовые лимиты укладывается, например, и космонавт-врач ИМБП Валерий Поляков (437 дней пребывания на орбите), и другие космические долгожители за свои годовые полеты. Примерно такая же доза (200 мЗв) закреплена и за ликвидаторами аварий на атомных электростанциях.
Однако есть опасения, что при подготовке будущих полетов к Луне и Марсу у организаторов возникнет желание увеличить максимальное количество накопленной радиации, сделать допустимую дозу более 500 миллизивертов. Вот, для того, чтобы этого не случилось, а также для того, чтобы создатели космических кораблей не расслаблялись и не проектировали будущие летательные средства с более тонкими стенками, специалисты и решили снизить допустимую дозу радиации уже на низкой околоземной орбите до 300 миллизивертов.
- С этой нормой, - поясняет Шуршаков, - мы приблизим дозу разрешенной  полученной радиации у космонавтов к дозе ликвидаторов аварий на АЭС, а также сделаем некоторый «запас» для будущих полетов. Для них мы думаем оставить как раз нынешнюю норму в 500 мЗв, не больше. Предполагается, что полеты к Луне будут более кратковременными, и надеемся, что космонавты не будут «выбирать» ее и там.
- На основании чего вы поняли, что после 500 мЗв наступает преждевременное старение? - Задаю я вопрос собеседнику.
- По исследованию состояния здоровья категорий людей, подвергавшихся облучению в течение длительного времени. Например тех, кто работал на предприятии «Маяк», перерабатывающем радиационные отходы есть также данные от ученых, исследовавших население японских городов Хиросимы и Нагасаки после их бомбардировок.
- У американцев тоже существует своя дозировка?
- Для астронавтов тоже пока установлена «планка» в 500 мЗв. И еще добавлены критерии по тяжелым заряженным частицам и по гендерным различиям (женщинам полагается меньшая доза). Но мы, если примем новый стандарт, будем впереди с самым низким разрешенным нормативом для околоземных полетов для всех гендерных групп.
В настоящее время идет согласование между Роскосмосом и ФМБА о внедрении нового стандарта. По словам радиобиолога, он ни у кого не вызывает принципиального отторжения, а потому есть надежда на его введение уже в этом году.
Опубликован в газете "Московский комсомолец" №28536 от 13 мая 2021
Заголовок в газете: Космонавты не успеют нахвататься радиации?

zandr

Цитата: АниКей от 27.05.2021 11:31:32iz.ru
Сон в лётную ночь: на спальных местах МКС оказалась наибольшая радиация
Ольга Коленцова
Это может повлиять на когнитивные способности космонавтов, считают эксперты

Доза радиации в каютах, где спят космонавты, на 30-40% выше, чем в других отсеках МКС. Об этом «Известиям» рассказали в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Каюты для сна примыкают прямо к наружной стенке станции, пояснили ученые. Повышенная радиация может повлиять на когнитивные способности космонавтов, не исключают специалисты. Эксперты полагают, что установить дополнительную защиту от радиации на МКС затруднительно, но стоит учесть этот момент при строительстве новой российской орбитальной станции, о решении создать которую объявили 12 апреля на совещании у президента России Владимира Путина.

Отдых в опасности
Доза радиации в каютах, где космонавты проводят примерно треть времени суток и спят, на 30-40% выше, чем в других отсеках станции, сообщил «Известиям» заведующий лабораторией методов и средств обеспечения радиационной безопасности при космических полетах ИМБП РАН Вячеслав Шуршаков.
-- Каюта примыкает своей гранью к боковой поверхности цилиндра из тонкого алюминиевого листа, образующего наружную поверхность станции, -- пояснил ученый. -- Спит космонавт прямо около стенки. Хорошая новость в том, что дозу можно снизить, если использовать дополнительную защиту, которую можно разместить на внутренней стенке каюты, то есть отделить космонавта от обшивки станции.
123
Фото: roscosmos.ru
В качестве защитного материала лучше всего подходят вода и полиэтилен, которые хорошо замедляют не только заряженные частицы, но и нейтроны, уточнил эксперт. Главное, чтобы дополнительная защита не съела много объема в маленькой каюте космонавта, добавил он.
Когда проектировали каюты космической станции, защите от радиации не уделили достаточно внимания, уточнили в ИМБП. Впрочем, и нормативы, ограничивающие дозовые нагрузки на космонавтов, тогда были вчетверо выше, чем ныне действующие для МКС. Сейчас разрешенная доза составляет 500 миллизиверт в год на космонавта.
Новая станция
12 апреля на совещании у президента России Владимира Путина было объявлено о решении отказаться от использования МКС и создать собственную орбитальную станцию. Она будет состоять из шести модулей, сообщал заместитель генконструктора ракетно-космической корпорации «Энергия» Владимир Соловьев. Экипаж составит от двух до четырех человек, уточнял он.
На новой российской орбитальной станции стоит заранее предусмотреть защиту людей от облучения, отметил Вячеслав Шуршаков.
-- Важно, чтобы это не выпало из поля зрения заказчика, государственной корпорации «Роскосмос», и всё необходимое для защиты от космической радиации закладывалось сразу на этапе проектирования, -- сказал он.
«Известия» направили запрос в «Роскосмос».
Сплю и вижу
Доза радиации, которую получает космонавт на МКС, зависит от высоты орбиты, толщины защиты отсека, фазы цикла солнечной активности и других факторов, уточнили в ИМБП. По данным специалистов института, за сутки на борту космической станции облучение составляет в среднем 0,6-0,7 миллизиверт (включая полученное во время сна).
-- Во время сна вырабатываются гормоны мелатонин и соматотропин, регулирующие рост клеток, реакцию на стресс, иммунные реакции. Кроме того, активируется работа лимфатической системы, ответственной за выведение продуктов жизнедеятельности тканей центральной нервной системы, -- рассказал старший научный сотрудник лаборатории регуляции функций нейронов мозга Института физиологии им. И.П. Павлова РАН Александр Беляков. -- Что касается большей дозы радиации, получаемой космонавтами на МКС во время сна, то я считаю, что она не должна влиять на происходящие в мозгу процессы в часы отдыха. Действие радиации имеет скорее накопительный эффект, то есть негативные последствия человек ощутит спустя некоторое время после нахождения на станции.
Впрочем, некоторые эксперты не исключают ухудшения когнитивных функций у космонавтов из-за особенностей строения станции.

-- Во время сна также происходит процесс перехода памяти из кратковременной в долговременную, и гипотетически ионизирующее излучение может нарушить этот процесс, -- сказал «Известиям» старший научный сотрудник НМИЦ психиатрии и наркологии им. В.П. Сербского Виктор Кохан. -- Исследования на эту тему не проводились. Но космонавты проводят в зонах отдыха большую часть времени, что, конечно, нехорошо. Поэтому логичным было бы защитить эту зону лучше, чем другие. Однако на МКС это сделать уже невозможно.
Обсуждая уязвимость космонавтов к радиации, стоит упомянуть и о влиянии трещин на МКС, через которые также проходят элементарные частицы космических лучей, отметили в ИМБП. Но на общую дозу облучения это не влияет, так как эти же частицы проходят и через стенки станции, где нет трещин, пояснили ученые.
Первую трещину в промежуточной камере модуля МКС «Звезда» космонавты обнаружили в октябре 2020 года. Затем стало известно, что в корпусе может быть до шести трещин.

zandr

https://novosti-kosmonavtiki.ru/news/80148/
ЦитатаЮлии Пересильд запретят курить в космосе
Пользователи Сети обратили внимание, что на одной из фотографий с подготовки к полету на МКС Юлия Пересильд держит в руках устройство для нагревания табака. Осенью актрисе предстоит участвовать в съемке художественного фильма под рабочим названием «Вызов» на борту международной космической станции. Летчик-космонавт, герой России Михаил Корниенко рассказал «Газете.Ru», что на период съемок актрисе придется отказаться от вредной привычки. По словам космонавта, курить, в том числе электронные сигареты, на борту запрещено.
«Когда человек курит -- это вообще плохо. А для космоса это вдвойне плохо. Но если ее врачи допустили, то какое-никакое здоровье у нее есть. Другой вопрос, что на борту курить нельзя -- это исключено категорически, в том числе электронные сигареты. Там срабатывают датчики дыма, и станция переводится в режим пожара», -- объяснил Михаил Корниенко.
Космонавт рассказал, что знает коллег, которые курят. Корниенко предположил, что в этом случае у человека должно быть «двойное здоровье».
«Есть космонавты, которые курят. Но чтобы курить и проходить комиссию, это должно быть двойное здоровье у человека. В космонавты отбирают очень здоровых людей -- видимо, резервов у организма хватает и на курение», -- отметил летчик-космонавт.
А.Ж.

zandr

https://ria.ru/20210618/kosmos-1737541461.html
ЦитатаКосмонавтов хотят отправлять в дальние полеты без селезенок
С.-ПЕТЕРБУРГ, 18 июн -- РИА Новости. Российские и американские ученые обсуждают, нужно ли удалять селезенку космонавтам перед дальними полетами, чтобы снизить радиационное поражение, сообщил РИА Новости директор Института медико-биологических проблем (ИМБП) РАН Олег Орлов.
Селезенка в организме человека отвечает за кроветворение, иммунитет и кровоснабжение.
"Американские коллеги нам задавали вопрос, мы обсуждали в рамках рабочей группы: с точки зрения радиации, будем селезенку удалять перед дальними полетами для того, чтобы снизить возможность поражения? Это вопрос", -- сказал он на Международной конференции по исследованию космоса GLEX-2021.
В декабре 2019 года заведующий отделом радиационной безопасности пилотируемых космических полетов ИМБП Вячеслав Шуршаков сообщил РИА Новости, что радиация является основным барьером для пилотируемого полета на Марс.
Поэтому, по мысли ученых, можно отправить туда приспособленных к ней "модифицированных" космонавтов. В частности, перед полетом заменить хрусталики в глазах на искусственные или заранее пролечить область мозга, изменения в которой из-за галактического излучения могут привести к болезни Альцгеймера.


telekast

:o Бороться не с причиной, а со следствиями это по нашему, ага. Там еще, по слухам, сильно спинному мозгу достается и гениталиям.  Сразу всплывают припев из панкушной песни моего давнего товарища:
"Эй, генерал, поверните лицо!
Я вам хочу отчеплыжить яйцо.
Эй, генерал, выше нос, не грусти!
Эй, генерал, будь героем! Прости..."
;D

zandr

https://www.roscosmos.ru/31542/
ЦитатаРадиация, лунная пыль и автономное существование
В ходе международной конференции по освоению космического пространства (Global Space Exploration Conference -- GLEX-2021) состоялась пленарная сессия «Путь человека в дальний космос: опасности реальные и воображаемые». Организатор сессии -- Российская академия наук, ведущим выступил член-корреспондент РАН Анатолий Петрукович, директор Института космических исследований Российской академии наук.

Несмотря на десятилетия работы на околоземных космических станциях, человек ещё не так хорошо подготовлен к более длительным экспедициям на другие космические тела. «Короткий список» космических угроз включает космическую радиацию, длительное пребывание в невесомости, либо в условиях уменьшенной гравитации, отсутствие сильного стабильного магнитных полей, действие лунной пыли.

Благодаря многолетним экспериментам в космосе некоторые угрожающие факторы изучены довольно хорошо, другие в меньшей степени, но, если говорить о длительной экспедиции за пределы низкой земной орбиты, каждый из них требует разработки методов противодействия. Первым в этом перечислении, конечно, если не считать самого космического вакуума, стоит космическая радиация. Она включает электромагнитное излучение и заряженные частицы высоких энергий, в первую очередь, протоны. Из-за высокой энергии они могут представлять опасность и для живых организмов, и для техники.

У частиц высоких энергий несколько источников. Во-первых, они рождаются на Солнце во время вспышек, особенно в период максимума солнечного цикла. Но есть и второй «вид» заряженных частиц прилетает в Солнечную систему издалека -- это так называемые галактические космические лучи. В среднем, они более энергичны и, следовательно, теоретически более опасны, при этом их число выше во время минимума солнечной активности. Поэтому вопрос в том, что опаснее для космонавтов в межпланетном перелёте, минимум или максимум солнечной активности?

Профессор Бинсянь Ло (Bingxian Luo, Национальный центр космической науки Китайской академии наук) рассказал о результатах моделирования трехлетней миссии на Марс, которая включает годовой полет на планету, год пребывания на её поверхности и годовой же этап возвращения для сценариев максимальной и минимальной солнечной активности. Полученные данные об уровнях космической радиации были пересчитаны также в биологически активные дозы. Один из выводов работы состоит в том, что выбросы частиц во время солнечных протонных событий могут быть даже опаснее потоков галактических космических лучей. Для планирования реальной миссии, безусловно, требуются дальнейшие исследования.

Профессор Иоаннис Даглис (Ioannis Daglis, Греческий космический центр) подчеркнул, что кроме биологических эффектов, для которых можно рассчитать «пороговые дозы», есть отложенные последствия, возникающие стохастически, для которых нет «пороговых» значений опасных факторов. Кроме этого, космическая радиация опасна и для техники. Уже сейчас мы можем изучать действие опасных космических факторов с помощью автоматических миссий в межпланетном пространстве.

Сегодня более или менее хорошо изучено пребывание на низкой околоземной орбите. Земное магнитное поле и атмосфера достаточно хорошо защищают нас от космической радиации, но и в околоземном космосе есть области, где ни человеку, ни даже спутникам лучше не находиться долго -- это радиационные пояса Земли.

Защититься же от космической радиации не так просто. Владимир Калегаев (Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ им. Д.Н. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова) назвал несколько подходов к радиационной защите. Первое, что приходит в голову -- использовать в качестве «щита» как можно более толстый и/или плотный материал, но, к сожалению, заряженные частицы, попадая в такую «стенку», рождают потоки вторичных частиц, не менее, а то и более опасных, чем изначальные. Разработка материалов, которые были бы безопасны для космонавтов внутри, -- одна из задач «повестки дня» космических материаловедов. Есть и другие «технологические» методы: использование магнитных полей или электростатических эффектов, -- но они находятся на стадии идей.

Кроме радиации, есть проблема невесомости или, если говорить точнее, тех эффектов, которые вызывает в организме отсутствие силы тяжести. Физические упражнения космонавтов нацелены на то, чтобы смягчить действие невесомости, но некоторые проблемы невозможно решить тренировками. Так, профессор Ханнс-Кристиан Гунга (Hanns-Christian Gunga, Центра космической медицины и экстремальных условий, Германия) кратко рассказал, в частности, о динамике жидкости в человеческом организме и проблеме перегрева -- гипертермии, которая может возникнуть при физических нагрузках из-за того, что в невесомости механизмы регулировки температуры не работают так, как на Земле.

Человеку на поверхности Луны будут угрожать не только радиация, но и лунная пыль, о которой пока известно совсем мало. С лунной пылью столкнулись астронавты во время кратких экспедиций «Аполлон», но насколько эта пыль токсична, какие эффекты она может вызывать в человеческом организме, насколько она опасна для техники, -- количественных данных об этом ещё не было. Поэтому эксперименты по изучению лунной пыли включены в программу научных исследований российских лунных миссий «Луна-25» и «Луна-27».

Наконец, как подчеркнул академик Олег Орлов (Государственный научный центр Институт медико-биологических проблем РАН), при подготовке будущих экспедиций встаёт проблема их полной автономности. Вполне вероятно, что медицинская организация длительных экспедиций за пределы низкой земной орбиты не будет похожа на то, как это происходит сейчас на космических станциях, в частности, будет более персонализирована.

Подводя итог дискуссии, Анатолий Петрукович заметил, что «мы привыкли ,,недооценивать" нашу среду обитания. В космосе не бывает незначительных вещей. Мы можем не замечать чего-то, пока находимся на Земле, но в космосе это станет критичным». Тем не менее в ответах на вопрос, сколько времени человек сможет провести в космосе, участники сессии оказались оптимистами и согласились в том, что уже в ближайшие годы человек вполне сможет провести за пределами Земли, в космическом пространстве или на поверхности планеты, несколько лет.
Источник: ИКИ РАН

zandr

https://ria.ru/20210621/astronavty-1737896701.html
ЦитатаАстронавты на МКС пожаловались на головную боль
МОСКВА, 21 июн - РИА Новости. Астронавты на борту Международной космической станции (МКС) жалуются на головную боль, американские ученые считают их причиной повышенного содержание углекислого газа в атмосфере станции, но их российские коллеги с этим не согласны, следует из доклада, опубликованного на сайте подмосковного Центра подготовки космонавтов.
"Требования по снижению уровня углекислого газа (СО2) были выдвинуты НАСА в 2008 году в связи с субъективными жалобами некоторых астронавтов на наличие головной боли при согласованных уровнях содержания СО2 5-6 миллиметров ртутного столба. При этом медицинского обследования экипажа для определения возможных причин головной боли не проводилось", - говорится в докладе специалистов Ракетно-космической корпорации "Энергия" (предприятие "Роскосмоса") в журнале "Пилотируемые полеты в космос".
Отмечается, что в дальнейшем по требованиям американской стороны лимит содержания СО2 в атмосфере МКС последовательно снижали до 4,5, до 4, до 3,2-3,3 и в настоящее время он поддерживается на уровне менее 3 миллиметров ртутного столба, но "при этом жалобы ряда астронавтов на головную боль продолжаются".
"В связи с этим можно было ожидать дальнейшей корректировки летного правила американской стороной с дальнейшим уменьшением содержания диоксида углерода. Так в американском стандарте SMAC для продолжительности полета 1000 суток содержание СО2 установлено 2 миллиметра ртутного столба", - сообщается в докладе.

Мнение американских ученых
Согласно докладу, в 2014 году специалисты НАСА опубликовали статью по подробному исследованию связи между уровнями СО2 в атмосфере МКС и головными болями астронавтов.
"В исследование были включены данные по астронавтам, которые выполняли полет на МКС между 14 марта 2001 года и 31 мая 2012 года... Всего было 46 жалоб астронавтов на головную боль, в 1 670 случаях жалоб не было", - говорится в докладе.
Отмечается, что жалобы на головную боль были в двух случаях: один раз, когда астронавты работали в ограниченном пространстве с недостаточным количеством воздуха, другой - когда экипаж собрался в одном месте.
Кроме того, американские ученые сообщили, что когда на МКС была отключена американская система удаления углекислого газа CDRA и работала только российская система "Воздух", содержание CO2 повышалось до 6,2 миллиметра ртутного столба.
"Экипаж не знал о повышенных уровнях содержания CO2, но наземные операторы заявили, что экипаж в это время выглядел раздраженным. Один из членов экипажа сообщил об усталости, назвав ее нетипичной по сравнению с утомлением в течение обычного рабочего дня. Он также сказал, что чувствовал себя лучше утром, когда была включена CDRA, а также в течение следующих дней", - отмечается в докладе.
На этом основании специалисты НАСА посчитали возможной связь между концентрацией CO2 и ухудшением сна, раздражительностью и утомляемостью. Они предположили, что более высокие уровни CO2 связаны с головной болью, раздражением слизистой оболочки и снижением работоспособности.
"В статье специалистов НАСА также указывается в качестве причины возникновения головной боли воздействие CO2 во время транспортировки к МКС на корабле "Союз", содержание которого, по сообщениям экипажа, превышало 20 миллиметров ртутного столба", - говорится в докладе.

Мнение российских коллег
Российские специалисты отмечают в докладе, что в течение более чем 30 лет российские и иностранные космонавты, которые летали на орбитальных станциях "Салют", "Мир" и МКС, не жаловались на головную боль при среднем содержании СО2 в атмосфере станций примерно 6 миллиметров ртутного столба.
"Содержание СО2 6-6,5 миллиметра ртутного столба было обычным при экспедициях на станцию "Мир" в течение 15 лет (только два космонавта имели зависимость от таких уровней СО2)", - сказали специалисты.
Они отметили, что их американские коллеги сделали вывод о повышенной чувствительности астронавтов к CO2 в полете несмотря на то, что число случаев головной боли составило 2,7%. Кроме того, по данным российских специалистов, ни в одном полете корабля "Союз" содержание CO2 не превышало 6 миллиметров ртутного столба.
Среди возможных причин головной боли у астронавтов ученые РФ назвали прежде всего влияние невесомости, связанное с приливом крови к голове, а также дыхание астронавта в значительной степени выдыхаемым воздухом с повышенным содержанием СО2 (при неподвижной деятельности, во сне).
"Нет оснований считать, что физиология дыхания в космических условиях в отношении углекислого газа значительно отличается от земных. Косвенные признаки самочувствия человека, в частности, головная боль, причин которой до 200, не могут дать однозначных сведений о влиянии содержания СО2 на здоровье экипажей", - отметили российские специалисты.
По их мнению, существующие в американском докладе телеметрические данные не могут быть обработаны корректно, так как неизвестно, в каком модуле МКС и в какое время находились члены экипажа.