5 февраля 2024 года космонавт Роскосмоса Олег Кононенко поставил новый рекорд по суммарному пребыванию в космосе. Предыдущий рекорд, продержавшийся почти 10 лет, принадлежал Геннадию Падалке и составлял 878 дней за пять полётов.
Если полёт Кононенко пойдёт по плану и не будет преждевременного спуска с орбиты, его суммарный налёт составит 1110 дней, практически два с половиной года. Скорее всего, этот полёт станет последним в активной карьере космонавта. Почему? Разберём основные факторы, ограничивающие время, которое можно провести в космосе.
Невесомость
Один из основных факторов, мешающих человеку в космосе, — невесомость. Из-за неё атрофируются мышцы и уменьшаются органы, снижается общий уровень потребления кислорода. Первый экипаж, слетавший «в долгую» на космическом корабле «Союз-9», провёл в космосе практически 18 дней в 1970 году. Всё, что было у космонавтов, — минимальный полезный объём космического корабля, 6,5 кубического метра. Экипаж после полёта испытывал недомогание. Выводы, сделанные врачами после экспедиции, положили начало новому направлению в полётной медицине — профилактике воздействия невесомости.
В коллекции Политехнического музея есть костюм «Пингвин-3», предназначенный для профилактики негативного воздействия невесомости на организм космонавта.
В нём гравитация имитируется системой резиновых жгутов-натяжителей, воздействующих на опорно-двигательный аппарат космонавта. Подобные нагрузочные костюмы применяются и сегодня.
Помимо специализированной одежды на Международной космической станции присутствуют различные спортивные снаряды — эспандеры, велоэргометр и другие тренажёры. Космонавты ежедневно тренируются по 2–2,5 часа.
Несмотря на своё разрушительное действие, невесомость, при соблюдении определённого режима тренировок, нивелирует временной полётный «потолок».
Радиация
Настоящим потолком является суммарная доза радиации за время полётов.
Согласно нормам, максимальная доза облучения — 1000 миллизиверт или 1 зиверт (Зв.). Зиверт составляет один Джоуль энергии, поглощённый одним килограммом биологической ткани, и является единицей измерения эффективной и эквивалентной дозы, используемой специалистами по радиационной безопасности.
От радиации спрятаться невозможно ни на Земле, ни в космосе. Природные радионуклиды и космическое излучение воздействуют на вас прямо сейчас, причём 10–15% излучения на Земле приходится именно на космические лучи и частицы.
На момент написания статьи две ближайшие к зданию Политехнического музея станции мониторинга показывают 0,16 и 0,12 мкЗв в час, втрое меньше нормы, прописанной в СанПиН 2.6.1.2800-10 «Требования радиационной безопасности при облучении населения природными источниками ионизирующего излучения».
Дозы радиации, получаемые космонавтами на МКС, превышают санпиновские нормы в 150 раз. За год экспедиции Олег Кононенко получит 200 миллизиверт, одну пятую от «потолка», установленного для космонавтов. Отсюда максимальные 5 лет на МКС.
За пределами магнитного поля Земли расположены радиационные пояса Ван-Аллена, в которых находятся протоны и электроны высоких энергий. И в них получаемая доза радиации будет в разы больше, чем на орбите МКС. За пределами этих поясов ситуация чуть хуже, чем на станции. Например, китайская автоматическая межпланетная станция «Чанъэ-4», в январе-феврале 2019 года измерила средний уровень эквивалентной радиации в 1,4 миллизиверта в день, вдвое больше, чем на МКС.
На самом деле вопрос радиационной безопасности более сложен, учитывая многообразие видов излучения и их индивидуальное восприятие различными органами человека. Для более точечных измерений влияния радиации на человека был создан ещё один экспонат Политехнического музея — тканеэквивалентный фантом-манекен ФМ-2, летавший к Луне в 1969-м в составе космического корабля «Зонд-7».
Всё для того, чтобы получить больше данных о том, как правильно защищаться от радиации на Земле и в космосе, в будущих дальних пилотируемых полётах.
Но пока — не более пяти лет, и то теоретически. На деле, учитывая полётную очередь, космонавты скорее завершают активную лётную карьеру из-за возраста.
На этот вопрос ответил старший научный сотрудник Политехнического музея Павел Гайдук.
Если и у вас есть вопросы к учёным об устройстве мира или человека, задавайте их в комментариях или по электронной почте question@polytech.one