Зрение космонавтов при выполнении работ за бортом новой российской орбитальной станции будет подвергаться большей угрозе, чем на МКС, рассказали «Известиям» в Институте медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Причина — в дополнительной дозе радиации, вызванной особым положением станции на орбите. Хрусталик глаза от радиации защищает только тонкий слой пластика экрана скафандра и несколько миллиметров биологической ткани, поэтому частые работы за бортом могут спровоцировать его помутнение, то есть катаракту. Но офтальмологи сообщают, что есть методы защиты зрения космонавтов — специальное покрытие для передней части шлема и капли, улучшающие обмен веществ в глазах. Кроме того, организм можно научить самостоятельно вырабатывать защиту против радиации.
Смотри мне тут
Новую национальную космическую станцию от МКС будет принципиально отличать угол наклона ее орбиты. У МКС он меньше 52 градусов, у будущей национальной станции наклон дойдет до 97 градусов. Об этом на научной сессии общего собрания РАН сообщил член-корреспондент РАН, первый заместитель генерального конструктора РКК «Энергия» Владимир Соловьев.
Как рассказали «Известиям» в ИМБП РАН, это может привести к патологиям зрения у космонавтов, которые проводят работы за бортом. Ведь новая станция изменит свое положение относительно радиационных поясов Земли. Это области, в которых накапливаются и удерживаются проникшие в магнитосферу высокоэнергичные заряженные частицы. Ожидаемые дозы даже при невозмущенной радиационной обстановке будут на 30% выше, чем сейчас на МКС, рассказали в институте. Во время повышения солнечной активности, то есть выброса протонов и ионов, дозы будут возрастать в десятки раз, уточнили там.
Внутри МКС космонавт получает допустимую дозу радиации, но при выходе в открытый космос защита значительно снижается и доза возрастает.
— Наиболее слабая защита — у шлема в передней его части, где находится прозрачный слой пластика для обеспечения полноценного обзора, — рассказал заведующий лабораторией методов и средств обеспечения радиационной безопасности при космических полетах ИМБП РАН Вячеслав Шуршаков. — За такую тонкую защиту, как пластик шлема, могут легко проникать электроны радиационного пояса Земли.
Это показали результаты известного эксперимента «Матрешка-Р». Снаружи космической станции устанавливали «куклу» из материала, имитирующего тело человека, она находилась там примерно год. Внутрь фантома поместили многочисленные дозиметры, а сам фантом помещали в контейнер из углепластика, имитирующего скафандр. Было показано, что хрусталик глаза и кожа космонавта при работах вне станции могут получить дозы в несколько раз больше, чем другие чувствительные к радиации органы, расположенные в глубине тела космонавта.
— Дополнительная доза, как правило, связана с потоками электронов радиационного пояса Земли и их высыпаниями при высокой геомагнитной активности, например магнитных бурях. То есть явлениях, которые характерны для мест, где будет находиться новая российская орбитальная станция, — пояснил Вячеслав Шуршаков.
Новый взгляд
Офтальмологи подтвердили, что космическая радиация отрицательно воздействует на здоровье космонавта, и глаза страдают одними из первых.
— Поэтому снижение зрения может считаться индикатором воздействия высокой дозы радиации, — сообщила врач-офтальмолог «СМ-Клиники» Ана Дгебуадзе. — Это происходит за счет помутнения хрусталика, который наиболее восприимчив к радиации. Такую патологию называют катарактой.
Как пояснила врач-офтальмохирург центра «Восток-Прозрение» Наталья Анисимова, свободные радикалы, которые образуются в хрусталике глаза под воздействием радиации, вызывают изменение структуры особых белков и они теряют свою прозрачность. Так и образуется катаракта. Эксперт отметила, что влияние космической радиации зачастую имеет отсроченный характер и космонавты подвержены более высокому риску развития катаракты только через годы после полета.
— Радиочувствительность определяется не тем, как близко к поверхности находится орган или ткань, а тем, насколько больше выражена способность слагающих их клеток к делению, — добавила профессор кафедры медицинской физики Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ Елена Сарапульцева. — Например, кожные покровы и глаз имеют среднюю радиочувствительность. Хрусталик глаза обладает более высокой радиочувствительностью.
Сейчас при работах вне космической станции глаза защищает только тонкий слой пластика шлема скафандра. Но офтальмологи отмечают, что есть способы повысить эту защиту. В Центре биотехнологий Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ занимаются такими разработками.
— У человека есть встроенная радиопротекторная защита, то есть те гены, которые активируются в ответ на хроническое или острое облучение разных типов и нивелируют негативные последствия от разных повреждений, — рассказал начальник цетра Дмитрий Сосин. — Мы знаем часть ключевых генов, которые экспрессируются у человека при хроническом облучении, и в настоящее время тестируем защитный потенциал этих генов. Мы пытаемся создать защиту на базе микроорганизмов, населяющих кишечник человека, придав им способность вырабатывать радиопротекторные белки и РНК.
Ана Дгебуадзе назвала перспективными средства защиты из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, который замедляет быстрые нейтроны. Но даже тонкая пленка такого материала будет слегка мутной, что может затруднять работы космонавтов, отметили в пресс-службе «ТД Пластмасс Групп».
Врач-офтальмолог НИИ Нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко Надежда Григорьева добавила, что можно использовать капли, которые улучшают обмен веществ в хрусталике и стимулируют регенерацию тканей. Это поможет нейтрализовать нарушение радиацией структуры хрусталика.
Кроме того, сегодня катаракту можно удалить. Поэтому даже если она станет причиной ухудшения зрения, исправлению эта патология поддается.