Yeni bir araştırmaya göre, radyasyon kalkanı özelliği taşıyan bir yelek, gelecekte astronotları güneşten kaynaklanan tehlikeli ve öngörülemeyen radyasyon patlamalarından koruyabilir. NASA’nın Ay’a insanlı misyonlarını yeniden başlatma hedefi doğrultusunda, bu proje astronotların radyasyondan korunmasını, özellikle de yoğun ve beklenmedik radyasyon olan güneş patlamalarından korunmasını gerektiriyor. Tüm bir uzay aracını anlamlı miktarda radyasyon kalkanıyla kaplamak ağırlık kısıtlamaları nedeniyle pratik olmayabilirken, astronotları koruyucu giysilerle donatmak potansiyel olarak faydalı olabilir.

Yeni araştırmada, İsrailli startup StemRad tarafından geliştirilen ve İsrail Uzay Ajansı ve Lockheed Martin’in desteğiyle üretilen “AstroRad” adlı yelek üzerinde deneyler yapıldı. Bu yelek, astronotları güneş patlamaları olarak bilinen tehlikeli olaylardan kaynaklanan radyasyondan korumak için tasarlandı.

AstroRad, yüksek yoğunluklu, hidrojen açısından zengin bir plastik kullanır. Hidrojen, atom başına en fazla elektron yoğunluğuna sahip elementlerden biridir ve bu da gelen parçacıklara karşı etkili bir kalkan oluşturmaya yardımcı olur. Aynı zamanda, hidrojen atomlarının genellikle nötron içermemesi, kurşun atomlarında görülebilecek tehlikeli nötron yayılmalarının oluşmasını engeller.

Ayrıca, AstroRad’ın plastiği kurşundan çok daha hafiftir. Bu, giyilebilir parçalarda hareket etmeyi kolaylaştırır ve ağırlığın önemli bir sınırlama olduğu uzay görevleri için daha pratik hale getirir.

Bilim insanları, esnek bir giysi oluşturmak için binlerce altıgen plastik çubuktan oluşan ölçekli bir yapı oluşturdu. Her yeleğin toplam ağırlığı yaklaşık 26 kilogramdır.

AstroRad yeleğinin radyasyon kalkanlama seviyesi, korunan organların radyasyona ne kadar duyarlı olduğuna göre belirlendi. Araştırmacılar, “Bu strateji, aynı miktarda radyasyon kalkanlamasını vücuda eşit olarak dağıtmaya kıyasla, bir kişinin aldığı radyasyon dozunda yaklaşık %30 daha fazla azalma sağlar” diyorlar.

Bilim insanları, 2022’nin sonlarında NASA’nın insansız Ay görevi sırasında “Helga” ve “Zohar” adlı son derece karmaşık yapay insan heykelleri üzerinde deneyler gerçekleştirdiler. Bu yapay organlar, insan dokusu, kemik ve organların yoğunluğunu taklit eden plastiklerden üretildi ve her birinde 5600’den fazla radyasyon sensörü bulunuyordu.

İki yapay insan heykeli de yetişkin kadınları temsil ediyordu, çünkü önceki araştırmalar memelerin ve yumurtalıkların radyasyon hasarına karşı özellikle duyarlı olduğunu göstermişti. “Kadınların, radyasyon kaynaklı kanser riski açısından daha yüksek bir riskle karşılaştığı tahmin edilmektedir” diyor Milstein. “Hedefli kalkanlama, erkek ve kadın astronotlar arasındaki bu risk farkını azaltmaya yardımcı olabilir.”

Yapay insan heykelleri kadınları temsil ettiği için, onlara kadın isimleri verildi. “Helga, Alman Uzay Merkezi tarafından deneye katkı sağlamıştır ve Helga geleneksel bir Alman ismidir” diyor Milstein. “Zohar ise İsrail Uzay Ajansı tarafından seçilmiştir ve kamuoyu kampanyası aracılığıyla belirlenmiştir. Zohar, ‘parlaklık’ anlamına gelen geleneksel bir İbranice isimdir ve bunun özellikle uygun olduğunu düşündük.”

Bilim insanları, geçmişteki güneş patlamalarını analiz ettiklerinde, AstroRad yeleğinin bu olaylar sırasında bir kişinin aldığı radyasyon dozunu önemli ölçüde azaltacağını gördüler; örneğin 1972’deki bir güneş patlaması için neredeyse %60.

“Başlangıçta bunun %45 civarında olmasını bekliyorduk, bu yüzden ilk başta sonucu gördüğümüzde hata yapmış olabiliriz diye düşündük” diyor Houri. “Ancak detaylı analizler, AstroRad’ın yaklaşımının, radyasyona en duyarlı organlara ve dokulara hedeflenmiş kalkanlama sağlamasının, tahmin ettiğimizden daha etkili olduğunu gösterdi.”

Bu tür bir azalma, astronotların eşdeğer olarak 193 güne kadar derin uzay radyasyonuna maruz kalmasını engelleyebilir. “En önemli çıkarım, AstroRad’ın uzun süreli uzay görevlerinin önündeki önemli sağlık sorunlarından birini aşmaya yardımcı olabileceğidir” diyor Milstein.

Ancak, “astronotların tüm bir görev boyunca giymek zorunda kalacakları bir şey olmasa da, yeleğin uzun süre kullanılabilir olacak şekilde tasarlandığını” belirtiyor Milstein. Yeleklerle yapılan testlerde, “birkaç mürettebat üyesi bile onunla uyudu.”

AstroRad yeleğinin sağladığı radyasyon koruması seviyesi, “astronotun içinde bulunduğu sığınaklardan ayrı olarak görev odaklı işlemleri gerçekleştirmesine olanak tanıdığını” belirterek, kullanılan diğer kalkanlama sistemleriyle benzerdir. “AstroRad tek başına veya bir sığınakla birlikte kullanılabilir, ancak en önemli avantajlarından biri, astronotların kabin içinde hareket ederken ve kritik görev operasyonlarını gerçekleştirirken korunmaya devam etmelerini sağlamasıdır.”

Bilim insanları şu anda, radyasyon kalkanlamasının uzayda bulunan malzemelerle üretilip üretilemeyeceğini araştırıyorlar. Örneğin, “Florida merkezli bir havacılık şirketi olan Redwire ile işbirliği içinde, geri dönüştürülmüş polietilenin Uluslararası Uzay İstasyonu’nda 3D olarak basılarak AstroRad bileşenlerinin üretilebileceğini zaten gösterdik” diyor Milstein.

Bilim insanları, araştırmalarını bugün (12 Ağustos) Science Advances adlı dergide yayınladılar.

Kaynak: Space