Kamizelka StemRad o 60% zmniejsza dawkę promieniowania w teście

Kamizelka chroniąca przed promieniowaniem, która poleciała na Księżyc i z powrotem na pokładzie bezzałogowej misji Artemis I NASA, zmniejszyłaby dawkę promieniowania astronauty o 60% podczas burzy słonecznej – wynika z badania opublikowanego 13 sierpnia 2026 r. w „Science Advances”. Kamizelka AstroRad, opracowana przez izraelsko-amerykański startup StemRad we współpracy z Lockheed Martin, działała niemal tak samo dobrze jak silnie osłonięty schron pokładowy statku Orion, ale bez zamykania załogi w małym pomieszczeniu.

Burze słoneczne, takie jak ta z sierpnia 1972 r., która miała miejsce między misjami Apollo 16 i Apollo 17, mogą wyrzucać protony o natężeniu wystarczającym do zwiększenia ryzyka raka lub wywołania choroby popromiennej. Atmosfera i pole magnetyczne Ziemi pochłaniają to promieniowanie, ale załogi lecące na Księżyc lub Marsa nie mają takiej ochrony, a żaden dotychczas zbudowany statek kosmiczny nie ma wystarczającego osłonięcia, by je zatrzymać. Kamizelka rozwiązuje ten problem, chroniąc astronautę, a nie cały statek, skupiając się na tkankach wrażliwych na promieniowanie, takich jak szpik kostny, piersi, żołądek, jelito grube i narządy rozrodcze.

W konstrukcji kamizelki zastosowano polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), tworzywo, które zawiera więcej wodoru na jednostkę masy niż woda, co czyni je skutecznym ekranem. Aby zachować elastyczność, inżynierowie podzielili HDPE na tysiące heksagonalnych prętów o długości od 9 do 60 mm, umieszczonych między elastycznymi warstwami tkaniny. Długości prętów obliczono za pomocą wzoru Bethego-Blocha, który opisuje, jak naładowane cząstki tracą energię w materii. Kamizelka ważyła 26 kg podczas misji Artemis I, mniej więcej tyle, ile pełna zbroja płytowa z czasów średniowiecza.

Ponieważ Artemis I poleciała bez załogi, kamizelkę nosił manekin tułowia o imieniu Zohar, a identyczny manekin Helga pozostał bez ochrony. Oba były wypełnione tysiącami dozymetrów. Większość zarejestrowanego promieniowania pochodziła z wewnętrznego pasa Van Allena Ziemi, ponieważ podczas lotu nie wystąpiła żadna burza słoneczna. Zespół wykorzystał przejście przez pas jako substytut, budując symulacje Monte Carlo, które zgadzały się z odczytami dozymetrów w granicach 5%. Następnie wymodelowano dwie historyczne burze: kamizelka zmniejszyła dawkę skuteczną o około 60% dla zdarzenia z sierpnia 1972 r. i o około 40% dla burzy z października 1989 r., która była bardziej energetyczna.

Noszenie kamizelki podczas jednej dużej burzy mogłoby wydłużyć karierę astronauty o około 40–193 dni w odniesieniu do limitu dawki 600 mSv ustalonego przez NASA, co jest porównywalne ze schronem Oriona, ale pozwala na swobodę ruchu. Kamizelka niewiele pomaga w przypadku galaktycznego promieniowania kosmicznego, które dociera w sposób ciągły i ma wyższe energie. StemRad już zmniejszył wagę kamizelki z 26 do 16 kg, korzystając z danych z Artemis I, dążąc do lżejszej wersji, którą można nosić przez kilka dni wokół szczytu burzy. Badanie opublikowano pod adresem http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adz1892.