Nasa-projekt: Fly bør i fremtiden styre uden om høj kosmisk stråling

Udsættelse for kosmisk stråling udgør ingen risiko for den gennemsnitlige rejsende, men for piloter, crew og hyppigt rejsende er der grund til at holde igen med antallet af flyvninger, hvis man vil minimere risikoen for at udvikle kræft. Illustration: K. Kawata, University of Tokyo Institute for Cosmic Ray Research.

Ligesom fly undgår områder med vulkanske askeskyer, fordi partiklerne kan ødelægge motorerne, kan det komme på tale at indføre no-fly-zoner i områder med usædvanligt høje doser af kosmisk stråling.

Det foreslår W. Kent Tobiska, der er direktør for firmaet Space Environment Technologies og hovedundersøger på det Nasa-støttede Automated Radiation Measurements for Aerospace Safety (Armas)-projekt, der arbejder med nye automatiske målemetoder af stråling i store højder og kommerciel udvikling af måleudstyr.

Ved måling af 265 kommercielle flyvninger målte man i projektet, at mængden af stråling steg kraftigt i 6 tilfælde – nærmest som om at flyet passerede igennem en sky af kosmisk stråling.

»Vi så flere tilfælde, hvor strålingen blev målt til at være dobbelt så høj i forhold til det gennemsnitlige niveau,« udtaler W. Kent Tobiska til New Scientist.

Arbejdet med en ny målemetode og de hidtidige resultater er også beskrevet i en artikel publiceret i Space Weather.

Læs også: Dansk overvågningssystem skal skærme flypersonale mod kosmisk stråling

Forekomsten af kosmisk stråling er ingenlunde ny viden. Kosmisk stråling består primært af elektrisk ladede partikler som elektroner, protoner og lette ioner med høj energi, der rammer Jorden fra verdensrummet. Jordens atmosfære svækker den kosmiske stråling. Intensiteten af den kosmiske stråling afhænger derfor af højden over havets overflade. Des højere oppe i atmosfæren, desto stærkere kosmiske stråling.

Tredje årsag til stråling under flyvning

Den meget lave mængde kosmisk stråling, der får lov til at trænge ned til Jordens overflade er 0,27 millisievert årligt. Sievert er den strålingsenhed, som man bruger til at beskrive den skade, som strålingen forårsager på biologiske celler.

Under flyvning får man ifølge Statens Institut for Strålebeskyttelse (SIS) en større dosis fra den kosmiske stråling, end man får, hvis man opholder sig ved havoverfladen. I flyvehøjder fra 10 til 12 km kan intensiteten af den kosmiske stråling være 50-400 gange større end ved havoverfladen.

Det nye ved den Nasa-støttede undersøgelse er, at de to primære årsager til strålingen i form af Solens kosmiske stråling og den almindelige kosmiske stråling fra vores galakse som følge af atomare processer i stjernernes indre ikke kan være årsagen til de såkaldte skyer med ekstra høj stråling, som fly somme tider passerer.

Mængden af stråling registreret ved 213 flyvninger i det Nasa-støttede Armas-projekt. Den højeste koncentration af stråling findes i den største flyvehøjde, og der kan være stor forskel på mængden af stråling i blot én kilometers højde. Moderne fly flyver højere for at mindske brændstofforbruget og CO2-udledningen. For 30 år siden var en flyvehøjde på 10 kilometer meget almindelig for datidens fly. I dag er det ikke usædvanligt, at et kommercielt langdistancefly eksempelvis går direkte op i 12,5 kilometers højde. Illustration: SSSRC

W. Kent Tobiska tror, at der er tale om en tredje bidragyder til de forhøjede strålingsniveuaer og peger på, at de såkaldte stråleskyer blev målt i forbindelse med geomagnetiske storme, og at der kan være tale om, at ladede partikler såsom elektroner bliver revet løst i Van Allen-bælterne, der er områder i rummet omkring Jorden, hvor Jordens magnetfelt ellers normalt fastholder en mængde ioniserede partikler.

»Det er sandsynligt, at Armas-resultaterne hænger sammen med et forøget tab af ioniserede bælte-partikler fra magnetsfæren og ned i den lavere atmosfære,« siger Daniel Baker fra University of Colorado Laboratory for Atmospheric and Space Physics til New Scientist.

W. Kent Tobiska forestiller sig, at resultaterne og en mere automatisk løbende måling af strålingen sammen med satellitdata og flyvende sensorer kan lede til, at vi på et tidspunkt flyver uden om de såkaldte skyer med øget stråling eller flyver lavere i disse områder, da det også får strålingen til at falde væsentligt.

Dertil kommer, at stråledoserne er et ureguleret områder, når det gælder amerikansk luftfart. Anderledes forholder det sig herhjemme.

Få passagerer og piloter får for meget stråling

Statens Institut for Strålebeskyttelse registrerer danske flybesætningers beregnede doser og rådgiver omkring stråleudsættelse i forbindelse med flyrejser. Flybesætningernes ruteplaner skal sammensættes på en sådan måde, at doserne bliver så lave som muligt. Gravide besætningsmedlemmer skal oplyse om graviditet til arbejdsgiveren så tidligt som muligt, og den gravides arbejdsplaner skal efterfølgende tilpasses, så den samlede årlige stråleudsættelse ikke overskrider 1 mSv.

Omkring 4.000 besætningsmedlemmers beregnede doser indberettes årligt til SIS. Den gennemsnitlige dosis er normalt under 2 mSv om året. Doser på mere end 6 mSv om året, svarende til ca. 50 årlige returflyvninger København-Tokyo, er sjældne.

Flypassagerer modtager samme strålingsdosis som de flybesætningsmedlemmer, de rejser sammen med. Hyppigt flyvende passagerer vil derfor på et år kunne modtage doser på størrelse med dem, som flybesætninger modtager. Der er ikke krav om dosiskontrol af passagerer, ej heller hyppigt flyvende.

’Det vurderes, at doserne til hyppigt flyvende passagerer kun i ganske få tilfælde vil kunne overstige 6 mSv om året.’ skriver SIS i en rapport.

Illustration: Sundhedsstyrelsen

Der findes ikke nogen sikker grænse for strålingsskader, men EU har lavet en regel, der siger, at en almindelig borger ikke må få mere end 1 millisievert om året. Ifølge Videnskab.dk bliver en pilot eller en stewardesse opfattet som en strålearbejder og må derfor maksimalt få 20 millisievert årligt. Men at få mere end 6 mSv er forbundet med ekstra lægeundersøgelser og omfattende administration, og derfor ønsker luftfartsselskaberne ifølge Videnskab.dk af økonomiske årsager ikke, at grænsen på 6 millisievert bliver overskredet.

Større risiko for kræft

Grænseværdierne for strålingsdosis blev indført efter mistanke om, at den kosmiske stråling gav forøget risiko for kræft, og denne mistanke er sidenhen blevet dokumenteret af mange undersøgelser, som viser, at piloter og stewardesser har en forhøjet risiko for at få en lang række kræftformer. Således har et canadisk studie fra 1995 ifølge Videnskab.dk.vist, at piloter havde fire gange så stor risiko som almenbefolkningen for at få leukæmi og dobbelt så stor risiko for at udvikle hjernesvulster.

Ing.dk har rettet kontakt til Statens Institut for Strålebeskyttelse og Dansk Flyve- & Dykkemedicinsk Selskab for at få en kommentar og vurdering af resultaterne fra projektet. Vi håber at følge op i løbet af denne uge.