Rymdbyråer tillkännager möjligheten av bemannad flygning till månen och Mars inom en inte alltför avlägsen framtid, och media ingjuter rädsla i stadsbornas sinnen med artiklar om kosmiska strålar, magnetiska stormar och solvindar. Låt oss försöka förstå begreppen kärnfysik och bedöma farorna.
Encyclopedic Information
Under begreppet kosmisk strålning faller all elektromagnetisk strålning som är av utomjordiskt ursprung. Dessa är strömmar av laddade och oladdade partiklar av olika energier som rör sig i yttre rymden och når det magnetiska skalet på vår planet, och ibland jordens yta. De mänskliga sinnena uppfattar dem inte. Stjärnor och galaxer fungerar som källor för kosmisk strålning.
Upptäcktshistorik
Företrädet för upptäckten av existensen av kosmiska strålar (strålning kallas också så) tillhör den österrikiske fysikern W. Hess (1883-1964). 1913 undersökte han luftens elektriska ledningsförmåga. I samarbete med amerikanenfysikern Carl David Andersenon (1905-1991), bevisade han att luftens elektriska ledningsförmåga uppstår som ett resultat av exponering för atmosfären av kosmisk joniserande strålning. För sin forskning fick båda forskarna Nobelpriset 1936. Ytterligare forskning inom området för materiens egenskaper och svaga interaktioner gjorde det möjligt att redan på 50-talet av förra seklet avslöja spektrumet av dessa strålningar och ursprunget till positroner, pioner, myoner, hyperoner och mesoner.
Galaktiska kosmiska strålar
Energin i den kosmiska strömmen i kärnfysik mäts i elektronvolt och är lika med 0,00001-100 kvintiljoner. Strömmen av partiklar av primär (galaktisk) kosmisk strålning består av helium- och vätekärnor. Strålningsflödet försvagas av magnetosfären i vårt solsystem, solens och planeternas magnetfält. Jordens atmosfär och dess magnetfält skyddar livet på vår planet. Väl i atmosfären upplever partiklarna kaskadkärnomvandlingar, kallad sekundärstrålning. Rymdkroppar och strålning från supernovaexplosioner inne i Vintergatans galax fungerar som källan till detta flöde av alfa-, beta- och gammapartiklar som når vår planet i form av en så kallad luftdusch. I jordens magnetfält avböjs alfa- och beta-partiklar mot polerna, till skillnad från neutrala gamma-partiklar.
Kosmisk solstrålning
Liknande till sin natur som galaktiken, den förekommer i solens kromosfär och åtföljs av en explosionplasmamaterial, följt av prominensutstötningar och magnetiska stormar. Under normal solaktivitet är tätheten och energin för detta flöde liten, och de balanseras av galaktisk kosmisk strålning. Under utbrott ökar flödestätheten avsevärt och överstiger strålningen som kommer från galaxen.
Det är ingen fara för planetens invånare
Och det är det verkligen. Sedan upptäckten av kosmisk strålning har forskare inte slutat studera den. Nyligen genomförda studier bekräftar att de skadliga effekterna av dessa strömmar absorberas av planetens atmosfär och ozonskiktet. Det kan orsaka skada på astronauter och föremål som befinner sig på en höjd av mer än 10 kilometer. Det är ganska lätt att visualisera processen med kaskadförstörelse av denna farliga ström av partiklar i atmosfären. Föreställ dig att du tappade ett Lego-torn från en enorm trappa. På varje steg kommer många bitar att flyga av från den. Det är så laddade partiklar av kosmisk strålning kolliderar med dess atomer i atmosfären och förlorar sin destruktiva potential.
Men hur är det med astronauterna?
Människan är närvarande i rymden inom jordens magnetfält. Även den internationella rymdstationen, även om den ligger utanför atmosfären, påverkas av planetens magnetfält. Undantag är astronauternas flygningar till månen. Dessutom har exponeringens varaktighet också betydelse. Den längsta flygningen i rymden varade i drygt ett år. Astronauthälsostudier utförda av rymdenNASA visade att ju högre dos rymdstrålning fick, desto mer sannolikt var det att de skulle utveckla grå starr. Det finns inte tillräckligt med data ännu, även om det är kosmisk strålning som anses vara den största faran vid interplanetära resor.
Vem kommer att flyga till Mars?
US Federal Aviation Administration hävdar att astronauter efter en 32-månaders flygning till den röda planeten kommer att få en sådan dos av kosmisk strålning som kommer att leda till en dödlig form av cancer hos 10 % av männen och 17 % av kvinnor. Dessutom ökar risken för att utveckla grå starr, sannolikheten för infertilitet och genetiska avvikelser hos avkomman betydligt. Lägg till detta störningar i processerna för neurogenes i hippocampus - platsen där neuroner föds och en minskning av långtidsminnet. För att minska denna påverkan behöver designers fortfarande uppfinna skyddande rustningar för rymdfarkoster med högre hastighet och nya effektiva neuroprotektorer för astronauter.
Partiklar från yttre rymden bryter prylar
Professor från University of Wadrerbilt (USA) Bharat Bhuva fick reda på att elektroniska enheter kan misslyckas under påverkan av kosmisk strålning. Enligt hans forskning kan subatomära strålningspartiklar skapa interferens i de integrerade kretsarna i elektroniska enheter med hög precision, vilket leder till en förändring av data i deras minne. Följande fakta citeras som bevis:
- I staden Schaerbeek (Belgien) 2013, en av kandidaterna förParlamentet fick antalet röster betydligt högre än möjligt. Det var precis så felet i registret på enheten som räknade rösterna uppmärksammades. Efter undersökning kom man fram till att orsaken till felet var kosmiska strålar.
- Under 2008 gick flygplanet, som var på rutten från australiska Perth till Singapore, plötsligt upp 210 meter. En tredjedel av alla passagerare och besättning skadades. Anledningen är fel på autopiloten. Dessutom genererade flygbolagets datorer också flera fel. Utredningen uteslöt alla möjliga orsaker till sådana störningar i systemen, förutom kosmisk strålning.
Sammanfattning
Nu har systemadministratörer och programmerare en förklaring till fel och fel i datorteknik. Kosmisk strålning är skyldig till allt! Och om utan skämt - låt oss komma ihåg att livet på planeten jorden i allmänhet och vår kropp i synnerhet är mycket ömtåliga biologiska system. Miljarder år av biologisk evolution testade alla former av organiskt liv under förhållanden på vår planet. Vi kan skydda oss mot mycket, men det finns alltid hot att frukta. Och för att kunna skydda dig själv måste du känna till hoten. Medveten betyder beväpnad. Men astronauter kommer fortfarande att flyga till Mars, kanske inte till 2030, men de kommer att flyga säkert! När allt kommer omkring kommer vi människor alltid att sikta på stjärnorna!
