Ruimtebureaus kondigen de mogelijkheid aan van een bemande vlucht naar de maan en Mars in de niet al te verre toekomst, en de media wekken angst in de hoofden van de stedelingen met artikelen over kosmische straling, magnetische stormen en zonnewind. Laten we proberen de concepten van kernfysica te begrijpen en de gevaren in te schatten.
Encyclopedische informatie
Onder het concept van kosmische straling v alt alle elektromagnetische straling die van buitenaardse oorsprong is. Dit zijn stromen van geladen en ongeladen deeltjes van verschillende energieën die in de ruimte bewegen en de magnetische schil van onze planeet bereiken, en soms het oppervlak van de aarde. De menselijke zintuigen nemen ze niet waar. Sterren en sterrenstelsels dienen als bronnen van kosmische straling.
Ontdekkingsgeschiedenis
Het primaat van de ontdekking van het bestaan van kosmische straling (straling wordt ook wel zo genoemd) behoort toe aan de Oostenrijkse natuurkundige W. Hess (1883-1964). In 1913 deed hij onderzoek naar de elektrische geleidbaarheid van lucht. In samenwerking met de Amerikaansenatuurkundige Carl David Andersenon (1905-1991), bewees hij dat de elektrische geleidbaarheid van lucht ontstaat als gevolg van blootstelling aan de atmosfeer van kosmische ioniserende straling. Voor hun onderzoek ontvingen beide wetenschappers in 1936 de Nobelprijs. Nader onderzoek op het gebied van eigenschappen van materie en zwakke wisselwerkingen maakte het al in de jaren 50 van de vorige eeuw mogelijk om het spectrum van deze stralingen en de oorsprong van positronen, pionen, muonen, hyperonen en mesonen bloot te leggen.
Galactische kosmische straling
De energie van de kosmische stroom in de kernfysica wordt gemeten in elektronvolt en is gelijk aan 0,00001-100 triljoen. De stroom deeltjes primaire (galactische) kosmische straling bestaat uit helium- en waterstofkernen. De stralingsstroom wordt verzwakt door de magnetosfeer van ons zonnestelsel, de magnetische velden van de zon en planeten. De atmosfeer en het magnetische veld van de aarde beschermen het leven op onze planeet. Eenmaal in de atmosfeer ondergaan de deeltjes cascade-kerntransformaties, secundaire straling genoemd. Ruimtelichamen en straling van supernova-explosies in het Melkwegstelsel dienen als de bron van deze stroom van alfa-, bèta- en gammadeeltjes die onze planeet bereiken in de vorm van een zogenaamde luchtdouche. In het magnetische veld van de aarde worden alfa- en bètadeeltjes afgebogen naar de polen, in tegenstelling tot neutrale gammadeeltjes.
Kosmische zonnestraling
Vergelijkbaar met de galactische natuur, komt het voor in de chromosfeer van de zon en gaat gepaard met een explosieplasmamaterie, gevolgd door protuberansen en magnetische stormen. Tijdens normale zonneactiviteit zijn de dichtheid en energie van deze stroom klein en worden ze in evenwicht gehouden door galactische kosmische straling. Tijdens fakkels neemt de fluxdichtheid enorm toe en overtreft deze de straling die uit de Melkweg komt.
Er is geen gevaar voor de bewoners van de planeet
En dat is het ook echt. Sinds de ontdekking van kosmische straling zijn wetenschappers niet gestopt om het te bestuderen. Recente studies bevestigen dat de schadelijke effecten van deze stromen worden geabsorbeerd door de atmosfeer van de planeet en de ozonlaag. Het kan schade toebrengen aan astronauten en objecten die zich op een hoogte van meer dan 10 kilometer bevinden. Het is vrij eenvoudig om het proces van trapsgewijze vernietiging van deze gevaarlijke stroom deeltjes in de atmosfeer te visualiseren. Stel je voor dat je een Lego-toren van een enorme trap laat vallen. Bij elke stap zullen er veel stukken vanaf vliegen. Op deze manier botsen geladen deeltjes van kosmische straling met zijn atomen in de atmosfeer en verliezen ze hun vernietigende potentieel.
Maar hoe zit het met de astronauten?
De mens is aanwezig in de ruimte binnen het magnetische veld van de aarde. Zelfs het internationale ruimtestation ISS wordt, hoewel het zich buiten de atmosfeer bevindt, beïnvloed door het magnetische veld van de planeet. Uitzonderingen zijn de vluchten van astronauten naar de maan. Daarnaast is ook de duur van de blootstelling van belang. De langste vlucht in de ruimte duurde iets meer dan een jaar. Gezondheidsstudies van astronauten uitgevoerd door de ruimteNASA toonde aan dat hoe hoger de ontvangen dosis ruimtestraling, hoe groter de kans was dat ze staar zouden krijgen. Er zijn nog niet genoeg gegevens, hoewel kosmische straling wordt beschouwd als het grootste gevaar bij interplanetair reizen.
Wie vliegt er naar Mars?
De Amerikaanse Federal Aviation Administration beweert dat astronauten na een vlucht van 32 maanden naar de rode planeet zo'n dosis kosmische straling zullen ontvangen dat dit zal leiden tot een dodelijke vorm van kanker bij 10% van de mannen en 17% van de Dames. Bovendien neemt het risico op het ontwikkelen van staar, de kans op onvruchtbaarheid en genetische afwijkingen bij het nageslacht aanzienlijk toe. Voeg daarbij verstoringen in de processen van neurogenese in de hippocampus - de plaats waar neuronen worden geboren, en een afname van het langetermijngeheugen. Om deze impact te verminderen, moeten ontwerpers nog steeds beschermende bepantsering uitvinden voor snellere ruimtevaartuigen en nieuwe effectieve neuroprotectors voor astronauten.
Deeltjes uit de ruimtepauze-gadgets
Professor van de Universiteit van Wadrerbilt (VS) Bharat Bhuva ontdekte dat elektronische apparaten kunnen falen onder invloed van kosmische straling. Volgens zijn onderzoek kunnen subatomaire stralingsdeeltjes interferentie veroorzaken in de geïntegreerde schakelingen van zeer nauwkeurige elektronische apparaten, wat leidt tot een verandering in de gegevens in hun geheugen. De volgende feiten worden aangehaald als bewijs:
- In de stad Schaarbeek (België) in 2013, een van de kandidaten voorHet Parlement won het aantal stemmen aanzienlijk hoger dan mogelijk was. Dit is precies hoe de storing in het register van het apparaat dat de stemmen telde, werd opgemerkt. Na onderzoek werd geconcludeerd dat de oorzaak van het falen kosmische straling was.
- In 2008 ging het vliegtuig, dat op de route was van het Australische Perth naar Singapore, abrupt 210 meter omhoog. Een derde van alle passagiers en bemanningsleden raakte gewond. De reden is het falen van de automatische piloot. Daarnaast genereerden de computers van de luchtvaartmaatschappij ook verschillende fouten. Het onderzoek sloot alle mogelijke oorzaken van dergelijke verstoringen in de systemen uit, behalve kosmische straling.
Samenvattend
Nu hebben systeembeheerders en programmeurs een verklaring voor storingen en storingen in computertechnologie. Kosmische straling is de schuld van alles! En als we geen grappen maken - laten we niet vergeten dat het leven op planeet Aarde in het algemeen en ons lichaam in het bijzonder zeer kwetsbare biologische systemen zijn. Miljarden jaren biologische evolutie hebben alle vormen van organisch leven getest onder de omstandigheden van onze planeet. We kunnen ons tegen veel beschermen, maar er zijn altijd bedreigingen te vrezen. En om uzelf goed te beschermen, moet u weten wat de bedreigingen zijn. Bewust betekent gewapend. Maar astronauten zullen nog steeds naar Mars vliegen, misschien niet tegen 2030, maar ze zullen zeker vliegen! Wij mensen zullen tenslotte altijd naar de sterren streven!
