Космическите агенции обявяват възможността за пилотиран полет до Луната и Марс в недалечно бъдеще, а медиите всяват страх в умовете на гражданите със статии за космически лъчи, магнитни бури и слънчев вятър. Нека се опитаме да разберем концепциите на ядрената физика и да оценим опасностите.
Енциклопедична информация
Под понятието за космическа радиация попада всяко електромагнитно излъчване, което е от извънземен произход. Това са потоци от заредени и незаредени частици с различни енергии, които се движат в космическото пространство и достигат до магнитната обвивка на нашата планета, а понякога и до повърхността на Земята. Човешките сетива не ги възприемат. Звездите и галактиките служат като източници на космическа радиация.
История на откриването
Приматът на откритието за съществуването на космическите лъчи (радиацията също се нарича така) принадлежи на австрийския физик В. Хес (1883-1964). През 1913 г. той изследва електрическата проводимост на въздуха. В сътрудничество с американкатафизикът Карл Дейвид Андерсенон (1905-1991), той доказа, че електрическата проводимост на въздуха възниква в резултат на излагане на атмосферата на космически йонизиращи лъчения. За своите изследвания и двамата учени получават Нобелова награда през 1936 г. По-нататъшни изследвания в областта на свойствата на материята и слабите взаимодействия направиха възможно още през 50-те години на миналия век да се разкрие спектърът на тези лъчения и произходът на позитрони, пиони, мюони, хиперони и мезони..
Галактически космически лъчи
Енергията на космическия поток в ядрената физика се измерва в електронни волта и е равна на 0,00001-100 квинтилона. Потокът от частици от първична (галактическа) космическа радиация се състои от хелий и водородни ядра. Потокът на радиация е отслабен от магнитосферата на нашата слънчева система, магнитните полета на Слънцето и планетите. Земната атмосфера и нейното магнитно поле защитават живота на нашата планета. Веднъж попаднали в атмосферата, частиците изпитват каскадни ядрени трансформации, наречени вторично излъчване. Космическите тела и радиацията от експлозии на свръхнови вътре в галактиката Млечния път служат като източник на този поток от алфа, бета и гама частици, които достигат до нашата планета под формата на така наречения въздушен душ. В магнитното поле на Земята алфа и бета частиците се отклоняват към полюсите, за разлика от неутралните гама частици.
Слънчева космическа радиация
Подобен по природа на галактиката, възниква в хромосферата на Слънцето и е придружен от експлозияплазмена материя, последвано от ясно изразени изхвърляния и магнитни бури. При нормална слънчева активност плътността и енергията на този поток са малки и те се балансират от галактическата космическа радиация. По време на изригвания плътността на потока се увеличава значително и надвишава излъчването, идващо от Галактиката.
Няма опасност за жителите на планетата
И наистина е така. От откриването на космическото излъчване учените не спират да го изучават. Последните проучвания потвърждават, че вредното въздействие на тези потоци се абсорбира от атмосферата на планетата и озоновия слой. Може да причини вреда на астронавти и обекти, които се намират на височина над 10 километра. Доста лесно е да се визуализира процеса на каскадно разрушаване на този опасен поток от частици в атмосферата. Представете си, че сте изпуснали кула Lego от огромно стълбище. На всяка стъпка много парчета ще отлетят от него. Ето как заредените частици от космическата радиация се сблъскват с атомите й в атмосферата и губят разрушителния си потенциал.
Но какво ще кажете за астронавтите?
Човекът присъства в космоса в рамките на магнитното поле на Земята. Дори Международната космическа станция, въпреки че се намира извън атмосферата, е засегната от магнитното поле на планетата. Изключение правят полетите на астронавтите до Луната. Освен това има значение и продължителността на експозицията. Най-дългият полет в космоса продължи малко повече от година. Здравни проучвания на астронавтите, проведени от космосаНАСА показа, че колкото по-висока е получената доза космическа радиация, толкова по-голяма е вероятността те да развият катаракта. Все още няма достатъчно данни, въпреки че именно космическата радиация се счита за основна опасност при междупланетното пътуване.
Кой ще лети до Марс?
Федералната авиационна администрация на САЩ твърди, че след 32-месечен полет до Червената планета, астронавтите ще получат такава доза космическа радиация, която ще доведе до фатална форма на рак при 10% от мъжете и 17% от Жени. Освен това рискът от развитие на катаракта, вероятността от безплодие и генетични аномалии при потомството се увеличава значително. Добавете към това смущения в процесите на неврогенеза в хипокампуса - мястото, където се раждат невроните, и намаляване на дългосрочната памет. За да намалят това въздействие, дизайнерите все още трябва да измислят защитна броня за по-високоскоростни космически кораби и нови ефективни невропротектори за астронавтите.
Частици от джаджи за разбиване на космоса
Професор от Университета на Уадребилт (САЩ) Бхарат Бхува установи, че електронните устройства могат да се повредят под въздействието на космическата радиация. Според негово изследване субатомните частици на радиацията могат да създават смущения в интегралните схеми на високоточни електронни устройства, което води до промяна в данните в паметта им. Като доказателство се цитират следните факти:
- В град Шербек (Белгия) през 2013 г. един от кандидатите заПарламентът спечели значително по-висок от възможния брой гласове. Точно така е забелязан и повредата в регистъра на устройството, което е преброило гласовете. След разследване се стигна до заключението, че причината за повредата са космически лъчи.
- През 2008 г. самолетът, който беше по маршрута от австралийския Пърт до Сингапур, рязко се покачи с 210 метра. Една трета от всички пътници и екипаж са ранени. Причината е повреда на автопилота. Освен това компютрите на авиокомпанията също генерираха няколко грешки. Разследването изключи всички възможни причини за такива смущения в системите, с изключение на космическото излъчване.
Обобщаване
Сега системните администратори и програмисти имат обяснение за проблеми и неуспехи в компютърните технологии. Космическата радиация е виновна за всичко! И ако без шеги – нека си припомним, че животът на планетата Земя като цяло и нашето тяло в частност са много крехки биологични системи. Милиарди години биологична еволюция тества всички форми на органичен живот в условията на нашата планета. Можем да се предпазим от много, но винаги има заплахи, от които да се страхуваме. И за да се защитите правилно, трябва да знаете за заплахите. Наясно означава въоръжен. Но астронавтите все пак ще летят до Марс, може би не до 2030 г., но ще летят със сигурност! В крайна сметка ние, хората, винаги ще се стремим към звездите!
