Rrezatimi i hapësirës. A mund të konsiderohet hapësira si një vend për asgjësimin e mbetjeve radioaktive? Çfarë na jep një binjak dhurues?

Teksti i paraqitur më poshtë duhet të konsiderohet si mendim personal i autorit. Ai nuk ka asnjë informacion sekret (ose akses në to). Gjithçka që prezantohet është fakte nga burime të hapura plus pak sens të përbashkët (“analitika e shtratit”, nëse dëshironi).

Fantashkencë - të gjithë ata blaster dhe stola në hapësirën e jashtme në luftëtarë të vegjël me një vend - e ka mësuar njerëzimin të mbivlerësojë seriozisht dashamirësinë e Universit ndaj organizmave proteinikë të ngrohtë. Kjo është veçanërisht e dukshme kur shkrimtarët e trillimeve shkencore përshkruajnë udhëtimin në planetë të tjerë. Mjerisht, eksplorimi i "hapësirës reale" në vend të disa qindra "kameve" të zakonshme nën mbrojtjen e fushës magnetike të Tokës do të jetë një ndërmarrje më e vështirë sesa i dukej njeriut mesatar vetëm një dekadë më parë.

Pra, këtu është pika ime kryesore. Klima psikologjike dhe konfliktet brenda ekuipazhit janë larg problemeve kryesore me të cilat njerëzit do të përballen kur organizojnë fluturime me njerëz në Mars.

Problemi kryesor i një personi që udhëton përtej magnetosferës së Tokës- një problem me një "P" të madhe.

Çfarë është rrezatimi kozmik dhe pse ne nuk vdesim prej tij në Tokë

Rrezatimi jonizues në hapësirë ​​(përtej disa qindra kilometrave të hapësirës afër Tokës që njerëzit kanë zotëruar në të vërtetë) përbëhet nga dy pjesë.

Rrezatimi nga Dielli. Kjo është, para së gjithash, "era diellore" - një rrymë grimcash që vazhdimisht "fryjnë" në të gjitha drejtimet nga ylli dhe që është jashtëzakonisht e mirë për anijet e ardhshme me vela në hapësirë, sepse do t'i lejojë ato të përshpejtohen siç duhet për të udhëtuar përtej sistemit diellor. Por për qeniet e gjalla, pjesa kryesore e kësaj ere nuk është veçanërisht e dobishme. Është e mrekullueshme që jemi të mbrojtur nga rrezatimi i fortë nga një shtresë e trashë e atmosferës, jonosfera (ajo ku ndodhen vrimat e ozonit), si dhe fusha e fuqishme magnetike e Tokës.

Përveç erës, e cila shpërndahet pak a shumë në mënyrë të barabartë, ylli ynë qëllon periodikisht edhe të ashtuquajturat flakërima diellore. Këto të fundit janë nxjerrje të materies koronale nga Dielli. Janë aq serioze sa herë pas here sjellin probleme për njerëzit dhe teknologjinë edhe në Tokë, ku më argëtimi, e përsëris, është i ekranizuar mirë.

Pra, kemi atmosferën dhe fushën magnetike të planetit. Në një hapësirë ​​tashmë mjaft të afërt, në një distancë prej dhjetë ose dy mijë kilometrash nga Toka, një flakërim diellor (madje edhe i dobët, vetëm disa Hiroshima), duke goditur një anije, është e garantuar të çaktivizojë mbushjen e saj të gjallë pa mundësinë më të vogël. të mbijetesës. Ne nuk kemi absolutisht asgjë për ta parandaluar këtë sot - në nivelin aktual të zhvillimit të teknologjive dhe materialeve. Për këtë dhe vetëm për këtë arsye, njerëzimit do t'i duhet të shtyjë udhëtimin disamujor drejt Marsit derisa ta zgjidhim këtë problem të paktën pjesërisht. Ju gjithashtu do të duhet ta planifikoni atë gjatë periudhave të diellit më të qetë dhe t'u luteni shumë të gjithë perëndive teknike.

Rrezet kozmike. Këto gjëra mizore të kudogjendura mbajnë një sasi të madhe energjie (më shumë se sa LHC mund të pompojë në një grimcë). Ata vijnë nga pjesë të tjera të galaktikës sonë. Duke u futur në mburojën e atmosferës së tokës, një rreze e tillë ndërvepron me atomet e saj dhe ndahet në dhjetëra grimca më pak energjike, të cilat kaskadojnë në rrjedha edhe më pak energjike (por edhe të rrezikshme), dhe si rezultat, e gjithë kjo shkëlqim është derdhet si shi rrezatimi në sipërfaqen e planetit. Përafërsisht 15% e rrezatimit të sfondit në Tokë vjen nga vizitorët nga hapësira. Sa më i lartë të jetoni mbi nivelin e detit, aq më e lartë është doza që kapni gjatë jetës tuaj. Dhe kjo ndodh rreth orës.

Si një ushtrim shkollor, përpiquni të imagjinoni se çfarë do të ndodhë me një anije kozmike dhe "përmbajtjen e saj të gjallë" nëse ato goditen drejtpërdrejt nga një rreze e tillë diku në hapësirën e jashtme. Më lejoni t'ju kujtoj se fluturimi në Mars do të zgjasë disa muaj, për këtë do të duhet të ndërtohet një anije e rëndë, dhe gjasat e "kontaktit" të përshkruar më sipër (ose edhe më shumë se një) janë mjaft të larta. Fatkeqësisht, është thjesht e pamundur ta injorosh atë gjatë fluturimeve të gjata me një ekuipazh të drejtpërdrejtë.

Çfarë tjetër?

Përveç rrezatimit që arrin në Tokë nga Dielli, ekziston edhe rrezatimi diellor që magnetosfera e planetit e zmbraps, nuk e lejon dhe, më e rëndësishmja, grumbullohet*. Takoni lexuesit. Ky është brezi i rrezatimit të Tokës (ERB). Njihet edhe si brezi Van Allen, siç quhet jashtë vendit. Astronautët do të duhet ta kapërcejnë atë, siç thonë ata, "me shpejtësi të plotë", në mënyrë që të mos marrin një dozë vdekjeprurëse rrezatimi në vetëm disa orë. Kontakti i përsëritur me këtë rrip - nëse ne, në kundërshtim me sensin e përbashkët, vendosim të kthejmë astronautët nga Marsi në Tokë - mund t'i përfundojë lehtësisht.

*Një pjesë e konsiderueshme e grimcave të rripit Van Allen fitojnë shpejtësi të rrezikshme tashmë në vetë rripin. Kjo do të thotë, jo vetëm që na mbron nga rrezatimi nga jashtë, por gjithashtu rrit këtë rrezatim të akumuluar.

Deri tani kemi folur për hapësirën e jashtme. Por nuk duhet të harrojmë se Marsi (ndryshe nga Toka) nuk ka pothuajse asnjë fushë magnetike**, dhe atmosfera është e hollë dhe e hollë, kështu që njerëzit do të ekspozohen ndaj këtyre faktorëve negativë jo vetëm gjatë fluturimit.

**Mirë, ka pak- pranë polit jugor.

Prandaj përfundimi. Kolonistët e ardhshëm ka shumë të ngjarë të jetojnë jo në sipërfaqen e planetit (siç u treguam në filmin epik "Misioni në Mars"), por thellë brenda. nën të.

Çfarë duhet të bëj?

Para së gjithash, me sa duket, mos mbani iluzione se të gjitha këto probleme do të zgjidhen shpejt (brenda një duzinë ose dy ose tre vjetësh). Për të shmangur vdekjen e ekuipazhit nga sëmundja e rrezatimit, ose do të duhet të mos i dërgojmë fare atje dhe të eksplorojmë hapësirën me ndihmën e makinerive inteligjente (nga rruga, jo vendimi më budalla), ose do të duhet të punojmë shumë. , sepse nëse kam të drejtë, atëherë dërgimi i njerëzve në Mars me krijimin e një kolonie të përhershme është një detyrë krejtësisht e pamundur për një vend (madje edhe SHBA, madje edhe Rusinë, madje edhe Kinën) në gjysmë shekullin e ardhshëm, apo edhe më gjatë. Një anije për një mision të tillë do të kushtojë një shumë të barabartë me ndërtimin dhe mirëmbajtjen e plotë të disa ISS (shih më poshtë).

Dhe po, harrova të them: pionierët e Marsit do të jenë padyshim "bombardues vetëvrasës", pasi me shumë mundësi nuk do të jemi në gjendje t'u ofrojmë atyre as një udhëtim kthimi dhe as një jetë të gjatë dhe të rehatshme në Mars në gjysmë shekullin e ardhshëm.

Si mund të dukej teorikisht një mision në Mars nëse do të kishim të gjitha burimet dhe teknologjitë e Tokës së vjetër? Krahasoni atë që përshkruhet më poshtë me atë që keni parë në filmin kult "The Martian".

Misioni në Mars. Version realist me kusht

Së pari, njerëzimit do t'i duhet të punojë shumë dhe të ndërtojë një anije kozmike me përmasa ciklopike me mbrojtje të fuqishme kundër rrezatimit, e cila mund të kompensojë pjesërisht ngarkesën e rrezatimit ferr në ekuipazh jashtë fushës magnetike të Tokës dhe të sigurojë dërgimin e pak a shumë kolonistëve të gjallë në Mars - një mënyrë.

Si mund të duket një anije e tillë?

Ky është një kolos i rëndë me dhjetëra (ose më mirë akoma qindra) metra në diametër, i pajisur me fushën e tij magnetike (elektromagnetët superpërçues) dhe burimet e energjisë për ta mbështetur atë (reaktorët bërthamorë). Dimensionet e mëdha të strukturës bëjnë të mundur mbushjen e saj nga brenda me materiale thithëse rrezatimi (për shembull, mund të jetë plastikë me shkumë me plumb ose kontejnerë të mbyllur me ujë të thjeshtë ose "të rëndë"), të cilat do të duhet të transportohen në orbitë. për dekada (!) dhe të montuar rreth një kapsule relativisht të vogël të mbështetjes së jetës, ku më pas do të vendosim astronautët.

Përveç madhësisë dhe kostos së lartë, anija marsiane duhet të jetë e besueshme dhe, më e rëndësishmja, plotësisht autonome për sa i përket kontrollit. Për ta lënë të gjallë ekuipazhin, gjëja më e sigurt për të bërë do të ishte t'i vendosnin në koma artificiale dhe t'i ftohni pak (vetëm nja dy gradë) për të ngadalësuar proceset metabolike. Në këtë gjendje, njerëzit a) do të jenë më pak të ndjeshëm ndaj rrezatimit, b) do të zënë më pak hapësirë ​​dhe janë më të lirë për t'u mbrojtur nga i njëjti rrezatim.

Natyrisht, përveç anijes, ne kemi nevojë për inteligjencë artificiale që mund ta dërgojë me siguri anijen në orbitën e Marsit, të shkarkojë kolonët në sipërfaqen e saj pa dëmtuar as veten dhe as ngarkesën në proces, dhe më pas, pa pjesëmarrjen e njerëzve, të kthejë astronautët në vetëdije (tashmë në Mars). Ne nuk kemi ende teknologji të tilla, por ka disa shpresa që një AI e tillë, dhe më e rëndësishmja, burimet politike dhe ekonomike për ndërtimin e anijes së përshkruar, do të shfaqen në vendin tonë, të themi, afër mesit të shekullit.

Lajmi i mirë është se "trageti" marsian për kolonistët mund të jetë i ripërdorshëm. Atij do t'i duhet të udhëtojë si një anije midis Tokës dhe destinacionit përfundimtar, duke dërguar dërgesa me "mallra të gjalla" në koloni për të zëvendësuar njerëzit që janë larguar "nga shkaqe natyrore". Për të ofruar ngarkesa "jo të gjalla" (ushqim, ujë, ajër dhe pajisje), mbrojtja nga rrezatimi nuk është veçanërisht e nevojshme, kështu që nuk është e nevojshme të bëhet një superanije në një kamion marsian. Është i nevojshëm vetëm për shpërndarjen e kolonistëve dhe ndoshta për mbjelljen e farave / kafshëve të reja të fermës.

Së dyti,është e nevojshme që paraprakisht të dërgohen pajisje dhe furnizime me ujë, ushqim dhe oksigjen në Mars për një ekuipazh prej 6-12 personash për 12-15 vjet (duke marrë parasysh të gjitha forcat madhore). Ky në vetvete është një problem jo i parëndësishëm, por le të supozojmë se nuk jemi të kufizuar në burime për ta zgjidhur atë. Le të supozojmë se luftërat dhe trazirat politike në Tokë janë qetësuar dhe i gjithë planeti po punon në unison për misionin marsian.

Pajisjet që hidhen në Mars, siç duhet ta kishit marrë me mend, janë një robot plotësisht autonom me inteligjencë artificiale dhe i mundësuar nga reaktorë bërthamorë kompaktë. Ata do të duhet që në mënyrë metodike, gjatë dhjetë deri në një vit e gjysmë, së pari të gërmojnë një tunel të thellë nën sipërfaqen e planetit të kuq. Pastaj - në disa vite të tjera - një rrjet i vogël tunelesh, në të cilin do të duhet të tërhiqen njësitë e mbështetjes së jetës dhe furnizimet për një ekspeditë të ardhshme, dhe më pas e gjithë kjo do të mblidhet hermetikisht në një fshat autonom nën Marsian.

Një banesë si metro duket se është zgjidhja optimale për dy arsye. Së pari, ai mbron astronautët nga rrezet kozmike tashmë në vetë Mars. Së dyti, për shkak të aktivitetit të mbetur "marsotermal" të nëntokës së planetit, është një ose dy gradë më e ngrohtë se jashtë. Kjo do të jetë e dobishme për kolonistët si për kursimin e energjisë ashtu edhe për rritjen e patateve në fecesin e tyre.

Le të sqarojmë një pikë të rëndësishme: kolonia do të duhet të ndërtohet në hemisferën jugore, ku ka ende një fushë magnetike të mbetur në planet.

Në mënyrë ideale, astronautët nuk do të duhet të dalin fare në sipërfaqe (ata ose nuk do ta shohin fare Marsin "live", ose do ta shohin atë një herë - gjatë uljes). E gjithë puna në sipërfaqe do të duhet të bëhet nga robotë, veprimet e të cilëve kolonistët do të duhet t'i drejtojnë nga bunkeri i tyre gjatë gjithë jetës së tyre të shkurtër (njëzet vjet në një kombinim fatlum rrethanash).

Së treti, duhet të flasim për vetë ekuipazhin dhe metodat e përzgjedhjes së tij.

Skema ideale për këtë të fundit do të ishte kërkimi i të gjithë Tokës për... binjakë gjenetikisht identikë (monozigotikë), njëri prej të cilëve sapo është kthyer në dhurues organesh (për shembull, pasi “për fat” ka rënë në një aksident automobilistik). Tingëllon jashtëzakonisht cinike, por mos lejoni që kjo t'ju pengojë të lexoni tekstin deri në fund.

Çfarë na jep një binjak dhurues?

Një binjak i vdekur i jep vëllait (ose motrës) mundësinë për t'u bërë një kolonist ideal në Mars. Fakti është se palca e kuqe e eshtrave e së parës, duke u dorëzuar në planetin e kuq në një enë të mbrojtur shtesë nga rrezatimi, mund të transfuzohet në binjakun astronaut. Kjo rrit shanset e tij për të mbijetuar nga sëmundja nga rrezatimi, leucemia akute dhe telashe të tjera që ka shumë të ngjarë t'i ndodhin kolonistit gjatë viteve të misionit.

Pra, si duket procesi i shqyrtimit për kolonistët e ardhshëm?

Ne zgjedhim disa milionë binjakë. Ne presim derisa t'i ndodhë diçka njërit prej tyre dhe t'i bëjmë një ofertë atij që mbetet. Një grup prej, të themi, njëqind mijë kandidatëve potencialë është rekrutuar. Tani, brenda këtij grupi, ne bëjmë një përzgjedhje përfundimtare për përputhshmërinë psikologjike dhe përshtatshmërinë profesionale.

Natyrisht, për të zgjeruar kampionin, astronautët do të duhet të zgjidhen në të gjithë Tokën, dhe jo në një ose dy vende.

Sigurisht, disa teknologji për identifikimin e kandidatëve që janë veçanërisht rezistent ndaj rrezatimit do të ishte një ndihmë e madhe. Dihet se disa njerëz janë shumë më rezistent ndaj rrezatimit se të tjerët. Sigurisht që mund të identifikohet duke përdorur shënues të caktuar gjenetikë. Nëse e plotësojmë idenë me binjakët me këtë metodë, së bashku ata duhet të rrisin ndjeshëm shkallën e mbijetesës së kolonistëve marsianë.

Përveç kësaj, do të ishte e dobishme të mësohej se si të transfuzohet palca e eshtrave te njerëzit me gravitet zero. Kjo nuk është e vetmja gjë që duhet shpikur posaçërisht për këtë projekt, por, për fat të mirë, ne kemi ende kohë, dhe ISS është ende i varur në orbitën e Tokës sikur posaçërisht për të testuar teknologji të tilla.

PS. Më duhet të bëj në mënyrë specifike një rezervë se nuk jam një kundërshtar parimor i udhëtimit në hapësirë ​​dhe besoj se herët a vonë "hapësira do të jetë e jona". Pyetja e vetme është çmimi i këtij suksesi, si dhe koha që njerëzimi do të kalojë duke zhvilluar teknologjitë e nevojshme. Më duket se, nën ndikimin e fantashkencës dhe kulturës popullore, shumë prej nesh janë mjaft të pakujdesshëm për të kuptuar vështirësitë që duhen kapërcyer gjatë rrugës. Për ta bërë këtë pjesë pak më të kthjellët« kozmo-optimistë» dhe ky tekst u shkrua.

Në pjesë do t'ju tregoj se cilat opsione të tjera kemi në lidhje me eksplorimin e hapësirës njerëzore në planin afatgjatë.

Një koncept i tillë si rrezatimi diellor është bërë i njohur shumë kohë më parë. Siç kanë treguar studime të shumta, jo gjithmonë është përgjegjëse për rritjen e nivelit të jonizimit të ajrit.

Ky artikull është menduar për personat mbi 18 vjeç

A keni mbushur tashmë 18 vjeç?

Rrezatimi kozmik: e vërteta apo mit?

Rrezet kozmike janë rrezatim që shfaqet gjatë një shpërthimi supernova, si dhe si pasojë e reaksioneve termonukleare në Diell. Natyra e ndryshme e origjinës së rrezeve ndikon gjithashtu në karakteristikat e tyre themelore. Rrezet kozmike që depërtojnë nga hapësira jashtë sistemit tonë diellor mund të ndahen në dy lloje - galaktike dhe ndërgalaktike. Lloji i fundit mbetet më pak i studiuari, pasi përqendrimi i rrezatimit primar në të është minimal. Kjo do të thotë, rrezatimi ndërgalaktik nuk është i një rëndësie të veçantë, pasi ai neutralizohet plotësisht në atmosferën tonë.

Fatkeqësisht, pak mund të thuhet për rrezet që na vijnë nga galaktika jonë e quajtur Rruga e Qumështit. Pavarësisht nga fakti se madhësia e saj i kalon 10,000 vjet dritë, çdo ndryshim në fushën e rrezatimit në njërin skaj të galaktikës do të jehojë menjëherë në tjetrin.

Rreziqet e rrezatimit nga hapësira

Rrezatimi i drejtpërdrejtë kozmik është shkatërrues për një organizëm të gjallë, kështu që ndikimi i tij është jashtëzakonisht i rrezikshëm për njerëzit. Për fat të mirë, Toka jonë mbrohet në mënyrë të besueshme nga këta të huaj hapësinorë nga një kube e dendur e atmosferës. Ai shërben si një mbrojtje e shkëlqyer për të gjithë jetën në tokë, pasi neutralizon rrezatimin e drejtpërdrejtë kozmik. Por jo plotësisht. Kur përplaset me ajrin, ndahet në grimca më të vogla të rrezatimit jonizues, secila prej të cilave hyn në një reaksion individual me atomet e tij. Kështu, rrezatimi me energji të lartë nga hapësira dobësohet dhe formon rrezatim dytësor. Në të njëjtën kohë, ajo humbet vdekjen e saj - niveli i rrezatimit bëhet afërsisht i njëjtë si në rrezet X. Por mos u shqetësoni - ky rrezatim zhduket plotësisht ndërsa kalon nëpër atmosferën e Tokës. Sido që të jenë burimet e rrezeve kozmike dhe çfarëdo fuqie që kanë, rreziku për një person që ndodhet në sipërfaqen e planetit tonë është minimal. Mund të shkaktojë vetëm dëm të prekshëm për astronautët. Ata janë të ekspozuar ndaj rrezatimit të drejtpërdrejtë kozmik, pasi nuk kanë mbrojtje natyrore në formën e një atmosfere.

Energjia e çliruar nga rrezet kozmike ndikon kryesisht në fushën magnetike të Tokës. Grimcat e ngarkuara jonizuese fjalë për fjalë e bombardojnë atë dhe bëhen shkaku i fenomenit më të bukur atmosferik - . Por kjo nuk është e gjitha - grimcat radioaktive, për shkak të natyrës së tyre, mund të shkaktojnë keqfunksionime në elektronikë të ndryshëm. Dhe nëse në shekullin e kaluar kjo nuk shkaktonte shumë shqetësime, në kohën tonë ky është një problem shumë serioz, pasi aspektet më të rëndësishme të jetës moderne janë të lidhura me energjinë elektrike.

Njerëzit janë gjithashtu të ndjeshëm ndaj këtyre vizitorëve nga hapësira, megjithëse mekanizmi i veprimit të rrezeve kozmike është shumë specifik. Grimcat e jonizuara (pra rrezatimi sekondar) ndikojnë në fushën magnetike të Tokës, duke shkaktuar kështu stuhi në atmosferë. Të gjithë e dinë se trupi i njeriut përbëhet nga uji, i cili është shumë i ndjeshëm ndaj dridhjeve magnetike. Kështu, rrezatimi kozmik ndikon në sistemin kardiovaskular dhe shkakton shëndet të dobët tek njerëzit e ndjeshëm ndaj motit. Kjo, natyrisht, është e pakëndshme, por aspak fatale.

Çfarë e mbron Tokën nga rrezatimi diellor?

Dielli është një yll, në thellësi të të cilit zhvillohen vazhdimisht reaksione të ndryshme termonukleare, të cilat shoqërohen me emetime të forta energjie. Këto grimca të ngarkuara quhen erë diellore dhe kanë një ndikim të fortë në Tokën tonë, ose më mirë në fushën e saj magnetike. Është me të që bashkëveprojnë grimcat jonizuese, të cilat formojnë bazën e erës diellore.

Sipas hulumtimeve të fundit të shkencëtarëve nga e gjithë bota, guaska plazmatike e planetit tonë luan një rol të veçantë në neutralizimin e erës diellore. Kjo ndodh si më poshtë: rrezatimi diellor përplaset me fushën magnetike të Tokës dhe shpërndahet. Kur ka shumë prej tij, guaska plazmatike merr goditjen dhe ndodh një proces ndërveprimi i ngjashëm me një qark të shkurtër. Pasoja e një lufte të tillë mund të jenë çarje në mburojën mbrojtëse. Por natyra e ka parashikuar edhe këtë - rrjedhat e plazmës së ftohtë ngrihen nga sipërfaqja e Tokës dhe nxitojnë në vende me mbrojtje të dobësuar. Kështu, fusha magnetike e planetit tonë pasqyron ndikimin nga hapësira.

Por vlen të thuhet se rrezatimi diellor, ndryshe nga rrezatimi kozmik, ende arrin në Tokë. Në të njëjtën kohë, nuk duhet të shqetësoheni kot, sepse në thelb kjo është energjia e Diellit, e cila duhet të bjerë në sipërfaqen e planetit tonë në një gjendje të shpërndarë. Kështu, ajo ngroh sipërfaqen e Tokës dhe ndihmon në zhvillimin e jetës në të. Kështu, vlen të bëhet dallimi i qartë midis llojeve të ndryshme të rrezatimit, sepse disa prej tyre jo vetëm që nuk kanë ndikim negativ, por janë edhe të nevojshëm për funksionimin normal të organizmave të gjallë.

Megjithatë, jo të gjitha substancat në Tokë janë njëlloj të ndjeshme ndaj rrezatimit diellor. Ka sipërfaqe që e thithin më shumë se të tjerat. Këto janë, si rregull, sipërfaqet themelore me një nivel minimal të albedos (aftësia për të reflektuar rrezatimin diellor) - këto janë toka, pylli, rëra.

Kështu, temperatura në sipërfaqen e Tokës, si dhe kohëzgjatja e orëve të ditës, varet drejtpërdrejt nga sa rrezatim diellor absorbohet nga atmosfera. Do të doja të them se pjesa më e madhe e energjisë ende arrin në sipërfaqen e planetit tonë, sepse guaska ajrore e Tokës shërben si pengesë vetëm për rrezet e spektrit infra të kuq. Por rrezet UV neutralizohen vetëm pjesërisht, gjë që çon në disa probleme të lëkurës tek njerëzit dhe kafshët.

Ndikimi i rrezatimit diellor në trupin e njeriut

Kur ekspozohet ndaj rrezeve të spektrit infra të kuqe të rrezatimit diellor, një efekt termik manifestohet qartë. Promovon vazodilatimin, stimulon sistemin kardiovaskular dhe aktivizon frymëmarrjen e lëkurës. Si rezultat, sistemet kryesore të trupit relaksohen dhe rritet prodhimi i endorfinës (hormonet e lumturisë), të cilat kanë një efekt analgjezik dhe anti-inflamator. Nxehtësia ndikon edhe në proceset metabolike, duke aktivizuar metabolizmin.

Rrezatimi i dritës nga rrezatimi diellor ka një efekt të rëndësishëm fotokimik, i cili aktivizon procese të rëndësishme në inde. Ky lloj rrezatimi diellor lejon një person të përdorë një nga sistemet më të rëndësishme të prekjes në botën e jashtme - vizionin. Janë këto kuanta që ne duhet të jemi mirënjohës për faktin se çdo gjë e shohim me ngjyra.

Faktorë të rëndësishëm ndikues

Rrezatimi diellor në spektrin infra të kuq gjithashtu stimulon aktivitetin e trurit dhe është përgjegjës për shëndetin mendor të njeriut. Është gjithashtu e rëndësishme që kjo lloj energjie diellore të ndikojë në ritmet tona biologjike, domethënë në fazat e aktivitetit aktiv dhe të gjumit.

Pa grimcat e dritës, shumë procese jetësore do të ishin në rrezik, të cilat mund të çonin në zhvillimin e sëmundjeve të ndryshme, duke përfshirë pagjumësinë dhe depresionin. Gjithashtu, me kontakt minimal me rrezatimin e dritës diellore, aftësia e një personi për të punuar zvogëlohet ndjeshëm dhe shumica e proceseve në trup ngadalësohen.

Rrezatimi UV është mjaft i dobishëm për trupin tonë, pasi nxit edhe procese imunologjike, domethënë stimulon mbrojtjen e trupit. Ai është gjithashtu i nevojshëm për prodhimin e porfiritit, një analog i klorofilit të bimëve në lëkurën tonë. Megjithatë, rrezet e tepërta UV mund të shkaktojnë djegie, prandaj është shumë e rëndësishme të dini se si të mbroheni siç duhet nga kjo gjatë periudhave të aktivitetit maksimal diellor.

Siç mund ta shihni, përfitimet e rrezatimit diellor për trupin tonë janë të pamohueshme. Shumë njerëz janë shumë të shqetësuar nëse ushqimi thith këtë lloj rrezatimi dhe nëse është e rrezikshme të hahet ushqime të kontaminuara. E përsëris - energjia diellore nuk ka asnjë lidhje me rrezatimin kozmik apo atomik, që do të thotë se nuk ka nevojë të kesh frikë prej saj. Dhe do të ishte e kotë ta shmangësh atë... Askush nuk ka kërkuar ende një mënyrë për të shpëtuar nga Dielli.

Një komik se si shkencëtarët do të eksplorojnë Marsin në luftën kundër rrezatimit kozmik.

Ai shqyrton disa rrugë për kërkime të ardhshme për të mbrojtur astronautët nga rrezatimi, duke përfshirë terapinë me ilaçe, inxhinierinë gjenetike dhe teknologjinë e letargjisë. Autorët gjithashtu vërejnë se rrezatimi dhe plakja e vrasin trupin në mënyra të ngjashme dhe sugjerojnë se mënyrat për të luftuar njërën mund të funksionojnë edhe kundër tjetrës. Një artikull me moton luftarake në titull: Viva la radiorezistance! ("Long Live Radiation Resistance!") u botua në revistën Oncotarget.

“Rilindja e eksplorimit të hapësirës ka të ngjarë të çojë në misionet e para njerëzore në Mars dhe hapësirën e thellë. Por për të mbijetuar në kushtet e rrezatimit të shtuar kozmik, njerëzit do të duhet të bëhen më rezistent ndaj faktorëve të jashtëm. Në këtë artikull, ne propozojmë një metodologji për arritjen e rritjes së rezistencës ndaj radios, rezistencës ndaj stresit dhe rezistencës ndaj plakjes. Gjatë punës për strategjinë, ne mblodhëm shkencëtarë kryesorë nga Rusia, si dhe nga NASA, Agjencia Evropiane e Hapësirës, ​​Qendra Kanadeze e Rrezatimit dhe më shumë se 25 qendra të tjera në mbarë botën. Teknologjitë e rezistencës ndaj radios do të jenë gjithashtu të dobishme në Tokë, veçanërisht nëse "efekti anësor" është jetëgjatësia e shëndetshme," komenton Alexander Zhavoronkov, profesor i asociuar në MIPT.

. " alt="Ne do të sigurohemi që rrezatimi të mos e pengojë njerëzimin të pushtojë hapësirën dhe të kolonizojë Marsin. Falë shkencëtarëve, ne do të fluturojmë në Planetin e Kuq dhe do të bëjmë një disko dhe barbekju atje . " src="/sites/default/files/images_custom/2018/03/mars7.png">!}

Ne do të sigurohemi që rrezatimi të mos e pengojë njerëzimin të pushtojë hapësirën dhe të kolonizojë Marsin. Falë shkencëtarëve, ne do të fluturojmë në Planetin e Kuq dhe do të kemi një disko dhe Barbecue atje .

Hapësira kundër njeriut

“Në shkallë kozmike, planeti ynë është vetëm një anije e vogël, e mbrojtur mirë nga rrezatimi kozmik. Fusha magnetike e Tokës shmang grimcat e ngarkuara diellore dhe galaktike, duke ulur ndjeshëm nivelin e rrezatimit në sipërfaqen e planetit. Gjatë fluturimeve hapësinore në distanca të gjata dhe kolonizimit të planetëve me fusha magnetike shumë të dobëta (për shembull, Marsi), nuk do të ketë një mbrojtje të tillë dhe astronautët dhe kolonistët do të ekspozohen vazhdimisht ndaj rrymave të grimcave të ngarkuara me energji të madhe. Në fakt, e ardhmja kozmike e njerëzimit varet nga mënyra se si ne e kapërcejmë këtë problem, "thotë Andreyan Osipov, kreu i departamentit të radiobiologjisë eksperimentale dhe mjekësisë rrezatuese në Qendrën Federale Mjekësore Biofizike të quajtur pas A. I. Burnazyan, profesor i Akademisë së Shkencave Ruse. punonjës i Laboratorit të Zhvillimit të Barnave Inovative në MIPT.

Njeriu është i pambrojtur ndaj rreziqeve të hapësirës: rrezatimi diellor, rrezet kozmike galaktike, fushat magnetike, mjedisi radioaktiv i Marsit, brezi i rrezatimit të Tokës, mikrograviteti (pa peshë).

Njerëzimi ka vendosur seriozisht synimet e tij drejt kolonizimit të Marsit - SpaceX premton të dërgojë njerëz në Planetin e Kuq që në vitin 2024, por disa probleme të rëndësishme ende nuk janë zgjidhur. Kështu, një nga rreziqet kryesore shëndetësore për astronautët është rrezatimi kozmik. Rrezatimi jonizues dëmton molekulat biologjike, në veçanti ADN-në, e cila çon në çrregullime të ndryshme: sistemin nervor, sistemin kardiovaskular dhe, kryesisht, kancerin. Shkencëtarët propozojnë të bashkojnë forcat dhe, duke përdorur përparimet më të fundit në bioteknologji, të rrisin rezistencën ndaj radios njerëzore në mënyrë që ai të mund të pushtojë pafundësinë e hapësirës së thellë dhe të kolonizojë planetë të tjerë.

Mbrojtja njerëzore

Trupi ka mënyra për të mbrojtur veten nga dëmtimi i ADN-së dhe për ta riparuar atë. ADN-ja jonë është vazhdimisht e ekspozuar ndaj rrezatimit natyror, si dhe llojeve reaktive të oksigjenit (ROS), të cilat formohen gjatë frymëmarrjes normale qelizore. Por kur ADN-ja riparohet, veçanërisht në rastet e dëmtimit të rëndë, mund të ndodhin gabime. Akumulimi i dëmtimit të ADN-së konsiderohet si një nga shkaqet kryesore të plakjes, kështu që rrezatimi dhe plakja janë armiq të ngjashëm të njerëzimit. Megjithatë, qelizat mund t'i përshtaten rrezatimit. Është treguar se një dozë e vogël rrezatimi jo vetëm që nuk mund të dëmtojë, por edhe të përgatisë qelizat që të përballen me doza më të larta. Aktualisht, standardet ndërkombëtare të mbrojtjes nga rrezatimi nuk e marrin parasysh këtë. Hulumtimet e fundit sugjerojnë se ekziston një prag i caktuar rrezatimi, nën të cilin zbatohet parimi "i vështirë në stërvitje, i lehtë në betejë". Autorët e artikullit besojnë se është e nevojshme të studiohen mekanizmat e përshtatshmërisë së radios për t'i vënë ato në shërbim.

Mënyrat për të rritur rezistencën ndaj radios: 1) terapi gjenetike, inxhinieri gjenetike multiplekse, evolucioni eksperimental; 2) biobanking, teknologji rigjeneruese, inxhinieri e indeve dhe organeve, rinovimi i nxitur i qelizave, terapi qelizore; 3) radioprotektorë, geroprotektorë, antioksidantë; 4) letargji; 5) përbërës organikë të deuteruar; 6) përzgjedhja mjekësore e njerëzve radiorezistente.

Shefi i Laboratorit të Gjenetikës së Jetës dhe Plakjes në MIPT, Anëtar korrespondues i Akademisë së Shkencave Ruse, Doktori i Shkencave Biologjike Alexey Moskalev shpjegon: "Studimet tona afatgjata të efekteve të dozave të ulëta të rrezatimit jonizues në jetëgjatësinë Kafshët model kanë treguar se efektet e vogla dëmtuese mund të stimulojnë sistemet mbrojtëse të qelizave dhe të trupit (riparimi i ADN-së, proteinat e goditjes nga nxehtësia, heqja e qelizave jo të qëndrueshme, imuniteti i lindur). Megjithatë, në hapësirë, njerëzit do të ndeshen me një gamë më të madhe dhe më të rrezikshme të dozave të rrezatimit. Ne kemi grumbulluar një bazë të dhënash të madhe të geroprotektorëve. Njohuritë e marra sugjerojnë se shumë prej tyre funksionojnë me mekanizmin e aktivizimit të aftësive rezervë dhe rritjes së rezistencës ndaj stresit. Ka të ngjarë që një stimulim i tillë do të ndihmojë kolonizatorët e ardhshëm të hapësirës së jashtme.”

Inxhinieri astronautësh

Për më tepër, rezistenca ndaj radios ndryshon midis njerëzve: disa janë më rezistente ndaj rrezatimit, të tjerët më pak. Përzgjedhja mjekësore e individëve radiorezistente përfshin marrjen e mostrave të qelizave nga kandidatët e mundshëm dhe analizimin e plotë të radiopërshtatshmërisë së këtyre qelizave. Ata që janë më rezistent ndaj rrezatimit do të fluturojnë në hapësirë. Përveç kësaj, është e mundur të kryhen studime të gjenomit të njerëzve që jetojnë në zona me nivele të larta të rrezatimit të sfondit ose që janë të ekspozuar ndaj tij në profesionin e tyre. Dallimet gjenomike të njerëzve më pak të ndjeshëm ndaj kancerit dhe sëmundjeve të tjera të lidhura me rrezatimin, në të ardhmen mund të izolohen dhe "shartohen" tek astronautët duke përdorur metoda moderne të inxhinierisë gjenetike, siç është redaktimi i gjenomit.

Ka disa opsione për të cilat duhet të futen gjenet për të rritur rezistencën ndaj radios. Së pari, gjenet antioksidante do të ndihmojnë në mbrojtjen e qelizave nga speciet reaktive të oksigjenit të prodhuara nga rrezatimi. Disa grupe eksperimentale tashmë janë përpjekur me sukses të zvogëlojnë ndjeshmërinë ndaj rrezatimit duke përdorur transgjene të tilla. Megjithatë, kjo metodë nuk do t'ju shpëtojë nga ekspozimi i drejtpërdrejtë ndaj rrezatimit, vetëm nga ekspozimi indirekt.

Ju mund të futni gjenet për proteinat përgjegjëse për riparimin e ADN-së. Eksperimente të tilla tashmë janë kryer - disa gjene ndihmuan vërtet, dhe disa çuan në rritjen e paqëndrueshmërisë gjenomike, kështu që kjo zonë pret kërkime të reja.

Një metodë më premtuese është përdorimi i transgjeneve radioprotektive. Shumë organizma (të tilla si tardigradet) kanë një shkallë të lartë të rezistencës ndaj radios, dhe nëse zbulojmë se cilat gjene dhe mekanizma molekularë fshihen pas kësaj, ato mund të përkthehen te njerëzit duke përdorur terapinë gjenetike. Për të vrarë 50% të tardigradeve, ju nevojitet një dozë rrezatimi 1000 herë më e madhe se ajo vdekjeprurëse për njerëzit. Kohët e fundit, u zbulua një proteinë që besohet të jetë një nga faktorët për një qëndrueshmëri të tillë - i ashtuquajturi shtypës i dëmtimit Dsup. Në një eksperiment me një linjë qelizore njerëzore, rezultoi se futja e gjenit Dsup ul dëmet me 40%. Kjo e bën gjenin një kandidat premtues për mbrojtjen e njerëzve nga rrezatimi.

Paketa e Ndihmës së Parë të Luftëtarit

Ilaçet që rrisin mbrojtjen nga rrezatimi i trupit quhen “radioprotektorë”. Deri më sot, ekziston vetëm një radioprotektor i miratuar nga FDA. Por rrugët kryesore të sinjalizimit në qelizat që përfshihen në proceset e patologjive senile janë gjithashtu të përfshira në përgjigjet ndaj rrezatimit. Bazuar në këtë, geroprotektorët - barna që reduktojnë shkallën e plakjes dhe zgjasin jetëgjatësinë - mund të shërbejnë edhe si radioprotektorë. Sipas bazave të të dhënave Geroprotectors.org dhe DrugAge, ka më shumë se 400 geroprotektorë të mundshëm. Autorët besojnë se do të jetë e dobishme të rishikohen barnat ekzistuese për vetitë gero- dhe radioprotektive.

Meqenëse rrezatimi jonizues vepron gjithashtu përmes specieve reaktive të oksigjenit, absorbuesit redoks ose, thënë më thjesht, antioksidantët si glutathione, NAD dhe pararendësi i tij NMN, mund të ndihmojnë në përballimin e rrezatimit. Këto të fundit duket se luajnë një rol të rëndësishëm në reagimin ndaj dëmtimit të ADN-së dhe për këtë arsye janë me interes të madh nga pikëpamja e mbrojtjes nga rrezatimi dhe plakja.

Hipernacion në letargji

Menjëherë pas nisjes së fluturimeve të para hapësinore, projektuesi kryesor i programit hapësinor Sovjetik, Sergei Korolev, filloi të zhvillonte një projekt ambicioz për një fluturim me njerëz në Mars. Ideja e tij ishte të vinte ekuipazhin në një gjendje letargji gjatë udhëtimeve të gjata në hapësirë. Gjatë letargji, të gjitha proceset në trup ngadalësohen. Eksperimentet me kafshët tregojnë se në këtë gjendje rritet rezistenca ndaj faktorëve ekstremë: temperaturat më të ulëta, dozat vdekjeprurëse të rrezatimit, mbingarkesat etj. Në BRSS, projekti Mars u mbyll pas vdekjes së Sergei Korolev. Dhe aktualisht, Agjencia Evropiane e Hapësirës është duke punuar në projektin Aurora për fluturimet drejt Marsit dhe Hënës, i cili konsideron opsionin e astronautëve në letargji. ESA beson se letargji do të sigurojë siguri më të madhe gjatë fluturimeve të automatizuara me kohëzgjatje të gjatë. Nëse flasim për kolonizimin e ardhshëm të hapësirës, ​​atëherë është më e lehtë të transportosh dhe mbrosh nga rrezatimi një bankë qelizash germinale të kriopservuara, sesa një popullatë njerëzish "të gatshëm". Por kjo nuk do të jetë qartë në të ardhmen e afërt, dhe ndoshta deri në atë kohë metodat e mbrojtjes së radios do të zhvillohen mjaftueshëm në mënyrë që njerëzit të mos kenë frikë nga hapësira.

Artileri e rëndë

Të gjitha përbërjet organike përmbajnë lidhje karbon-hidrogjen (C-H). Megjithatë, është e mundur të sintetizohen komponime që përmbajnë deuterium, një analog më i rëndë i hidrogjenit, në vend të hidrogjenit. Për shkak të masës së tij më të madhe, lidhjet me deuteriumin janë më të vështira për t'u thyer. Megjithatë, trupi është krijuar për të punuar me hidrogjen, kështu që nëse shumë hidrogjen zëvendësohet me deuterium, mund të çojë në pasoja të këqija. Në organizma të ndryshëm është treguar se shtimi i ujit të deuteruar rrit jetëgjatësinë dhe ka efekte antikancerogjene, por më shumë se 20% e ujit të deuteruar në dietë fillon të ketë efekte toksike. Autorët e artikullit besojnë se duhen kryer prova paraklinike dhe duhet kërkuar një prag sigurie.

Një alternativë interesante është të zëvendësoni jo hidrogjenin, por karbonin me një analog më të rëndë. 13 C është vetëm 8% më i rëndë se 12 C, ndërsa deuteriumi është 100% më i rëndë se hidrogjeni - ndryshime të tilla do të jenë më pak kritike për trupin. Megjithatë, kjo metodë nuk do të mbrojë kundër thyerjes së lidhjeve N-H dhe O-H që mbajnë së bashku bazat e ADN-së. Për më tepër, prodhimi i 13 C aktualisht është shumë i shtrenjtë. Megjithatë, nëse kostot e prodhimit mund të reduktohen, zëvendësimi i karbonit mund të sigurojë mbrojtje shtesë njerëzore nga rrezatimi kozmik.

“Problemi i sigurisë nga rrezatimi i pjesëmarrësve në misionin hapësinor i përket klasës së problemeve shumë komplekse që nuk mund të zgjidhen në kuadër të një qendre shkencore apo edhe të një vendi të tërë. Është për këtë arsye që ne vendosëm të bashkojmë specialistë nga qendrat kryesore në Rusi dhe në mbarë botën, në mënyrë që të mësojmë dhe të konsolidojmë vizionin e tyre për mënyrat për të zgjidhur këtë problem. Në veçanti, midis autorëve rusë të artikullit ka shkencëtarë nga FMBC me emrin. A.I. Burnazyan, Instituti i Problemeve Biomjekësore të Akademisë së Shkencave Ruse, MIPT dhe institucione të tjera me famë botërore. Gjatë punës në projekt, shumë nga pjesëmarrësit e tij u takuan me njëri-tjetrin për herë të parë dhe tani planifikojnë të vazhdojnë kërkimin e përbashkët që kishin filluar, "përfundon koordinatori i projektit Ivan Ozerov, radiobiolog, kreu i grupit për analizën e rrugëve të sinjalizimit celular. në startupin Skolkovo Insilico.

Dizajnerja Elena Khavina, shërbimi i shtypit i MIPT

Pranë Tokës, fusha e saj magnetike vazhdon ta mbrojë atë - edhe nëse është e dobësuar dhe pa ndihmën e një atmosfere shumë kilometrash. Kur fluturojnë pranë poleve, ku fusha është e vogël, astronautët ulen në një dhomë të mbrojtur posaçërisht. Por nuk ka asnjë zgjidhje teknike të kënaqshme për mbrojtjen nga rrezatimi gjatë një fluturimi në Mars.

Vendosa t'i shtoja përgjigjes origjinale për dy arsye:

1. në një vend përmban një pohim të pasaktë dhe nuk përmban një të saktë
2. thjesht për plotësi (citate)

1. Në komente, Suzanna kritikoi Përgjigja është kryesisht e vërtetë.

Fusha dobësohet mbi polet magnetike të Tokës, siç thashë. Po, Suzanna ka të drejtë që është veçanërisht e madhe në POLE (imagjinoni linjat e forcës: ato mblidhen pikërisht në pole). Por në një lartësi të madhe MBI POLET është më e dobët se në vendet e tjera - për të njëjtën arsye (imagjinoni të njëjtat linja force: ata zbritën - drejt poleve, dhe në krye nuk ka mbetur pothuajse asnjë). Fusha duket se po zbehet.

Por Suzanne ka të drejtë këtë Kozmonautët e EMERCOM nuk strehohen në një dhomë të veçantë për shkak të rajoneve polare: Më ka dështuar kujtesa.

Por ende ka një vend ku po merren masa të veçanta(E ngatërrova me rajonet polare). kjo - mbi një anomali magnetike në Atlantikun e Jugut. Aty fusha magnetike “ulet” aq shumë sa rripi i rrezatimit dhe është e nevojshme të merren masa të veçanta pa asnjë ndezje diellore. Nuk munda të gjeja shpejt një citat për masat e veçanta që nuk lidhen me aktivitetin diellor, por lexova diku rreth tyre.

Dhe, sigurisht, Vlen të përmenden vetë ndezjet: Ata gjithashtu strehohen prej tyre në dhomën më të mbrojtur dhe nuk enden nëpër të gjithë stacionin në këtë kohë.

Të gjitha ndezjet diellore monitorohen me kujdes dhe informacioni rreth tyre dërgohet në qendrën e kontrollit. Gjatë periudhave të tilla, kozmonautët ndalojnë së punuari dhe strehohen në ndarjet më të mbrojtura të stacionit. Segmente të tilla të mbrojtura janë ndarjet ISS pranë rezervuarëve të ujit. Uji ruan grimcat dytësore - neutronet, dhe doza e rrezatimit absorbohet në mënyrë më efikase.

2. Vetëm citate dhe informacione shtesë

Disa citate më poshtë përmendin dozën në Sieverts (Sv). Për orientim, disa numra dhe efekte të mundshme nga tabela në

0-0,25 Sv. Asnjë efekt tjetër përveç ndryshimeve të lehta në gjak

0,25-1 Sv. Sëmundjet nga rrezatimi nga 5-10% e personave të ekspozuar

7 Sv ~ 100% fatalitete

Doza ditore në ISS është rreth 1 mSv (shih më poshtë). Mjetet, ju mund të fluturoni për rreth 200 ditë pa shumë rrezik. Është gjithashtu e rëndësishme se në cilën periudhë kohore merret e njëjta dozë: një e marrë në një kohë të shkurtër është shumë më e rrezikshme se ajo e marrë për një periudhë të gjatë. Një organizëm nuk është një objekt pasiv që thjesht "akumulon" defekte të rrezatimit: ai gjithashtu ka mekanizma "riparues" dhe zakonisht përballen me doza të vogla të grumbulluara gradualisht.

Në mungesë të shtresës masive atmosferike që rrethon njerëzit në Tokë, astronautët në ISS janë të ekspozuar ndaj rrezatimit më intensiv nga rrjedhat e vazhdueshme të rrezeve kozmike. Anëtarët e ekuipazhit marrin një dozë rrezatimi prej rreth 1 milisievert në ditë, e cila është afërsisht e barabartë me ekspozimin ndaj rrezatimit të një personi në Tokë në një vit. Kjo çon në një rrezik të shtuar të zhvillimit të tumoreve malinje tek astronautët, si dhe një sistem imunitar të dobësuar.

Siç tregojnë të dhënat e mbledhura nga NASA dhe specialistë nga Rusia dhe Austria, astronautët në ISS marrin një dozë ditore prej 1 milisievert. Në Tokë, një dozë e tillë rrezatimi nuk mund të merret kudo në një vit të tërë.

Megjithatë, ky nivel është ende relativisht i tolerueshëm. Megjithatë, duhet pasur parasysh se stacionet hapësinore afër Tokës mbrohen nga fusha magnetike e Tokës.

Përtej kufijve të tij, rrezatimi do të rritet shumë herë, prandaj, ekspeditat në hapësirën e thellë do të jenë të pamundura.

Rrezatimi në ndërtesat e banimit dhe laboratorët e ISS dhe Mir u ngrit si rezultat i bombardimit të veshjes së aluminit të stacionit nga rrezet kozmike. Jonet e shpejta dhe të rënda hoqën një sasi të mjaftueshme neutronesh nga trupi.

Aktualisht, është e pamundur të sigurohet 100% mbrojtje nga rrezatimi në anijen kozmike. Më saktësisht, është e mundur, por në kurriz të një rritje më se të konsiderueshme të masës, por kjo është pikërisht ajo që është e papranueshme

Përveç atmosferës sonë, fusha magnetike e Tokës është një mbrojtje kundër rrezatimit. Rripi i parë i rrezatimit të Tokës ndodhet në një lartësi prej rreth 600-700 km. Stacioni tani fluturon në një lartësi prej rreth 400 km, që është dukshëm më e ulët... Mbrojtja nga rrezatimi në hapësirë ​​është (edhe - red.) byk i një anijeje ose stacioni. Sa më të trasha të jenë muret e rastit, aq më e madhe është mbrojtja. Natyrisht, muret nuk mund të jenë pafundësisht të trasha, sepse ka kufizime në peshë.

Niveli jonizues, niveli i sfondit të rrezatimit në stacionin hapësinor ndërkombëtar është më i lartë se në Tokë (rreth 200 herë - red.), gjë që e bën një astronaut më të ndjeshëm ndaj rrezatimit jonizues sesa përfaqësuesit e industrive tradicionalisht të rrezikshme nga rrezatimi, siç është energjia bërthamore dhe diagnostifikimi me rreze X.

Përveç dozimetrave individualë për astronautët, stacioni ka gjithashtu një sistem monitorimi të rrezatimit. ... Një sensor ndodhet në kabinat e ekuipazhit dhe një sensor në ndarjet e punës me diametër të vogël dhe të madh. Sistemi funksionon në mënyrë autonome 24 orë në ditë. ... Kështu, Toka ka informacion për situatën aktuale të rrezatimit në stacion. Sistemi i monitorimit të rrezatimit është në gjendje të lëshojë një sinjal paralajmërues "Kontrollo rrezatimin!" Nëse kjo do të kishte ndodhur, atëherë në tastierën e sistemit të alarmit do të kishim parë një flamur të ndezur me një sinjal zanor shoqërues. Gjatë gjithë ekzistencës së stacionit ndërkombëtar hapësinor, nuk ka pasur raste të tilla.

Në... rajonin e Atlantikut të Jugut... rripat e rrezatimit “varen” mbi Tokë për shkak të ekzistencës së një anomalie magnetike thellë nën Tokë. Anijet kozmike që fluturojnë mbi Tokë duket se “goditin” rripat e rrezatimit për një kohë shumë të shkurtër... në orbitat që kalojnë nëpër rajonin e anomalisë. Në orbitat e tjera, nuk ka flukse rrezatimi dhe nuk shkaktojnë telashe për pjesëmarrësit e ekspeditës hapësinore.

Anomalia magnetike në rajonin e Atlantikut të Jugut nuk është e vetmja "plagë" e rrezatimit për astronautët. Flakët diellore, ndonjëherë duke gjeneruar grimca shumë energjike..., mund të krijojnë vështirësi të mëdha për fluturimet e astronautëve. Çfarë doze rrezatimi mund të marrë një astronaut në rast se grimcat diellore mbërrijnë në Tokë është kryesisht një çështje rastësie. Kjo vlerë përcaktohet kryesisht nga dy faktorë: shkalla e shtrembërimit të fushës magnetike të dipolit të Tokës gjatë stuhive magnetike dhe parametrat e orbitës së anijes kozmike gjatë një ngjarje diellore. ... Ekuipazhi mund të jetë me fat nëse orbitat në kohën e pushtimit të SCR nuk kalojnë nëpër zona të rrezikshme me gjerësi të lartë.

Një nga shpërthimet më të fuqishme të protonit - një stuhi rrezatimi i shpërthimeve diellore, e cila shkaktoi një stuhi rrezatimi pranë Tokës, ndodhi mjaft kohët e fundit - më 20 janar 2005. Një shpërthim diellor me fuqi të ngjashme ndodhi 16 vjet më parë, në tetor 1989. Shumë protonet me energji që tejkalojnë qindra MeV , arritën në magnetosferën e Tokës. Nga rruga, protone të tillë janë në gjendje të kapërcejnë mbrojtjen e barabartë me rreth 11 centimetra ujë. Veshja hapësinore e astronautit është më e hollë. Biologët besojnë se nëse në këtë kohë astronautët do të ishin jashtë Stacionit Ndërkombëtar Hapësinor, atëherë, sigurisht, efektet e rrezatimit do të ndikonin në shëndetin e astronautëve. Por ata ishin brenda saj. Mbrojtja e ISS është mjaft e madhe për të mbrojtur ekuipazhin nga efektet negative të rrezatimit në shumë raste. Kështu ishte edhe gjatë kësaj ngjarjeje. Siç treguan matjet duke përdorur dozimetrat e rrezatimit, doza e rrezatimit të "kapur" nga astronautët nuk e kalonte dozën që një person merr gjatë një ekzaminimi të rregullt me ​​rreze X. Kozmonautët e ISS morën 0.01 Gy ose ~ 0.01 Sievert... Vërtetë, doza të tilla të vogla janë gjithashtu për shkak të faktit se, siç u shkrua më herët, stacioni ishte në orbita "të mbrojtura magnetikisht", gjë që mund të mos ndodhë gjithmonë.

Neil Armstrong (astronauti i parë që eci në Hënë) raportoi në Tokë për ndjesitë e tij të pazakonta gjatë fluturimit: ndonjëherë ai vëzhgonte ndezje të ndritshme në sytë e tij. Ndonjëherë frekuenca e tyre arrinte rreth njëqind në ditë... Shkencëtarët... arritën në përfundimin se rrezet kozmike galaktike janë përgjegjëse për këtë. Janë këto grimca me energji të lartë që depërtojnë në zverkun e syrit dhe shkaktojnë shkëlqimin e Cherenkov kur ndërveprojnë me substancën që përbën syrin. Si rezultat, astronauti sheh një blic të ndritshëm. Ndërveprimi më efektiv me lëndën nuk është protonet, nga të cilat rrezet kozmike përmbajnë më shumë se të gjitha grimcat e tjera, por grimcat e rënda - karboni, oksigjeni, hekuri. Këto grimca, që kanë një masë të madhe, humbasin ndjeshëm më shumë nga energjia e tyre për njësi të rrugës së përshkuar sesa homologët e tyre më të lehta. Ata janë përgjegjës për gjenerimin e shkëlqimit Cherenkov dhe stimulimin e retinës - membranës së ndjeshme të syrit.

Gjatë fluturimeve hapësinore në distanca të gjata, rritet roli i rrezeve kozmike galaktike dhe diellore si faktorë të rrezikshëm nga rrezatimi. Vlerësohet se gjatë një fluturimi në Mars janë GCR-të që bëhen rreziku kryesor i rrezatimit. Fluturimi në Mars zgjat rreth 6 muaj, dhe doza integrale - totale - e rrezatimit nga GCR dhe SCR gjatë kësaj periudhe është disa herë më e lartë se doza e rrezatimit në ISS për të njëjtën kohë. Prandaj, rreziku i pasojave të rrezatimit që lidhen me misionet hapësinore në distanca të gjata rritet ndjeshëm. Kështu, gjatë një viti fluturimi në Mars, doza e absorbuar e lidhur me GCR do të jetë 0,2-0,3 Sv (pa mbrojtje). Mund të krahasohet me dozën nga një nga flakërimet më të fuqishme të shekullit të kaluar - gusht 1972. Gjatë kësaj ngjarje ishte disa herë më pak: ~0,05 Sv.

Rreziku i rrezatimit i krijuar nga GCR mund të vlerësohet dhe parashikohet. Një pasuri materialesh është grumbulluar tani në variacionet kohore të GCR të lidhura me ciklin diellor. Kjo bëri të mundur krijimin e një modeli mbi bazën e të cilit është e mundur të parashikohet fluksi i GCR për çdo periudhë kohore të specifikuar paraprakisht.

Situata me SCL është shumë më e ndërlikuar. Shpërthimet diellore ndodhin rastësisht dhe nuk është as e qartë që ngjarjet e fuqishme diellore ndodhin në vite domosdoshmërisht afër aktivitetit maksimal. Të paktën, përvoja e viteve të fundit tregon se ato ndodhin edhe në kohë qetësie.

Protonet nga ndezjet diellore përbëjnë një kërcënim real për ekuipazhet hapësinore në misionet në distanca të gjata. Duke marrë sërish si shembull shpërthimin e gushtit 1972, mund të tregohet, duke rillogaritur flukset e protoneve diellore në dozën e rrezatimit, se 10 orë pas fillimit të ngjarjes, ajo e ka tejkaluar vlerën vdekjeprurëse për ekuipazhin e anijes nëse ata ishin jashtë anijes në Mars ose, të themi, në Hënë.

Këtu është e përshtatshme të kujtojmë fluturimet amerikane të Apollo në Hënë në fund të viteve '60 dhe në fillim të viteve '70. Në 1972, në gusht, pati një shpërthim diellor me të njëjtën fuqi si në tetor 1989. Apollo 16 u ul pas udhëtimit të tij hënor në prill 1972, dhe tjetri, Apollo 17, u nis në dhjetor. Ekuipazhi me fat i Apollo 16? Absolutisht po. Llogaritjet tregojnë se nëse astronautët Apollo do të kishin qenë në Hënë në gusht të vitit 1972, ata do të ishin ekspozuar ndaj një doze rrezatimi prej ~ 4 Sv. Kjo është shumë për të kursyer. Përveç nëse... nëse nuk kthehen shpejt në Tokë për trajtim urgjent. Një tjetër mundësi është të shkoni në kabinën e modulit hënor Apollo. Këtu doza e rrezatimit do të reduktohej me 10 herë. Për krahasim, le të themi se mbrojtja e ISS është 3 herë më e trashë se moduli hënor Apollo.

Në lartësitë e stacioneve orbitale (~400 km), dozat e rrezatimit tejkalojnë vlerat e vëzhguara në sipërfaqen e Tokës me ~200 herë! Kryesisht për shkak të grimcave nga rripat e rrezatimit.

Dihet se disa rrugë të avionëve ndërkontinental kalojnë pranë rajonit polar verior. Kjo zonë është më pak e mbrojtur nga pushtimi i grimcave energjetike dhe për këtë arsye gjatë ndezjeve diellore rritet rreziku i ekspozimit ndaj rrezatimit për ekuipazhin dhe pasagjerët. Shpërthimet diellore rrisin dozat e rrezatimit në lartësitë e fluturimit të avionëve me 20-30 herë.

Së fundmi disa ekuipazhe të linjave ajrore janë informuar se kanë filluar inkursionet e grimcave diellore. Një nga shpërthimet e fundit të fuqishme diellore, që ndodhi në nëntor 2003, e detyroi ekuipazhin e Delta në fluturimin Çikago-Hong Kong të mbyllte shtegun: të fluturonte në destinacionin e tyre në një rrugë me gjerësi më të ulët.

Toka është e mbrojtur nga rrezatimi kozmik nga atmosfera dhe fusha magnetike. Në orbitë, rrezatimi i sfondit është qindra herë më i madh se në sipërfaqen e Tokës. Çdo ditë, një astronaut merr një dozë rrezatimi prej 0.3-0.8 milisieverts - afërsisht pesë herë më shumë se një rreze x gjoks. Kur punoni në hapësirën e jashtme, ekspozimi ndaj rrezatimit është edhe më i lartë. Dhe gjatë momenteve të ndezjeve të fuqishme diellore, ju mund të arrini normën 50-ditore në një ditë në stacion. Zoti na ruajt të punosh jashtë detit në një kohë të tillë - në një dalje mund të zgjedhësh dozën e lejuar për të gjithë karrierën tënde, e cila është 1000 milisievert. Në kushte normale, do të kishte zgjatur për katër vjet - askush nuk ka fluturuar kaq shumë më parë. Për më tepër, dëmtimi i shëndetit nga një ekspozim i tillë i vetëm do të jetë shumë më i lartë sesa nga ekspozimi i zgjatur me vite.

Megjithatë, orbitat e ulëta të Tokës janë ende relativisht të sigurta. Fusha magnetike e Tokës bllokon grimcat e ngarkuara nga era diellore, duke formuar rripa rrezatimi. Ata kanë formë si një donut i gjerë, që rrethojnë Tokën në ekuator në një lartësi prej 1,000 deri në 50,000 kilometra. Dendësia maksimale e grimcave arrihet në lartësitë rreth 4000 dhe 16000 kilometra. Çdo vonesë e zgjatur e një anijeje në rripat e rrezatimit përbën një kërcënim serioz për jetën e ekuipazhit. Duke i kapërcyer në rrugën për në Hënë, astronautët amerikanë rrezikuan të merrnin një dozë prej 10-20 milisievert në disa orë - njësoj si në një muaj punë në orbitë.

Në fluturimet ndërplanetare, çështja e mbrojtjes nga rrezatimi i ekuipazhit është edhe më e mprehtë. Toka kontrollon gjysmën e rrezeve të forta kozmike dhe magnetosfera e saj pothuajse plotësisht bllokon rrjedhën e erës diellore. Në hapësirën e jashtme, pa masa mbrojtëse shtesë, ekspozimi ndaj rrezatimit do të rritet me një renditje të madhësisë. Ideja e devijimit të grimcave kozmike me fusha të forta magnetike diskutohet ndonjëherë, por në praktikë asgjë tjetër përveç mbrojtjes nuk duhet të përpunohet ende. Grimcat e rrezatimit kozmik absorbohen mirë nga karburanti i raketës, gjë që sugjeron përdorimin e rezervuarëve të plotë si mbrojtje kundër rrezatimit të rrezikshëm.

Fusha magnetike në pole nuk është e vogël, por përkundrazi, e madhe. Ai thjesht drejtohet atje pothuajse në mënyrë radiale drejt Tokës, gjë që çon në faktin se grimcat e erës diellore të kapura nga fushat magnetike në rripat e rrezatimit, në kushte të caktuara, lëvizin (precipitojnë) drejt Tokës në pole, duke shkaktuar aurora. Kjo nuk përbën rrezik për astronautët pasi trajektorja e ISS kalon më afër zonës ekuatoriale. Rreziku paraqitet nga ndezjet e forta diellore të klasës M dhe X me nxjerrje koronale të materies (kryesisht protoneve) të drejtuara drejt Tokës. Është në këtë rast që astronautët përdorin masa shtesë për mbrojtjen nga rrezatimi.

Përgjigju

CITA: "... Ndërveprimi më efektiv me materien nuk është protonet, prej të cilave rrezet kozmike përmbajnë më shumë se të gjitha grimcat e tjera, por grimcat e rënda - karboni, oksigjeni, hekuri..."

Ju lutemi shpjegoni injorantit - nga erdhën grimcat e karbonit, oksigjenit, hekurit në erën diellore (rrezet kozmike, siç shkruani ju) dhe si mund të futen në substancën nga e cila është bërë syri - përmes një kostum hapësinor?

Përgjigju

edhe 2 komente

Më lejoni të shpjegoj ... Drita e diellit është fotone(përfshirë rrezet gama dhe rrezet x, të cilat janë rrezatim depërtues).

Ka më shumë era diellore. Grimcat. Për shembull, elektronet, jonet, bërthamat atomike që fluturojnë nga dhe drejt Diellit. Ka pak bërthama të rënda (më të rënda se heliumi) atje, sepse ka pak prej tyre në vetë Diellin. Por ka shumë grimca alfa (bërthamat e heliumit). Dhe, në parim, çdo bërthamë që është më e lehtë se një hekur mund të arrijë (çështja e vetme është numri i atyre që vijnë). Sinteza e hekurit në Diell (veçanërisht jashtë tij) nuk shkon më larg se hekuri. Prandaj, vetëm hekuri dhe diçka më e lehtë (i njëjti karbon, për shembull) mund të vijnë nga Dielli.

Rrezet kozmike në kuptimin e ngushtë- Kjo veçanërisht grimcat e ngarkuara me shpejtësi të lartë(dhe jo i ngarkuar, megjithatë), që vjen nga jashtë sistemit diellor (kryesisht). Dhe gjithashtu - rrezatimi depërtues nga atje(nganjëherë konsiderohet veçmas, pa u përfshirë në "rrezet").

Ndër grimcat e tjera, rrezet kozmike përmbajnë bërthamat e ndonjë atomi(sigurisht në sasi të ndryshme). Gjithsesi bërthamat e rënda, një herë në një substancë, jonizojnë gjithçka në rrugën e tyre(dhe gjithashtu - mënjanë: ekziston jonizimi sekondar - tashmë nga ajo që është rrëzuar përgjatë rrugës). Dhe nëse ato kanë shpejtësi të lartë (dhe energji kinetike), atëherë bërthamat do të angazhohen në këtë aktivitet (fluturimi përmes materies dhe jonizimi i saj) për një kohë të gjatë dhe nuk do të ndalen së shpejti. Përkatësisht, ata do të fluturojnë nëpër çdo gjë dhe nuk do të devijojnë nga rruga- derisa të shpenzojnë pothuajse të gjithë energjinë kinetike. Edhe nëse përplasen drejtpërdrejt në një top tjetër (dhe kjo ndodh rrallë), ata thjesht mund ta hedhin mënjanë, pothuajse pa ndryshuar drejtimin e lëvizjes së tyre. Ose jo anash, por do të fluturojë më tej në pak a shumë në një drejtim.

Imagjinoni një makinë që u përplas me një tjetër me shpejtësi të plotë. A do të ndalet ai? Dhe imagjinoni që shpejtësia e tij është shumë mijëra kilometra në orë (edhe më mirë - në sekondë!), dhe forca e tij e lejon atë të përballojë çdo goditje. Kjo është thelbi nga hapësira.

Rrezet kozmike në një kuptim të gjerë- këto janë rrezet kozmike në një mënyrë të ngushtë, plus era diellore dhe rrezatimi depërtues nga Dielli. (Epo, ose pa rrezatim depërtues, nëse konsiderohet veçmas).

Era diellore është një rrymë grimcash jonizuese (kryesisht plazma helium-hidrogjen) që rrjedhin nga korona diellore me një shpejtësi prej 300-1200 km/s në hapësirën e jashtme përreth. Është një nga komponentët kryesorë të mediumit ndërplanetar.

Shumë dukuri natyrore janë të lidhura me erën diellore, duke përfshirë fenomenet e motit në hapësirë, si stuhitë magnetike dhe aurorat.

Konceptet e "erës diellore" (një rrymë grimcash jonizuese që udhëton nga Dielli në Tokë në 2-3 ditë) dhe "drita e diellit" (një rrymë fotonesh që udhëton nga Dielli në Tokë në një mesatare prej 8 minutash. 17 sekonda) nuk duhet të ngatërrohet.

Për shkak të erës diellore, Dielli humbet rreth një milion ton lëndë çdo sekondë. Era diellore përbëhet kryesisht nga elektrone, protone dhe bërthama të heliumit (grimcat alfa); bërthamat e elementeve të tjerë dhe grimcave jo të jonizuara (elektrikisht neutrale) përmbahen në sasi shumë të vogla.

Edhe pse era diellore vjen nga shtresa e jashtme e Diellit, ajo nuk pasqyron përbërjen e elementeve në këtë shtresë, pasi si rezultat i proceseve të diferencimit rritet bollëku i disa elementeve dhe disa zvogëlohet (efekti FIP).

Rrezet kozmike janë grimca elementare dhe bërthama atomike që lëvizin me energji të larta në hapësirën e jashtme.

Klasifikimi sipas origjinës së rrezeve kozmike:

• jashtë galaktikës sonë
• në Galaxy
• në diell
• në hapësirën ndërplanetare

Rrezet ekstragalaktike dhe galaktike zakonisht quhen primare. Është zakon të quhen rryma dytësore të grimcave që kalojnë dhe transformohen në atmosferën e Tokës.

Rrezet kozmike janë një komponent i rrezatimit natyror (rrezatimit të sfondit) në sipërfaqen e Tokës dhe në atmosferë.

Spektri energjetik i rrezeve kozmike përbëhet nga 43% e energjisë së protoneve, një tjetër 23% e energjisë së heliumit (grimcat alfa) dhe 34% e energjisë së transferuar nga grimcat e tjera.

Nga numri i grimcave, rrezet kozmike janë 92% protone, 6% bërthama helium, rreth 1% elementë më të rëndë dhe rreth 1% elektrone.

Tradicionalisht, grimcat e vëzhguara në rrezet kozmike ndahen në grupet e mëposhtme... përkatësisht, protonet, grimcat alfa, të lehta, të mesme, të rënda dhe super të rënda... Një tipar i përbërjes kimike të rrezatimit parësor kozmik është anomalisht i lartë (disa mijëra herë) përmbajtja e bërthamave të grupit L (litium, berilium, bor) krahasuar me përbërjen e yjeve dhe gazit ndëryjor. Ky fenomen shpjegohet me faktin se mekanizmi i gjenerimit të grimcave kozmike kryesisht përshpejton bërthamat e rënda, të cilat, kur ndërveprojnë me protonet e mediumit ndëryjor, kalbet në bërthama më të lehta.

Përgjigju

Komentoni