Kosmoso agentūros skelbia apie galimybę netolimoje ateityje skristi į Mėnulį ir Marsą, o žiniasklaida straipsniais apie kosminius spindulius, magnetines audras ir saulės vėją kelia miestiečiams baimę. Pabandykime suprasti branduolinės fizikos sąvokas ir įvertinti pavojus.
Enciklopedinė informacija
Kosminės spinduliuotės sąvoka apima bet kokią elektromagnetinę spinduliuotę, kuri yra nežemiškos kilmės. Tai įvairios energijos įkrautų ir neįkrautų dalelių srautai, judantys kosmose ir pasiekiantys mūsų planetos magnetinį apvalkalą, o kartais ir Žemės paviršių. Žmogaus juslės jų nesuvokia. Žvaigždės ir galaktikos yra kosminės spinduliuotės š altiniai.
Atradimų istorija
Kosminių spindulių (taip dar vadinama radiacija) egzistavimo atradimo pirmenybė priklauso austrų fizikui W. Hessui (1883-1964). 1913 metais jis tyrė oro elektrinį laidumą. Bendradarbiaujant su amerikiečiufizikas Carl David Andersenon (1905-1991), jis įrodė, kad oro elektrinis laidumas atsiranda dėl kosminės jonizuojančiosios spinduliuotės atmosferos poveikio. Už savo tyrimus abu mokslininkai 1936 metais gavo Nobelio premiją. Tolesni tyrimai materijos savybių ir silpnosios sąveikos srityje leido jau praėjusio amžiaus šeštajame dešimtmetyje atskleisti šios spinduliuotės spektrą ir pozitronų, pionų, miuonų, hiperonų ir mezonų kilmę.
Galaktikos kosminiai spinduliai
Branduolinės fizikos kosminio srauto energija matuojama elektronvoltais ir yra lygi 0,00001–100 kvintilijonų. Pirminės (galaktinės) kosminės spinduliuotės dalelių srautas susideda iš helio ir vandenilio branduolių. Spinduliuotės srautą silpnina mūsų saulės sistemos magnetosfera, Saulės ir planetų magnetiniai laukai. Žemės atmosfera ir jos magnetinis laukas saugo gyvybę mūsų planetoje. Patekusios į atmosferą dalelės patiria kaskadines branduolines transformacijas, vadinamas antrine spinduliuote. Kosminiai kūnai ir supernovų sprogimų spinduliuotė Paukščių Tako galaktikoje yra šio alfa, beta ir gama dalelių srauto š altinis, kuris mūsų planetą pasiekia vadinamojo oro dušo pavidalu. Žemės magnetiniame lauke alfa ir beta dalelės yra nukreiptos į polius, skirtingai nei neutralios gama dalelės.
Saulės kosminė spinduliuotė
Panašus į galaktikos prigimtį, atsiranda Saulės chromosferoje ir jį lydi sprogimasplazmos medžiaga, o po to seka iškilūs išmetimai ir magnetinės audros. Esant normaliai saulės veiklai, šio srauto tankis ir energija yra maži, o juos subalansuoja galaktikos kosminė spinduliuotė. Blyksnių metu srauto tankis labai padidėja ir viršija spinduliuotę, sklindančią iš galaktikos.
Planetos gyventojams pavojaus nėra
Ir tikrai taip. Nuo kosminės spinduliuotės atradimo mokslininkai nenustojo ją tyrinėti. Naujausi tyrimai patvirtina, kad žalingą šių srautų poveikį sugeria planetos atmosfera ir ozono sluoksnis. Tai gali pakenkti astronautams ir objektams, esantiems didesniame nei 10 kilometrų aukštyje. Gana lengva įsivaizduoti šio pavojingo dalelių srauto atmosferoje kaskadinio naikinimo procesą. Įsivaizduokite, kad nuo didžiulių laiptų numetėte Lego bokštą. Kiekviename žingsnyje nuo jo nuskris daug gabalų. Taip įkrautos kosminės spinduliuotės dalelės susiduria su jos atomais atmosferoje ir praranda savo destruktyvų potencialą.
Bet kaip dėl astronautų?
Žmogus yra erdvėje Žemės magnetiniame lauke. Netgi Tarptautinė kosminė stotis, nors ir yra už atmosferos ribų, yra veikiama planetos magnetinio lauko. Išimtis yra astronautų skrydžiai į Mėnulį. Be to, svarbi ir poveikio trukmė. Ilgiausias skrydis kosmose truko kiek daugiau nei metus. Kosmose atlikti astronautų sveikatos tyrimaiNASA parodė, kad kuo didesnė kosminės spinduliuotės dozė, tuo didesnė tikimybė, kad jie susirgs katarakta. Dar nėra pakankamai duomenų, nors kosminė spinduliuotė yra laikoma pagrindiniu tarpplanetinių kelionių pavojumi.
Kas skris į Marsą?
JAV federalinė aviacijos administracija teigia, kad po 32 mėnesių skrydžio į raudonąją planetą astronautai gaus tokią kosminės spinduliuotės dozę, kuri sukels mirtiną vėžio formą 10 proc. vyrų ir 17 proc. moterys. Be to, žymiai padidėja rizika susirgti katarakta, palikuonių nevaisingumo ir genetinių anomalijų tikimybė. Prie to pridedami neurogenezės procesų sutrikimai hipokampe – neuronų gimimo vietoje ir ilgalaikės atminties sumažėjimas. Siekdami sumažinti šį poveikį, dizaineriai vis dar turi išrasti apsauginius šarvus didesnio greičio erdvėlaiviams ir naujus efektyvius neuroprotektorius astronautams.
Dalelės iš kosmoso pertraukų įtaisų
Vadrebilto universiteto (JAV) profesorius Bharat Bhuva išsiaiškino, kad elektroniniai prietaisai gali sugesti veikiami kosminės spinduliuotės. Remiantis jo tyrimais, subatominės spinduliuotės dalelės gali sukelti trikdžius didelio tikslumo elektroninių prietaisų integrinėse grandinėse, dėl kurių pasikeičia jų atminties duomenys. Kaip įrodymai nurodomi šie faktai:
- Šaerbeko mieste (Belgija) vienas iš kandidatų 2013 m. Parlamentas surinko daug daugiau balsų, nei buvo galima. Būtent taip buvo pastebėtas gedimas balsus skaičiavusio įrenginio registre. Atlikus tyrimą buvo padaryta išvada, kad gedimo priežastis buvo kosminiai spinduliai.
- 2008 m. lėktuvas, skridęs iš Australijos Perto į Singapūrą, staiga pakilo 210 metrų. Trečdalis visų keleivių ir įgulos narių buvo sužeisti. Priežastis – autopiloto gedimas. Be to, aviakompanijos kompiuteriai taip pat sugeneravo keletą klaidų. Tyrimas atmetė visas galimas tokių sistemų sutrikimų priežastis, išskyrus kosminę spinduliuotę.
Apibendrinant
Dabar sistemos administratoriai ir programuotojai turi paaiškinimą dėl kompiuterinių technologijų trikdžių ir gedimų. Dėl visko k alta kosminė spinduliuotė! O jei be juokelių – prisiminkime, kad gyvybė Žemės planetoje apskritai ir konkrečiai mūsų kūnas yra labai trapios biologinės sistemos. Milijardus metų trukusi biologinė evoliucija išbandė visas organinės gyvybės formas mūsų planetos sąlygomis. Galime apsisaugoti nuo daug ko, bet visada yra grėsmių, kurių reikia bijoti. O norint tinkamai apsisaugoti, reikia žinoti apie grėsmes. Sąmoningas reiškia ginkluotas. Bet astronautai vis tiek skris į Marsą, gal ne iki 2030 m., bet skris tikrai! Juk mes, žmonės, visada sieksime žvaigždžių!
