Kosmosa aģentūras paziņo par iespējamu pilotētu lidojumu uz Mēnesi un Marsu ne pārāk tālā nākotnē, un plašsaziņas līdzekļi iedveš bailes pilsētnieku prātos ar rakstiem par kosmiskajiem stariem, magnētiskajām vētrām un saules vēju. Mēģināsim izprast kodolfizikas jēdzienus un novērtēt briesmas.
Enciklopēdiskā informācija
Kosmiskā starojuma jēdzienā ietilpst jebkurš ārpuszemes izcelsmes elektromagnētiskais starojums. Tās ir dažādu enerģiju lādētu un neuzlādētu daļiņu plūsmas, kas pārvietojas kosmosā un sasniedz mūsu planētas magnētisko apvalku un dažreiz arī Zemes virsmu. Cilvēka maņas tos neuztver. Zvaigznes un galaktikas kalpo kā kosmiskā starojuma avoti.
Atklājumu vēsture
Kosmisko staru (tā sauc arī starojumu) eksistences atklāšanas prioritāte pieder austriešu fiziķim V. Hesam (1883-1964). 1913. gadā viņš pētīja gaisa elektrisko vadītspēju. Sadarbībā ar amerikānifiziķis Karls Deivids Andersenons (1905-1991), viņš pierādīja, ka gaisa elektrovadītspēja rodas kosmiskā jonizējošā starojuma atmosfēras iedarbības rezultātā. Par saviem pētījumiem abi zinātnieki 1936. gadā saņēma Nobela prēmiju. Turpmākie pētījumi matērijas īpašību un vājās mijiedarbības jomā ļāva jau pagājušā gadsimta 50. gados atklāt šo starojumu spektru un pozitronu, pionu, mionu, hiperonu un mezonu izcelsmi.
Galaktiskie kosmiskie stari
Kosmiskās plūsmas enerģiju kodolfizikā mēra elektronvoltos, un tā ir vienāda ar 0,00001–100 kvintiljoniem. Primārā (galaktiskā) kosmiskā starojuma daļiņu plūsma sastāv no hēlija un ūdeņraža kodoliem. Starojuma plūsmu vājina mūsu Saules sistēmas magnetosfēra, Saules un planētu magnētiskie lauki. Zemes atmosfēra un tās magnētiskais lauks aizsargā dzīvību uz mūsu planētas. Nokļūstot atmosfērā, daļiņas piedzīvo kaskādes kodolpārveidojumus, ko sauc par sekundāro starojumu. Kosmosa ķermeņi un supernovas sprādzienu radītais starojums Piena Ceļa galaktikā kalpo par šīs alfa, beta un gamma daļiņu plūsmas avotu, kas mūsu planētu sasniedz tā sauktās gaisa dušas veidā. Zemes magnētiskajā laukā alfa un beta daļiņas tiek novirzītas pret poliem, atšķirībā no neitrālajām gamma daļiņām.
Saules kosmiskais starojums
Pēc būtības līdzīgs galaktikai, tas notiek Saules hromosfērā un to pavada sprādziensplazmas viela, kam seko izcilas izmešanas un magnētiskās vētras. Normālas saules aktivitātes laikā šīs plūsmas blīvums un enerģija ir maza, un tās līdzsvaro galaktikas kosmiskais starojums. Uzliesmojumu laikā plūsmas blīvums ievērojami palielinās un pārsniedz starojumu, kas nāk no Galaktikas.
Planētas iedzīvotājiem nekas nedraud
Un tā tiešām ir. Kopš kosmiskā starojuma atklāšanas zinātnieki nav beiguši to pētīt. Jaunākie pētījumi apstiprina, ka šo plūsmu kaitīgo ietekmi absorbē planētas atmosfēra un ozona slānis. Tas var nodarīt kaitējumu astronautiem un objektiem, kas atrodas vairāk nekā 10 kilometru augstumā. Ir diezgan viegli vizualizēt šīs bīstamās daļiņu plūsmas kaskādes iznīcināšanas procesu atmosfērā. Iedomājieties, ka jūs no milzīgām kāpnēm nometāt Lego torni. Uz katra soļa no tā lidos daudzi gabali. Tādā veidā lādētas kosmiskā starojuma daļiņas atmosfērā saduras ar tā atomiem un zaudē savu postošo potenciālu.
Bet kā ir ar astronautiem?
Cilvēks atrodas kosmosā Zemes magnētiskajā laukā. Pat Starptautisko kosmosa staciju, lai arī tā atrodas ārpus atmosfēras, ietekmē planētas magnētiskais lauks. Izņēmums ir astronautu lidojumi uz Mēnesi. Turklāt ietekmes ilgumam ir arī nozīme. Garākais lidojums kosmosā ilga nedaudz vairāk par gadu. Kosmosa veiktie astronautu veselības pētījumiNASA parādīja, ka jo lielāka ir saņemtā kosmosa starojuma deva, jo lielāka iespēja, ka viņiem attīstīsies katarakta. Pagaidām nav pietiekami daudz datu, lai gan kosmiskais starojums tiek uzskatīts par galveno apdraudējumu starpplanētu ceļojumos.
Kas lidos uz Marsu?
ASV Federālā aviācijas pārvalde apgalvo, ka pēc 32 mēnešu lidojuma uz sarkano planētu astronauti saņems tādu kosmiskā starojuma devu, kas izraisīs letālu vēža formu 10% vīriešu un 17% sievietes. Turklāt ievērojami palielinās kataraktas attīstības risks, pēcnācēju neauglības un ģenētisko anomāliju iespējamība. Tam pievieno traucējumus neiroģenēzes procesos hipokampā - vietā, kur dzimst neironi, un ilgtermiņa atmiņas samazināšanos. Lai samazinātu šo ietekmi, dizaineriem joprojām ir jāizgudro aizsargbruņas lielāka ātruma kosmosa kuģiem un jauni efektīvi neiroprotektori astronautiem.
Daļiņas no kosmosa pārtraukuma sīkrīkiem
Vadrerbiltas universitātes (ASV) profesors Bharats Bhuva atklāja, ka elektroniskās ierīces var sabojāt kosmiskā starojuma ietekmē. Saskaņā ar viņa pētījumiem, subatomiskās starojuma daļiņas var radīt traucējumus augstas precizitātes elektronisko ierīču integrālajās shēmās, kas izraisa izmaiņas to atmiņā esošajos datos. Kā pierādījumi tiek minēti šādi fakti:
- Šērbēkas pilsētā (Beļģija) 2013. gadā viens no kandidātiemParlaments ieguva ievērojami lielāku balsu skaitu, nekā iespējams. Tieši šādi tika pamanīta kļūme balsis skaitošās iekārtas reģistrā. Pēc izmeklēšanas tika secināts, ka neveiksmes cēlonis bija kosmiskie stari.
- 2008. gadā lidmašīna, kas atradās maršrutā no Austrālijas Pērtas uz Singapūru, pēkšņi pacēlās 210 metru augstumā. Trešdaļa no visiem pasažieriem un apkalpes locekļiem tika ievainoti. Iemesls ir autopilota kļūme. Turklāt aviokompānijas datori radīja arī vairākas kļūdas. Izmeklēšanā tika izslēgti visi iespējamie šādu traucējumu cēloņi sistēmās, izņemot kosmisko starojumu.
Rezumējot
Tagad sistēmu administratoriem un programmētājiem ir izskaidrojums datortehnoloģiju kļūmēm un kļūmēm. Pie visa vainīgs kosmiskais starojums! Un ja bez jokiem – atcerēsimies, ka dzīvība uz planētas Zeme kopumā un jo īpaši mūsu ķermenis ir ļoti trauslas bioloģiskas sistēmas. Miljardiem gadu ilga bioloģiskā evolūcija pārbaudīja visas organiskās dzīvības formas mūsu planētas apstākļos. Mēs varam sevi pasargāt no daudz kā, taču vienmēr ir jābaidās no draudiem. Un, lai pareizi sevi aizsargātu, jums jāzina par draudiem. Apzināties nozīmē bruņots. Bet astronauti tomēr lidos uz Marsu, varbūt ne līdz 2030. gadam, bet lidos noteikti! Galu galā mēs, cilvēki, vienmēr mērķēsim uz zvaigznēm!
