Svemirske agencije najavljuju mogućnost letova s ljudskom posadom na Mjesec i Mars u ne tako dalekoj budućnosti, a mediji ulijevaju strah u svijest sugrađana člancima o kosmičkim zracima, magnetnim olujama i solarnom vjetru. Pokušajmo razumjeti koncepte nuklearne fizike i procijeniti opasnosti.
Enciklopedijske informacije
Pod konceptom kosmičkog zračenja spada svako elektromagnetno zračenje koje je vanzemaljskog porijekla. To su tokovi nabijenih i nenabijenih čestica različitih energija koje se kreću u svemiru i dopiru do magnetne ljuske naše planete, a ponekad i do površine Zemlje. Ljudska čula ih ne opažaju. Zvijezde i galaksije služe kao izvori kosmičkog zračenja.
Historija otkrića
Primat otkrića postojanja kosmičkih zraka (tako se naziva i zračenje) pripada austrijskom fizičaru W. Hessu (1883-1964). Godine 1913. istraživao je električnu provodljivost zraka. U saradnji sa američkimfizičar Carl David Andersenon (1905-1991), dokazao je da električna provodljivost zraka nastaje kao rezultat izlaganja atmosferi kosmičkog jonizujućeg zračenja. Za svoja istraživanja oba naučnika su 1936. godine dobila Nobelovu nagradu. Dalja istraživanja u oblasti svojstava materije i slabih interakcija omogućila su već 50-ih godina prošlog veka da se otkrije spektar ovih zračenja i poreklo pozitrona, piona, miona, hiperona i mezona.
Galaktičke kosmičke zrake
Energija kosmičkog toka u nuklearnoj fizici mjeri se u elektron voltima i jednaka je 0,00001-100 kvintiliona. Struja čestica primarnog (galaktičkog) kosmičkog zračenja sastoji se od jezgara helijuma i vodonika. Tok zračenja je oslabljen magnetosferom našeg Sunčevog sistema, magnetnim poljima Sunca i planeta. Zemljina atmosfera i njeno magnetno polje štite život na našoj planeti. Jednom u atmosferi, čestice doživljavaju kaskadne nuklearne transformacije, koje se nazivaju sekundarno zračenje. Svemirska tijela i zračenje od eksplozija supernove unutar galaksije Mliječni put služe kao izvor ovog toka alfa, beta i gama čestica koje dospiju do naše planete u obliku takozvanog vazdušnog pljuska. U Zemljinom magnetnom polju, alfa i beta čestice se odbijaju prema polovima, za razliku od neutralnih gama čestica.
Sunčevo kosmičko zračenje
Slično po prirodi galaktičkoj, javlja se u hromosferi Sunca i prati ga eksplozijaplazma materija, praćena izraženim izbacivanjem i magnetnim olujama. Tokom normalne sunčeve aktivnosti, gustina i energija ovog toka su male, a uravnoteženi su galaktičkim kosmičkim zračenjem. Tokom baklji, gustina protoka se značajno povećava i premašuje zračenje koje dolazi iz Galaksije.
Nema opasnosti za stanovnike planete
I zaista jeste. Od otkrića kosmičkog zračenja, naučnici nisu prestali da ga proučavaju. Nedavne studije potvrđuju da štetne efekte ovih tokova apsorbuju atmosfera planete i ozonski omotač. Može uzrokovati štetu astronautima i objektima koji se nalaze na visini većoj od 10 kilometara. Sasvim je lako vizualizirati proces kaskadnog uništavanja ovog opasnog toka čestica u atmosferi. Zamislite da ste ispustili Lego toranj sa ogromnog stepeništa. Na svakom koraku, mnogi komadi će odletjeti s njega. Ovako se nabijene čestice kosmičkog zračenja sudaraju sa njegovim atomima u atmosferi i gube svoj destruktivni potencijal.
Ali šta je sa astronautima?
Čovek je prisutan u svemiru unutar Zemljinog magnetnog polja. Čak je i Međunarodna svemirska stanica, iako se nalazi izvan atmosfere, pod utjecajem magnetnog polja planete. Izuzetak su letovi astronauta na Mjesec. Osim toga, bitno je i trajanje izlaganja. Najduži let u svemiru trajao je nešto više od godinu dana. Studije zdravlja astronauta provedene u svemiruNASA je pokazala da što je veća doza svemirskog zračenja primljena, veća je vjerovatnoća da će razviti kataraktu. Još nema dovoljno podataka, iako se kosmičko zračenje smatra glavnom opasnošću u međuplanetarnim putovanjima.
Ko će letjeti na Mars?
Američka federalna uprava za avijaciju tvrdi da će astronauti nakon 32-mjesečnog leta na crvenu planetu dobiti takvu dozu kosmičkog zračenja koja će dovesti do smrtonosnog oblika raka kod 10% muškaraca i 17% zene. Osim toga, značajno se povećava rizik od razvoja katarakte, vjerojatnosti neplodnosti i genetskih abnormalnosti kod potomstva. Ovome dodajte poremećaje u procesima neurogeneze u hipokampusu - mjestu gdje se neuroni rađaju, i smanjenje dugotrajnog pamćenja. Da bi smanjili ovaj uticaj, dizajneri još uvek moraju da izmisle zaštitni oklop za letelice veće brzine i nove efikasne neuroprotektore za astronaute.
Čestice iz svemirskih gadžeta za razbijanje
Profesor sa Univerziteta Wadrebilt (SAD) Bharat Bhuva otkrio je da elektronski uređaji mogu otkazati pod uticajem kosmičkog zračenja. Prema njegovom istraživanju, subatomske čestice zračenja mogu stvoriti smetnje u integriranim kolima visokopreciznih elektronskih uređaja, što dovodi do promjene podataka u njihovoj memoriji. Kao dokaz se navode sljedeće činjenice:
- U gradu Schaerbeek (Belgija) 2013. godine, jedan od kandidata zaParlament je osvojio znatno veći broj glasova od mogućeg. Upravo tako je uočen kvar u registru uređaja koji je brojao glasove. Nakon istrage, zaključeno je da su uzrok kvara kosmičke zrake.
- U 2008. godini, avion, koji je bio na ruti od australskog Perta do Singapura, naglo se popeo za 210 metara. Jedna trećina svih putnika i članova posade je povrijeđena. Razlog je kvar autopilota. Pored toga, kompjuteri aviokompanije su takođe generisali nekoliko grešaka. Istraga je isključila sve moguće uzroke ovakvih poremećaja u sistemima, osim kosmičkog zračenja.
Sumiranje
Sada sistemski administratori i programeri imaju objašnjenje za kvarove i kvarove u kompjuterskoj tehnologiji. Za sve je kriva kosmička radijacija! I ako bez šale – prisjetimo se da su život na planeti Zemlji općenito, a posebno naše tijelo vrlo krhki biološki sistemi. Milijarde godina biološke evolucije testirale su sve oblike organskog života u uslovima naše planete. Možemo se zaštititi od mnogo toga, ali uvijek postoje prijetnje kojih se trebamo bojati. A da biste se pravilno zaštitili, morate znati o prijetnjama. Svjestan znači naoružan. Ali astronauti će i dalje letjeti na Mars, možda ne do 2030. godine, ali će letjeti sigurno! Na kraju krajeva, mi ljudi ćemo uvijek ciljati na zvijezde!
