Wer hat nicht schon einmal davon geträumt, in den Weltraum zu fliegen, obwohl er weiß, was kosmische Strahlung ist? Fliegen Sie wenigstens in die Erdumlaufbahn oder zum Mond, oder noch besser - weiter weg, zu einer Art Orion. Tatsächlich ist der menschliche Körper sehr wenig an solche Reisen angepasst. Selbst wenn sie in den Orbit fliegen, sind Astronauten vielen Gefahren ausgesetzt, die ihre Gesundheit und manchmal ihr Leben bedrohen. Alle haben die Kultserie Star Trek gesehen. Einer der wunderbaren Charaktere gab eine sehr genaue Beschreibung eines solchen Phänomens wie der kosmischen Strahlung. „Das sind Gefahren und Krankheiten in Dunkelheit und Stille“, sagte Leonard McCoy, alias Bones, alias Bonesaw. Es ist sehr schwierig, genauer zu sein. Kosmische Strahlung auf einer Reise macht eine Person müde, schwach, krank, leidet an Depressionen.
Gefühle im Flug
Der menschliche Körper ist nicht an das Leben im Vakuum angepasst, weil die Evolution solche Fähigkeiten nicht in ihr Arsenal aufgenommen hat. DarüberBücher wurden geschrieben, dieses Thema wird von der Medizin eingehend untersucht, überall auf der Welt wurden Zentren geschaffen, die die Probleme der Medizin im Weltraum unter extremen Bedingungen in großen Höhen untersuchen. Natürlich ist es lustig, den lächelnden Astronauten auf dem Bildschirm zu beobachten, um den herum verschiedene Objekte in der Luft schweben. Tatsächlich ist seine Expedition viel ernster und folgenschwerer, als es sich der durchschnittliche Erdbewohner vorstellt, und es ist nicht nur die kosmische Strahlung, die hier für Ärger sorgt.
Auf Anfrage von Journalisten, Astronauten, Ingenieuren, Wissenschaftlern, die alles erlebt haben, was einem Menschen im Weltraum passiert, sprachen sie über die Abfolge verschiedener neuer Empfindungen in einer künstlich geschaffenen, dem Körper fremden Umgebung. Buchstäblich zehn Sekunden nach dem Start des Fluges verliert eine unvorbereitete Person das Bewusstsein, weil die Beschleunigung des Raumfahrzeugs zunimmt und es vom Startkomplex trennt. Der Mensch spürt die kosmische Strahlung noch nicht so stark wie im Weltraum - die Strahlung wird von der Atmosphäre unseres Planeten absorbiert.
Hauptprobleme
Überlastungen gibt es aber auch genug: Ein Mensch wird viermal so schwer wie sein eigenes Gewicht, er wird förmlich in den Stuhl gedrückt, es fällt ihm sogar schwer, den Arm zu bewegen. Jeder hat diese speziellen Stühle zum Beispiel in der Raumsonde Sojus gesehen. Aber nicht alle verstanden, warum der Astronaut eine so seltsame H altung hatte. Es ist jedoch notwendig, da bei Überlastung fast das gesamte Blut des Körpers in die Beine fließt und das Gehirn ohne Blutversorgung bleibt, weshalb es zu Ohnmachtsanfällen kommt. Aber erfunden inIn der Sowjetunion hilft ein Stuhl, zumindest diesen Ärger zu vermeiden: Eine H altung mit erhobenen Beinen sorgt dafür, dass das Blut alle Teile des Gehirns mit Sauerstoff versorgt.
Zehn Minuten nach dem Start des Fluges wird eine Person aufgrund der fehlenden Schwerkraft fast ihren Sinn für Gleichgewicht, Orientierung und Koordination im Raum verlieren, eine Person kann möglicherweise nicht einmal sich bewegende Objekte verfolgen. Ihm ist übel und erbricht. Dasselbe kann durch kosmische Strahlung verursacht werden - die Strahlung hier ist bereits viel stärker, und wenn ein Plasmaausstoß auf der Sonne auftritt, ist die Bedrohung für das Leben von Astronauten im Orbit real, selbst Passagiere von Verkehrsflugzeugen können im Flug in großer Höhe leiden. Sehstörungen, Ödeme und Veränderungen der Netzhaut treten auf, der Augapfel ist deformiert. Die Person wird schwach und unfähig, die vor ihr liegenden Aufgaben auszuführen.
Rätsel
Ab und zu spüren die Menschen aber auch auf der Erde eine hohe kosmische Strahlung, dafür müssen sie gar nicht durch die kosmischen Weiten surfen. Unser Planet wird ständig von Strahlen kosmischen Ursprungs bombardiert, und Wissenschaftler vermuten, dass unsere Atmosphäre nicht immer ausreichenden Schutz bietet. Es gibt viele Theorien, die diesen Energieteilchen eine solche Kraft verleihen, dass sie die Chancen von Planeten für die Entstehung von Leben auf ihnen erheblich einschränken. In vielerlei Hinsicht ist die Natur dieser kosmischen Strahlung für unsere Wissenschaftler immer noch ein unlösbares Rätsel.
Subatomar geladene Teilchen bewegen sich im All fast mit Lichtgeschwindigkeit, sie wurden bereits mehrfach auf Satelliten registriert, ja sogar weiterLuftballons. Dies sind Kerne chemischer Elemente, Protonen, Elektronen, Photonen und Neutrinos. Auch das Vorhandensein von Partikeln dunkler Materie – schwere und superschwere – beim Angriff der kosmischen Strahlung ist nicht ausgeschlossen. Wenn es möglich wäre, sie zu entdecken, würden eine Reihe von Widersprüchen in kosmologischen und astronomischen Beobachtungen aufgelöst werden.
Atmosphäre
Was schützt uns vor kosmischer Strahlung? Nur unsere Atmosphäre. Kosmische Strahlen, die den Tod aller Lebewesen bedrohen, kollidieren darin und erzeugen Ströme anderer Teilchen - harmlose, einschließlich Myonen, viel schwerere Verwandte von Elektronen. Die potenzielle Gefahr besteht immer noch, da einige Partikel die Erdoberfläche erreichen und viele zehn Meter in ihren Darm eindringen. Das Strahlungsniveau, das ein Planet empfängt, zeigt seine Eignung oder Untauglichkeit für Leben an. Die hohe kosmische Strahlung, die die kosmische Strahlung mit sich führt, übersteigt bei weitem die Strahlung unseres eigenen Sterns, weil die Energie von Protonen und Photonen, beispielsweise unserer Sonne, geringer ist.
Und mit einer hohen Strahlendosis ist Leben unmöglich. Auf der Erde wird diese Dosis durch die Stärke des Magnetfelds des Planeten und die Dicke der Atmosphäre gesteuert, wodurch die Gefahr der kosmischen Strahlung erheblich verringert wird. Zum Beispiel könnte es auf dem Mars durchaus Leben geben, aber die Atmosphäre dort ist vernachlässigbar, es gibt kein eigenes Magnetfeld, also keinen Schutz vor kosmischer Strahlung, die den gesamten Kosmos durchdringt. Die Strahlung auf dem Mars ist enorm. Und die Wirkung der kosmischen Strahlung auf die Biosphäre des Planeten ist so groß, dass alles Leben darauf stirbt.
Was ist wichtiger?
Wir haben Glück, wir haben sowohl die Dicke der Atmosphäre, die die Erde umhüllt, als auch unser eigenes ausreichend starkes Magnetfeld, das schädliche Partikel absorbiert, die die Erdkruste erreicht haben. Ich frage mich, wessen Schutz für den Planeten aktiver arbeitet – die Atmosphäre oder das Magnetfeld? Forscher experimentieren, indem sie Modelle der Planeten mit oder ohne Magnetfeld erstellen. Und das Magnetfeld selbst unterscheidet sich bei diesen Planetenmodellen in der Stärke. Zuvor waren sich die Wissenschaftler sicher, dass dies der Hauptschutz gegen kosmische Strahlung ist, da sie deren Niveau an der Oberfläche kontrollieren. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Expositionsmenge in größerem Maße die Dicke der Atmosphäre bestimmt, die den Planeten bedeckt.
Wenn das Magnetfeld auf der Erde "abgesch altet" wird, verdoppelt sich die Strahlendosis nur. Das ist viel, wird sich aber selbst für uns recht unauffällig widerspiegeln. Und wenn Sie das Magnetfeld verlassen und die Atmosphäre auf ein Zehntel ihrer Gesamtmenge entfernen, steigt die Dosis tödlich an - um zwei Größenordnungen. Schreckliche kosmische Strahlung wird alles und jeden auf der Erde töten. Unsere Sonne ist ein gelber Zwergstern, um sie herum gelten die Planeten als Hauptkonkurrenten für die Bewohnbarkeit. Dies sind relativ schwache Sterne, es gibt viele von ihnen, etwa achtzig Prozent der Gesamtzahl der Sterne in unserem Universum.
Weltraum und Evolution
Theoretiker haben berechnet, dass solche Planeten in den Umlaufbahnen von Gelben Zwergen, die sich in für Leben geeigneten Zonen befinden, viel schwächere Magnetfelder haben. Dies gilt insbesondere für die sogenannten Super-Erden -große Gesteinsplaneten zehnmal so schwer wie unsere Erde. Astrobiologen waren sich sicher, dass die schwachen Magnetfelder die Chancen auf Bewohnbarkeit deutlich verringerten. Und jetzt deuten neue Entdeckungen darauf hin, dass dies kein so großes Problem ist, wie man früher dachte. Hauptsache die Atmosphäre.
Wissenschaftler untersuchen umfassend die Wirkung einer zunehmenden Strahlung auf existierende lebende Organismen - Tiere sowie auf eine Vielzahl von Pflanzen. Strahlungsbezogene Forschung besteht darin, sie unterschiedlich starker Strahlung auszusetzen, von gering bis extrem, und dann zu bestimmen, ob sie überleben und wie anders sie sich fühlen werden, wenn sie überleben. Mikroorganismen, die von allmählich zunehmender Strahlung betroffen sind, können uns zeigen, wie die Evolution auf der Erde stattgefunden hat. Es war die kosmische Strahlung, ihre hohe Strahlung, die den zukünftigen Menschen einst dazu brachte, von der Palme zu steigen und den Weltraum zu erkunden. Und die Menschheit wird nie wieder zu den Bäumen zurückkehren.
Weltraumstrahlung 2017
Anfang September 2017 war unser gesamter Planet sehr alarmiert. Die Sonne schleuderte nach der Verschmelzung zweier großer Gruppen dunkler Flecken plötzlich Tonnen von Sonnenmaterie aus. Und dieser Auswurf wurde von Flares der Klasse X begleitet, die das Magnetfeld des Planeten zwangen, buchstäblich für Abnutzung zu arbeiten. Es folgte ein großer Magnetsturm, der bei vielen Menschen Krankheiten verursachte, sowie außergewöhnlich seltene, fast beispiellose Naturphänomene auf der Erde. So wurden beispielsweise beeindruckende Bilder von Nordlichtern in der Nähe von Moskau und in Nowosibirsk aufgenommen, die sich noch nie in diesen Breiten befunden hatten. Die Schönheit solcher Phänomene verdunkelte jedoch nicht die Folgen einer tödlichen Sonneneruption, die den Planeten mit kosmischer Strahlung durchdrang, die sich als wirklich gefährlich herausstellte.
Seine Leistung war nahe am Maximum, X-9, 3, wobei der Buchstabe die Klasse (extrem großer Blitz) und die Zahl die Blitzstärke (von zehn möglichen) ist. Zusammen mit diesem Auswurf drohte der Ausfall von Weltraumkommunikationssystemen und allen Geräten auf der Orbitalstation. Die Astronauten mussten diesen Strom schrecklicher kosmischer Strahlung, der von kosmischen Strahlen getragen wird, in einem speziellen Schutzraum abwarten. Die Kommunikationsqualität verschlechterte sich während dieser zwei Tage sowohl in Europa als auch in Amerika, genau dorthin, wohin der Strom geladener Teilchen aus dem All gelenkt wurde, erheblich. Etwa einen Tag vor dem Moment, als die Partikel die Erdoberfläche erreichten, wurde eine Warnung vor kosmischer Strahlung ausgegeben, die auf allen Kontinenten und in allen Ländern ertönte.
Kraft der Sonne
Die Energie, die unsere Leuchte in den umgebenden Weltraum abgibt, ist wirklich enorm. Innerhalb weniger Minuten fliegen viele Milliarden Megatonnen ins All, wenn man in TNT-Äquivalenten rechnet. Die Menschheit wird erst in einer Million Jahren in der Lage sein, so viel Energie mit modernen Raten zu produzieren. Nur ein Fünftel der gesamten Energie, die die Sonne pro Sekunde abgibt. Und das ist unser kleiner und nicht zu heißer Zwerg! Wenn Sie sich nur vorstellen, wie viel zerstörerische Energie von anderen Quellen kosmischer Strahlung erzeugt wird, neben der unsere Sonne wie ein fast unsichtbares Sandkorn erscheint, dreht sich Ihnen der Kopf. Was für ein Segen, dass wir ein gutes Magnetfeld und eine tolle Atmosphäre haben, die uns nicht sterben lassen!
Menschen sind dieser Art von Gefahr jeden Tag ausgesetzt, weil radioaktive Strahlung im Weltraum niemals versiegt. Von dort kommt die meiste Strahlung zu uns – von Schwarzen Löchern und von Sternhaufen. Es ist in der Lage, bei einer hohen Strahlendosis zu töten, und bei einer niedrigen Dosis kann es uns in Mutanten verwandeln. Wir müssen uns jedoch auch daran erinnern, dass die Evolution auf der Erde dank solcher Ströme stattfand, Strahlung veränderte die Struktur der DNA in den Zustand, den wir heute beobachten. Wenn Sie diese "Medizin" aussortieren, dh wenn die von den Sternen emittierte Strahlung die zulässigen Werte überschreitet, werden die Prozesse irreversibel sein. Wenn Kreaturen mutieren, kehren sie schließlich nicht in ihren ursprünglichen Zustand zurück, hier gibt es keinen umgekehrten Effekt. Daher werden wir niemals jene lebenden Organismen sehen, die in einem neugeborenen Leben auf der Erde vorhanden waren. Jeder Organismus versucht, sich an Veränderungen in der Umwelt anzupassen. Entweder es stirbt, oder es passt sich an. Aber es gibt kein Zurück.
ISS und Sonneneruption
Als die Sonne uns mit einem Strom geladener Teilchen grüßte, fuhr die ISS gerade zwischen der Erde und dem Stern hindurch. Die bei der Explosion freigesetzten hochenergetischen Protonen erzeugten innerhalb der Station einen absolut unerwünschten Strahlungshintergrund. Diese Partikel durchdringen absolut jedes Raumschiff. Die Weltraumtechnik wurde jedoch von dieser Strahlung verschont, da der Aufprall zwar stark, aber zu kurz war, um ihn auszusch alten. JedochDie Besatzung versteckte sich die ganze Zeit in einem speziellen Schutzraum, da der menschliche Körper viel anfälliger ist als moderne Technologie. Der Ausbruch war nicht einer, sie gingen in einer ganzen Reihe, aber alles begann am 4. September 2017, um am 6. September mit einem extremen Auswurf den Kosmos zu erschüttern. In den vergangenen zwölf Jahren wurde eine stärkere Strömung auf der Erde noch nicht beobachtet. Die von der Sonne ausgeworfene Plasmawolke überholte die Erde viel früher als geplant, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit und Kraft des Stroms das erwartete Anderthalbfache übertraf. Dementsprechend war der Einschlag auf der Erde viel stärker als erwartet. Zwölf Stunden lang war die Wolke allen Berechnungen unserer Wissenschaftler voraus, und dementsprechend war das Magnetfeld des Planeten stärker gestört.
Die Stärke des Magnetsturms erwies sich als 4 von 5 möglichen, also zehnmal stärker als erwartet. In Kanada wurden Polarlichter auch in den mittleren Breiten beobachtet, wie in Russland. Magnetischer Sturm mit planetarischem Charakter ereignete sich auf der Erde. Sie können sich vorstellen, was im Weltraum vor sich ging! Strahlung ist die bedeutendste Gefahr von allen dort existierenden. Schutz davor ist sofort erforderlich, sobald das Raumschiff die obere Atmosphäre verlässt und Magnetfelder weit unten hinterlässt. Ströme ungeladener und geladener Teilchen - Strahlung - durchdringen ständig den Weltraum. Die gleichen Bedingungen erwarten uns auf jedem Planeten im Sonnensystem: Auf unseren Planeten gibt es kein Magnetfeld und keine Atmosphäre.
Strahlungsarten
Im Weltall gilt ionisierende Strahlung als die gefährlichste. Das sind Gammastrahlung und Röntgenstrahlen der Sonne, das sind nachfliegende Teilchenchromosphärische Sonneneruptionen, das sind extragalaktische, galaktische und solare kosmische Strahlung, Sonnenwind, Protonen und Elektronen der Strahlungsgürtel, Alphateilchen und Neutronen. Es gibt auch nichtionisierende Strahlung – das ist ultraviolette und infrarote Strahlung der Sonne, das ist elektromagnetische Strahlung und sichtbares Licht. Von ihnen geht keine große Gefahr aus. Wir werden durch die Atmosphäre geschützt, und der Astronaut wird durch den Raumanzug und die Schiffshaut geschützt.
Ionisierende Strahlung verursacht irreparable Probleme. Dies ist eine schädliche Wirkung auf alle Lebensprozesse, die im menschlichen Körper ablaufen. Wenn ein hochenergetisches Teilchen oder ein Photon auf seinem Weg eine Substanz passiert, bilden sie ein Paar geladener Teilchen - ein Ion als Ergebnis der Wechselwirkung mit dieser Substanz. Dies betrifft sogar unbelebte Materie, und Lebewesen reagieren am heftigsten, da die Organisation hochspezialisierter Zellen Erneuerung erfordert und dieser Prozess, solange der Organismus lebt, dynamisch abläuft. Und je höher der evolutionäre Entwicklungsstand des Organismus ist, desto irreversibler sind die Strahlenschäden.
Strahlenschutz
Wissenschaftler suchen nach solchen Mitteln in verschiedenen Bereichen der modernen Wissenschaft, einschließlich der Pharmakologie. Bisher war kein Medikament wirksam, und Menschen, die Strahlung ausgesetzt waren, sterben weiterhin. Sowohl auf der Erde als auch im Weltraum werden Experimente an Tieren durchgeführt. Das einzige, was klar wurde, war, dass eine Person jedes Medikament vor Beginn der Exposition einnehmen sollte und nicht danach.
Und angesichts all dieser Drogengiftig, dann können wir davon ausgehen, dass der Kampf gegen die Folgen der Strahlung noch zu keinem einzigen Sieg geführt hat. Auch wenn pharmakologische Mittel rechtzeitig eingenommen werden, schützen sie nur vor Gammastrahlung und Röntgenstrahlen, nicht aber vor ionisierender Strahlung von Protonen, Alphateilchen und schnellen Neutronen.
