وكالات الفضاء تعلن عن احتمال رحلة مأهولة إلى القمر والمريخ في المستقبل غير البعيد ، ووسائل الإعلام تغرس الخوف في أذهان سكان المدينة بمقالات عن الأشعة الكونية والعواصف المغناطيسية والرياح الشمسية. دعونا نحاول فهم مفاهيم الفيزياء النووية وتقييم المخاطر.
معلومات موسوعية
تحت مفهوم الإشعاع الكوني يقع أي إشعاع كهرومغناطيسي من خارج كوكب الأرض. هذه هي تيارات من الجسيمات المشحونة وغير المشحونة ذات الطاقات المختلفة التي تتحرك في الفضاء الخارجي وتصل إلى الغلاف المغناطيسي لكوكبنا ، وأحيانًا سطح الأرض. حواس الإنسان لا تدركهم. النجوم والمجرات بمثابة مصادر للإشعاع الكوني.
تاريخ الاكتشاف
يعود الفضل في اكتشاف وجود الأشعة الكونية (يسمى الإشعاع أيضًا) إلى الفيزيائي النمساوي دبليو هيس (1883-1964). في عام 1913 قام بفحص التوصيل الكهربائي للهواء. بالتعاون مع الأمريكيةأثبت الفيزيائي كارل ديفيد أندرسينون (1905-1991) أن الموصلية الكهربائية للهواء تنشأ نتيجة التعرض للغلاف الجوي للإشعاع المؤين الكوني. حصل كلا العالمين على جائزة نوبل عام 1936 لأبحاثهما. جعلت الأبحاث الإضافية في مجال خصائص المادة والتفاعلات الضعيفة من الممكن بالفعل في الخمسينيات من القرن الماضي الكشف عن طيف هذه الإشعاعات وأصل البوزيترونات والبيونات والميونات والهايبرونات والميزونات.
أشعة كونية مجرة
تُقاس طاقة التيار الكوني في الفيزياء النووية بوحدات الإلكترون فولت وتساوي 0.00001-100 كوينتيليون. يتكون تيار جسيمات الإشعاع الكوني الأولي (المجري) من نوى الهيليوم والهيدروجين. يضعف الغلاف المغناطيسي لنظامنا الشمسي والمجالات المغناطيسية للشمس والكواكب تدفق الإشعاع. يحمي الغلاف الجوي للأرض ومجالها المغناطيسي الحياة على كوكبنا. بمجرد دخول الجسيمات إلى الغلاف الجوي ، تتعرض لتحولات نووية متتالية تسمى الإشعاع الثانوي. تعمل الأجسام الفضائية والإشعاع من انفجارات المستعرات الأعظمية داخل مجرة درب التبانة كمصدر لتدفق جسيمات ألفا وبيتا وغاما التي تصل إلى كوكبنا في شكل ما يسمى بدش الهواء. في المجال المغناطيسي للأرض ، تنحرف جسيمات ألفا وبيتا نحو القطبين ، على عكس جسيمات جاما المحايدة.
الإشعاع الكوني الشمسي
تشبه في الطبيعة المجرة ، فهي تحدث في الكروموسفير للشمس ويصاحبها انفجارمادة البلازما ، تليها انبعاثات البروز والعواصف المغناطيسية. أثناء النشاط الشمسي العادي ، تكون كثافة وطاقة هذا التدفق صغيرًا ، ويوازنهما الإشعاع الكوني المجري. أثناء التوهجات ، تزداد كثافة التدفق بشكل كبير وتتجاوز الإشعاع القادم من المجرة.
لا يوجد خطر على سكان الكوكب
وهو حقًا. منذ اكتشاف الإشعاع الكوني ، لم يتوقف العلماء عن دراسته. تؤكد الدراسات الحديثة أن الآثار الضارة لهذه التيارات يمتصها الغلاف الجوي للكوكب وطبقة الأوزون. يمكن أن يسبب ضررًا لرواد الفضاء والأجسام التي على ارتفاع يزيد عن 10 كيلومترات. من السهل جدًا تصور عملية التدمير المتتالي لهذا التيار الخطير من الجسيمات في الغلاف الجوي. تخيل أنك أسقطت برج Lego من درج ضخم. في كل خطوة ، ستنطلق منه العديد من القطع. هكذا تصطدم جسيمات الإشعاع الكوني المشحونة بذراتها في الغلاف الجوي وتفقد قدرتها التدميرية.
لكن ماذا عن رواد الفضاء؟
الإنسان موجود في الفضاء داخل المجال المغناطيسي للأرض. حتى محطة الفضاء الدولية ، على الرغم من أنها تقع خارج الغلاف الجوي ، تتأثر بالمجال المغناطيسي للكوكب. الاستثناءات هي رحلات رواد الفضاء إلى القمر. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مدة التعرض مهمة أيضًا. استمرت أطول رحلة في الفضاء ما يزيد قليلاً عن عام. دراسات صحة رواد الفضاء التي أجراها الفضاءأظهرت وكالة ناسا أنه كلما زادت جرعة الإشعاع الفضائي المتلقاة ، زادت احتمالية الإصابة بإعتام عدسة العين. لا توجد بيانات كافية حتى الآن ، على الرغم من أن الإشعاع الكوني يعتبر الخطر الرئيسي في السفر بين الكواكب.
من سيطير إلى المريخ؟
تدعي إدارة الطيران الفيدرالية الأمريكية أنه بعد رحلة استمرت 32 شهرًا إلى الكوكب الأحمر ، سيتلقى رواد الفضاء مثل هذه الجرعة من الإشعاع الكوني التي ستؤدي إلى شكل مميت من السرطان لدى 10٪ من الرجال و 17٪ من الرجال. امرأة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن خطر الإصابة بإعتام عدسة العين ، واحتمالية العقم والتشوهات الجينية في النسل تزداد بشكل كبير. أضف إلى هذه الاضطرابات عمليات تكوين الخلايا العصبية في الحُصين - المكان الذي تولد فيه الخلايا العصبية ، وانخفاض الذاكرة طويلة المدى. من أجل تقليل هذا التأثير ، لا يزال المصممون بحاجة إلى ابتكار دروع واقية للمركبات الفضائية عالية السرعة وأجهزة حماية عصبية جديدة فعالة لرواد الفضاء.
جزيئات من الفضاء الخارجي كسر الأدوات
اكتشف الأستاذ في جامعة Wadrerbilt (الولايات المتحدة الأمريكية) Bharat Bhuva أن الأجهزة الإلكترونية يمكن أن تفشل تحت تأثير الإشعاع الكوني. وفقًا لبحثه ، يمكن للجسيمات دون الذرية للإشعاع أن تخلق تداخلًا في الدوائر المتكاملة للأجهزة الإلكترونية عالية الدقة ، مما يؤدي إلى تغيير في البيانات الموجودة في ذاكرتها. يتم الاستشهاد بالحقائق التالية كدليل:
- في مدينة Schaerbeek (بلجيكا) 2013 ، أحد المرشحينفاز البرلمان بعدد من الأصوات أعلى بكثير مما كان ممكناً. هذا هو بالضبط كيف لوحظ الفشل في تسجيل الجهاز الذي أحصى الأصوات. بعد التحقيق خلص إلى أن سبب الفشل هو الأشعة الكونية.
- في عام 2008 ، صعدت الطائرة ، التي كانت في طريقها من أستراليا بيرث إلى سنغافورة ، فجأة بمقدار 210 أمتار. أصيب ثلث الركاب وأفراد الطاقم. السبب هو فشل الطيار الآلي. بالإضافة إلى ذلك ، تسببت أجهزة كمبيوتر شركة الطيران أيضًا في حدوث العديد من الأخطاء. استبعد التحقيق جميع الأسباب المحتملة لمثل هذه الاضطرابات في الأنظمة ، باستثناء الإشعاع الكوني.
تلخيص
الآن لدى مسؤولي النظام والمبرمجين شرح لأوجه الخلل والفشل في تكنولوجيا الكمبيوتر. الإشعاع الكوني هو المسؤول عن كل شيء! وإذا لم يكن هناك نكات - فلنتذكر أن الحياة على كوكب الأرض بشكل عام وجسمنا بشكل خاص هي أنظمة بيولوجية هشة للغاية. اختبرت مليارات السنين من التطور البيولوجي جميع أشكال الحياة العضوية تحت ظروف كوكبنا. يمكننا حماية أنفسنا من الكثير ، ولكن هناك دائمًا تهديدات يجب الخوف منها. ولكي تحمي نفسك بشكل صحيح ، عليك أن تعرف التهديدات. علم يعني مسلحة. لكن سيظل رواد الفضاء يطيرون إلى المريخ ، ربما ليس بحلول عام 2030 ، لكنهم سيطيرون بالتأكيد! بعد كل شيء ، نحن البشر سنهدف دائمًا إلى النجوم!
