من لم يحلم بالطيران إلى الفضاء ، حتى لو كان يعرف ما هو الإشعاع الكوني؟ على الأقل تطير إلى مدار الأرض أو القمر ، أو حتى أفضل - بعيدًا ، إلى نوع من الجبار. في الواقع ، جسم الإنسان قليل التكيف مع مثل هذا السفر. حتى عند الطيران في المدار ، يواجه رواد الفضاء العديد من الأخطار التي تهدد صحتهم وأحيانًا حياتهم. شاهد الجميع المسلسل التلفزيوني الشهير Star Trek. قدمت إحدى الشخصيات الرائعة هناك وصفًا دقيقًا جدًا لظاهرة مثل الإشعاع الكوني. قال ليونارد مكوي ، المعروف أيضًا باسم بونز ، "هذه أخطار وأمراض في الظلام والصمت". من الصعب جدا أن تكون أكثر دقة. الإشعاع الكوني في الرحلة سيجعل الإنسان متعبًا وضعيفًا ومريضًا ويعاني من الاكتئاب.
مشاعر في الرحلة
جسم الإنسان لا يتكيف مع الحياة في فراغ ، لأن التطور لم يتضمن مثل هذه القدرات في ترسانته. حولهتمت كتابة الكتب ، ويتم دراسة هذه المسألة بالتفصيل عن طريق الطب ، وقد تم إنشاء مراكز في جميع أنحاء العالم تدرس مشاكل الطب في الفضاء ، في ظل ظروف قاسية ، على ارتفاعات عالية. بالطبع ، من المضحك مشاهدة رائد الفضاء وهو يبتسم على الشاشة ، حولها أشياء مختلفة تطفو في الهواء. في الواقع ، رحلته أكثر خطورة ومحفوفة بالعواقب مما يتخيله سكان الأرض العاديون ، وليس الإشعاع الكوني فقط هو الذي يسبب المشاكل هنا.
بناء على طلب من الصحفيين ، رواد الفضاء ، المهندسين ، العلماء ، الذين اختبروا كل ما يحدث لشخص في الفضاء ، تحدثوا عن تسلسل مختلف الأحاسيس الجديدة في بيئة اصطناعية غريبة عن الجسم. بعد عشر ثوانٍ من بدء الرحلة ، يفقد الشخص غير المستعد وعيه ، لأن تسارع المركبة الفضائية يزداد ، ويفصلها عن مجمع الإطلاق. لا يشعر الإنسان بعد بالأشعة الكونية بنفس القوة التي يشعر بها في الفضاء الخارجي - يمتص الغلاف الجوي لكوكبنا الإشعاع.
المشاكل الرئيسية
ولكن هناك أيضًا حمولات زائدة كافية: يصبح الشخص أثقل أربع مرات من وزنه ، ويتم الضغط عليه حرفيًا في الكرسي ، بل إنه من الصعب تحريك ذراعه. لقد شاهد الجميع هذه الكراسي الخاصة ، على سبيل المثال ، في مركبة الفضاء سويوز. لكن لم يفهم الجميع سبب اتخاذ رائد الفضاء مثل هذا الموقف الغريب. ومع ذلك ، فهو ضروري لأن الحمل الزائد يرسل كل الدم تقريبًا في الجسم إلى الساقين ، ويترك المخ بدون إمداد بالدم ، وهذا هو سبب حدوث الإغماء. ولكن اخترع فيفي الاتحاد السوفيتي ، يساعد الكرسي على تجنب هذه المشكلة على الأقل: فالوضع مع رفع الأرجل يجعل الدم يمد بالأكسجين إلى جميع أجزاء الدماغ.
بعد عشر دقائق من بدء الرحلة ، فإن قلة الجاذبية تجعل الشخص يكاد يفقد إحساسه بالتوازن والتوجه والتنسيق في الفضاء ، وقد لا يتتبع الشخص حتى الأجسام المتحركة. يشعر بالغثيان والقيء. يمكن أن يحدث الشيء نفسه بسبب الأشعة الكونية - الإشعاع هنا أقوى بكثير بالفعل ، وإذا حدث انبعاث البلازما على الشمس ، فإن الخطر على حياة رواد الفضاء في المدار حقيقي ، حتى ركاب الطائرات يمكن أن يعانون أثناء الطيران على ارتفاعات عالية. تحدث تغيرات في الرؤية ، وذمة وتغيرات في شبكية العين ، وتشوه مقلة العين. يصبح الشخص ضعيفاً وغير قادر على أداء المهام التي أمامه.
الألغاز
ومع ذلك ، من وقت لآخر ، يشعر الناس أيضًا بإشعاع كوني مرتفع على الأرض ، لذلك لا يتعين عليهم تصفح المساحات الكونية على الإطلاق. يتعرض كوكبنا باستمرار للقصف بأشعة كونية ، ويقترح العلماء أن غلافنا الجوي لا يوفر دائمًا الحماية الكافية. هناك العديد من النظريات التي تمنح جسيمات الطاقة هذه القوة التي تحد بشكل كبير من فرص الكواكب في ظهور الحياة عليها. من نواح كثيرة ، لا تزال طبيعة هذه الأشعة الكونية لغزا لا يمكن حله بالنسبة لعلمائنا.
تتحرك الجسيمات دون الذرية المشحونة في الفضاء بسرعة الضوء تقريبًا ، وقد تم بالفعل تسجيلها مرارًا وتكرارًا على الأقمار الصناعية ، وحتى علىبالونات. هذه هي نوى العناصر الكيميائية والبروتونات والإلكترونات والفوتونات والنيوترينوات. أيضًا ، لا يُستبعد وجود جسيمات المادة المظلمة - الثقيلة وفائقة الثقل - في هجوم الإشعاع الكوني. إذا كان من الممكن اكتشافها ، فسيتم حل عدد من التناقضات في الملاحظات الكونية والفلكية.
الغلاف الجوي
ما الذي يحمينا من الإشعاع الكوني؟ فقط جونا. تتصادم الأشعة الكونية التي تهدد بموت جميع الكائنات الحية وتولد تيارات من الجسيمات الأخرى - غير المؤذية ، بما في ذلك الميونات ، وهي أقارب للإلكترونات أثقل بكثير. لا يزال الخطر المحتمل قائما ، لأن بعض الجسيمات تصل إلى سطح الأرض وتخترق عشرات الأمتار في أحشاءها. يشير مستوى الإشعاع الذي يتلقاه أي كوكب إلى ملاءمته أو عدم ملاءمته للحياة. الإشعاع الكوني المرتفع الذي تحمله الأشعة الكونية يتجاوز بكثير الإشعاع الصادر عن نجمنا ، لأن طاقة البروتونات والفوتونات ، على سبيل المثال ، شمسنا ، أقل.
ومع جرعة عالية من الإشعاع تصبح الحياة مستحيلة. على الأرض ، يتم التحكم في هذه الجرعة من خلال قوة المجال المغناطيسي للكوكب وسماكة الغلاف الجوي ، مما يقلل بشكل كبير من خطر الإشعاع الكوني. على سبيل المثال ، يمكن أن تكون هناك حياة على المريخ ، لكن الغلاف الجوي هناك ضئيل ، ولا يوجد مجال مغناطيسي خاص به ، مما يعني أنه لا توجد حماية من الأشعة الكونية التي تتخلل الكون بأكمله. مستوى الإشعاع على المريخ هائل. وتأثير الإشعاع الكوني على المحيط الحيوي للكوكب هو أن كل الحياة عليه تموت.
ما هو الأهم؟
نحن محظوظون ، فلدينا سماكة الغلاف الجوي الذي يحيط بالأرض ، ومجالنا المغناطيسي القوي بما يكفي لامتصاص الجسيمات الضارة التي وصلت إلى قشرة الأرض. أتساءل لمن تعمل حمايته للكوكب بشكل أكثر نشاطًا - الغلاف الجوي أم المجال المغناطيسي؟ يقوم الباحثون بإجراء التجارب من خلال إنشاء نماذج للكواكب ذات المجال المغناطيسي أو بدونه. ويختلف المجال المغناطيسي نفسه في هذه النماذج من الكواكب من حيث القوة. في السابق ، كان العلماء على يقين من أنه الحماية الرئيسية ضد الإشعاع الكوني ، لأنهم يتحكمون في مستواه على السطح. ومع ذلك ، فقد وجد أن مقدار التعرض يحدد إلى حد كبير سماكة الغلاف الجوي الذي يغطي الكوكب.
إذا تم "إيقاف" المجال المغناطيسي على الأرض ، فإن جرعة الإشعاع ستتضاعف فقط. هذا كثير ، لكن حتى بالنسبة لنا سوف ينعكس بشكل غير واضح تمامًا. وإذا تركت المجال المغناطيسي وأزلت الغلاف الجوي إلى عُشر مقداره الإجمالي ، فإن الجرعة ستزيد بشكل قاتل - بمقدار ضعفين من حيث الحجم. سوف يقتل الإشعاع الكوني الرهيب كل شيء وكل شخص على وجه الأرض. شمسنا هي نجم قزم أصفر ، ومن حولها تعتبر الكواكب المنافسين الرئيسيين لصلاحيتها للسكن. هذه نجوم قاتمة نسبيًا ، وهناك الكثير منها ، حوالي ثمانين بالمائة من العدد الإجمالي للنجوم في كوننا.
الفضاء والتطور
لقد حسب المنظرون أن مثل هذه الكواكب في مدارات الأقزام الصفراء ، الموجودة في مناطق مناسبة للحياة ، بها مجالات مغناطيسية أضعف بكثير. هذا ينطبق بشكل خاص على ما يسمى بالأرض الفائقة -كواكب صخرية كبيرة تبلغ كتلتها عشرة أضعاف كتلة أرضنا. كان علماء الأحياء الفلكية على يقين من أن الحقول المغناطيسية الضعيفة قللت بشكل كبير من فرص الحياة. والآن تشير الاكتشافات الجديدة إلى أن هذه ليست مشكلة كبيرة كما كان يعتقد الناس. الشيء الرئيسي هو الغلاف الجوي.
يدرس العلماء بشكل شامل تأثير زيادة الإشعاع على الكائنات الحية الموجودة - الحيوانات ، وكذلك على مجموعة متنوعة من النباتات. تتكون الأبحاث المتعلقة بالإشعاع من تعريضهم لدرجات متفاوتة من الإشعاع ، من الصغيرة إلى القصوى ، ثم تحديد ما إذا كانوا على قيد الحياة ومدى الاختلاف الذي سيشعرون به إذا بقوا على قيد الحياة. الكائنات الحية الدقيقة ، التي تتأثر بالإشعاع المتزايد تدريجيًا ، قد توضح لنا كيف حدث التطور على الأرض. كانت الأشعة الكونية ، إشعاعها العالي هو الذي جعل إنسان المستقبل ينزل من شجرة النخيل ويبدأ في استكشاف الفضاء. ولن تعود الإنسانية إلى الأشجار مرة أخرى.
الفضاء الاشعاع 2017
في بداية سبتمبر 2017 ، كان كوكبنا بأكمله منزعجًا جدًا. طردت الشمس فجأة أطنانًا من المادة الشمسية بعد اندماج مجموعتين كبيرتين من البقع المظلمة. وكان هذا الطرد مصحوبًا بمشاعل من الفئة X ، مما أجبر المجال المغناطيسي للكوكب على العمل حرفيًا للتآكل والتلف. وأعقب ذلك عاصفة مغناطيسية كبيرة ، تسببت في المرض لكثير من الناس ، وكذلك نادرة بشكل استثنائي ، وظواهر طبيعية غير مسبوقة تقريبًا على الأرض. على سبيل المثال ، تم تسجيل صور قوية للأضواء الشمالية بالقرب من موسكو وفي نوفوسيبيرسك ، والتي لم تكن أبدًا في خطوط العرض هذه.ومع ذلك ، فإن جمال مثل هذه الظواهر لم يحجب عواقب التوهج الشمسي القاتل الذي اخترق الكوكب بالإشعاع الكوني ، والذي اتضح أنه خطير حقًا.
قوته كانت قريبة من الحد الأقصى ، X-9 ، 3 ، حيث يكون الحرف هو الفئة (فلاش كبير للغاية) ، والرقم هو قوة الفلاش (من أصل عشرة ممكن). إلى جانب هذا الطرد ، كان هناك تهديد بفشل أنظمة الاتصالات الفضائية وجميع المعدات الموجودة في المحطة المدارية. أُجبر رواد الفضاء على انتظار هذا التدفق من الإشعاع الكوني الرهيب الذي تحمله الأشعة الكونية في ملجأ خاص. تدهورت جودة الاتصال خلال هذين اليومين بشكل كبير في كل من أوروبا وأمريكا ، حيث تم توجيه تدفق الجسيمات المشحونة من الفضاء بالضبط. قبل يوم تقريبًا من لحظة وصول الجسيمات إلى سطح الأرض ، صدر تحذير من الإشعاع الكوني ، والذي بدا في كل قارة وفي كل بلد.
قوة الشمس
الطاقة المنبعثة من نجمنا في الفضاء الخارجي المحيط هائلة حقًا. في غضون بضع دقائق ، تطير عدة مليارات من الميغاواط في الفضاء ، إذا كنت تحسب بما يعادل TNT. ستكون البشرية قادرة على إنتاج الكثير من الطاقة بالمعدلات الحديثة فقط في مليون سنة. فقط خمس الطاقة المنبعثة من الشمس في الثانية الواحدة. وهذا هو قزمنا الصغير وليس القزم الساخن جدًا! إذا تخيلت فقط مقدار الطاقة المدمرة التي تنتجها مصادر أخرى للإشعاع الكوني ، والتي ستبدو بجانبها شمسنا مثل حبة رمل غير مرئية تقريبًا ، فسوف يدور رأسك.يا لها من نعمة أن لدينا مجال مغناطيسي جيد وأجواء رائعة لا تدعنا نموت!
يتعرض الناس لهذا النوع من الخطر كل يوم لأن الإشعاع المشع في الفضاء لا يجف أبدًا. ومن هناك يأتي إلينا معظم الإشعاع - من الثقوب السوداء ومن مجموعات النجوم. إنه قادر على القتل بجرعة عالية من الإشعاع ، وبجرعة منخفضة يمكن أن يحولنا إلى طفرات. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أيضًا أن التطور على الأرض حدث بفضل هذه التدفقات ، فقد غير الإشعاع بنية الحمض النووي إلى الحالة التي نلاحظها اليوم. إذا قمت بفرز هذا "الدواء" ، أي إذا تجاوز الإشعاع المنبعث من النجوم المستويات المسموح بها ، فإن العمليات ستكون لا رجعة فيها. بعد كل شيء ، إذا تحورت الكائنات ، فلن تعود إلى حالتها الأصلية ، ولا يوجد تأثير عكسي هنا. لذلك ، لن نرى أبدًا تلك الكائنات الحية التي كانت موجودة في حياة الأطفال حديثي الولادة على الأرض. يحاول أي كائن حي التكيف مع التغيرات في البيئة. إما أنها تموت ، أو تتكيف. لكن لا عودة للوراء
محطة الفضاء الدولية والتوهج الشمسي
عندما أرسلت لنا الشمس مرحبًا بتيار من الجسيمات المشحونة ، كانت محطة الفضاء الدولية تمر بين الأرض والنجم. خلقت البروتونات عالية الطاقة التي تم إطلاقها أثناء الانفجار خلفية إشعاعية غير مرغوب فيها على الإطلاق داخل المحطة. تخترق هذه الجسيمات أي مركبة فضائية على الإطلاق. ومع ذلك ، فقد نجت تكنولوجيا الفضاء من هذا الإشعاع ، لأن التأثير كان قوياً ، لكنه أقصر من تعطيله. لكناختبأ الطاقم طوال هذا الوقت في ملجأ خاص ، لأن جسم الإنسان أكثر عرضة للخطر من التكنولوجيا الحديثة. لم يكن اندلاع المرض واحدًا ، لقد ذهبوا في سلسلة كاملة ، لكن كل شيء بدأ في 4 سبتمبر 2017 ، من أجل هز الكون بطرد شديد في 6 سبتمبر. على مدار الاثني عشر عامًا الماضية ، لم يتم حتى الآن ملاحظة تدفق أقوى على الأرض. تجاوزت سحابة البلازما التي ألقتها الشمس الأرض في وقت أبكر بكثير مما كان مخططا له ، مما يعني أن سرعة وقوة التيار تجاوزت السرعة المتوقعة مرة ونصف. وفقًا لذلك ، كان التأثير على الأرض أقوى بكثير مما كان متوقعًا. لمدة اثني عشر ساعة ، كانت السحابة متقدمة على جميع حسابات علمائنا ، وبالتالي ، كان المجال المغناطيسي للكوكب أكثر اضطرابًا.
تبين أن قوة العاصفة المغناطيسية هي 4 من 5 ممكن ، أي عشر مرات أكثر مما كان متوقعًا. في كندا ، لوحظ أيضًا الشفق القطبي حتى في خطوط العرض الوسطى ، كما هو الحال في روسيا. حدث عاصفة مغناطيسية ذات طابع كوكبي على الأرض. يمكنك تخيل ما كان يحدث في الفضاء! الإشعاع هو أكبر خطر موجود هناك. الحماية منه مطلوبة على الفور ، بمجرد مغادرة المركبة الفضائية الغلاف الجوي العلوي وترك المجالات المغناطيسية أسفل بكثير. تيارات من الجسيمات المشحونة وغير المشحونة - الإشعاع - تتخلل الفضاء باستمرار. نفس الظروف تنتظرنا على أي كوكب في النظام الشمسي: لا يوجد مجال مغناطيسي وغلاف جوي على كواكبنا.
أنواع الإشعاع
في الفضاء يعتبر الإشعاع المؤين الأكثر خطورة. هذه هي أشعة جاما والأشعة السينية للشمس ، هذه جسيمات تتطاير وراءهاالتوهجات الشمسية الكروموسفيرية ، هي الأشعة الكونية خارج المجرة ، المجرة والشمس ، والرياح الشمسية ، والبروتونات وإلكترونات الأحزمة الإشعاعية وجسيمات ألفا والنيوترونات. هناك أيضًا إشعاع غير مؤين - هذا هو الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء من الشمس ، وهذا هو الإشعاع الكهرومغناطيسي والضوء المرئي. لا يوجد خطر كبير فيهم. الغلاف الجوي يحمينا ، ورائد الفضاء محمي ببدلة الفضاء وجلد السفينة.
الإشعاع المؤين يسبب مشاكل لا يمكن إصلاحها. هذا تأثير ضار على جميع العمليات الحياتية التي تحدث في جسم الإنسان. عندما يمر جسيم عالي الطاقة أو فوتون عبر مادة في مساره ، فإنهما يشكلان زوجًا من الجسيمات المشحونة - أيون نتيجة التفاعل مع هذه المادة. يؤثر هذا حتى على المادة غير الحية ، وتتفاعل الكائنات الحية بشكل عنيف للغاية ، لأن تنظيم الخلايا عالية التخصص يتطلب التجديد ، وهذه العملية ، طالما أن الكائن الحي على قيد الحياة ، يحدث بشكل ديناميكي. وكلما ارتفع مستوى التطور التطوري للكائن الحي ، كلما كان الضرر الإشعاعي لا رجوع فيه.
الحماية من الإشعاع
يبحث العلماء عن مثل هذه الأموال في مختلف مجالات العلوم الحديثة ، بما في ذلك علم العقاقير. حتى الآن ، لم يكن أي دواء فعالاً ، ولا يزال الأشخاص الذين تعرضوا للإشعاع يموتون. يتم إجراء التجارب على الحيوانات على الأرض وفي الفضاء. الشيء الوحيد الذي اتضح أن أي دواء يجب أن يأخذ من قبل الشخص قبل بدء التعرض وليس بعده.
و بالنظر إلى أن كل هذه الأدويةسامة ، إذن يمكننا أن نفترض أن الكفاح ضد عواقب الإشعاع لم يؤد بعد إلى نصر واحد. حتى لو تم أخذ العوامل الدوائية في الوقت المحدد ، فإنها توفر الحماية فقط ضد أشعة جاما والأشعة السينية ، ولكنها لا تحمي من الإشعاع المؤين للبروتونات وجزيئات ألفا والنيوترونات السريعة.
