آژانس‌های فضایی از امکان پرواز انسان‌دار به ماه و مریخ در آینده‌ای نه چندان دور خبر می‌دهند و رسانه‌ها با مقالاتی درباره پرتوهای کیهانی، طوفان‌های مغناطیسی و باد خورشیدی، ترس را در ذهن مردم شهر القا می‌کنند. بیایید سعی کنیم مفاهیم فیزیک هسته ای را درک کنیم و خطرات آن را ارزیابی کنیم.
اطلاعات دایره المعارف
در مفهوم تابش کیهانی هر تابش الکترومغناطیسی که منشأ فرازمینی دارد، قرار می گیرد. اینها جریان هایی از ذرات باردار و بدون بار انرژی های مختلف هستند که در فضای بیرونی حرکت می کنند و به پوسته مغناطیسی سیاره ما و گاهی به سطح زمین می رسند. حواس انسان آنها را درک نمی کند. ستارگان و کهکشان ها به عنوان منابع تابش کیهانی عمل می کنند.
تاریخچه کشف
اولویت کشف وجود پرتوهای کیهانی (تابش به این نام نیز خوانده می شود) متعلق به فیزیکدان اتریشی W. Hess (1883-1964) است. او در سال 1913 هدایت الکتریکی هوا را بررسی کرد. با همکاری آمریکاییفیزیکدان کارل دیوید اندرسنون (1905-1991)، او ثابت کرد که رسانایی الکتریکی هوا در نتیجه قرار گرفتن در معرض جو پرتوهای یونیزان کیهانی به وجود می آید. برای تحقیقات خود، هر دو دانشمند در سال 1936 جایزه نوبل را دریافت کردند. تحقیقات بیشتر در زمینه خواص ماده و برهمکنش‌های ضعیف این امکان را در دهه 50 قرن گذشته فراهم کرد که طیف این تابش‌ها و منشأ پوزیترون‌ها، پیون‌ها، میون‌ها، هایپرون‌ها و مزون‌ها آشکار شود..
پرتوهای کیهانی کهکشانی
انرژی جریان کیهانی در فیزیک هسته ای با الکترون ولت اندازه گیری می شود و برابر با 0.00001-100 کوئینتیلیون است. جریان ذرات تشعشع اولیه کیهانی (کهکشانی) از هسته های هلیوم و هیدروژن تشکیل شده است. شار تابش توسط مگنتوسفر منظومه شمسی، میدان های مغناطیسی خورشید و سیارات تضعیف می شود. جو زمین و میدان مغناطیسی آن از حیات در سیاره ما محافظت می کند. زمانی که ذرات در جو قرار می گیرند، دگرگونی های هسته ای آبشاری را تجربه می کنند که تابش ثانویه نامیده می شود. اجرام فضایی و تشعشعات ناشی از انفجارهای ابرنواختر در کهکشان راه شیری به عنوان منبع این جریان ذرات آلفا، بتا و گاما هستند که به شکل یک بارش هوا به سیاره ما می رسند. در میدان مغناطیسی زمین، ذرات آلفا و بتا برخلاف ذرات گامای خنثی به سمت قطب‌ها منحرف می‌شوند.
تابش کیهانی خورشیدی
از لحاظ ماهیت مشابه کهکشان است، در کروموسفر خورشید رخ می دهد و با انفجار همراه است.ماده پلاسما، به دنبال آن پرتاب های برجسته و طوفان های مغناطیسی. در طول فعالیت عادی خورشیدی، چگالی و انرژی این جریان کم است و توسط تشعشعات کیهانی کهکشانی متعادل می شوند. در طول شعله‌ها، چگالی شار بسیار افزایش می‌یابد و از تشعشعاتی که از کهکشان می‌آید بیشتر می‌شود.
هیچ خطری برای ساکنان سیاره وجود ندارد
و واقعاً همینطور است. از زمان کشف تابش کیهانی، دانشمندان مطالعه آن را متوقف نکرده اند. مطالعات اخیر تایید می کند که اثرات مضر این جریان ها توسط جو سیاره و لایه اوزون جذب می شود. می تواند به فضانوردان و اجسامی که در ارتفاع بیش از 10 کیلومتری هستند آسیب برساند. تجسم روند تخریب آبشاری این جریان خطرناک ذرات در جو بسیار آسان است. تصور کنید که یک برج لگو را از یک پلکان بزرگ رها کرده اید. در هر مرحله، قطعات زیادی از آن به پرواز در می آیند. این گونه است که ذرات باردار تشعشعات کیهانی با اتم های آن در جو برخورد می کنند و پتانسیل تخریب خود را از دست می دهند.
اما در مورد فضانوردان چطور؟
انسان در فضا در میدان مغناطیسی زمین حضور دارد. حتی ایستگاه فضایی بین المللی نیز با وجود اینکه خارج از جو قرار دارد، تحت تاثیر میدان مغناطیسی سیاره قرار دارد. استثناء پرواز فضانوردان به ماه است. علاوه بر این، مدت زمان قرار گرفتن در معرض نیز مهم است. طولانی ترین پرواز در فضا کمی بیش از یک سال به طول انجامید. مطالعات سلامت فضانوردان توسط فضاناسا نشان داد که هر چه دوز تشعشعات فضایی بیشتر باشد، احتمال ابتلا به آب مروارید بیشتر می شود. هنوز اطلاعات کافی وجود ندارد، اگرچه این تشعشعات کیهانی است که خطر اصلی در سفرهای بین سیاره ای محسوب می شود.
چه کسی به مریخ پرواز خواهد کرد؟
اداره هوانوردی فدرال ایالات متحده ادعا می کند که پس از یک پرواز 32 ماهه به سیاره سرخ، فضانوردان چنان دوزی از تشعشعات کیهانی دریافت خواهند کرد که منجر به سرطان کشنده در 10٪ از مردان و 17٪ از افراد می شود. زنان. علاوه بر این، خطر ابتلا به آب مروارید، احتمال ناباروری و ناهنجاری های ژنتیکی در فرزندان به طور قابل توجهی افزایش می یابد. به این موارد اختلال در فرآیندهای نوروژنز در هیپوکامپ - محل تولد نورون ها و کاهش حافظه بلند مدت را اضافه کنید. به منظور کاهش این تاثیر، طراحان هنوز نیاز به اختراع زره محافظ برای فضاپیماهای با سرعت بالاتر و محافظ های عصبی موثر جدید برای فضانوردان دارند.
ذرات از ابزارهای شکستن فضای خارج از جو
پروفسور از دانشگاه وادربیلت (ایالات متحده آمریکا) بهارات بووا دریافت که دستگاه های الکترونیکی می توانند تحت تأثیر تشعشعات کیهانی از کار بیفتند. طبق تحقیقات وی، ذرات زیراتمی تشعشع می توانند در مدارهای مجتمع دستگاه های الکترونیکی با دقت بالا تداخل ایجاد کنند که منجر به تغییر داده ها در حافظه آنها می شود. حقایق زیر به عنوان مدرک ذکر شده است:
- در شهر Schaerbeek (بلژیک) در سال 2013، یکی از نامزدهایتعداد آرای پارلمان به میزان قابل توجهی بیشتر از حد ممکن بود. دقیقاً از این طریق متوجه خرابی رجیستری دستگاه شمارش آرا شد. پس از بررسی به این نتیجه رسید که علت شکست پرتوهای کیهانی بوده است.
- در سال 2008، هواپیمای مسافربری که در مسیر پرت استرالیا به سنگاپور بود، به طور ناگهانی 210 متر بالا رفت. یک سوم مسافران و خدمه مجروح شدند. دلیل آن خرابی خلبان خودکار است. علاوه بر این، رایانه های این شرکت هواپیمایی نیز چندین خطا ایجاد کردند. تحقیقات تمام علل احتمالی چنین اختلالاتی را در سیستم‌ها رد کرد، به جز تشعشعات کیهانی.
جمع بندی
اکنون مدیران سیستم و برنامه نویسان توضیحی برای اشکالات و خرابی در فناوری رایانه دارند. تشعشعات کیهانی مقصر همه چیز هستند! و اگر بدون شوخی - بیایید به یاد داشته باشیم که زندگی در سیاره زمین به طور کلی و بدن ما به طور خاص سیستم های بیولوژیکی بسیار شکننده ای هستند. میلیاردها سال تکامل بیولوژیکی همه اشکال حیات ارگانیک را تحت شرایط سیاره ما آزمایش کرد. ما می‌توانیم از خیلی چیزها محافظت کنیم، اما همیشه تهدیدهایی وجود دارد که باید از آنها ترسید. و برای اینکه به درستی از خود محافظت کنید، باید در مورد تهدیدات بدانید. آگاه یعنی مسلح. اما فضانوردان همچنان به مریخ پرواز خواهند کرد، شاید تا سال 2030 نه، اما مطمئناً پرواز خواهند کرد! به هر حال، ما انسان ها همیشه ستاره ها را هدف می گیریم!
