Gezegenler arası uçuşlar bir gerçek olsa bile, bilim adamları, tamamen biyolojik açıdan bakıldığında, insan vücudunu giderek daha fazla tehlikenin beklediğini giderek daha fazla söylüyorlar. Uzmanlar ana tehlikelerden birini çağırıyor zor alan radyasyon. Diğer gezegenlerde, örneğin Mars'ta, bu radyasyon Alzheimer hastalığının başlangıcını önemli ölçüde hızlandıracak şekilde olacaktır.
Sinirbilim doktoru Kerry O'Banion, "Kozmik radyasyon gelecekteki astronotlar için çok önemli bir tehdit oluşturuyor. Kozmik radyasyona maruz kalmanın kanser gibi sağlık sorunlarına yol açabileceği olasılığı uzun zamandır biliniyor" diyor. Sağlık Merkezi Rochester Üniversitesi'nde. "Deneylerimiz aynı zamanda sert radyasyonun aynı zamanda beyinde Alzheimer hastalığıyla ilişkili değişikliklerin hızlanmasına neden olduğunu da güvenilir bir şekilde ortaya koydu."
Bilim adamlarına göre, uzayın tamamı kelimenin tam anlamıyla radyasyonla doluyken, kalın dünya atmosferi gezegenimizi radyasyondan koruyor. ISS'ye kısa süreli uçuş yapan katılımcılar, resmi olarak koruyucu kubbenin bulunduğu alçak yörüngede olmalarına rağmen radyasyonun etkilerini zaten hissedebiliyorlar. yer çekimi Hala çalışıyor. Radyasyon özellikle Güneş'te patlamaların meydana geldiği ve ardından radyasyon parçacıklarının yayıldığı anlarda aktiftir.
Bilim insanları NASA'nın halihazırda bu konu üzerinde yakından çalıştığını söylüyor Farklı yaklaşımlarİnsanın kozmik radyasyondan korunmasıyla ilgili. Uzay ajansı “radyasyon araştırmasını” ilk kez 25 yıl önce finanse etmeye başladı. Şu anda bu alandaki girişimlerin önemli bir kısmı, Dünya'daki gibi atmosferik bir kubbenin bulunmadığı Kızıl Gezegen'de gelecekteki marsonotların sert radyasyondan nasıl korunacağı konusundaki araştırmalarla ilgilidir.
Uzmanlar zaten çok konuşuyor yüksek olasılık Mars radyasyonunun kanseri tetiklediği. Asteroitlerin yakınında daha da büyük miktarda radyasyon var. NASA'nın 2021 yılında insan katılımıyla bir asteroide, en geç 2035 yılında ise Mars'a bir görev planladığını hatırlatalım. Mars'a gidip gelmek, orada biraz zaman geçirmekle birlikte yaklaşık üç yıl sürebilir.
NASA'ya göre artık kanıtlandı kozmik radyasyon Kanserin yanı sıra kardiyovasküler, kas-iskelet sistemi ve endokrin sistem hastalıklarına da neden olur. Şimdi Rochester'dan uzmanlar başka bir tehlike vektörünü belirlediler: Araştırmalar, yüksek dozda kozmik radyasyonun nörodejenerasyonla ilişkili hastalıkları tetiklediğini, özellikle de Alzheimer hastalığının gelişimine katkıda bulunan süreçleri aktive ettiğini buldu. Uzmanlar ayrıca kozmik radyasyonun insan merkezi sinir sistemini nasıl etkilediğini de inceledi.
Deneylere dayanarak uzmanlar, uzaydaki radyoaktif parçacıkların yapılarında olağanüstü nüfuz etme kabiliyetine sahip demir atomlarının çekirdeklerine sahip olduklarını tespit ettiler. Bu nedenle onlara karşı savunma yapmak şaşırtıcı derecede zordur.
Araştırmacılar, Dünya'da, özel bir parçacık hızlandırıcının bulunduğu Long Island'daki Amerikan Brookhaven Ulusal Laboratuvarı'nda kozmik radyasyon simülasyonları gerçekleştirdiler. Araştırmacılar deneyler aracılığıyla hastalığın ortaya çıktığı ve ilerlediği zaman dilimini belirlediler. Ancak şu ana kadar araştırmacılar, laboratuvar fareleri üzerinde deneyler yürütüyor ve onları, insanların Mars'a uçuş sırasında alacağı radyasyon dozlarıyla karşılaştırılabilir dozlarda radyasyona maruz bırakıyor. Deneylerden sonra neredeyse tüm farelerde beynin bilişsel sisteminin işleyişinde bozulmalar meydana geldi. Kardiyovasküler sistemin işleyişindeki bozukluklar da kaydedildi. Beyinde Alzheimer hastalığının yaklaştığının kesin bir işareti olan bir protein olan beta-amiloid birikim odakları tespit edildi.
Bilim insanları henüz uzay radyasyonuyla nasıl mücadele edeceklerini bilmediklerini söylüyor ancak radyasyonun gelecekteki uzay uçuşlarını planlarken en ciddi dikkati hak eden bir faktör olduğundan eminler.
Tambov bölgesel eyaleti Eğitim kurumu
Kapsamlı okul– ilk uçuş eğitiminin verildiği yatılı okul
M. M. Raskova'nın adını almıştır
Makale
"Kozmik radyasyon"
Tamamlayan: 103 müfrezenin öğrencisi
Krasnoslobodtsev Alexey
Başkan: Pelivan V.S.
Tambov 2008
1. Giriş.
2. Kozmik radyasyon nedir?
3. Kozmik radyasyon nasıl ortaya çıkar?
4. Kozmik radyasyonun insanlar ve çevre üzerindeki etkisi.
5. Kozmik radyasyona karşı koruma araçları.
6. Evrenin Oluşumu.
7. Karar.
8. Kaynakça.
1. GİRİİŞ
İnsan sonsuza kadar yeryüzünde kalmayacak,
ama ışığın ve uzayın peşinde,
ilk başta çekingen bir şekilde ötesine nüfuz edecek
atmosfer ve sonra her şeyi fethetmek
küresel uzay.
K. Tsiolkovsky
21. yüzyıl nanoteknolojinin ve devasa hızların yüzyılıdır. Hayatımız durmadan ve kaçınılmaz olarak akıyor ve her birimiz zamana ayak uydurmaya çalışıyoruz. Sorunlar, problemler, çözüm arayışları, her taraftan devasa bir bilgi akışı... Tüm bunlarla nasıl başa çıkılır, hayattaki yerinizi nasıl bulursunuz?
Durup düşünmeye çalışalım...
Psikologlar, bir kişinin üç şeye sonsuza kadar bakabileceğini söylüyor: ateş, su ve yıldızlı gökyüzü. Gerçekten de gökyüzü her zaman insanı cezbetmiştir. Gün doğumu ve gün batımında inanılmaz güzel, gündüzleri sonsuz mavi ve derin görünüyor. Ve uçup giden ağırlıksız bulutlara baktığınızda, kuşların uçuşunu izlerken, günlük koşuşturmadan uzaklaşmak, gökyüzüne yükselmek ve uçmanın özgürlüğünü hissetmek istiyorsunuz. Ve yıldızlı gökyüzü Karanlık gece... ne kadar gizemli ve açıklanamayacak kadar güzel! Ve gizem perdesini nasıl kaldırmak istediğimi. Böyle anlarda kendinizi Evren denilen devasa, korkutucu ama bir o kadar da karşı konulmaz bir şekilde çağıran uzayın küçük bir parçacığı gibi hissedersiniz.
Evren nedir? Nasıl ortaya çıktı? Kendi içinde neyi saklıyor, bizim için neyi hazırladı: “evrensel bir akıl” ve sayısız soruların cevapları mı, yoksa insanlığın ölümü mü?
Sorular sonsuz bir akış halinde ortaya çıkıyor.
Uzay... Sıradan bir insan için ulaşılamaz görünüyor. Ancak yine de bir kişi üzerindeki etkisi sabittir. Alışık olduğumuz yaşamın ve dolayısıyla insanın ortaya çıkmasına yol açan Dünya'daki koşulları sağlayan, genel olarak uzaydı. Mekanın etkisi günümüzde de büyük ölçüde hissedilmektedir. “Evrenin parçacıkları” bize ulaşıyor koruyucu katman atmosferde bulunur ve kişinin refahı, sağlığı ve vücudunda meydana gelen süreçler üzerinde etkisi vardır. Bu, dünyada yaşayan bizler için geçerli ama uzayı keşfedenler için ne söyleyebiliriz.
Şu soru ilgimi çekti: Kozmik radyasyon nedir ve insanlar üzerindeki etkisi nedir?
İlk uçuş eğitimini alarak yatılı okulda okuyorum. Gökyüzünü fethetmenin hayalini kuran çocuklar bize geliyor. Ve hayallerini gerçekleştirme yolunda ilk adımı atmışlar, evlerinin duvarlarını bırakıp, uçuşun temellerini, uçak tasarımını öğrendikleri, her gün iletişim kurma fırsatına sahip oldukları bu okula gelmeye karar vermişler. defalarca göklere çıkan insanlar. Ve bunlar hala yerçekiminin tam anlamıyla üstesinden gelemeyen uçaklar olsa bile. Ancak bu yalnızca ilk adımdır. Kader ve hayat yolu her insan bir çocuğun küçük, ürkek, kararsız adımlarıyla başlar. Kim bilir belki içlerinden biri ikinci, üçüncü adımı atar... ve uzayda ustalaşır uçaklar ve yıldızlara, Evrenin sınırsız genişliklerine yükselecek.
Dolayısıyla bu konu bizim için oldukça alakalı ve ilginç.
2. KOZMİK RADYASYON NEDİR?
Kozmik ışınların varlığı yirminci yüzyılın başında keşfedildi. 1912'de Avustralyalı fizikçi W. Hess, sıcak hava balonu, elektroskopun yüksek irtifalarda boşalmasının deniz seviyesinden çok daha hızlı gerçekleştiğini fark etti. Elektroskoptan gelen deşarjı ortadan kaldıran havanın iyonlaşmasının dünya dışı kökenli olduğu ortaya çıktı. Bu varsayımı ilk yapan Millikan'dı ve bu olaya modern adını veren de oydu: kozmik radyasyon.
Artık birincil kozmik radyasyonun en çok uçan kararlı yüksek enerjili parçacıklardan oluştuğu tespit edilmiştir. çeşitli yönler. Bölgedeki kozmik radyasyonun yoğunluğu Güneş Sistemi 1 saniyede 1 cm2 başına ortalama 2-4 parçacık. Bu oluşmaktadır:
- protonlar – %91
- α parçacıkları – %6,6
- diğer ağır elementlerin çekirdekleri - %1'den az
- elektronlar – %1,5
- Kozmik kökenli X ışınları ve gama ışınları
- Güneş radyasyonu.
Uzaydan uçan birincil kozmik parçacıklar, atmosferin üst katmanlarındaki atom çekirdekleriyle etkileşime girerek ikincil kozmik ışınlar olarak adlandırılan ışınları oluşturur. Dünyanın manyetik kutuplarına yakın kozmik ışınların yoğunluğu ekvatordakinden yaklaşık 1,5 kat daha fazladır.
Kozmik parçacıkların ortalama enerjisi yaklaşık 10 4 MeV'dir ve bireysel parçacıkların enerjisi 10 12 MeV ve daha fazladır.
3. KOZMİK RADYASYON NASIL ORTAYA ÇIKIYOR?
İle modern fikirler Yüksek enerjili kozmik radyasyonun ana kaynağı süpernova patlamalarıdır. NASA'nın Yörüngeli X-ışını Teleskobu'ndan elde edilen veriler, Dünya'yı sürekli olarak bombalayan kozmik radyasyonun çoğunun, 1572'de kaydedilen bir süpernova patlamasından yayılan şok dalgasından geldiğine dair yeni kanıtlar sağladı. Chandra X-ışını Gözlemevi'nden yapılan gözlemlere göre, süpernovanın kalıntıları saatte 10 milyon km'den daha yüksek bir hızla hızlanmaya devam ediyor ve devasa bir salınımla birlikte iki şok dalgası üretiyor. x-ışını radyasyonu. Üstelik tek dalga
yıldızlararası gaza doğru dışarı doğru hareket eder ve ikincisi
içeriye doğru, merkeze doğru eski yıldız. Ayrıca
enerjinin önemli bir kısmının
"dahili" şok dalgası atom çekirdeğini ışığa yakın hızlara hızlandıracak.
Yüksek enerji parçacıkları diğer Galaksilerden bize geliyor. Evrenin homojen olmayan manyetik alanlarında hızlanarak bu enerjilere ulaşabilirler.
Doğal olarak kozmik radyasyonun kaynağı da bize en yakın yıldız olan Güneş'tir. Güneş periyodik olarak (patlamalar sırasında), esas olarak protonlardan ve düşük enerjili a parçacıklarından oluşan kozmik güneş ışınları yayar.
4. KOZMİK RADYASYONUN İNSANLAR ÜZERİNDEKİ ETKİSİ
VE ÇEVRE
Nice'teki Sophia Antipolis Üniversitesi'ndeki araştırmacıların yürüttüğü çalışmanın sonuçları, kozmik radyasyonun Dünya'daki biyolojik yaşamın ortaya çıkmasında kritik bir rol oynadığını gösteriyor. Amino asitlerin sağ ve sol olmak üzere iki biçimde bulunabileceği uzun zamandır bilinmektedir. Ancak Dünya'da her şeyin temelinde biyolojik organizmalar doğal olarak evrimleştiği için yalnızca solak amino asitler bulunur. Üniversite çalışanlarına göre sebebi uzayda aranmalı. Dairesel polarize kozmik radyasyon denilen şey sağ-elli amino asitleri yok etti. Dairesel polarize ışık, kozmik elektromanyetik alanlar tarafından polarize edilen bir radyasyon şeklidir. Bu radyasyon, yıldızlararası toz parçacıklarının, çevredeki alanın tamamına nüfuz eden manyetik alan çizgileri boyunca sıralanmasıyla üretilir. Dairesel polarize ışık, uzayın herhangi bir yerindeki tüm kozmik radyasyonun %17'sini oluşturur. Polarizasyon yönüne bağlı olarak, bu ışık, deneylerle ve iki meteor üzerinde yapılan bir çalışmanın sonuçlarıyla doğrulanan amino asit türlerinden birini seçici olarak parçalar.
Kozmik radyasyon, Dünya'daki iyonlaştırıcı radyasyonun kaynaklarından biridir.
Doğal arkaplan radyasyonu Deniz seviyesindeki kozmik radyasyon nedeniyle yılda 0,32 mSv'dir (saatte 3,4 µR). Kozmik radyasyon, nüfusun aldığı yıllık etkin eşdeğer dozun yalnızca 1/6'sını oluşturur. Radyasyon seviyeleri farklı bölgelere göre değişir. Bu nedenle, Dünya'nın yakınında yüklü parçacıkları saptıran bir manyetik alanın varlığı nedeniyle, Kuzey ve Güney kutupları kozmik ışınlara ekvator bölgesine göre daha duyarlıdır. Ayrıca dünya yüzeyinden ne kadar yüksekteyseniz kozmik radyasyon da o kadar yoğun olur. Dolayısıyla dağlık bölgelerde yaşamak ve sürekli hava ulaşımını kullanmak, ek bir radyasyona maruz kalma riskine maruz kalıyoruz. Deniz seviyesinden 2000 m'nin üzerinde yaşayan insanlar, deniz seviyesinde yaşayanlara göre birkaç kat daha fazla kozmik ışınlardan etkili eşdeğer doz alırlar. 4000 m yükseklikten çıkarken ( maksimum yükseklik insanların ikamet ettiği yer) 12.000 m'ye (yolcu taşımacılığının maksimum uçuş yüksekliği) kadar maruz kalma seviyesi 25 kat artar. Geleneksel bir turboprop uçakta 7,5 saatlik bir uçuş sırasında alınan radyasyon dozu yaklaşık 50 μSv'dir. Toplamda, hava taşımacılığının kullanılması yoluyla, Dünya nüfusu yılda yaklaşık 10.000 insan-Sv radyasyon dozu almaktadır; bu, dünyada kişi başına ortalama yılda yaklaşık 1 μSv ve Kuzey Amerika'da yaklaşık 10 μSv'dir.
İyonlaştırıcı radyasyon insan sağlığını olumsuz etkiler; canlı organizmaların hayati fonksiyonlarını bozar:
· Büyük nüfuz etme kabiliyetine sahip olup, vücudun en yoğun şekilde bölünen hücrelerini yok eder: kemik iliği, sindirim sistemi, vb.
· Gen düzeyinde değişikliklere neden olur, bu da daha sonra mutasyonlara ve kalıtsal hastalıkların ortaya çıkmasına neden olur.
kötü huylu tümör hücrelerinin yoğun bölünmesine neden olur, bu da ortaya çıkmasına neden olur kanser hastalıkları.
· Sinir sistemi ve kalp fonksiyonlarında değişikliklere yol açar.
· Cinsel fonksiyon engellenir.
· Görme bozukluğuna neden olur.
Uzaydan gelen radyasyon, havayolu pilotlarının görüşünü bile etkiliyor. 79'u havayolu pilotu olan yaklaşık 50 yaşlarındaki 445 erkeğin görme koşulları incelendi. İstatistikler, profesyonel pilotlar için lens çekirdeğinde katarakt gelişme riskinin diğer meslek temsilcilerinden üç kat daha yüksek ve hatta astronotlar için daha fazla olduğunu göstermiştir.
Kozmik radyasyon bunlardan biridir. olumsuz faktörler Uçuş menzili ve süresi arttıkça önemi sürekli artan astronotların vücudu için. Bir kişi kendisini galaktik ışınların yanı sıra güneş kozmik ışınlarının bombardımanının çok daha güçlü olduğu Dünya atmosferinin dışında bulduğunda: vücuttaki kimyasal bağları yok edebilen yaklaşık 5 bin iyon bir saniyede vücudundan geçebilir ve ikincil parçacıkların art arda gelmesine neden olur. Düşük dozlarda iyonlaştırıcı radyasyona maruz kalma tehlikesi, artan kanser ve kalıtsal hastalık riskinden kaynaklanmaktadır. Galaksiler arası ışınlardan kaynaklanan en büyük tehlike, ağır yüklü parçacıklardan kaynaklanmaktadır.
Biyomedikal araştırmalara ve uzayda mevcut olan tahmini radyasyon seviyelerine dayanarak astronotlar için izin verilen maksimum radyasyon dozları belirlendi. Bunlar; ayaklar, ayak bilekleri ve eller için 980 rem, deri için 700 rem, kan yapıcı organlar için 200 rem ve gözler için 200 remdir. Deney sonuçları, ağırlıksızlık koşullarında radyasyonun etkisinin arttığını gösterdi. Bu veriler doğrulanırsa, kozmik radyasyonun insanlara yönelik tehlikesi muhtemelen başlangıçta düşünülenden daha büyük olacaktır.
Kozmik ışınlar Dünya'nın hava durumunu ve iklimini etkileyebilir. İngiliz meteorologlar, kozmik ışın aktivitesinin en yoğun olduğu dönemlerde bulutlu havanın gözlemlendiğini kanıtladılar. Önemli olan şu ki kozmik parçacıklar atmosfere patlayarak bulutlardaki damlacıkların büyümesine ve bulutluluğun artmasına neden olabilecek geniş yüklü ve nötr parçacık "yağmurları" üretirler.
Güneş-Karasal Fizik Enstitüsü'nün araştırmasına göre şu anda anormal bir dalgalanma gözlemleniyor güneş aktivitesi, nedenleri bilinmiyor. Güneş patlaması, binlerce hidrojen bombasının patlamasıyla karşılaştırılabilecek bir enerji salınımıdır. Özellikle güçlü salgınlar sırasında Elektromanyetik radyasyon Dünya'ya ulaştığında gezegenin manyetik alanını değiştiriyor - sanki onu sallıyormuş gibi, bu da hava koşullarına duyarlı insanların refahını etkiliyor. Bunlar Dünya Sağlık Örgütü'ne göre dünya nüfusunun %15'ini oluşturmaktadır. Ayrıca güneş aktivitesinin yüksek olmasıyla mikroflora daha yoğun çoğalmaya başlar ve kişinin birçok bulaşıcı hastalığa duyarlılığı artar. Böylece grip salgınları maksimum güneş aktivitesinden 2,3 yıl önce veya 2,3 yıl sonra başlıyor.
Böylece atmosfer yoluyla bize ulaşan kozmik radyasyonun küçük bir kısmının bile insan vücudu ve sağlığı üzerinde, atmosferde meydana gelen süreçler üzerinde gözle görülür bir etki yaratabildiğini görüyoruz. Dünyadaki yaşamın kökenine ilişkin hipotezlerden biri, kozmik parçacıkların gezegenimizdeki biyolojik ve kimyasal süreçlerde önemli bir rol oynadığını öne sürüyor.
5. KOZMİK RADYASYONDAN KORUNMA ARAÇLARI
Sızma Sorunları
uzaya giden adam - bir tür deneme
bilimimizin olgunluk taşı.
Akademisyen N. Sissakyan.
Evrenin radyasyonunun yaşamın kökenine ve insanın ortaya çıkmasına yol açmış olabileceği gerçeğine rağmen, insanın kendisi için saf haliyle yıkıcıdır.
İnsanın yaşam alanı çok küçük bir alanla sınırlıdır
mesafeler - bu Dünya ve yüzeyinden birkaç kilometre yüksekte. Ve sonra “düşman” alan.
Ancak insan, Evrenin enginliğine nüfuz etmeye çalışmaktan vazgeçmediği ve bunlara giderek daha yoğun bir şekilde hakim olduğu için, yaratma ihtiyacı ortaya çıktı. belirli fonlar uzayın olumsuz etkisinden korunma. Bu astronotlar için özellikle önemlidir.
Yaygın inanışın aksine, bizi kozmik ışınların saldırısından koruyan, Dünya'nın manyetik alanı değil, her cm2 yüzey için bir kilogram havanın bulunduğu atmosferin kalın tabakasıdır. Bu nedenle, kozmik bir proton atmosfere uçtuktan sonra ortalama yüksekliğinin yalnızca 1/14'ünü aşabilir. Astronotlar böyle bir koruyucu kabuktan yoksundur.
Hesaplamaların gösterdiği gibi, uzay uçuşu sırasında radyasyon hasarı riskini sıfıra indirmek imkansızdır. Ama bunu en aza indirebilirsiniz. Ve burada en önemli şey uzay aracının yani duvarlarının pasif korunmasıdır.
Doz yükleme riskini azaltmak için güneş kozmik ışınlar Hafif alaşımlar için kalınlıkları en az 3-4 cm olmalıdır. Plastikler metallere alternatif olabilir. Örneğin sıradan alışveriş çantalarının yapıldığı malzeme olan polietilen, alüminyumdan %20 daha fazla kozmik ışınları engeller. Güçlendirilmiş polietilen, alüminyumdan 10 kat daha güçlüdür ve aynı zamanda “kanatlı metalden” daha hafiftir.
İLE galaktik kozmik ışınlardan korunma devasa enerjilere sahip olduğundan her şey çok daha karmaşıktır. Astronotları onlardan korumanın çeşitli yolları önerilmiştir. Geminin etrafında koruyucu bir madde tabakası oluşturabilirsiniz dünyanın atmosferine benzer. Örneğin her halükarda gerekli olan suyu kullanırsanız 5 m kalınlığında bir katmana ihtiyacınız olacaktır. Bu durumda su deposunun kütlesi 500 tona yaklaşacaktır ki bu çok fazla bir rakamdır. Etilen de kullanabilirsiniz - sağlam, tank gerektirmez. Ancak o zaman bile gerekli kütle en az 400 ton olacaktır. Sıvı hidrojen kullanılabilir. Kozmik ışınları alüminyumdan 2,5 kat daha iyi engeller. Doğru, yakıt kapları hacimli ve ağır olacaktır.
Önerildi yörüngedeki insanları korumaya yönelik başka bir plançağrılabilecek manyetik devre. Manyetik alan boyunca hareket eden yüklü bir parçacığa, hareket yönüne dik bir kuvvet (Lorentz kuvveti) etki eder. Alan çizgilerinin konfigürasyonuna bağlı olarak parçacık hemen hemen her yöne sapabilir veya süresiz olarak döneceği dairesel bir yörüngeye girebilir. Böyle bir alan oluşturmak için süperiletkenliğe dayalı mıknatıslara ihtiyaç duyulacaktır. Böyle bir sistem 9 tonluk bir kütleye sahip olacak, madde korumasından çok daha hafif ama yine de ağır.
Başka bir fikrin savunucuları uzay aracının elektrikle şarj edilmesini öneriyor Dış kabuğun voltajı 2 10 9 V ise, gemi kozmik ışınların tüm protonlarını 2 GeV'ye kadar enerjilerle yansıtabilecektir. Ancak elektrik alanı onbinlerce kilometre mesafeye kadar uzanacak ve uzay aracı bu devasa hacimden elektronları çekecek. 2 GeV enerjiyle kabuğa çarpacaklar ve kozmik ışınlarla aynı şekilde davranacaklar.
Kozmonotların uzay aracı dışında uzay yürüyüşleri için “giysi” tam bir kurtarma sistemi olmalıdır:
· Nefes almak ve basıncı korumak için gerekli atmosferi yaratmalı;
· İnsan vücudunun ürettiği ısının uzaklaştırılmasını sağlamalıdır;
· Kişi güneşli taraftaysa aşırı ısınmaya, gölgedeyse soğumaya karşı korumalıdır; aralarındaki fark 100 0 C'den fazladır;
· güneş ışınımının neden olduğu körlüğe karşı koruyun;
· meteorik maddelerden koruyun;
· Serbest harekete izin vermelidir.
Uzay giysisinin geliştirilmesine 1959'da başlandı. Uzay giysilerinde çeşitli modifikasyonlar vardır; bunlar, esas olarak yeni, daha gelişmiş malzemelerin kullanılması yoluyla sürekli olarak değişmekte ve gelişmektedir.
Uzay giysisi karmaşık ve pahalı bir cihazdır ve örneğin Apollo kozmonotlarının uzay giysisine sunulan gereksinimlere aşina olursanız bunu anlamak kolaydır. Bu uzay giysisi astronotu aşağıdaki faktörlerden korumalıdır:
Yarı sert bir uzay giysisinin yapısı (uzay için)
A. Leonov'un kullandığı uzay yürüyüşleri için ilk uzay giysisi sertti, dayanıklıydı ve yaklaşık 100 kg ağırlığındaydı, ancak çağdaşları onu gerçek bir teknoloji mucizesi ve "arabadan daha karmaşık bir makine" olarak görüyorlardı.
Dolayısıyla astronotları kozmik ışınlardan korumaya yönelik tüm öneriler güvenilir değildir.
6. EVRENİN EĞİTİMİ
Dürüst olmak gerekirse, sadece bilmek istemiyoruz
nasıl yapılandırıldığı ve aynı zamanda mümkünse hedefe nasıl ulaşılacağı
ütopik ve görünüşte cüretkar - nedenini anlayın
doğa aynen böyledir. Bu
Bilimsel yaratıcılığın Prometheus unsuru.
A.Einstein.
Yani kozmik radyasyon bize Evrenin sınırsız genişliğinden geliyor. Evrenin kendisi nasıl oluştu?
Oluşumuna ilişkin hipotezlerin öne sürüldüğü teoremi ortaya atan Einstein'dı. Evrenin oluşumuyla ilgili çeşitli hipotezler vardır. Modern kozmolojide en popüler ikisi Büyük Patlama teorisi ve enflasyon teorisidir.
Evrenin modern modelleri A. Einstein'ın genel görelilik teorisine dayanmaktadır. Einstein'ın kütleçekim denkleminin bir değil birçok çözümü var ve bu da birçok kozmolojik modelin varlığını açıklıyor.
İlk model 1917 yılında A. Einstein tarafından geliştirildi. Newton'un uzay ve zamanın mutlaklığı ve sonsuzluğu hakkındaki varsayımlarını reddetti. Bu modele göre, dünya alanı homojen ve izotropiktir, içindeki madde eşit olarak dağılmıştır, kütlelerin çekimsel çekiciliği evrensel kozmolojik itme ile telafi edilmektedir. Evrenin varlığı sonsuzdur, uzay ise sınırsız ama sonludur. Evren kozmolojik model Einstein sabittir, zamanda sonsuzdur ve uzayda sınırsızdır.
1922'de Rus matematikçi ve jeofizikçi A.A. Friedman, durağanlık varsayımını bir kenara attı ve Evreni "genişleyen" uzayla tanımlayan Einstein'ın denklemine bir çözüm elde etti. 1927'de Belçikalı başrahip ve bilim adamı J. Lemaitre, astronomik gözlemlere dayanarak bu kavramı tanıttı. Süper yoğun bir durum olarak Evrenin başlangıcı ve Evrenin Büyük Patlama olarak doğuşu. 1929'da Amerikalı gökbilimci E. P. Hubble, tüm galaksilerin bizden uzaklaştığını ve mesafeyle orantılı olarak artan bir hızla galaksi sisteminin genişlediğini keşfetti. Evrenin genişlemesi bilimsel olarak kanıtlanmış bir gerçek olarak kabul edilir. J. Lemaitre'nin hesaplamalarına göre Evren'in orijinal halindeki yarıçapı 10-12 cm idi.
Boyut olarak elektron yarıçapına yakın ve
yoğunluk 10 96 g/cm3 idi. İtibaren
Başlangıç durumunda, Evren bunun sonucunda genişlemeye geçti büyük patlama . A. A. Friedman'ın öğrencisi G. A. Gamov şunu önerdi: Patlamadan sonra maddenin sıcaklığı yüksekti ve Evrenin genişlemesiyle birlikte düştü. Hesaplamaları, Evrenin evriminde belirli aşamalardan geçtiğini gösterdi; kimyasal elementler ve yapılar.
Hadron dönemi(güçlü etkileşimlere giren ağır parçacıklar). Dönemin süresi 0,0001 s, sıcaklık 10 12 derece Kelvin, yoğunluk 10 14 g/cm3'tür. Çağın sonunda parçacıkların ve antiparçacıkların yok olması gerçekleşir, ancak geriye belli sayıda proton, hiperon ve mezon kalır.
Lepton çağı(hafif parçacıkların elektromanyetik etkileşime girmesi). Dönemin süresi 10 s, sıcaklık 10 10 derece Kelvin, yoğunluk 10 4 g/cm3'tür. Ana rol, protonlar ve nötronlar arasındaki reaksiyonlarda yer alan hafif parçacıklar tarafından oynanır.
Foton dönemi. Süre 1 milyon yıl. Kütlenin büyük kısmı (Evrenin enerjisi) fotonlardan gelir. Dönemin sonunda sıcaklık 10 10'dan 3000 Kelvin dereceye, yoğunluk ise 10 4 g/cm3'ten 1021 g/cm3'e düşer. Ana rol, dönemin sonunda maddeden ayrılan radyasyon tarafından oynanır.
Yıldız dönemi Evrenin doğumundan 1 milyon yıl sonra meydana gelir. Yıldız çağında, protostarların ve protogalaksilerin oluşum süreci başlar.
Sonra Metagalaxy'nin yapısının oluşumunun görkemli bir resmi ortaya çıkıyor.
Bir diğer hipotez ise Evrenin yaratılışını dikkate alan Evrenin şişme modelidir. Yaratılış fikri ile ilişkilidir kuantum kozmolojisi. Bu model, genişlemenin başlamasından 10-45 saniye sonraki andan başlayarak Evrenin evrimini açıklamaktadır.
Bu hipoteze göre, erken Evrendeki kozmik evrim birkaç aşamadan geçer. Evrenin başlangıcı teorik fizikçiler tarafından şu şekilde tanımlanır: Evrenin yarıçapı 10 -50 cm olan kuantum süper yerçekimi durumu(karşılaştırma için: bir atomun boyutu 10-8 cm olarak tanımlanır ve boyutu atom çekirdeği 10-13cm). Erken Evrendeki ana olaylar, 10-45 saniyeden 10-30 saniyeye kadar ihmal edilebilecek kadar küçük bir zaman diliminde gerçekleşti.
Enflasyon aşaması. Kuantum sıçramasının bir sonucu olarak Evren, uyarılmış bir boşluk durumuna geçti ve madde ve radyasyonun yokluğunda yoğun olarak üstel kanuna göre genişletildi. Bu dönemde Evrenin uzayı ve zamanı yaratıldı. 10 -34 saniye süren şişme aşaması sırasında, Evren, hayal edilemeyecek kadar küçük kuantum boyutlarından (10 -33) hayal edilemeyecek kadar büyük (10 1000000) cm'ye kadar şişti; bu, gözlemlenebilir Evrenin boyutundan kat kat daha büyük bir değerdir - 10 28 cm Evrenin tüm bu başlangıç döneminde madde yoktu, radyasyon yoktu.
Şişme aşamasından foton aşamasına geçiş. Sahte vakum durumu parçalandı, açığa çıkan enerji, ağır parçacıkların ve antipartiküllerin doğuşuna gitti; bunlar, yok olduktan sonra, alanı aydınlatan güçlü bir radyasyon (ışık) parıltısı verdi.
Maddenin radyasyondan ayrılma aşaması: İmha sonrası kalan madde radyasyona karşı şeffaf hale geldi, madde ile radyasyon arasındaki temas ortadan kalktı. Maddeden ayrılan radyasyon, modern kalıntı arka planı Evrenin oluşumunun başlangıcındaki patlamadan sonra ortaya çıkan ilk radyasyondan kalan bir olgudur. İÇİNDE Daha fazla gelişme Evren en basit homojen durumdan giderek daha fazlasının yaratılmasına doğru ilerliyordu. karmaşık yapılar– atomlar (başlangıçta hidrojen atomları), galaksiler, yıldızlar, gezegenler, yaşamın yaratılışı, yaşamın ortaya çıkışı ve yaratılışın tacı olarak insan için gerekli olanlar da dahil olmak üzere yıldızların bağırsaklarındaki ağır elementlerin sentezi.
Şişme modelinde ve Büyük Patlama modelinde Evrenin evrim aşamaları arasındaki fark Bu sadece yaklaşık 10-30 saniyelik başlangıç aşaması için geçerlidir, o zaman bu modeller arasında temel bir fark yoktur. Kozmik evrim mekanizmalarının açıklanmasında farklılıklar ideolojik tutumlarla ilişkili .
Bunlardan ilki, Evrenin varlığının başlangıcı ve sonu sorunuydu. tanınması, zaman ve mekanın sonsuzluğu, yaratılmaması ve yok edilemezliği vb. hakkındaki materyalist ifadelerle çelişiyordu.
1965'te Amerikalı teorik fizikçiler Penrose ve S. Hawking, evrenin genişleyen herhangi bir modelinde mutlaka bir tekilliğin olması gerektiğini söyleyen bir teoremi kanıtladılar - geçmişte zaman çizgilerinde bir kırılma, bu da zamanın başlangıcı olarak anlaşılabilir. . Aynı şey, genişlemenin yerini sıkıştırmanın aldığı durum için de geçerlidir - o zaman gelecekte zaman çizgilerinde bir kırılma olacaktır - zamanın sonu. Dahası, sıkıştırmanın başladığı nokta, zamanın sonu olarak yorumlanır - içine sadece galaksilerin değil, aynı zamanda Evrenin tüm geçmişinin "olaylarının" da aktığı Büyük Drenaj.
İkinci problem ise dünyanın yoktan yaratılmasıyla ilgilidir. A.A. Friedman, uzayın genişlemeye başladığı anı sıfır hacimle matematiksel olarak çıkarsıyor ve 1923'te yayınlanan “Uzay ve Zaman Olarak Dünya” adlı popüler kitabında “dünyayı yoktan yaratma” ihtimalinden bahsediyor. ” 80'li yıllarda Amerikalı fizikçi A. Gut ve her şeyin yoktan ortaya çıkması sorununu çözmeye yönelik bir girişimde bulunuldu. Sovyet fizikçisi A. Linde. Evrenin korunan enerjisi yerçekimsel ve yerçekimsel olmayan kısımlara bölünmüştür. farklı işaretler. Ve sonra Evrenin toplam enerjisi sıfıra eşit olacaktır.
Bilim adamlarının karşılaştığı en büyük zorluk, kozmik evrimin nedenlerini açıklamakta ortaya çıkıyor. Evrenin evrimini açıklayan iki ana kavram vardır: öz-örgütlenme kavramı ve yaratılışçılık kavramı.
Kendi kendini organize etme kavramına göre maddi Evren tek gerçekliktir ve onun dışında başka bir gerçeklik yoktur. Bu durumda evrim şu şekilde anlatılmaktadır: Sistemlerin giderek karmaşıklaşan yapıların oluşması yönünde kendiliğinden bir sıralaması vardır. Dinamik kaos düzen yaratır. Kozmik evrimin bir hedefi yoktur.
Yaratılışçılık yani yaratılış kavramı çerçevesinde, Evrenin evrimi daha çok gerçeklik tarafından belirlenen bir programın uygulanmasıyla ilişkilidir. yüksek sipariş maddi dünyadan daha Yaratılışçılığın savunucuları, basit sistemlerden daha karmaşık ve bilgi yoğun sistemlere doğru yönlendirilmiş bir gelişimin varlığına dikkat çekiyor; bu süreçte yaşamın ve insanın ortaya çıkması için koşullar yaratıldı. İçinde yaşadığımız Evrenin varlığı, temel fiziksel sabitlerin sayısal değerlerine bağlıdır - Planck sabiti sabit yerçekimi vb. Sayısal değerler Bu sabitler Evrenin temel özelliklerini, atomların, gezegenlerin, yıldızların boyutlarını, maddenin yoğunluğunu ve Evrenin ömrünü belirler. Bundan şu sonuca varılmaktadır: fiziksel yapı Evren yaşamın ortaya çıkışına programlanmış ve yönlendirilmiştir. Nihai hedef kozmik evrim - Yaratıcının planlarına uygun olarak insanın Evrende ortaya çıkışı.
Çözülmemiş bir diğer sorun da Evrenin gelecekteki kaderidir. Sonsuza kadar genişlemeye devam mı edecek yoksa bir süre sonra bu süreç tersine dönüp sıkıştırma aşaması mı başlayacak? Bu senaryolar arasında seçim, Evrendeki toplam madde kütlesine (veya ortalama yoğunluğuna) ilişkin henüz yeterli olmayan veriler varsa yapılabilir.
Evrendeki enerji yoğunluğu düşükse sonsuza kadar genişleyecek ve yavaş yavaş soğuyacaktır. Enerji yoğunluğu belirli bir değerden büyükse kritik değer, daha sonra genişletme aşamasının yerini sıkıştırma aşaması alacaktır. Evren küçülecek ve ısınacak.
Enflasyon modeli enerji yoğunluğunun kritik olması gerektiğini öngördü. Ancak 1998'den önce yapılan astrofiziksel gözlemler, enerji yoğunluğunun kritik olanın yaklaşık %30'u olduğunu gösteriyordu. Ancak son onyıllardaki keşifler kayıp enerjiyi “bulmayı” mümkün kıldı. Vakumun pozitif enerjiye sahip olduğu kanıtlanmıştır (buna denir) karanlık enerji) ve uzayda eşit olarak dağılmıştır (bu da vakumda "görünmez" parçacıkların olmadığını bir kez daha kanıtlamaktadır).
Bugün, Evrenin geleceği hakkındaki soruyu yanıtlamak için çok daha fazla seçenek var ve bunlar, gizli enerjiyi açıklayan hangi teorinin doğru olduğuna önemli ölçüde bağlı. Ancak torunlarımızın göreceğini kesin olarak söyleyebiliriz. Dünya senden ve benden tamamen farklı.
Evrende gördüğümüz nesnelerin yanı sıra başka nesnelerin de olduğuna dair çok makul şüpheler var. büyük miktar gizli ama aynı zamanda kütlesi var ve bu "karanlık kütle" görünür olandan 10 kat veya daha fazla olabilir.
Kısaca Evrenin özellikleri bu şekilde sunulabilir.
Kısa özgeçmiş Evren
Yaş: 13,7 milyar yıl
Evrenin gözlemlenebilir kısmının boyutu:
13,7 milyar ışıkyılı, yaklaşık 10 28 cm
Maddenin ortalama yoğunluğu: 10 -29 gr/cm3
Ağırlık: 10 50 tondan fazla
Doğumdaki ağırlık:
Big Bang teorisine göre sonsuz
enflasyon teorisine göre - bir miligramdan az
Evrenin Sıcaklığı:
patlama anında – 10 27 K
modern – 2,7 bin
|
|
7. KARAR
Kozmik radyasyon ve bunun çevre üzerindeki etkisi hakkında bilgi toplayarak, dünyadaki her şeyin birbirine bağlı olduğuna, her şeyin aktığına ve değiştiğine ve Evrenin oluşumundan başlayarak uzak geçmişin yankılarını sürekli hissettiğimize ikna oldum.
Diğer galaksilerden bize ulaşan parçacıklar, uzak dünyalara dair bilgileri de yanlarında taşıyor. Bu "uzaylı uzaylılar" gezegenimizdeki doğa ve biyolojik süreçler üzerinde önemli bir etkiye sahip olma yeteneğine sahiptir.
Uzayda her şey farklıdır: Dünya ve gökyüzü, gün batımları ve gün doğumları, sıcaklık ve basınç, hızlar ve mesafeler. Çoğu bizim için anlaşılmaz görünüyor.
Uzay henüz dostumuz değil. İnsanın karşısına uzaylı ve düşman bir güç olarak çıkar ve yörüngeye giren her astronotun onunla savaşmaya hazır olması gerekir. Bu çok zordur ve kişi her zaman galip gelmez. Ancak zafer ne kadar pahalıysa o kadar değerlidir.
Uzayın etkisini değerlendirmek oldukça zordur; bir yandan yaşamın ortaya çıkmasına ve nihayetinde insanın kendisini yaratmasına yol açmış, diğer yandan da kendimizi buna karşı savunmak zorunda kalmışızdır. Bu durumda bir uzlaşma bulmak ve mevcut kırılgan dengeyi bozmamaya çalışmak elbette gerekli.
Dünya'yı uzaydan ilk kez gören Yuri Gagarin, "Ne kadar küçük!" Bu sözleri hatırlamalı ve gezegenimize tüm gücümüzle sahip çıkmalıyız. Sonuçta uzaya ancak Dünya'dan çıkabiliyoruz.
8. KAYNAKÇA.
1. Buldakov L.A., Kalistratova V.S. Radyoaktif Radyasyon ve Sağlık, 2003.
2. Levitan E.P. Astronomi. – M.: Eğitim, 1994.
3. Parker Yu. Uzay yolcuları nasıl korunur? - 2006, Sayı 6.
4. Prigozhin I.N. Evrenin geçmişi ve geleceği. – M.: Bilgi, 1986.
5. Hawking S. Büyük patlamadan kara deliklere kadar zamanın kısa tarihi. – St. Petersburg: Amfora, 2001.
6. Çocuklar için ansiklopedi. Kozmonotik. – M.: “Avanta+”, 2004.
7.http://www. rol. ru/ news/ misc/ spacenews/ 00/12/25. htm
8.http://www. büyükanne. ru/Toplum/Bilim/m. 67908.html
Rus filozof N.F. Fedorov (1828 - 1903), insanların tüm uzayı keşfetme yolunun insanlığın gelişimi için stratejik bir yol olarak karşı karşıya olduğunu ilk ilan eden kişiydi. Karşılıklı sürtüşmelerle boşa harcanan veya önemsiz şeyler için harcanan insanlığın tüm manevi enerjisini, tüm güçlerini ancak bu kadar geniş bir alanın kendine çekebileceğine dikkat çekti. ... Sanayinin yeniden yönlendirilmesi hakkındaki fikri ve bilimsel potansiyel Derin uzay da dahil olmak üzere uzayın araştırılması ve geliştirilmesine yönelik askeri-endüstriyel kompleks, dünyadaki askeri tehlikeyi radikal bir şekilde azaltabilir. Bunun pratikte gerçekleşmesi için öncelikle küresel kararları veren insanların zihinlerinde gerçekleşmesi gerekiyor. ...
Uzay araştırmalarına giden yolda çeşitli zorluklar ortaya çıkıyor. Öne çıktığı iddia edilen asıl engelin radyasyon sorunu olduğu, konuyla ilgili yayınların listesi şöyle:
29.01.2004, “Trud” gazetesi, “Yörüngede ışınlama”;
("Ve işte üzücü istatistikler. Uçan 98 kozmonotumuzdan 18'i artık hayatta değil, yani her beşte biri. Bunlardan dördü Dünya'ya döndüklerinde öldü, Gagarin ise bir uçak kazasında. Dördü kanserden öldü (Anatoly Levchenko 47 yaşındaydı, Vladimir Vasyutin - 50...).")
2. Curiosity gezgininin Mars'a yaptığı 254 günlük uçuş sırasında radyasyon dozu 1 Sv'den fazlaydı; ortalama 4 mSv/gün'den fazla.
3. Astronotlar Dünya çevresinde uçarken radyasyon dozu 0,3 ile 0,8 mSv/gün arasında değişmektedir ()
4. Radyasyonun keşfinden, bilimsel olarak incelenmesinden ve endüstri tarafından pratik kitlesel geliştirilmesinden bu yana, radyasyonun insan vücudu üzerindeki etkileri de dahil olmak üzere çok büyük bir miktar birikmiştir.
Bir astronotun hastalığını uzay radyasyonuna maruz kalmayla ilişkilendirmek için, uzaya uçan astronotların görülme sıklığını, kontrol grubundaki uzayda bulunmamış astronotların görülme sıklığıyla karşılaştırmak gerekir.
5. Uzay İnternet ansiklopedisi www.astronaut.ru, uzaya uçan kozmonotlar, astronotlar ve taikonotların yanı sıra uçuşlar için seçilen ancak uzaya uçmayan adaylar hakkında tüm bilgileri içerir.
Bu verileri kullanarak SSCB/Rusya için kişisel baskınlar, doğum ve ölüm tarihleri, ölüm nedenleri vb. içeren bir özet tablo derledim.
Özetlenen veriler tabloda sunulmaktadır:
| Veritabanında
uzay ansiklopediler, İnsan |
Onlar yaşıyor
İnsan |
Ölü
tüm nedenlerden dolayı İnsan |
Ölü
kanserden, İnsan |
|
| Uzaya uçtuk | 116
,
onlardan 28 - 15 güne kadar uçuş süresi ile, 45 - uçuş süresi 16 ila 200 gün arasında, 43 - uçuş süresi 201 ila 802 gün arasında |
87
(ortalama yaş - 61 yıl) onlardan |
29
(25%) ortalama yaş - 61 yıl |
7
(6%), onlardan 3 - 1-2 günlük uçuş süresiyle, 3 - uçuş süresi 16-81 gün olan 1 - 269 günlük uçuş süresiyle |
| Uzaya uçmadı | 158 | 101
(ortalama yaş - 63 yıl) onlardan |
57
(36%)
ortalama yaş - 59 yıl |
11 (7%) |
Uzaya uçan insan grubu ile uzaya uçan insan grubu arasında anlamlı ve belirgin bir fark yoktur. kontrol grubu algılanmadı.
SSCB/Rusya'da en az bir kez uzaya uçan 116 kişiden 67'sinin bireysel uzay uçuş süresi 100 günden fazla (maksimum 803 gün) oldu, bunlardan 3'ü 64, 68 ve 69 yaşlarında öldü. Ölenlerden biri kanser hastasıydı. Geri kalanlar, ortalama günlük doz 0,55 mSv olan dozlarla (210 - 440 mSv) maksimum uçuş saatine (382 ila 802 gün) sahip 20 kozmonot da dahil olmak üzere Kasım 2013 itibarıyla hayattadır. Bu, uzun vadeli uzay uçuşlarının radyasyon güvenliğini doğrulamaktadır.
6. Arttırılmış doz alan kişilerin sağlığına ilişkin başka birçok veri de mevcut radyasyona maruz kalma SSCB'de nükleer endüstrinin yaratıldığı yıllarda. Böylece, “PA Mayak'ta”: “1950-1952'de. dış gama doz oranları (teknolojik cihazların yakınındaki radyasyon 15-180 mR/saat'e ulaştı. Gözlemlenen 600 tesis çalışanı için yıllık dış radyasyon dozu 1,4-1,9 Sv/yıl idi. Bazı durumlarda, maksimum yıllık dış radyasyon dozu 7-'ye ulaştı) 8 Sv/yıl...
Kronik radyasyon hastalığına yakalanan 2.300 işçiden 40-50 yıllık gözlem sonrasında 1.200 kişi ortalama 75 yaşında ve ortalama toplam 2,6 Gy dozla hayatta kalıyor. Ve 1.100 ölümden (ortalama doz 3,1 Gy), ölüm nedenleri yapısında kötü huylu tümörlerin oranında gözle görülür bir artış oldu, ancak ortalama yaşları 65'ti."
“Nükleer mirasın sorunları ve bunları çözmenin yolları.” — E.V.'nin genel editörlüğünde. Evstratova, A.M. Agapova, N.P. Laverova, Los Angeles Bolşova, I.I. Linge. — 2012 — 356 s. - T1. (indirmek)
7. “...1945'te Hiroşima ve Nagazaki'ye atılan atom bombalarından sağ kurtulan yaklaşık 100.000 kişiyi kapsayan kapsamlı araştırma, kanserin bu nüfus grubundaki artan ölüm oranının şu ana kadar tek nedeni olduğunu göstermiştir.
“Ancak aynı zamanda radyasyonun etkisi altında kanserin gelişmesi spesifik değildir; diğer doğal veya insan yapımı faktörlerden de kaynaklanabilir (sigara içmek, hava, su kirliliği, kimyasal içeren ürünler vb.). . Radyasyon yalnızca onsuz var olan riski artırır. Örneğin Rus doktorlar, yetersiz beslenmenin kanser gelişimine katkısının %35, sigara içmenin ise %31 olduğuna inanıyor. Ve ciddi maruziyet durumunda bile radyasyonun katkısı %10'dan fazla değildir."() 
(kaynak: “Tasfiye memurları. Çernobil'in radyolojik sonuçları”, V. Ivanov, Moskova, 2010 (indir)
8. “Modern tıpta radyoterapi, kanseri tedavi etmenin üç temel yönteminden biridir (diğer ikisi kemoterapi ve geleneksel cerrahidir). Aynı zamanda yan etkilerin ciddiyetine bağlı olarak radyasyon tedavisinin tolere edilmesi çok daha kolaydır. Özellikle ciddi vakalarda, hastalar çok yüksek bir toplam doz alabilirler - 6 griye kadar (yaklaşık 7-8 grilik bir dozun öldürücü olmasına rağmen!). Ancak bu kadar büyük bir dozda bile hasta iyileştiğinde çoğu kez normale döner. tüm hayat sağlıklı kişi- Radyasyon tedavisi kliniklerinin eski hastalarından doğan çocuklarda bile radyasyona bağlı herhangi bir konjenital genetik anormallik belirtisi görülmemektedir.
Gerçekleri dikkatlice düşünür ve tartarsanız, radyofobi gibi bir fenomen ortaya çıkar. İrrasyonel korku radyasyonun ve onunla bağlantılı her şeyin önünde tamamen mantıksız hale gelir. Aslında: insanlar, dozimetre ekranı doğal arka planın en az iki katını gösterdiğinde korkunç bir şey olduğuna inanırlar ve aynı zamanda arka planın on kat veya daha fazla olabileceği sağlıklarını iyileştirmek için radon kaynaklarına gitmekten mutlu olurlar. . Yüksek dozda iyonlaştırıcı radyasyon, ölümcül hastalıkları olan hastaları tedavi eder - ve aynı zamanda, kazara radyasyon alanına maruz kalan bir kişi, sağlığındaki bozulmayı (eğer böyle bir bozulma meydana gelirse) açıkça radyasyonun etkilerine bağlar." ("Tıpta Radyasyon", Yu.S. Koryakovsky, A.A. Akatov, Moskova, 2009)
Ölüm istatistikleri Avrupa'da her üç kişiden birinin hastalıktan öldüğünü gösteriyor Çeşitli türler kanser hastalıkları.
Kötü huylu tümörleri tedavi etmenin ana yöntemlerinden biri, kanser hastalarının yaklaşık %70'i için gerekli olan radyasyon tedavisidir; Rusya'da ise ihtiyacı olanların yalnızca %25'i bu tedaviyi almaktadır. ()
Birikmiş tüm verilere dayanarak şunu rahatlıkla söyleyebiliriz: Uzay araştırmaları sırasında radyasyon sorunu fazlasıyla abartılıyor ve uzay araştırmalarına giden yol insanlığa açık.
Not: Makale şurada yayınlandı: profesyonel dergi"Atom Stratejisi", daha önce de derginin internet sitesinde yer alan bir dizi uzman tarafından değerlendirilmişti. İşte orada alınan en bilgilendirici yorum: " Kozmik radyasyon nedir? Bu Güneş + Galaktik radyasyondur. Solar olan, özellikle güneş aktivitesi sırasında Galaktik olandan kat kat daha yoğundur. Ana dozu belirleyen şey budur. Bileşeni ve enerji bileşimi protonlardan (%90) oluşur ve geri kalanı daha az önemlidir (elektr., gama,...). Protonların ana fraksiyonunun enerjisi keV'den 80-90 MeV'ye kadardır. (Ayrıca yüksek enerjili bir kuyruk da vardır, ancak bu zaten yüzde birin çok küçük bir kısmıdır.) 80 MeV'lik bir protonun aralığı ~7 (g/cm^2) veya yaklaşık 2,5 cm alüminyumdur. Onlar. bir uzay aracının 2,5-3 cm kalınlığındaki duvarında tamamen emilirler. Protonlar üretilse de nükleer reaksiyonlar alüminyum nötron üretir ancak üretim verimliliği düşüktür. Bu nedenle, gemi derisinin arkasındaki doz oranı oldukça yüksektir (belirtilen enerjilerdeki protonlar için akı-doz dönüşüm katsayısı çok büyük olduğundan). Ve iç seviye, Dünya'dakinden daha yüksek olmasına rağmen oldukça kabul edilebilir. Düşünceli ve titiz bir okuyucu hemen alaycı bir şekilde şu soruyu soracaktır: Peki ya uçakta? Sonuçta oradaki doz oranı Dünya'dakinden çok daha yüksek. Cevap doğru. Açıklama basit. Yüksek enerjili güneş ve galaktik protonlar ve çekirdekler, atmosferin çekirdekleri ile etkileşime girer (çoklu hadron üretimi reaksiyonları), bir hadron kaskadına (duş) neden olur. Bu nedenle atmosferdeki iyonlaştırıcı parçacıkların akı yoğunluğunun irtifa dağılımı maksimumdur. Elektron-foton duşunda da durum aynı. Hadron ve e-g sağanakları gelişerek atmosferde söndürülür. Atmosferin kalınlığı ~80-100 gr/cm^2'dir (200 cm betona veya 50 cm demire eşdeğerdir.) Ve astarda iyi bir duş oluşturacak kadar madde yoktur. Görünen paradoks buradan kaynaklanıyor; geminin koruması ne kadar kalın olursa, içerideki doz oranı da o kadar yüksek olur. Bu nedenle ince koruma, kalın korumadan daha iyidir. Ancak! 2-3 cm koruma gereklidir (protonlardan gelen dozu büyüklük sırasına göre azaltır). Şimdi sayılara geçelim. Mars'ta Curiosity dozimetresi neredeyse bir yılda yaklaşık 1 Sv biriktirdi. Dozun oldukça yüksek olmasının nedeni dozimetrenin yukarıda bahsettiğimiz ince koruyucu ekrana sahip olmamasıydı. Ama yine de 1 Sv çok mu yoksa az mı? Ölümcül mü? Birkaç tasfiye memuru arkadaşımın her biri yaklaşık 100 R kazandı (tabii ki gama ve hadron açısından - 1 Sv civarında). Senden ve benden daha iyi hissediyorlar. Devre dışı değil. Düzenleyici belgelere göre resmi yaklaşım. - İzinle bölgesel organlar devlet sıhhi denetimi, yılda 0,2 Sv'lik planlanan dozu alabilirsiniz. (Yani 1 Sv ile karşılaştırılabilir). Ve acil müdahale gerektiren tahmini radyasyon seviyesi tüm vücut için 1 Gy'dir (bu, emilen dozdur, eşdeğer dozda yaklaşık olarak 1 Sv'ye eşittir.) Ve akciğerler için - 6 Gy. Onlar. 1 Sv'den daha az tüm vücut dozu alan ve herhangi bir müdahale gerektirmeyenler için. Yani o kadar da korkutucu değil. Ancak elbette bu tür dozları almamak daha iyidir. "
Kozmik radyasyona karşı mücadelede bilim adamlarının Mars'ı nasıl keşfedeceklerini anlatan bir çizgi roman.
Astronotları radyasyondan korumak için ilaç tedavisi, genetik mühendisliği ve hazırda bekletme teknolojisi dahil olmak üzere gelecekteki araştırmalar için çeşitli yolları inceliyor. Yazarlar ayrıca radyasyonun ve yaşlanmanın vücudu benzer şekillerde öldürdüğünü belirtiyor ve biriyle mücadele yollarının diğerine karşı da işe yarayabileceğini öne sürüyorlar. Başlığında mücadele sloganı bulunan bir makale: Yaşasın radyodirenç! ("Yaşasın Radyasyon Direnci!") Oncotarget dergisinde yayınlandı.
“Uzay araştırmalarının rönesansı muhtemelen Mars'a ve derin uzaya ilk insanlı misyonlara yol açacak. Ancak artan kozmik radyasyon koşullarında hayatta kalabilmek için insanların radyasyona karşı daha dirençli olmaları gerekecek. dış faktörler. Bu makalede, gelişmiş radyo direnci, stres direnci ve yaşlanma direnci elde etmek için bir metodoloji öneriyoruz. Strateji üzerinde çalışırken Rusya'nın yanı sıra NASA, Avrupa Uzay Ajansı, Kanada Radyasyon Merkezi ve dünya çapında 25'ten fazla merkezden önde gelen bilim insanlarını bir araya getirdik. MIPT'de doçent olan Alexander Zhavoronkov, radyo-direnç teknolojilerinin Dünya'da da yararlı olacağını, özellikle de “yan etkinin” sağlıklı uzun ömür olması halinde” yorumunu yapıyor.
. " alt="Radyasyonun insanlığın uzayı fethetmesini ve Mars'ı kolonileştirmesini engellememesini sağlayacağız. Bilim adamları sayesinde Kızıl Gezegene uçacağız ve orada disko ve barbekü yapacağız . " src="/sites/default/files/images_custom/2018/03/mars7.png">!}
Radyasyonun insanlığın uzayı fethetmesini ve Mars'ı kolonileştirmesini engellememesini sağlayacağız. Bilim adamları sayesinde Kızıl Gezegene uçacağız ve orada disko ve barbekü yapacağız .
Uzay insana karşı
"İÇİNDE kozmik ölçek Gezegenimiz kozmik radyasyondan iyi korunan küçük bir gemidir. Dünyanın manyetik alanı güneş ve galaktik yüklü parçacıkları saptırarak gezegenin yüzeyindeki radyasyon seviyesini önemli ölçüde azaltır. Uzun mesafeli uzay uçuşları ve çok zayıf manyetik alanlara sahip gezegenlerin (örneğin Mars) kolonizasyonu sırasında böyle bir koruma olmayacak ve astronotlar ve kolonistler sürekli olarak muazzam enerjiye sahip yüklü parçacık akışlarına maruz kalacaklar. Aslında insanlığın kozmik geleceği, bu sorunu nasıl aşacağımıza bağlı” diyor Rusya Bilimler Akademisi profesörü A. I. Burnazyan'ın adını taşıyan Federal Tıbbi Biyofizik Merkezi deneysel radyobiyoloji ve radyasyon tıbbı bölüm başkanı Andreyan Osipov, MIPT'de Yenilikçi İlaçların Geliştirilmesi Laboratuvarı çalışanı.
İnsan uzayın tehlikelerine karşı savunmasızdır: güneş radyasyonu, galaktik kozmik ışınlar, manyetik alanlar, Mars'ın radyoaktif ortamı, radyasyon kemeri Dünya, mikro yerçekimi (ağırlıksızlık).
İnsanlık ciddi şekilde gözünü Mars'ta koloni kurmaya dikti; SpaceX, insanları Kızıl Gezegene 2024 gibi erken bir tarihte teslim etmeyi vaat ediyor, ancak bazı önemli sorunlar hâlâ çözülmedi. Bu nedenle astronotlar için temel sağlık tehlikelerinden biri kozmik radyasyondur. İyonlaştırıcı radyasyon biyolojik moleküllere, özellikle de DNA'ya zarar verir ve bu da çeşitli bozukluklara yol açar: gergin sistem, kardiyovasküler sistem ve esas olarak kanser. Bilim insanları güçlerini birleştirmeyi öneriyor ve son başarılar Biyoteknoloji, insanın radyo direncini artırarak derin uzayın enginliğini fethedebilmesini ve diğer gezegenleri kolonileştirebilmesini sağlıyor.
İnsan savunması
Vücudun kendisini DNA hasarından koruma ve onarma yolları vardır. DNA'mız sürekli olarak doğal radyasyona maruz kalmaktadır. aktif formlar Normal hücresel solunum sırasında oluşan oksijen (ROS). Ancak DNA onarıldığında, özellikle ciddi hasar durumlarında hatalar meydana gelebilir. DNA hasarının birikmesi yaşlanmanın ana nedenlerinden biri olarak kabul edilir, dolayısıyla radyasyon ve yaşlanma insanlığın benzer düşmanlarıdır. Ancak hücreler radyasyona uyum sağlayabilir. Küçük bir radyasyon dozunun zarar vermemekle kalmayıp aynı zamanda hücreleri daha yüksek dozlarla yüzleşmeye hazırladığı da gösterilmiştir. Şu anda uluslararası radyasyondan korunma standartları bunu dikkate almamaktadır. Son araştırmalar, belirli bir radyasyon eşiğinin bulunduğunu ve bu eşiğin altında "eğitimde zor, savaşta kolay" ilkesinin geçerli olduğunu ileri sürüyor. Makalenin yazarları, radyo uyarlanabilirlik mekanizmalarını hizmete almak için çalışmanın gerekli olduğuna inanıyor.
Radyorezistansı arttırmanın yolları: 1) gen terapisi, multipleks genetik mühendisliği, deneysel evrim; 2) biyobankacılık, rejeneratif teknolojiler, doku ve organ mühendisliği, uyarılmış hücre yenilenmesi, hücre terapisi; 3) radyo koruyucular, gero koruyucular, antioksidanlar; 4) hazırda bekletme; 5) döteryumlanmış organik bileşenler; 6) radyasyona dirençli kişilerin tıbbi seçimi.
MIPT Yaşam Süresi ve Yaşlanma Genetiği Laboratuvarı Başkanı, Rusya Bilimler Akademisi Sorumlu Üyesi, Biyolojik Bilimler Doktoru Alexei Moskalev şöyle açıklıyor: "Küçük dozların etkileri üzerine uzun vadeli araştırmamız iyonlaştırıcı radyasyon Model hayvanların ömrü üzerinde yapılan araştırmalar, küçük zarar verici etkilerin kendi etkilerini tetikleyebileceğini gösterdi. koruyucu sistemler hücreler ve vücut (DNA onarımı, ısı şoku proteinleri, cansız hücrelerin uzaklaştırılması, doğuştan gelen bağışıklık). Ancak uzayda insanlar daha geniş ve daha tehlikeli radyasyon dozu aralığıyla karşılaşacak. Geroprotektörlerden oluşan geniş bir veritabanı biriktirdik. Elde edilen bilgiler, birçoğunun aktivasyon mekanizmasına göre çalıştığını göstermektedir. rezerv yetenekleri, stres direncini arttırır. Bu tür bir uyarımın gelecekteki uzay sömürgecilerine yardımcı olması muhtemeldir.”
Astronot Mühendisliği
Üstelik radyo direnci insanlar arasında farklılık gösteriyor: Bazıları radyasyona daha dayanıklı, bazıları ise daha az. Radyasyona dirençli bireylerin tıbbi seçimi, potansiyel adaylardan hücre örnekleri almayı ve bu hücrelerin radyoadaptivitesini kapsamlı bir şekilde analiz etmeyi içerir. Radyasyona en dayanıklı olanlar uzaya uçacak. Ayrıca yüksek seviyedeki bölgelerde yaşayan insanlara yönelik genom çapında çalışmalar yapmak da mümkündür. arkaplan radyasyonu ya da onunla mesleği gereği karşılaşanlar. Gelecekte kansere ve radyasyona bağlı diğer hastalıklara daha az duyarlı olan insanlar arasındaki genomik farklılıklar izole edilebilecek ve modern yöntemler kullanılarak astronotlara "aşılanacak" genetik mühendisliği genom düzenleme gibi.
Radyo direncini artırmak için genlerin eklenmesi gereken çeşitli seçenekler vardır. Birincisi, antioksidan genler, hücrelerin radyasyonun ürettiği reaktif oksijen türlerinden korunmasına yardımcı olacaktır. Çeşitli deney grupları bu tür transgenleri kullanarak radyasyona duyarlılığı azaltmayı zaten başarıyla denedi. Ancak bu yöntem sizi doğrudan radyasyona maruz kalmaktan değil, yalnızca dolaylı maruziyetten kurtaracaktır.
DNA onarımından sorumlu proteinlere ait genleri tanıtabilirsiniz. Bu tür deneyler zaten yapıldı - bazı genler gerçekten yardımcı oldu ve bazıları genomik istikrarsızlığın artmasına neden oldu, bu nedenle bu alan yeni araştırmaları bekliyor.
Daha umut verici bir yöntem, radyokoruyucu transgenlerin kullanılmasıdır. Birçok organizmanın (tardigradlar gibi) yüksek derece Radyo direnci ve bunun arkasında hangi genlerin ve moleküler mekanizmaların olduğunu bulursak, bunlar gen terapisi kullanılarak insanlara aktarılabilir. Tardigradların %50'sini öldürmek için insanlar için ölümcül olanın 1000 katı radyasyon dozuna ihtiyacınız var. Son zamanlarda, bu tür bir dayanıklılık için faktörlerden biri olduğuna inanılan bir protein keşfedildi - sözde hasar bastırıcı Dsup. İnsan hücre dizisiyle yapılan bir deneyde, Dsup geninin eklenmesinin hasarı %40 oranında azalttığı ortaya çıktı. Bu, geni insanları radyasyondan korumak için umut verici bir aday haline getiriyor.
Dövüşçünün İlk Yardım Çantası
Vücudun radyasyona karşı savunmasını artıran ilaçlara "radyo koruyucular" denir. Bugüne kadar FDA onaylı tek bir radyo koruyucu var. Ancak yaşlılık patolojilerinin süreçlerinde yer alan hücrelerdeki ana sinyal yolları aynı zamanda radyasyona verilen tepkilerde de rol oynar. Buna dayanarak, yaşlanma oranını azaltan ve yaşam beklentisini uzatan ilaçlar olan geroprotektörler aynı zamanda radyokoruyucu olarak da görev yapabilir. Geroprotectors.org ve DrugAge veritabanlarına göre 400'den fazla potansiyel geroprotektör bulunmaktadır. Yazarlar mevcut ilaçların gero-koruyucu ve radyo-koruyucu özellikler açısından gözden geçirilmesinin yararlı olacağına inanmaktadır.
İyonlaştırıcı radyasyon ayrıca reaktif oksijen türleri, redoks emiciler veya daha basit bir ifadeyle glutatyon, NAD ve onun öncüsü NMN gibi antioksidanlar yoluyla da etki gösterdiğinden, radyasyonla başa çıkmaya yardımcı olabilir. İkincisi oynuyor gibi görünüyor önemli rol DNA hasarına yanıt olarak kullanılır ve bu nedenle radyasyona ve yaşlanmaya karşı koruma açısından büyük ilgi görmektedir.
Hazırda bekletme modundaki hipernasyon
İlk uzay uçuşlarının başlamasından kısa bir süre sonra Sovyet'in önde gelen tasarımcısı uzay programı Sergei Korolev, Mars'a insanlı uçuş için iddialı bir proje geliştirmeye başladı. Onun fikri, uzun uzay yolculuğu sırasında mürettebatı kış uykusuna yatırmaktı. Hazırda bekletme sırasında vücuttaki tüm işlemler yavaşlar. Hayvanlarla yapılan deneyler, bu durumda aşırı faktörlere karşı direncin arttığını göstermektedir: azalan sıcaklık, öldürücü dozlar radyasyon, aşırı yüklemeler vb. SSCB'de Mars projesi Sergei Korolev'in ölümünden sonra kapatıldı. Ve şu anda Avrupa Uzay Ajansı, astronotların kış uykusuna yatma seçeneğini değerlendiren Mars ve Ay'a uçuşlar için Aurora projesi üzerinde çalışıyor. ESA, uzun süreli otomatik uçuşlar sırasında hazırda bekletme modunun daha fazla güvenlik sağlayacağına inanıyor. Uzayın gelecekteki kolonizasyonu hakkında konuşursak, o zaman "hazır" insanlardan oluşan bir nüfustan ziyade, dondurularak saklanmış bir germ hücresi bankasını taşımak ve radyasyondan korumak daha kolaydır. Ancak bu açıkça yakın gelecekte olmayacak ve belki de o zamana kadar insanların uzaydan korkmamasını sağlayacak kadar radyo koruma yöntemleri yeterince geliştirilecek.
Ağır top
Tüm organik bileşikler karbon-hidrojen bağları (C-H) içerir. Ancak hidrojen yerine hidrojenin daha ağır bir analoğu olan döteryum içeren bileşiklerin sentezlenmesi mümkündür. yüzünden daha büyük kütle Döteryum ile bağların kırılması daha zordur. Ancak vücut hidrojenle çalışacak şekilde tasarlanmıştır, dolayısıyla çok fazla hidrojenin döteryumla değiştirilmesi kötü sonuçlara yol açabilir. Çeşitli organizmalarda döteryumlanmış su eklenmesinin yaşam süresini uzattığı ve kanser önleyici etkilere sahip olduğu gösterilmiştir, ancak diyette %20'den fazla döteryumlanmış su oluşmaya başlar. toksik etki. Makalenin yazarları klinik öncesi araştırmaların yapılması ve bir güvenlik eşiğinin aranması gerektiğine inanıyor.
İlginç bir alternatif, hidrojeni değil karbonu daha ağır bir analogla değiştirmektir. 13C, 12C'den yalnızca %8 daha ağırdır, döteryum ise hidrojenden %100 daha ağırdır; bu tür değişiklikler vücut için daha az kritik olacaktır. Ancak bu yöntem, DNA bazlarını bir arada tutan N-H ve O-H bağlarının kopmasına karşı koruma sağlamayacaktır. Ayrıca 13 C'nin üretimi şu anda oldukça pahalıdır. Bununla birlikte, eğer üretim maliyetleri azaltılabilirse, karbon değişimi, kozmik radyasyona karşı ilave insan koruması sağlayabilir.
"Sorun radyasyon güvenliği katılımcılar uzay görevleri sınıfa çok ait karmaşık problemler tek seferde çözülmesi mümkün olmayan bilim merkezi hatta bütün bir ülke. Bu nedenle, bu sorunu çözmenin yollarına ilişkin vizyonlarını öğrenmek ve pekiştirmek için Rusya'nın ve dünyanın önde gelen merkezlerinden uzmanları bir araya getirmeye karar verdik. Özellikle makalenin Rus yazarları arasında FMBC'den adını taşıyan bilim adamları var. A.I. Burnazyan, Rusya Bilimler Akademisi Biyomedikal Sorunlar Enstitüsü, MIPT ve diğer dünyaca ünlü kurumlar. Proje üzerindeki çalışma sırasında, katılımcıların çoğu birbiriyle ilk kez tanıştı ve şimdi başlattıkları ortak araştırmaya devam etmeyi planlıyorlar," diye bitiriyor proje koordinatörü, radyobiyolog ve hücresel sinyal yollarının analizi grubunun başkanı Ivan Ozerov. Skolkovo girişimi Insilico'da.
Tasarımcı Elena Khavina, MIPT basın servisi
Aşağıda sunulan metin yazarın kişisel görüşü olarak değerlendirilmelidir. HAYIR gizli bilgi(veya ona erişim) sahip değildir. Sunulan her şey, açık kaynaklardan alınan gerçeklere ek olarak biraz sağduyudan (dilerseniz "kanepe analitiği") oluşur.
Bilim kurgu - tüm bu patlayıcılar ve "pew-pew" uzay tek kişilik küçük savaşçılarda - insanlığa Evrenin sıcak protein organizmalarına yönelik yardımseverliğini ciddi şekilde abartmayı öğretti. Bu özellikle bilim kurgu yazarları diğer gezegenlere yapılan seyahatleri anlatırken belirgindir. Ne yazık ki, Dünya'nın manyetik alanının koruması altında olağan birkaç yüz "kames" yerine "gerçek uzayın" keşfi, on yıl önce ortalama bir insana göründüğünden daha zor bir girişim olacak.
İşte asıl amacım şu. Mürettebat içindeki psikolojik iklim ve çatışmalar, insanların Mars'a insanlı uçuşlar düzenlerken karşılaşacağı temel sorunlardan uzaktır.
Dünyanın manyetosferinin ötesine seyahat eden bir kişinin temel sorunu- büyük “P” ile ilgili bir sorun.
Kozmik radyasyon nedir ve neden Dünya'da ondan ölmüyoruz?
Uzaydaki iyonlaştırıcı radyasyon (insanların aslında hakim olduğu birkaç yüz kilometrelik Dünya'ya yakın alanın ötesinde) iki bölümden oluşur.
Güneşten gelen radyasyon. Bu her şeyden önce" güneşli rüzgar» - yıldızdan her yöne sürekli olarak "üflenen" ve gelecekteki uzay yelkenli gemileri için son derece iyi olan bir parçacık akışı, çünkü onların güneş sisteminin ötesine yolculuk için uygun şekilde hızlanmalarına olanak sağlayacaktır. Ancak canlılar için bu rüzgarın büyük kısmı pek kullanışlı değildir. Atmosferin kalın bir tabakası olan iyonosfer (burada yer alan) tarafından sert radyasyondan korunmamız harika bir şey. ozon delikleri) ve ayrıca Dünya'nın güçlü manyetik alanı.
Yıldızımız, aşağı yukarı eşit bir şekilde dağılan rüzgarın yanı sıra, periyodik olarak güneş patlamaları denilen patlamaları da fırlatır. İkincisi, Güneş'ten koronal maddenin püskürmesidir. O kadar ciddiler ki, tekrar ediyorum, en eğlenceli olanın iyi bir şekilde ekrana getirildiği Dünya'da bile zaman zaman insanlar ve teknoloji açısından sorunlara yol açıyorlar.
Yani gezegenin atmosferine ve manyetik alanına sahibiz. Zaten oldukça yakın bir alanda, Dünya'dan on veya iki bin kilometre uzakta, Güneş patlaması(zayıf olanı bile, sadece birkaç Hiroşima) gemiye bindiğinde, en ufak bir hayatta kalma şansı olmadan canlı dolumunu devre dışı bırakması garanti edilir. Bugün teknolojilerin ve malzemelerin mevcut gelişme düzeyinde bunu engelleyecek hiçbir şeyimiz yok. İşte tam da bu nedenle, insanlık aylarca sürecek Mars yolculuğunu bu sorunu kısmen de olsa çözene kadar ertelemek zorunda kalacak. Ayrıca bunu güneşin en sakin olduğu dönemlerde planlamanız ve tüm teknik tanrılara çok dua etmeniz gerekecek.
Kozmik ışınlar. Her yerde bulunan bu kötü şeyler çok büyük miktarda enerji taşıyor (LHC'nin bir parçacığa pompalayabileceğinden daha fazla). Galaksimizin diğer bölgelerinden geliyorlar. Dünya atmosferinin kalkanına giren böyle bir ışın, atomlarıyla etkileşime girer ve düzinelerce daha az enerjik parçacığa ayrılır, bunlar daha az enerjik (ama aynı zamanda tehlikeli) akışlara akar ve sonuç olarak tüm bu ihtişam gezegenin yüzeyine radyasyon yağmuru olarak dökülüyor. Dünyadaki arka plan radyasyonunun yaklaşık %15'i uzaydan gelen ziyaretçilerden geliyor. Deniz seviyesinden ne kadar yüksekte yaşarsanız hayatınız boyunca yakaladığınız doz da o kadar yüksek olur. Ve bu günün her saati gerçekleşir.
Bir okul alıştırması olarak, bir uzay gemisine ve onun "canlı içeriğine" uzayın herhangi bir yerinde böyle bir ışın doğrudan çarparsa ne olacağını hayal etmeye çalışın. Mars'a uçuşun birkaç ay süreceğini, bunun için ağır bir gemi inşa edilmesi gerekeceğini ve yukarıda anlatılan (hatta birden fazla) "temas" olasılığının oldukça yüksek olduğunu hatırlatmama izin verin. Ne yazık ki, canlı bir mürettebatla yapılan uzun uçuşlarda bunu görmezden gelmek kesinlikle imkansızdır.
Başka ne?
Güneş'ten Dünya'ya ulaşan radyasyonun yanı sıra, Güneş radyasyonu Gezegenin manyetosferinin ittiği, içeri girmesine izin vermeyen ve en önemlisi biriken*. Okuyucularla tanışın. Bu, Dünya'nın radyasyon kuşağıdır (ERB). Yurt dışında da adlandırıldığı gibi Van Allen kuşağı olarak da bilinir. Astronotların, sadece birkaç saat içinde ölümcül dozda radyasyon almamak için, dedikleri gibi, "tam hızda" bunun üstesinden gelmeleri gerekecek. Bu kemerle tekrarlanan temas, eğer sağduyunun aksine, astronotları Mars'tan Dünya'ya geri göndermeye karar verirsek, onların işini kolaylıkla bitirebiliriz.
*Van Allen kayışı parçacıklarının önemli bir kısmı zaten bandın içinde tehlikeli hızlara ulaşıyor. Yani bizi sadece dışarıdan gelen radyasyondan korumakla kalmıyor, aynı zamanda biriken bu radyasyonu da artırıyor.
Şu ana kadar uzaydan bahsettik. Ancak Mars'ın (Dünya'nın aksine) neredeyse hiç manyetik alana sahip olmadığını** ve atmosferin ince ve ince olduğunu, dolayısıyla bunlara maruz kalmanın da unutulmaması gerekir. olumsuz faktörler insanlar sadece uçuşta olmayacaklar.
**Tamam, biraz var- güney kutbuna yakın.
Dolayısıyla sonuç. Gelecekteki koloniciler büyük olasılıkla gezegenin yüzeyinde değil ("Mission to Mars" adlı destansı filmde gösterildiği gibi), derinlerde yaşayacaklar. altında.
Ne yapmalıyım?
Her şeyden önce, görünüşe göre, tüm bu sorunların hızlı bir şekilde (bir düzine, iki veya üç yıl içinde) çözüleceği yanılsamasına kapılmayın. Mürettebatın ölümünü önlemek için radyasyon hastalığı ya onu oraya hiç göndermememiz ve akıllı makinelerin yardımıyla uzayı keşfetmemiz gerekecek (bu arada, bu en aptalca karar değil) ya da çok çalışmamız gerekecek çünkü eğer haklıysam, o zaman insanları göndermek Mars'a kalıcı bir koloni kurmanın tek bir ülkenin (hatta ABD'nin, hatta Rusya'nın, hatta Çin'in) önümüzdeki yarım yüzyılda, hatta daha uzun bir süre içinde üstleneceği görev tamamen dayanılmazdır. Böyle bir görev için bir gemi, birkaç ISS'nin inşasına ve tam bakımına eşdeğer bir miktara mal olacaktır (aşağıya bakın).
Ve evet, söylemeyi unuttum: Mars'ın öncüleri elbette “intihar bombacıları” olacak, çünkü onlara önümüzdeki yarım yüzyılda büyük olasılıkla ne bir dönüş yolculuğu, ne de Mars'ta uzun ve rahat bir yaşam sunabileceğiz.
Eski Dünya'nın tüm kaynaklarına ve teknolojilerine sahip olsaydık, Mars'a yapılacak bir görev teorik olarak nasıl görünebilirdi? Aşağıda anlatılanları, gördüklerinizle karşılaştırın. kült film"Marslı".
Mars'a görev. Koşullu gerçekçi versiyon
İlk önce, insanlığın çok çalışması ve güçlü anti-radyasyon korumasına sahip kiklopik boyutlu bir uzay gemisi inşa etmesi gerekecek; bu, Dünya'nın manyetik alanı dışındaki mürettebat üzerindeki cehennem radyasyon yükünü kısmen telafi edebilir ve az çok yaşayan kolonistlerin Mars'a teslim edilmesini sağlayabilir - Tek Yön.
Böyle bir gemi neye benzeyebilir?
Bu, onlarca (veya daha iyisi yüzlerce) metre çapında, kendi donanımıyla donatılmış devasa bir devdir. manyetik alan(süper iletken elektromıknatıslar) ve bunu sürdürmek için enerji kaynakları ( nükleer reaktörler). Yapının devasa boyutları, onu içeriden radyasyon emici malzemelerle doldurmayı mümkün kılar (örneğin, kurşunlu köpük plastik veya basit veya "ağır" su içeren kapalı kaplar olabilir), bunların yörüngeye taşınması gerekecektir. onlarca yıldır (!) ve nispeten küçük bir yaşam destek kapsülünün etrafına monte ediliyor, daha sonra astronotları oraya yerleştireceğiz.
Boyutu ve yüksek maliyetinin yanı sıra, Mars gemisi son derece güvenilir olmalı ve en önemlisi kontrol açısından tamamen özerk olmalıdır. Mürettebatı canlı olarak teslim etmek için yapılacak en güvenli şey onları yapay komaya koymak ve metabolik süreçleri yavaşlatmak için biraz (sadece birkaç derece) soğutmak olacaktır. Bu durumda insanlar a) radyasyona karşı daha az duyarlı olacaklar, b) işgal edecekler daha az alan ve onları aynı radyasyondan korumak daha ucuzdur.
Açıkçası, gemiye ek olarak, gemiyi Mars yörüngesine güvenle ulaştırabilecek, kolonicileri bu süreçte kendisine veya kargoya zarar vermeden yüzeyine boşaltabilecek ve ardından insanların katılımı olmadan geri gönderebilecek yapay zekaya ihtiyacımız var. astronotlar bilince (zaten Mars'ta). Henüz bu tür teknolojilere sahip değiliz, ancak böyle bir yapay zekanın ve en önemlisi açıklanan gemiyi inşa etmek için gereken siyasi ve ekonomik kaynakların, örneğin yüzyılın ortalarına doğru ülkemizde ortaya çıkacağına dair bazı umutlar var.
İyi haber şu ki Mars'taki koloniciler için "feribot" yeniden kullanılabilir. Dünya ile nihai varış noktası arasında bir mekik gibi seyahat etmek zorunda kalacak ve "doğal nedenlerden" ayrılan insanların yerini almak üzere koloniye "canlı kargo" gönderileri ulaştırmak zorunda kalacak. "Cansız" kargo (yiyecek, su, hava ve ekipman) teslim etmek için radyasyondan korunmaya özellikle ihtiyaç yoktur, bu nedenle bir Mars kamyonuna süper gemi yapılmasına gerek yoktur. Yalnızca kolonicilerin ve muhtemelen bitki tohumlarının/genç çiftlik hayvanlarının teslimatı için gereklidir.
İkincisi, 6-12 kişilik bir mürettebat için 12-15 yıl boyunca (tüm mücbir sebepler dikkate alınarak) Mars'a ekipman ve su, yiyecek ve oksijen malzemelerinin önceden gönderilmesi gerekmektedir. Bu başlı başına önemsiz bir sorundur, ancak bunu çözmek için kaynaklarımızın sınırlı olmadığını varsayalım. Dünyadaki savaşların ve siyasi çalkantıların azaldığını ve tüm gezegenin Mars misyonu için uyum içinde çalıştığını varsayalım.
Mars'a fırlatılan ekipman, tahmin edebileceğiniz gibi, yapay zekaya sahip, kompakt nükleer reaktörlerle çalışan, tamamen otonom bir robot. On ila bir buçuk yıl boyunca metodik olarak önce kızıl gezegenin yüzeyinin altına derin bir tünel kazmaları gerekecek. Daha sonra - birkaç yıl içinde - yaşam destek birimlerinin ve gelecekteki bir keşif gezisi için malzemelerin sürüklenmesi gereken küçük bir tünel ağı ve ardından tüm bunlar, özerk bir Mars altı köyünde hava geçirmez bir şekilde bir araya getirilecek.
Metro benzeri bir konut iki nedenden dolayı en uygun çözüm gibi görünüyor. Birincisi, astronotları halihazırda Mars'ta bulunan kozmik ışınlardan koruyor. İkincisi, gezegenin yüzeyinin kalan “marsotermal” aktivitesi nedeniyle dışarısı bir veya iki derece daha sıcak. Bu, sömürgecilere hem enerji tasarrufu sağlamak hem de kendi dışkılarında patates yetiştirmek açısından faydalı olacaktır.
Açıklığa kavuşturalım önemli nokta: Gezegende hala manyetik alanın kaldığı güney yarımkürede bir koloni inşa etmeniz gerekecek.
İdeal olarak, astronotların yüzeye hiç çıkması gerekmeyecek (ya Mars'ı "canlı" olarak göremeyecekler ya da iniş sırasında onu bir kez görecekler). Yüzeydeki tüm işlerin, kolonicilerin kısa yaşamları boyunca (şanslı koşullar altında yirmi yıl) eylemlerini sığınaklarından yönetmek zorunda kalacakları robotlar tarafından yapılması gerekecek.
Üçüncü, mürettebatın kendisi ve onu seçme yöntemleri hakkında konuşmamız gerekiyor.
İkincisi için ideal plan, tüm Dünya'da... genetik olarak aynı (monozigotik) ikizleri aramak olacaktır; bunlardan biri kısa süre önce organ bağışçısına dönüşmüştür (örneğin, "şans eseri" bir araba kazası geçirmiştir). Son derece alaycı gelebilir ama bu sizi metni sonuna kadar okumaktan alıkoymasın.
Donör ikiz bize ne verir?
Ölü bir ikiz, erkek kardeşine (veya kız kardeşine) Mars'ta ideal bir kolonici olma fırsatını verir. Gerçek şu ki, radyasyondan ek olarak korunan bir kapta kızıl gezegene teslim edilen ilkinin kırmızı kemik iliği, astronot ikizine aktarılabilir. Bu, radyasyon hastalığı, akut lösemi ve görev yıllarında sömürgecinin başına gelmesi muhtemel diğer sorunlardan hayatta kalma şansını artırır.
Peki gelecekteki sömürgeciler için tarama süreci nasıl görünüyor?
Birkaç milyon ikiz seçiyoruz. Birinin başına bir şey gelmesini bekler, diğerine ise teklifte bulunuruz. Diyelim ki yüz bin potansiyel adaydan oluşan bir havuz işe alındı. Şimdi bu havuz içerisinde son seçimi gerçekleştiriyoruz. psikolojik uyumluluk ve mesleki uygunluk.
Doğal olarak, örneklemi genişletmek için astronotların bir veya iki ülkede değil, Dünya genelinde seçilmesi gerekecek.
Elbette radyasyona karşı özellikle dirençli olan adayların belirlenmesine yönelik bazı teknolojiler çok yardımcı olacaktır. Bazı kişilerin radyasyona diğerlerine göre çok daha dirençli olduğu bilinmektedir. Elbette bazılarının yardımıyla tanımlanabilir. genetik belirteçler. Bu yöntemle fikri ikizlerle tamamlarsak, bunların birlikte Marslı kolonicilerin hayatta kalma oranını önemli ölçüde artırması gerekir.
Ayrıca sıfır yerçekimindeki insanlara kemik iliğinin nasıl nakledileceğini öğrenmek faydalı olacaktır. Bu proje için özel olarak icat edilmesi gereken tek şey bu değil, ama neyse ki hala zamanımız var ve ISS sanki özellikle bu tür teknolojileri test etmek için hala Dünya yörüngesinde duruyor.
PS. Uzay yolculuğunun ilkeli bir karşıtı olmadığımı ve er ya da geç “uzayın bizim olacağına” inanmadığımı özellikle belirtmeliyim. Tek soru bu başarının bedeli ve insanlığın gelişmek için harcayacağı zamandır. gerekli teknolojiler. Etki altında sanırım bilimkurgu ve popüler kültür nedeniyle çoğumuz bu yolda aşılması gereken zorlukları anlama konusunda oldukça dikkatsiziz. Bu kısmı biraz daha ayıltıcı hale getirmek için« kozmo-iyimserler» ve bu metin yazıldı.
Bölümler halinde size uzun vadede insanlı uzay araştırmalarıyla ilgili başka hangi seçeneklerimizin olduğunu anlatacağım.