Gần Trái đất, từ trường của nó tiếp tục bảo vệ nó - ngay cả khi bị suy yếu và không có sự trợ giúp của bầu khí quyển nhiều km. Khi bay gần vùng cực, nơi có sân nhỏ, các phi hành gia ngồi trong một căn phòng được bảo vệ đặc biệt. Nhưng chưa có giải pháp kỹ thuật thỏa đáng nào để bảo vệ bức xạ trong chuyến bay tới sao Hỏa.
Tôi quyết định thêm vào câu trả lời ban đầu vì hai lý do:
- ở một nơi nó chứa một câu lệnh sai và không chứa một câu lệnh đúng
- chỉ để hoàn thiện (trích dẫn)
1. Trong phần bình luận, Suzanna chỉ trích Câu trả lời phần lớn là đúng.
Qua cực từ Từ trường trái đất đang suy yếu, như tôi đã nói. Đúng, Suzanna nói đúng rằng nó đặc biệt lớn ở CỰC (hãy tưởng tượng đường dây điện: chúng tập trung chính xác ở hai cực). Nhưng trên độ cao TRÊN CÁC CỰC, nó yếu hơn ở những nơi khác - vì lý do tương tự (hãy tưởng tượng các đường lực giống nhau: chúng đi xuống các cực và hầu như không còn lại ở phía trên). Lĩnh vực này dường như đang lắng xuống.
Nhưng Suzanne nói đúng đó Các phi hành gia EMERCOM không trú ẩn trong phòng đặc biệt do vùng cực: trí nhớ của tôi đã làm tôi thất bại.
Nhưng vẫn có một nơi đang thực hiện các biện pháp đặc biệt(Tôi nhầm lẫn nó với các vùng cực). Cái này - về sự dị thường từ tính ở Nam Đại Tây Dương. Ở đó từ trường “chệch xuống” nhiều đến mức vành đai bức xạ và cần phải thực hiện các biện pháp đặc biệt mà không có bất kỳ ngọn lửa mặt trời nào. Tôi không thể nhanh chóng tìm thấy một câu trích dẫn về các biện pháp đặc biệt không liên quan đến hoạt động của mặt trời, nhưng tôi đã đọc về chúng ở đâu đó.
Và tất nhiên, Bản thân đèn flash cũng đáng được đề cập: Họ cũng ẩn náu trong căn phòng được bảo vệ tốt nhất và không đi lang thang khắp nhà ga vào thời điểm này.
Tất cả pháo sáng mặt trờiđều được theo dõi cẩn thận và thông tin về chúng được gửi về trung tâm điều khiển. Trong những khoảng thời gian như vậy, các phi hành gia ngừng làm việc và trú ẩn trong những khoang được bảo vệ chặt chẽ nhất của nhà ga. Các phân đoạn được bảo vệ như vậy là các khoang ISS bên cạnh các bể chứa nước. Nước giữ lại các hạt thứ cấp - neutron và liều bức xạ được hấp thụ hiệu quả hơn.
2. Chỉ cần trích dẫn và thông tin bổ sung
Một số trích dẫn dưới đây đề cập đến liều lượng tính bằng Sieverts (Sv). Để định hướng, một số con số và tác động có thể xảy ra từ bảng trong
0-0,25 Sv. Không có tác dụng gì ngoài những thay đổi nhẹ trong máu
0,25-1 Sv. Bệnh phóng xạ từ 5-10% số người bị phơi nhiễm
7 Sv ~100% tử vong
Liều hàng ngày trên ISS là khoảng 1 mSv (xem bên dưới). Có nghĩa, bạn có thể bay khoảng 200 ngày mà không gặp nhiều rủi ro. Điều quan trọng nữa là liều lượng tương tự được thu thập trong khoảng thời gian nào: được thu thập trong thời gian ngắn nguy hiểm hơn nhiều so với những gì tích lũy trong một thời gian dài. Cơ thể không phải là một đối tượng thụ động chỉ đơn giản là “đạt được” khuyết tật bức xạ: Nó cũng có cơ chế “sửa chữa” và chúng thường đối phó với việc tăng dần liều lượng nhỏ.
Do không có lớp khí quyển khổng lồ bao quanh con người trên Trái đất, các phi hành gia trên ISS phải tiếp xúc với bức xạ mạnh hơn từ các luồng tia vũ trụ liên tục. Các thành viên phi hành đoàn nhận được liều bức xạ khoảng 1 millisievert mỗi ngày, tương đương với mức phơi nhiễm bức xạ của một người trên Trái đất trong một năm. Điều này dẫn đến tăng nguy cơ sự phát triển của các khối u ác tính ở phi hành gia, cũng như sự suy yếu của hệ thống miễn dịch.
Theo dữ liệu do NASA và các chuyên gia từ Nga và Áo thu thập, các phi hành gia trên ISS nhận được liều 1 millisievert hàng ngày. Trên Trái đất, không thể có được lượng bức xạ như vậy ở mọi nơi trong cả năm.
Tuy nhiên, mức này vẫn tương đối chấp nhận được. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các trạm vũ trụ gần Trái đất được bảo vệ bởi từ trường Trái đất.
Ngoài biên giới của nó, bức xạ sẽ tăng lên gấp nhiều lần, do đó, các cuộc thám hiểm vào không gian sâu sẽ không thể thực hiện được.
Bức xạ trong các tòa nhà dân cư và phòng thí nghiệm của ISS và Mir phát sinh do tia vũ trụ bắn phá lớp vỏ nhôm của trạm. Các ion nhanh và nặng đánh bật một lượng lớn neutron ra khỏi vỏ.
Hiện tại, không thể cung cấp khả năng bảo vệ bức xạ 100% trên tàu vũ trụ. Chính xác hơn là có thể, nhưng phải trả giá bằng khối lượng tăng lên đáng kể, nhưng đây chính xác là điều không thể chấp nhận được
Ngoài bầu khí quyển của chúng ta, từ trường Trái đất còn có tác dụng bảo vệ chống lại bức xạ. Vành đai bức xạ đầu tiên của Trái đất nằm ở độ cao khoảng 600-700 km. Trạm hiện bay ở độ cao khoảng 400 km, thấp hơn đáng kể... Bảo vệ khỏi bức xạ trong không gian là (cũng - ed.) thân tàu hoặc trạm. Thành vỏ càng dày thì khả năng bảo vệ càng lớn. Tất nhiên, các bức tường không thể dày vô hạn vì có những hạn chế về trọng lượng.
Mức độ ion hóa, mức bức xạ nền ở mức quốc tế trạm không gian cao hơn trên Trái đất (khoảng 200 lần - ed.), điều này khiến phi hành gia dễ bị bức xạ ion hóa hơn so với đại diện của các ngành công nghiệp nguy hiểm với bức xạ truyền thống, chẳng hạn như năng lượng hạt nhân và chẩn đoán bằng tia X.
Ngoài các máy đo liều riêng cho phi hành gia, trạm còn có hệ thống giám sát bức xạ. ... Một cảm biến được đặt trong cabin của phi hành đoàn và một cảm biến ở khoang làm việc nhỏ và nhỏ đường kính lớn. Hệ thống hoạt động tự chủ 24/24. ... Như vậy, Trái đất đã có thông tin về tình hình bức xạ hiện nay tại trạm. Hệ thống giám sát bức xạ có khả năng phát tín hiệu cảnh báo “Kiểm tra bức xạ!” Nếu điều này xảy ra, thì trên bảng điều khiển của hệ thống báo động, chúng ta sẽ thấy một biểu ngữ sáng lên kèm theo tín hiệu âm thanh. Đối với toàn bộ sự tồn tại của vũ trụ ga quốc tế không có trường hợp nào như vậy.
Ở... khu vực Nam Đại Tây Dương... vành đai bức xạ“chệch” phía trên Trái đất do sự tồn tại của dị thường từ tính nằm sâu dưới Trái đất. Các tàu vũ trụ bay phía trên Trái đất dường như “tấn công” các vành đai bức xạ trong thời gian rất ngắn… vào các quỹ đạo đi qua vùng dị thường. Trên các quỹ đạo khác không có dòng bức xạ và không gây rắc rối cho những người tham gia thám hiểm không gian.
Sự bất thường từ trường ở khu vực Nam Đại Tây Dương không phải là “tai họa” bức xạ duy nhất đối với các phi hành gia. Các tia sáng mặt trời, đôi khi tạo ra các hạt rất năng lượng..., có thể gây khó khăn lớn cho các chuyến bay của phi hành gia. Liều bức xạ mà một phi hành gia có thể nhận được trong trường hợp các hạt mặt trời đến Trái đất phần lớn là vấn đề ngẫu nhiên. Giá trị này được xác định chủ yếu bởi hai yếu tố: mức độ biến dạng của từ trường lưỡng cực Trái đất trong các cơn bão từ và các thông số quỹ đạo của tàu vũ trụ trong một sự kiện mặt trời. ... Phi hành đoàn có thể gặp may nếu quỹ đạo vào thời điểm SCR xâm lược không đi qua các khu vực vĩ độ cao nguy hiểm.
Một trong những vụ phun trào proton mạnh nhất - cơn bão bức xạ của các vụ phun trào mặt trời, gây ra cơn bão bức xạ gần Trái đất, xảy ra khá gần đây - vào ngày 20 tháng 1 năm 2005. Một vụ phun trào mặt trời có sức mạnh tương tự xảy ra cách đây 16 năm, vào tháng 10 năm 1989. Nhiều vụ phun trào proton có sức mạnh tương tự xảy ra cách đây 16 năm. proton có năng lượng vượt quá hàng trăm MeV, lọt vào từ quyển Trái đất. Nhân tiện, những proton như vậy có khả năng vượt qua sự bảo vệ tương đương với khoảng 11 cm nước. Bộ đồ vũ trụ của phi hành gia mỏng hơn. Các nhà sinh vật học tin rằng nếu lúc này các phi hành gia ở bên ngoài Trạm vũ trụ quốc tế thì đương nhiên ảnh hưởng của bức xạ sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe của các phi hành gia. Nhưng chúng ở bên trong cô. Tấm chắn của ISS đủ lớn để bảo vệ phi hành đoàn khỏi tác động xấu của bức xạ trong nhiều trường hợp. Đây là trường hợp trong thời gian của sự kiện này. Như các phép đo sử dụng máy đo liều bức xạ cho thấy, liều bức xạ mà các phi hành gia “thu giữ” không vượt quá liều mà một người nhận được khi kiểm tra bằng tia X thông thường. Các phi hành gia ISS đã nhận được 0,01 Gy hoặc ~ 0,01 Sievert... Đúng vậy, liều lượng nhỏ như vậy cũng là do, như đã viết trước đó, trạm nằm trên quỹ đạo “được bảo vệ từ tính”, điều này có thể không phải lúc nào cũng xảy ra.
Neil Armstrong (phi hành gia đầu tiên đi bộ trên mặt trăng) đã báo cáo với Trái đất về những cảm giác bất thường của anh ấy trong suốt chuyến bay: đôi khi anh ấy quan sát thấy những tia sáng trong mắt mình. Đôi khi tần số của chúng lên tới khoảng một trăm mỗi ngày... Các nhà khoa học... đi đến kết luận rằng các tia vũ trụ của thiên hà là nguyên nhân gây ra hiện tượng này. Chính những hạt năng lượng cao này xuyên qua nhãn cầu và khiến Cherenkov phát sáng khi tương tác với chất tạo nên mắt. Kết quả là phi hành gia nhìn thấy một tia sáng chói. Tương tác hiệu quả nhất với vật chất không phải là proton, loại hạt chứa nhiều tia vũ trụ hơn tất cả các hạt khác, mà là các hạt nặng - carbon, oxy, sắt. Những hạt này, có khối lượng lớn, mất nhiều năng lượng hơn đáng kể trên một đơn vị quãng đường di chuyển so với các đối tác nhẹ hơn. Chúng chịu trách nhiệm tạo ra ánh sáng Cherenkov và kích thích võng mạc - màng nhạy cảm của mắt.
Trong các chuyến bay vào vũ trụ đường dài, vai trò của các tia vũ trụ trong thiên hà và mặt trời là các yếu tố nguy hiểm về bức xạ tăng lên. Người ta ước tính rằng trong chuyến bay tới Sao Hỏa, GCR sẽ trở thành mối nguy hiểm bức xạ chính. Chuyến bay tới Sao Hỏa kéo dài khoảng 6 tháng và tổng liều bức xạ từ GCR và SCR trong khoảng thời gian này cao hơn vài lần so với liều bức xạ trên ISS trong cùng thời gian. Vì thế rủi ro hậu quả bức xạ liên quan đến việc thực hiện dài hạn sứ mệnh không gian tăng lên đáng kể. Như vậy, trong một năm bay tới sao Hỏa, liều hấp thụ liên quan đến GCR sẽ là 0,2-0,3 Sv (không được bảo vệ). Nó có thể được so sánh với liều lượng từ một trong những ngọn lửa mạnh nhất thế kỷ trước - tháng 8 năm 1972. Trong sự kiện này, nó ít hơn nhiều lần: ~ 0,05 Sv.
Nguy cơ bức xạ do GCR tạo ra có thể được đánh giá và dự đoán. Hiện nay, rất nhiều tài liệu đã được tích lũy về những biến đổi theo thời gian của GCR liên quan đến chu kỳ mặt trời. Điều này cho phép tạo ra một mô hình trên cơ sở đó có thể dự đoán thông lượng GCR trong bất kỳ khoảng thời gian nào được chỉ định trước.
Tình hình với SCL phức tạp hơn nhiều. Bão mặt trời xảy ra ngẫu nhiên và thậm chí còn không rõ ràng rằng các sự kiện mặt trời mạnh mẽ xảy ra trong những năm nhất thiết phải gần với hoạt động tối đa. Ít nhất là kinh nghiệm những năm gần đây cho thấy chúng cũng xảy ra trong thời gian của một ngôi sao yên tĩnh.
Proton từ các ngọn lửa mặt trời mang theo mối đe dọa thực sự phi hành đoàn không gian những chuyến đi đường dài. Lấy lại vụ bùng phát tháng 8 năm 1972 làm ví dụ, bằng cách tính toán lại dòng proton mặt trời thành liều bức xạ, có thể thấy rằng 10 giờ sau khi sự kiện bắt đầu, nó đã vượt quá giá trị gây chết người đối với phi hành đoàn của tàu vũ trụ nếu họ đã ở bên ngoài con tàu trên Sao Hỏa hoặc trên Mặt Trăng.
Ở đây thật thích hợp để nhớ lại các chuyến bay Apollo của Mỹ tới Mặt trăng vào cuối những năm 60 và đầu những năm 70. Năm 1972, vào tháng 8, đã xảy ra một vụ cháy mặt trời có sức mạnh tương đương vào tháng 10 năm 1989. Apollo 16 hạ cánh sau hành trình lên mặt trăng vào tháng 4 năm 1972, và chuyến tiếp theo, Apollo 17, được phóng vào tháng 12. Phi hành đoàn may mắn của Apollo 16? Hoàn toàn có. Các tính toán cho thấy rằng nếu các phi hành gia Apollo ở trên Mặt trăng vào tháng 8 năm 1972, họ sẽ phải tiếp xúc với liều bức xạ ~4 Sv. Đây là rất nhiều để tiết kiệm. Trừ khi... trừ khi nhanh chóng quay trở lại Trái đất để điều trị khẩn cấp. Một lựa chọn khác là đi đến cabin mô-đun mặt trăng Apollo. Ở đây liều bức xạ sẽ giảm đi 10 lần. Để so sánh, giả sử lớp bảo vệ của ISS dày gấp 3 lần so với mô-đun mặt trăng Apollo.
Ở độ cao của các trạm quỹ đạo (~400 km), liều bức xạ vượt quá giá trị quan sát được trên bề mặt Trái đất khoảng 200 lần! Chủ yếu là do các hạt từ vành đai bức xạ.
Được biết, một số đường bay của máy bay xuyên lục địa đi qua gần vùng cực Bắc. Khu vực này ít được bảo vệ nhất khỏi sự xâm nhập của các hạt năng lượng cao và do đó trong quá trình bùng phát năng lượng mặt trời, nguy cơ phơi nhiễm bức xạ đối với phi hành đoàn và hành khách sẽ tăng lên. Bão mặt trời làm tăng liều bức xạ ở độ cao bay của máy bay lên 20-30 lần.
TRONG gần đây Một số phi hành đoàn hàng không được thông báo rằng cuộc xâm lược của hạt mặt trời sắp bắt đầu. Một trong những vụ phun trào mạnh mẽ gần đây của mặt trời, xảy ra vào tháng 11 năm 2003, đã buộc phi hành đoàn Delta trên chuyến bay Chicago-Hồng Kông phải tắt đường đi: bay đến đích trên tuyến đường có vĩ độ thấp hơn.
Trái Đất được bảo vệ khỏi bức xạ vũ trụ bởi khí quyển và từ trường. Trên quỹ đạo bức xạ nền gấp hàng trăm lần so với trên bề mặt Trái đất. Mỗi ngày, phi hành gia nhận được liều bức xạ 0,3-0,8 millisievert - gấp khoảng 5 lần so với chụp X-quang ngực. Khi làm việc ở không gian bên ngoài tác động của bức xạ thậm chí còn cao hơn theo một bậc độ lớn. Và trong những khoảnh khắc mặt trời bùng phát mạnh, bạn có thể đạt định mức 50 ngày trong một ngày tại nhà ga. Xin Chúa cấm bạn làm việc quá sức vào thời điểm như vậy - trong một lần thoát, bạn có thể chọn liều lượng được phép cho toàn bộ sự nghiệp của mình, đó là 1000 milisievert. TRONG điều kiện bình thường thế là đủ trong bốn năm - chưa có ai từng bay lâu như vậy. Hơn nữa, thiệt hại đối với sức khỏe do một lần tiếp xúc như vậy sẽ cao hơn nhiều so với việc tiếp xúc kéo dài trong nhiều năm.
Tuy nhiên, quỹ đạo Trái đất thấp vẫn tương đối an toàn. Từ trường Trái đất bẫy các hạt tích điện từ gió mặt trời, tạo thành các vành đai bức xạ. Chúng có hình dạng như một chiếc bánh rán rộng, bao quanh Trái đất ở xích đạo ở độ cao từ 1.000 đến 50.000 km. Mật độ hạt tối đa đạt được ở độ cao khoảng 4.000 và 16.000 km. Bất kỳ sự chậm trễ kéo dài nào của tàu trong vành đai bức xạ đều gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng của thủy thủ đoàn. Vượt qua chúng trên đường đến mặt trăng, phi hành gia người Mỹ trong vài giờ họ có nguy cơ nhận được một liều 10-20 millisievert - tương đương với một tháng làm việc trên quỹ đạo.
Trong các chuyến bay liên hành tinh, vấn đề bảo vệ bức xạ của phi hành đoàn càng trở nên gay gắt hơn. Trái đất che chắn một nửa số tia vũ trụ cứng và từ trường của nó gần như chặn hoàn toàn dòng gió mặt trời. Ở ngoài không gian, nếu không có các biện pháp bảo vệ bổ sung, mức độ tiếp xúc với bức xạ sẽ tăng lên theo một mức độ lớn. Ý tưởng làm chệch hướng các hạt vũ trụ bằng từ trường mạnh đôi khi được thảo luận, nhưng trên thực tế, không có gì khác ngoài việc che chắn vẫn chưa được thực hiện. Các hạt bức xạ vũ trụ được nhiên liệu tên lửa hấp thụ tốt, điều này cho thấy việc sử dụng các bình chứa đầy để bảo vệ khỏi bức xạ nguy hiểm.
Từ trường ở các cực không hề nhỏ mà ngược lại còn lớn. Nó chỉ đơn giản hướng tới đó gần như hướng thẳng về Trái đất, dẫn đến thực tế là các hạt gió mặt trời bị bắt bởi từ trường trong vành đai bức xạ, trong những điều kiện nhất định, di chuyển (kết tủa) về phía Trái đất ở các cực, gây ra cực quang. Điều này không gây nguy hiểm cho các phi hành gia vì quỹ đạo của ISS đi gần đến vùng xích đạo hơn. Mối nguy hiểm được gây ra bởi các tia sáng mặt trời mạnh thuộc loại M và X với sự phóng ra của vật chất (chủ yếu là proton) hướng về Trái đất. Trong trường hợp này, các phi hành gia sử dụng các biện pháp bảo vệ bức xạ bổ sung.
Trả lời
LƯU Ý: "... Tương tác hiệu quả nhất với vật chất không phải là proton, thứ mà tia vũ trụ chứa nhiều hơn tất cả các hạt khác, mà là các hạt nặng - carbon, oxy, sắt..."
Hãy giải thích cho những kẻ ngu dốt - các hạt carbon, oxy, sắt đến từ đâu trong gió mặt trời (tia vũ trụ, như bạn viết) và làm thế nào chúng có thể đi vào chất tạo nên mắt - thông qua bộ đồ du hành vũ trụ?
Trả lời
2 bình luận nữa
Hãy để tôi giải thích... Ánh sáng mặt trời là photon(kể cả tia gamma và tia X là bức xạ xuyên thấu).
Có nhiều hơn nữa gió mặt trời. hạt. Ví dụ như các electron, ion, hạt nhân nguyên tử bay từ và tới Mặt Trời. Có rất ít hạt nhân nặng (nặng hơn helium) ở đó, bởi vì có rất ít hạt nhân trong Mặt trời. Nhưng có rất nhiều hạt alpha (hạt nhân helium). Và về nguyên tắc, bất kỳ lõi nào nhẹ hơn sắt đều có thể đến được (câu hỏi duy nhất là số lượng người đến). Sự tổng hợp sắt trên Mặt trời (đặc biệt là bên ngoài nó) không tiến xa hơn sắt. Do đó, chỉ có sắt và thứ gì đó nhẹ hơn (ví dụ như cùng loại carbon) mới có thể đến từ Mặt trời.
Tia vũ trụ theo nghĩa hẹp- Cái này đặc biệt là các hạt tích điện tốc độ cao(và cũng không bị tính phí), đến từ bên ngoài hệ mặt trời(hầu hết). Và còn nữa - bức xạ xuyên thấu từ đó(đôi khi nó được xem xét riêng biệt, không được xếp vào các “tia”).
Trong số các hạt khác, tia vũ trụ chứa hạt nhân của bất kỳ nguyên tử nào(V số lượng khác nhau, Chắc chắn). Dù sao đi nữa hạt nhân nặng, một khi ở trong một chất, sẽ ion hóa mọi thứ trên đường đi của chúng(và ngoài ra - sang một bên: có sự ion hóa thứ cấp - do những gì bị đánh bật dọc đường). Và nếu chúng có tốc độ cao (và động năng), thì hạt nhân sẽ tham gia vào hoạt động này (bay xuyên qua vật chất và sự ion hóa của nó) trong một thời gian dài và sẽ không sớm dừng lại. Tương ứng, sẽ bay qua bất cứ thứ gì và sẽ không đi chệch khỏi con đường- cho đến khi họ tiêu gần hết động năng. Ngay cả khi họ va trực tiếp vào một quả đạn đại bác khác (và điều này hiếm khi xảy ra), họ vẫn có thể ném nó sang một bên mà hầu như không thay đổi hướng chuyển động. Hoặc không bay sang một bên mà sẽ bay xa hơn theo một hướng.
Hãy tưởng tượng một chiếc ô tô hết tốc lực phía trướcđâm vào một cái khác. Liệu anh ấy có dừng lại không? Và hãy tưởng tượng rằng tốc độ của nó lên tới hàng nghìn km một giờ (thậm chí còn tốt hơn - mỗi giây!), và sức mạnh của nó cho phép nó chịu được bất kỳ cú đánh nào. Đây là cốt lõi từ không gian.
Tia vũ trụ theo nghĩa rộng- đây là những tia vũ trụ trong phạm vi hẹp, cộng với gió mặt trời và bức xạ xuyên thấu từ Mặt trời. (Vâng, hoặc không có bức xạ xuyên thấu, nếu nó được xem xét riêng).
Gió mặt trời là dòng các hạt ion hóa (chủ yếu là plasma heli-hydro) chảy từ vầng hào quang mặt trời với tốc độ 300-1200 km/s vào không gian vũ trụ xung quanh. Nó là một trong những thành phần chính của môi trường liên hành tinh.
Nhiều hiện tượng tự nhiên có liên quan đến gió mặt trời, trong đó có những hiện tượng như vậy không gian thời tiết, Làm sao bão từ và đèn cực.
Các khái niệm “gió mặt trời” (dòng hạt bị ion hóa bay từ Mặt trời đến Trái đất trong 2-3 ngày) và “ Ánh sáng mặt trời"(một dòng photon truyền từ Mặt trời đến Trái đất trong thời gian trung bình là 8 phút 17 giây).
Do gió mặt trời, Mặt trời mất đi khoảng một triệu tấn vật chất mỗi giây. Gió mặt trời bao gồm chủ yếu là các electron, proton và hạt nhân helium (hạt alpha); hạt nhân của các nguyên tố khác và các hạt không bị ion hóa (trung hòa về điện) được chứa với số lượng rất nhỏ.
Mặc dù gió mặt trời đến từ lớp ngoài của Mặt trời nhưng nó không phản ánh thành phần của các nguyên tố trong lớp này, do kết quả của quá trình phân biệt là độ phong phú của một số nguyên tố tăng lên và một số giảm đi (hiệu ứng FIP).
Tia vũ trụ là các hạt cơ bản và hạt nhân nguyên tử chuyển động cùng chiều năng lượng cao trong không gian bên ngoài [
Phân loại theo nguồn gốc của tia vũ trụ:
- bên ngoài thiên hà của chúng ta
- trong thiên hà
- dưới ánh mặt trời
- trong không gian liên hành tinh
Các tia ngoài thiên hà và thiên hà thường được gọi là tia sơ cấp. Các dòng hạt thứ cấp đi qua và biến đổi trong bầu khí quyển Trái đất thường được gọi là thứ cấp.
Tia vũ trụ là thành phần bức xạ tự nhiên(bức xạ nền) trên bề mặt Trái đất và trong khí quyển.
Phổ năng lượng của tia vũ trụ bao gồm 43% năng lượng của proton, 23% năng lượng khác của helium (hạt alpha) và 34% năng lượng được truyền bởi các hạt khác.
Theo số lượng hạt, tia vũ trụ bao gồm 92% proton, 6% hạt nhân helium, khoảng 1% nguyên tố nặng và khoảng 1% electron.
Theo truyền thống, các hạt quan sát thấy trong tia vũ trụ được chia thành các nhóm sau... lần lượt là proton, hạt alpha, nhẹ, trung bình, nặng và siêu nặng... Tính năng thành phần hóa học Bức xạ vũ trụ sơ cấp là hàm lượng cao bất thường (vài nghìn lần) của hạt nhân nhóm L (lithium, berili, boron) so với thành phần của các ngôi sao và khí liên sao. Hiện tượng này được giải thích là do cơ chế hình thành các hạt vũ trụ chủ yếu làm tăng tốc các hạt nhân nặng, hạt nhân này khi tương tác với các proton của môi trường giữa các vì sao sẽ phân hủy thành hạt nhân nhẹ hơn.
Trả lời
Bình luận
Triết gia người Nga N.F. Fedorov (1828 - 1903) là người đầu tiên tuyên bố rằng con người phải đối mặt với con đường khám phá mọi không gian bên ngoài như một con đường chiến lược cho sự phát triển của nhân loại. Ông thu hút sự chú ý đến thực tế là chỉ có một khu vực rộng lớn như vậy mới có khả năng thu hút về mình tất cả năng lượng tinh thần, tất cả sức mạnh của nhân loại, vốn bị lãng phí khi va chạm lẫn nhau hoặc lãng phí vào những chuyện vặt vãnh. ... Ý tưởng của ông về việc định hướng lại các ngành công nghiệp và tiềm năng khoa học Tổ hợp công nghiệp-quân sự để nghiên cứu và phát triển không gian, bao gồm cả không gian sâu, có thể giảm thiểu triệt để mối nguy hiểm quân sự trên thế giới. Để điều này xảy ra trong thực tế, trước tiên nó phải xảy ra trong tâm trí của những người tiếp nhận nó ngay từ đầu. giải pháp toàn cầu. ...
Nhiều khó khăn khác nhau nảy sinh trên con đường khám phá không gian. Trở ngại chính được cho là vấn đề bức xạ, đây là danh sách các ấn phẩm về nó:
29/01/2004, báo Trud, Bức xạ trên quỹ đạo;
("Và đây là những số liệu thống kê đáng buồn. Trong số 98 phi hành gia của chúng tôi đã bay, có 18 người không còn sống, tức là cứ 1/5. Trong số này, 4 người đã chết khi trở về Trái đất, Gagarin trong một vụ tai nạn máy bay. Bốn người chết vì ung thư (Anatoly Levchenko 47 tuổi, Vladimir Vasyutin - 50...).")
2. Trong chuyến bay của tàu thám hiểm Curiosity tới sao Hỏa trong 254 ngày, liều bức xạ lớn hơn 1 Sv, tức là. trung bình hơn 4 mSv/ngày.
3. Khi các phi hành gia bay vòng quanh Trái đất, liều bức xạ dao động từ 0,3 đến 0,8 mSv/ngày ()
4. Kể từ khi phát hiện ra bức xạ, nghiên cứu khoa học và phát triển hàng loạt trong thực tế của ngành công nghiệp, một lượng lớn đã được tích lũy, bao gồm cả những ảnh hưởng của bức xạ lên cơ thể con người.
Để kết nối bệnh tật của một phi hành gia với việc tiếp xúc với bức xạ không gian, cần phải so sánh tỷ lệ các phi hành gia đã bay vào vũ trụ với tỷ lệ các phi hành gia trong nhóm kiểm soát chưa từng ở trong không gian.
5. Bách khoa toàn thư Internet về không gian www.astronaut.ru chứa tất cả thông tin về các phi hành gia, phi hành gia và phi hành gia đã bay vào vũ trụ, cũng như những ứng viên được chọn cho chuyến bay nhưng không bay vào vũ trụ.
Sử dụng những dữ liệu này, tôi đã biên soạn một bảng tóm tắt về Liên Xô/Nga với các cuộc đột kích cá nhân, ngày sinh và ngày mất, nguyên nhân cái chết, v.v.
Dữ liệu tóm tắt được trình bày trong bảng:
| Trong cơ sở dữ liệu
không gian bách khoa toàn thư, Nhân loại |
Họ sống
Nhân loại |
chết
vì mọi lý do Nhân loại |
chết
khỏi bệnh ung thư, Nhân loại |
|
| Chúng tôi đã bay vào không gian | 116
,
trong đó 28 - với thời gian bay lên tới 15 ngày, 45 - với thời gian bay từ 16 đến 200 ngày, 43 - với thời gian bay từ 201 đến 802 ngày |
87
(tuổi trung bình - 61 tuổi) trong đó |
29
(25%) tuổi trung bình - 61 tuổi |
7
(6%), trong đó 3 - với thời gian bay 1-2 ngày, 3 - với thời gian bay 16-81 ngày 1 - với 269 ngày bay |
| Không bay vào vũ trụ | 158 | 101
(tuổi trung bình - 63 tuổi) trong đó |
57
(36%)
tuổi trung bình - 59 tuổi |
11 (7%) |
Không có sự khác biệt đáng kể và rõ ràng giữa nhóm người bay vào vũ trụ và nhóm nhóm kiểm soát không được phát hiện.
Trong số 116 người ở Liên Xô/Nga đã bay vào vũ trụ ít nhất một lần, có 67 người có thời gian bay vào vũ trụ cá nhân hơn 100 ngày (tối đa 803 ngày), 3 người trong số họ qua đời ở tuổi 64, 68 và 69 tuổi. Một trong những người đã chết bị ung thư. Số còn lại còn tồn tại tính đến tháng 11 năm 2013, bao gồm 20 phi hành gia có số giờ bay tối đa (từ 382 đến 802 ngày) với liều lượng (210 - 440 mSv) với liều trung bình hàng ngày là 0,55 mSv. Điều này khẳng định sự an toàn bức xạ của các chuyến bay vũ trụ dài hạn.
6. Ngoài ra còn có rất nhiều dữ liệu khác về sức khỏe của những người tiếp xúc với liều lượng phóng xạ ngày càng tăng trong những năm hình thành ngành công nghiệp hạt nhân ở Liên Xô. Vì vậy, “tại PA Mayak”: “Vào năm 1950-1952. suất liều bức xạ gamma bên ngoài gần các thiết bị công nghệ đạt liều 15-180 mR/h hàng năm. tiếp xúc bên ngoài trong số 600 công nhân nhà máy được quan sát là 1,4-1,9 Sv/năm. Trong một số trường hợp, liều bức xạ bên ngoài tối đa hàng năm đạt tới 7-8 Sv/năm. ...
Trong số 2.300 công nhân bị bệnh phóng xạ mãn tính, sau 40-50 năm quan sát, có 1.200 người vẫn còn sống với tổng liều trung bình là 2,6 Gy ở độ tuổi trung bình là 75 tuổi. Và trong số 1100 trường hợp tử vong (liều trung bình 3,1 Gy), trong cơ cấu nguyên nhân tử vong có sự gia tăng rõ rệt về tỷ lệ khối u ác tính, nhưng cũng có sự gia tăng đáng kể của chúng. tuổi trung niênđã 65 tuổi."
“Các vấn đề về di sản hạt nhân và cách giải quyết chúng.” - Dưới ấn bản chung E.V. Evstratova, A.M. Agapova, N.P. Laverova, L.A. Bolshova, I.I. Linge. — 2012 — 356 tr. - T1. (tải xuống)
7. “...nghiên cứu sâu rộng với khoảng 100.000 người sống sót vụ đánh bom nguyên tử Hiroshima và Nagasaki vào năm 1945, cho thấy cho đến nay ung thư là nguyên nhân duy nhất làm tăng tỷ lệ tử vong ở nhóm dân số này.
“Tuy nhiên, đồng thời, sự phát triển của ung thư dưới tác động của tia xạ là không cụ thể; nó cũng có thể do các yếu tố tự nhiên hoặc nhân tạo khác (hút thuốc lá, không khí, nước, ô nhiễm thực phẩm). hóa chất vân vân.). Bức xạ chỉ làm tăng nguy cơ tồn tại nếu không có nó. Ví dụ, các bác sĩ Nga tin rằng dinh dưỡng kém góp phần vào sự phát triển bệnh ung thư là 35% và hút thuốc - 31%. Và sự đóng góp của bức xạ, ngay cả khi bị phơi nhiễm nghiêm trọng, cũng không quá 10%."() 
(nguồn: “Liquidators. Hậu quả phóng xạ của Chernobyl”, V. Ivanov, Moscow, 2010 (download)
8. "B" y học hiện đại Xạ trị là một trong ba phương pháp điều trị ung thư chính (hai phương pháp còn lại là hóa trị và phẫu thuật truyền thống). Đồng thời, nếu bạn bắt đầu từ trọng lực tác dụng phụ, xạ trị dễ dung nạp hơn nhiều. Trong những trường hợp đặc biệt nghiêm trọng, bệnh nhân có thể nhận được tổng liều rất cao - lên tới 6 màu xám (mặc dù thực tế là liều lượng khoảng 7-8 màu xám có thể gây tử vong!). Nhưng ngay cả với liều lượng lớn như vậy, khi bệnh nhân hồi phục, anh ta thường trở lại cuộc sống trọn vẹn của một người khỏe mạnh - ngay cả những đứa trẻ do bệnh nhân cũ của phòng khám xạ trị sinh ra cũng không có bất kỳ dấu hiệu bất thường di truyền bẩm sinh nào liên quan đến bức xạ.
Nếu bạn xem xét và cân nhắc cẩn thận sự thật, thì hiện tượng như chứng sợ phóng xạ - nỗi sợ hãi phi lý trước bức xạ và mọi thứ liên quan đến nó, nó trở nên hoàn toàn phi logic. Thật vậy: mọi người tin rằng điều gì đó khủng khiếp đã xảy ra khi màn hình của liều kế hiển thị ít nhất hai lần nền tự nhiên - đồng thời họ rất vui khi được cải thiện sức khỏe của mình tại các nguồn radon, nơi nền có thể cao hơn mười lần hoặc hơn . Liều lượng lớn bức xạ ion hóa họ chữa khỏi cho những bệnh nhân mắc những căn bệnh hiểm nghèo - đồng thời, một người vô tình rơi vào trường bức xạ cho rằng sức khỏe của mình bị suy giảm rõ ràng (nếu tình trạng suy giảm như vậy xảy ra) là do ảnh hưởng của bức xạ. ("Bức xạ trong y học", Yu.S. Koryakovsky, A.A. Akatov, Moscow, 2009)
Thống kê về tỷ lệ tử vong cho thấy cứ một phần ba người ở châu Âu chết vì nhiều loại ung thư.
Một trong những phương pháp chính để điều trị khối u ác tính là xạ trị, phương pháp này cần thiết cho khoảng 70% bệnh nhân ung thư, trong khi ở Nga chỉ có khoảng 25% số người có nhu cầu được điều trị. ()
Dựa trên tất cả dữ liệu tích lũy được, chúng ta có thể nói một cách an toàn: vấn đề bức xạ trong quá trình khám phá không gian đã bị phóng đại quá mức và con đường thám hiểm không gian đang rộng mở cho nhân loại.
tái bút Bài viết đã được xuất bản trong tạp chí chuyên nghiệp"Chiến lược nguyên tử" và trước đó trên trang web của tạp chí đã được một số chuyên gia đánh giá. Đây là nhận xét giàu thông tin nhất nhận được ở đó: " Chuyện gì đã xảy ra vậy bức xạ vũ trụ. Đây là bức xạ Mặt trời + Thiên hà. Mặt trời có cường độ mạnh hơn nhiều lần so với Thiên hà, đặc biệt là trong quá trình hoạt động của mặt trời. Đây là những gì xác định liều chính. Thành phần và thành phần năng lượng của nó là proton (90%) và phần còn lại ít quan trọng hơn (điện, gamma,...). Năng lượng của phần chính của proton là từ keV đến 80-90 MeV. (Ngoài ra còn có đuôi năng lượng cao, nhưng đây đã là một phần trăm.) Phạm vi của một proton 80 MeV là ~7 (g/cm^2) hoặc khoảng 2,5 cm nhôm. Những thứ kia. trong bức tường dày 2,5-3 cm của tàu vũ trụ, chúng bị hấp thụ hoàn toàn. Mặc dù proton được tạo ra trong phản ứng hạt nhân nhôm tạo ra neutron, nhưng hiệu suất tạo ra thấp. Do đó, suất liều phía sau vỏ tàu khá cao (vì hệ số chuyển đổi liều thông lượng đối với các proton có năng lượng được chỉ định là rất lớn). Và bên trong mức độ này khá chấp nhận được, mặc dù cao hơn trên Trái đất. Một độc giả sâu sắc và tỉ mỉ sẽ hỏi ngay một cách mỉa mai - Còn trên máy bay thì sao? Rốt cuộc, liều lượng ở đó cao hơn nhiều so với trên Trái đất. Câu trả lời là đúng. Lời giải thích rất đơn giản. Các proton và hạt nhân năng lượng cao của mặt trời và thiên hà tương tác với hạt nhân của khí quyển (phản ứng tạo ra nhiều hadron), gây ra một dòng thác hadron (mưa). Do đó, sự phân bố độ cao của mật độ thông lượng của các hạt ion hóa trong khí quyển là cực đại. Tương tự với trận mưa electron-photon. Hadronic và ví dụ như vòi sen phát triển và bị dập tắt trong khí quyển. Độ dày của khí quyển là ~80-100 g/cm^2 (tương đương với 200 cm bê tông hoặc 50 cm sắt.) Và trong lớp lót không có đủ chất để tạo thành một cơn mưa rào tốt. Do đó có một nghịch lý rõ ràng - lớp bảo vệ tàu càng dày thì suất liều bên trong càng cao. Vì vậy, bảo vệ mỏng sẽ tốt hơn bảo vệ dày. Nhưng! Cần có lớp bảo vệ 2-3 cm (giảm liều proton theo một mức độ lớn). Bây giờ cho những con số. Trên sao Hỏa, liều kế Curiosity tích lũy khoảng 1 Sv trong gần một năm. Sở dĩ liều lượng khá cao là do liều kế không có lớp màng bảo vệ mỏng nói trên. Tuy nhiên, 1 Sv là nhiều hay ít? Nó có gây tử vong không? Một vài người bạn của tôi, những người thanh lý, mỗi người đã kiếm được khoảng 100 R (tất nhiên tính theo gamma và tính theo hadron - khoảng 1 Sv). Họ cảm thấy tốt hơn bạn và tôi. Không bị vô hiệu hóa. Cách tiếp cận chính thức văn bản quy định. - Với sự cho phép cơ quan lãnh thổ sự giám sát vệ sinh của nhà nước, bạn có thể nhận được liều lượng dự kiến là 0,2 Sv trong một năm. (Tức là có thể so sánh với 1 Sv). Và mức bức xạ dự đoán cần can thiệp khẩn cấp là 1 Gy đối với toàn bộ cơ thể (đây là liều hấp thụ, xấp xỉ bằng 1 Sv ở liều tương đương.) Và đối với phổi - 6 Gy. Những thứ kia. đối với những người nhận liều toàn thân dưới 1 Sv và không cần can thiệp. Vì vậy, nó không quá đáng sợ. Nhưng tất nhiên, tốt hơn hết là không nên nhận những liều lượng như vậy. "
Bức xạ vũ trụ đại diện cho vấn đề lớn dành cho nhà thiết kế tàu vũ trụ. Họ cố gắng bảo vệ các phi hành gia khỏi nó, những người sẽ ở trên bề mặt Mặt trăng hoặc thực hiện những chuyến hành trình dài vào vực sâu của Vũ trụ. Nếu sự bảo vệ cần thiết không được cung cấp thì những hạt này bay từ tốc độ cực lớn, sẽ xâm nhập vào cơ thể phi hành gia và làm hỏng DNA của anh ta, điều này có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư. Thật không may, mọi thứ vẫn còn phương pháp đã biết các biện pháp bảo vệ không có hiệu quả hoặc không thể thực hiện được.
Các vật liệu truyền thống được sử dụng để chế tạo tàu vũ trụ, chẳng hạn như nhôm, bẫy một số hạt không gian, nhưng các sứ mệnh dài hạn trong không gian đòi hỏi phải có sự bảo vệ mạnh mẽ hơn.
Cơ quan Hàng không vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) sẵn sàng thực hiện những ý tưởng ngông cuồng nhất, ngay từ cái nhìn đầu tiên. Rốt cuộc, không ai có thể dự đoán chắc chắn một ngày nào đó chúng sẽ trở thành bước đột phá nghiêm trọng trong nghiên cứu vũ trụ. Làm việc tại cơ quan viện đặc biệt các khái niệm nâng cao (Viện Khái niệm nâng cao của NASA - NIAC), được thiết kế để tích lũy những phát triển như vậy - trong một thời gian rất dài. Thông qua viện này, NASA phân phối các khoản tài trợ cho các trường đại học khác nhau và các thể chế - để phát triển “sự điên rồ rực rỡ”.
Các tùy chọn sau hiện đang được khám phá:
Bảo vệ bằng một số vật liệu nhất định Một số vật liệu, chẳng hạn như nước hoặc polypropylen, có đặc tính bảo vệ tốt. Nhưng để bảo vệ một con tàu vũ trụ với chúng, sẽ cần rất nhiều thứ trong số chúng, và trọng lượng của con tàu sẽ trở nên lớn đến mức không thể chấp nhận được.
Hiện tại, các nhân viên của NASA đã phát triển một loại vật liệu siêu bền mới, liên quan đến polyetylen mà họ dự định sử dụng để lắp ráp các tàu vũ trụ trong tương lai. “Nhựa không gian” sẽ có thể bảo vệ các phi hành gia khỏi bức xạ vũ trụ tốt hơn lá chắn kim loại, nhưng nhẹ hơn nhiều so với các kim loại đã biết. Các chuyên gia tin chắc rằng khi vật liệu này có đủ khả năng chịu nhiệt, thậm chí có thể chế tạo vỏ tàu vũ trụ từ nó.
Trước đây, người ta tin rằng chỉ có lớp vỏ hoàn toàn bằng kim loại mới cho phép tàu vũ trụ có người lái đi qua vành đai bức xạ của Trái đất - những dòng hạt tích điện chứa từ trường gần hành tinh. Điều này không gặp phải trong các chuyến bay tới ISS, vì quỹ đạo của trạm đi qua bên dưới khu vực nguy hiểm một cách đáng chú ý. Ngoài ra, các phi hành gia còn bị đe dọa bởi các ngọn lửa mặt trời - nguồn phát ra tia gamma và tia X, đồng thời các bộ phận của con tàu có khả năng phát ra bức xạ thứ cấp - do sự phân rã của các đồng vị phóng xạ được hình thành trong lần “gặp gỡ đầu tiên” với bức xạ.
Giờ đây, các nhà khoa học tin rằng nhựa RXF1 mới có thể giải quyết những vấn đề này tốt hơn và mật độ thấp của nó không phải là lý do cuối cùng có lợi cho nó: khả năng mang theo của tên lửa vẫn chưa đủ cao. Kết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm so sánh nó với nhôm đã được biết: RXF1 có thể chịu được tải trọng lớn hơn ba lần với mật độ thấp hơn ba lần và bẫy được nhiều hạt năng lượng cao hơn. Polyme này vẫn chưa được cấp bằng sáng chế nên phương pháp sản xuất nó vẫn chưa được báo cáo. Lenta.ru báo cáo điều này với sự tham khảo của Science.nasa.gov.
Cấu trúc bơm hơi. Mô-đun bơm hơi, được làm bằng nhựa RXF1 đặc biệt bền, sẽ không chỉ nhỏ gọn hơn khi ra mắt mà còn nhẹ hơn kết cấu thép chắc chắn. Tất nhiên, các nhà phát triển của nó sẽ cần cung cấp khả năng bảo vệ đủ đáng tin cậy chống lại các thiên thạch vi mô, cùng với “ mảnh vụn không gian“, nhưng về cơ bản thì không có gì là không thể về điều này.
Một cái gì đó đã ở đó - con tàu không người lái bơm hơi tư nhân Genesis II đã đi vào quỹ đạo. Được phóng vào năm 2007 bởi tên lửa Dnepr của Nga. Hơn nữa, trọng lượng của nó khá ấn tượng đối với một thiết bị do một công ty tư nhân tạo ra - hơn 1300 kg.
CSS (Trạm vũ trụ thương mại) Skywalker - dự án bơm hơi thương mại trạm quỹ đạo. NASA đang phân bổ khoảng 4 tỷ USD để hỗ trợ dự án trong giai đoạn 2011-2013. Chúng tôi đang nói về việc phát triển các công nghệ mới cho các mô-đun bơm hơi để khám phá không gian và các thiên thể của Hệ Mặt trời.
Người ta không báo cáo cấu trúc bơm hơi sẽ có giá bao nhiêu. Nhưng tổng chi phí cho việc phát triển công nghệ mới đã được công bố. Trong năm 2011, 652 triệu USD sẽ được phân bổ cho các mục đích này, vào năm 2012 (nếu ngân sách không được điều chỉnh lại) - 1262 triệu USD, vào năm 2013 - 1808 triệu USD Chi phí nghiên cứu dự kiến sẽ tăng đều đặn, nhưng có tính đến. trải nghiệm buồn“Chòm sao” đã bỏ lỡ thời hạn và ngân sách mà không tập trung vào một chương trình quy mô lớn.
Mô-đun bơm hơi, thiết bị tự động cho phương tiện cập bến, hệ thống lưu trữ nhiên liệu trên quỹ đạo, mô-đun hỗ trợ sự sống tự động và các tổ hợp đảm bảo hạ cánh trên các phương tiện khác thiên thể. Đây chỉ là một phần nhỏ trong những nhiệm vụ mà NASA hiện đang phải đối mặt nhằm giải quyết vấn đề đưa người lên Mặt trăng.
Bảo vệ từ tính và tĩnh điện. Nam châm mạnh có thể được sử dụng để đẩy lùi các hạt bay, nhưng nam châm rất nặng và vẫn chưa biết từ trường đủ mạnh để phản xạ bức xạ vũ trụ sẽ nguy hiểm đến mức nào đối với các phi hành gia.
Một tàu vũ trụ hoặc trạm trên bề mặt mặt trăng có bảo vệ từ tính. Một nam châm siêu dẫn hình xuyến có cường độ trường sẽ không cho phép hầu hết các tia vũ trụ xuyên qua buồng lái nằm bên trong nam châm, và do đó làm giảm tổng liều bức xạ từ bức xạ vũ trụ hàng chục lần trở lên.
Các dự án đầy hứa hẹn của NASA - lá chắn bức xạ tĩnh điện cho căn cứ mặt trăng và kính thiên văn mặt trăng bằng gương lỏng (minh họa từ Spaceflightnow.com).
Giải pháp y sinh học. Cơ thể con người có khả năng sửa chữa tổn thương DNA do liều lượng phóng xạ nhỏ gây ra. Nếu khả năng này được nâng cao, các phi hành gia sẽ có thể chịu đựng được việc tiếp xúc lâu dài với bức xạ vũ trụ. Thêm chi tiết
Bảo vệ hydro lỏng. NASA đang xem xét khả năng sử dụng thùng nhiên liệu tàu vũ trụ chứa hydro lỏng, có thể đặt xung quanh khoang phi hành đoàn, để bảo vệ chống lại bức xạ vũ trụ. Ý tưởng này dựa trên thực tế là bức xạ vũ trụ mất năng lượng khi va chạm với proton của các nguyên tử khác. Vì nguyên tử hydro chỉ có một proton trong hạt nhân của nó nên một proton từ mỗi hạt nhân của nó sẽ “hãm” bức xạ. Trong các nguyên tố có hạt nhân nặng hơn, một số proton chặn các proton khác nên các tia vũ trụ không thể chạm tới chúng. Sự bảo vệ bằng hydro có thể được cung cấp nhưng nó không đủ để ngăn ngừa nguy cơ ung thư.
Bộ đồ sinh học. Dự án bộ đồ sinh học này được phát triển bởi một nhóm giáo sư và sinh viên tại Massachusetts Viện công nghệ(MIT). "Sinh học" - trong trong trường hợp này không có nghĩa là công nghệ sinh học, mà là sự nhẹ nhàng, sự thoải mái khác thường đối với bộ đồ du hành vũ trụ, và trong một số trường hợp, thậm chí cả khả năng không thể nhận ra của lớp vỏ, vốn là sự tiếp nối của cơ thể.
Thay vì khâu và dán một bộ đồ du hành vũ trụ từ những mảnh vải khác nhau, nó sẽ được phun trực tiếp lên da người dưới dạng bình xịt cứng lại nhanh chóng. Đúng vậy, mũ bảo hiểm, găng tay và ủng sẽ vẫn truyền thống.
Công nghệ phun như vậy (một loại polymer đặc biệt được sử dụng làm vật liệu) đã được quân đội Mỹ thử nghiệm. Quá trình này được gọi là Electrospinlacing, nó được thực hiện bởi các chuyên gia trung tâm nghiên cứu Quân đội Hoa Kỳ - Trung tâm hệ thống lính, Natick.
Nói một cách đơn giản, chúng ta có thể nói rằng những giọt nhỏ nhất hoặc những sợi ngắn của polyme thu được điện tích và dưới tác dụng trường tĩnh điện lao tới mục tiêu của họ - vật thể cần được phủ phim - nơi chúng tạo thành một bề mặt hợp nhất. Các nhà khoa học từ MIT dự định tạo ra một thứ tương tự nhưng có khả năng tạo ra một lớp màng chống ẩm và kín khí trên cơ thể người sống. Sau khi đông cứng, màng thu được độ bền cao, duy trì độ đàn hồi đủ cho chuyển động của tay và chân.
Cần nói thêm rằng dự án cung cấp một tùy chọn khi nhiều lớp khác nhau sẽ được phun lên cơ thể theo cách tương tự, xen kẽ với nhiều loại thiết bị điện tử tích hợp.
Dây chuyền phát triển trang phục du hành vũ trụ do các nhà khoa học MIT tưởng tượng (minh họa từ trang web mvl.mit.edu).
Và những người phát minh ra bộ đồ sinh học nói về khả năng tự thắt chặt đầy hứa hẹn của màng polymer trong trường hợp hư hỏng nhỏ.
Ngay cả bản thân Giáo sư Dava Newman cũng không thể đoán trước được khi nào điều này sẽ trở thành hiện thực. Có thể trong mười năm, có thể trong năm mươi năm.
Nhưng nếu bạn không bắt đầu hướng tới kết quả này ngay bây giờ thì “tương lai tuyệt vời” sẽ không đến.
Ngay cả khi các chuyến bay liên hành tinh là hiện thực, các nhà khoa học ngày càng cho rằng ngày càng có nhiều mối nguy hiểm đang chờ đợi cơ thể con người từ quan điểm sinh học thuần túy. Các chuyên gia gọi một trong những mối nguy hiểm chính không gian cứng bức xạ. Trên các hành tinh khác, chẳng hạn như trên Sao Hỏa, bức xạ này sẽ mạnh đến mức đẩy nhanh đáng kể sự khởi phát của bệnh Alzheimer.
"Bức xạ vũ trụ gây ra mối đe dọa rất lớn đối với các phi hành gia trong tương lai. Khả năng bức xạ vũ trụ tiếp xúc với bức xạ có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe như ung thư từ lâu đã được công nhận," Kerry O'Banion, MD, PhD, cho biết. Trung tâm y tế tại Đại học Rochester. "Các thí nghiệm của chúng tôi cũng chứng minh một cách đáng tin cậy rằng bức xạ cứng cũng gây ra sự gia tăng những thay đổi trong não liên quan đến bệnh Alzheimer."
Theo các nhà khoa học, toàn bộ không gian bên ngoài đều tràn ngập bức xạ, trong khi lớp vũ trụ dày đặc bầu khí quyển trái đất bảo vệ hành tinh của chúng ta khỏi nó. Những người tham gia chuyến bay ngắn hạn tới ISS có thể đã cảm nhận được tác động của bức xạ, mặc dù về mặt hình thức thì họ đang ở quỹ đạo thấp, nơi mái vòm bảo vệ của lực hấp dẫn của Trái đất vẫn đang hoạt động. Bức xạ đặc biệt hoạt động vào những thời điểm xảy ra hiện tượng bùng phát trên Mặt trời kèm theo sự phát tán các hạt bức xạ.
Các nhà khoa học nói rằng NASA đang hợp tác chặt chẽ cách tiếp cận khác nhau liên quan đến việc bảo vệ con người khỏi bức xạ vũ trụ. Cơ quan vũ trụ lần đầu tiên bắt đầu tài trợ cho “nghiên cứu bức xạ” cách đây 25 năm. Hiện tại, một phần quan trọng của các sáng kiến trong lĩnh vực này liên quan đến nghiên cứu cách bảo vệ các phi hành gia trong tương lai khỏi bức xạ khắc nghiệt trên Hành tinh Đỏ, nơi không có mái vòm khí quyển như trên Trái đất.
Các chuyên gia đã nói với khả năng rất cao rằng bức xạ sao Hỏa gây ra bệnh ung thư. Thậm chí còn có lượng phóng xạ lớn hơn ở gần các tiểu hành tinh. Hãy để chúng tôi nhắc bạn rằng NASA lên kế hoạch thực hiện sứ mệnh tới một tiểu hành tinh có sự tham gia của con người vào năm 2021 và tới Sao Hỏa không muộn hơn năm 2035. Một chuyến đi tới sao Hỏa và quay trở lại, với thời gian ở đó, có thể mất khoảng ba năm.
Như NASA cho biết, hiện nay người ta đã chứng minh rằng bức xạ không gian có thể gây ra, ngoài ung thư, còn gây ra các bệnh về hệ tim mạch, cơ xương và nội tiết. Giờ đây, các chuyên gia từ Rochester đã xác định được một mối nguy hiểm khác: nghiên cứu đã phát hiện ra rằng bức xạ vũ trụ liều cao gây ra các bệnh liên quan đến thoái hóa thần kinh, đặc biệt, chúng kích hoạt các quá trình góp phần phát triển bệnh Alzheimer. Các chuyên gia cũng nghiên cứu bức xạ vũ trụ ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương của con người như thế nào.
Dựa trên các thí nghiệm, các chuyên gia đã xác định rằng các hạt phóng xạ trong không gian có cấu trúc hạt nhân nguyên tử sắt, có khả năng xuyên thấu phi thường. Đây là lý do tại sao việc phòng thủ trước họ lại khó đến mức đáng ngạc nhiên.
Trên Trái đất, các nhà nghiên cứu đã thực hiện mô phỏng bức xạ vũ trụ tại Phòng thí nghiệm quốc gia Brookhaven của Mỹ ở Long Island, nơi đặt một máy gia tốc hạt đặc biệt. Thông qua các thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã xác định được khung thời gian bệnh xảy ra và tiến triển. Tuy nhiên, cho đến nay các nhà nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm trên chuột trong phòng thí nghiệm, cho chúng tiếp xúc với liều lượng phóng xạ tương đương với liều lượng mà con người sẽ nhận được trong chuyến bay tới Sao Hỏa. Sau các thí nghiệm, hầu hết tất cả những con chuột đều bị rối loạn hoạt động của hệ thống nhận thức của não. Những rối loạn trong hoạt động của hệ thống tim mạch cũng được ghi nhận. Các ổ tích tụ beta-amyloid, một loại protein dấu hiệu chắc chắn bệnh Alzheimer sắp xảy ra.
Các nhà khoa học cho biết họ chưa biết cách chống lại bức xạ vũ trụ nhưng họ tin tưởng rằng bức xạ là yếu tố đáng được quan tâm nghiêm túc nhất khi lên kế hoạch cho các chuyến bay vào vũ trụ trong tương lai.
Khái niệm bức xạ mặt trời đã được biết đến từ khá lâu. Như nhiều nghiên cứu đã chỉ ra, nó không phải lúc nào cũng là nguyên nhân làm tăng mức độ ion hóa không khí.
Bài viết này dành cho người trên 18 tuổi
Bạn đã bước sang tuổi 18 chưa?
Bức xạ vũ trụ: sự thật hay huyền thoại?
Tia vũ trụ là bức xạ xuất hiện trong vụ nổ siêu tân tinh, cũng như là hệ quả của các phản ứng nhiệt hạch trên Mặt trời. Bản chất khác nhau về nguồn gốc của các tia cũng ảnh hưởng đến đặc tính cơ bản của chúng. Các tia vũ trụ xuyên qua không gian bên ngoài hệ mặt trời của chúng ta có thể được chia thành hai loại - thiên hà và liên thiên hà. Loại thứ hai vẫn ít được nghiên cứu nhất vì nồng độ bức xạ sơ cấp trong đó là tối thiểu. Nghĩa là, bức xạ giữa các thiên hà không có tầm quan trọng đặc biệt vì nó bị vô hiệu hóa hoàn toàn trong bầu khí quyển của chúng ta.
Thật không may, có rất ít điều có thể nói về các tia đến từ thiên hà của chúng ta được gọi là dải ngân hà. Mặc dù thực tế là kích thước của nó vượt quá 10.000 năm ánh sáng, nhưng bất kỳ thay đổi nào trong trường bức xạ ở một đầu của thiên hà sẽ ngay lập tức tác động trở lại ở đầu kia.
Sự nguy hiểm của bức xạ từ không gian
Bức xạ vũ trụ trực tiếp có sức tàn phá đối với sinh vật sống nên ảnh hưởng của nó cực kỳ nguy hiểm đối với con người. May mắn thay, Trái đất của chúng ta được bảo vệ một cách đáng tin cậy khỏi những người ngoài hành tinh này bởi một vòm khí quyển dày đặc. Nó đóng vai trò như một sự bảo vệ tuyệt vời cho mọi sự sống trên trái đất vì nó vô hiệu hóa bức xạ vũ trụ trực tiếp. Nhưng không hoàn toàn. Khi va chạm với không khí, nó vỡ thành các hạt bức xạ ion hóa nhỏ hơn, mỗi hạt sẽ có phản ứng riêng với các nguyên tử của nó. Do đó, bức xạ năng lượng cao từ không gian bị suy yếu và tạo thành bức xạ thứ cấp. Đồng thời, nó mất đi khả năng gây chết người - mức độ bức xạ trở nên gần giống như trong tia X. Nhưng đừng lo lắng—bức xạ này hoàn toàn biến mất khi nó đi qua bầu khí quyển Trái đất. Bất kể nguồn tia vũ trụ là gì và sức mạnh của chúng là bao nhiêu, mối nguy hiểm đối với con người ở trên bề mặt hành tinh của chúng ta là rất nhỏ. Nó chỉ có thể gây ra tác hại hữu hình cho các phi hành gia. Chúng tiếp xúc trực tiếp với bức xạ vũ trụ vì chúng không có sự bảo vệ tự nhiên dưới dạng khí quyển.
Năng lượng do tia vũ trụ giải phóng chủ yếu ảnh hưởng đến từ trường Trái đất. Các hạt ion hóa tích điện bắn phá nó theo đúng nghĩa đen và gây ra hiệu ứng đẹp nhất hiện tượng khí quyển- . Nhưng đó không phải là tất cả - các hạt phóng xạ, do bản chất của chúng, có thể gây ra trục trặc trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau. Và nếu ở thế kỷ trước điều này không gây ra nhiều khó chịu thì ở thời đại chúng ta đây là một vấn đề rất nghiêm trọng, vì hầu hết khía cạnh quan trọng cuộc sống hiện đại.
Con người cũng dễ bị ảnh hưởng bởi những vị khách này từ không gian, mặc dù cơ chế hoạt động của tia vũ trụ rất đặc biệt. Các hạt bị ion hóa (tức là bức xạ thứ cấp) ảnh hưởng đến từ trường Trái đất, từ đó gây ra các cơn bão trong khí quyển. Mọi người đều biết rằng cơ thể con người bao gồm nước, rất dễ bị rung động từ trường. Như vậy, bức xạ vũ trụ ảnh hưởng đến hệ tim mạch và gây ra tình trạng sức khỏe kém ở những người nhạy cảm với thời tiết. Tất nhiên, điều này gây khó chịu nhưng không có nghĩa là gây tử vong.
Điều gì bảo vệ Trái đất khỏi bức xạ mặt trời?
Mặt trời là một ngôi sao, ở độ sâu liên tục diễn ra các phản ứng nhiệt hạch khác nhau, kèm theo sự phát thải năng lượng mạnh. Những hạt tích điện này được gọi là gió mặt trời và có ảnh hưởng mạnh mẽ đến Trái đất của chúng ta, hay đúng hơn là đến từ trường của nó. Cùng với nó, các hạt bị ion hóa tương tác với nhau, tạo thành nền tảng của gió mặt trời.
Theo nghiên cứu mới nhất các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới, lớp vỏ plasma của hành tinh chúng ta đóng vai trò đặc biệt trong việc vô hiệu hóa gió mặt trời. Điều này xảy ra như sau: Bức xạ mặt trời va chạm với từ trường Trái đất và bị tán xạ. Khi có quá nhiều, lớp vỏ plasma sẽ bị ảnh hưởng và xảy ra quá trình tương tác tương tự như đoản mạch. Hậu quả của cuộc đấu tranh như vậy có thể là những vết nứt trên tấm chắn bảo vệ. Nhưng thiên nhiên cũng đã chu cấp cho điều này - những dòng plasma lạnh bốc lên từ bề mặt Trái đất và lao đến những nơi có khả năng bảo vệ yếu đi. Như vậy, từ trường của hành tinh chúng ta phản ánh tác động từ không gian.
Nhưng điều đáng nói là thực tế là bức xạ mặt trời, không giống như bức xạ vũ trụ, vẫn tới Trái đất. Đồng thời, bạn không nên lo lắng vô ích, vì bản chất đây là năng lượng của Mặt trời, năng lượng này sẽ rơi xuống bề mặt hành tinh của chúng ta ở trạng thái phân tán. Do đó, nó làm nóng bề mặt Trái đất và giúp phát triển sự sống trên đó. Vì vậy, cần phân biệt rõ ràng giữa các loại bức xạ khác nhau, bởi vì một số trong chúng không những không có tác động tiêu cực, mà còn cần thiết cho hoạt động bình thường của các sinh vật sống.
Tuy nhiên, trên Trái đất không phải tất cả các chất đều dễ bị ảnh hưởng như nhau. bức xạ mặt trời. Có những bề mặt hấp thụ nó nhiều hơn những bề mặt khác. Theo quy luật, đây là những bề mặt cơ bản có mức tối thiểu suất phản chiếu (khả năng phản xạ bức xạ mặt trời) là đất, rừng, cát.
Do đó, nhiệt độ trên bề mặt Trái đất, cũng như độ dài của giờ ban ngày, phụ thuộc trực tiếp vào lượng bức xạ mặt trời được khí quyển hấp thụ. Tôi muốn nói rằng phần lớn năng lượng vẫn chạm tới bề mặt hành tinh của chúng ta, bởi vì lớp vỏ không khí của Trái đất chỉ đóng vai trò là rào cản đối với các tia của phổ hồng ngoại. Nhưng tia UV chỉ bị vô hiệu hóa một phần, dẫn đến một số vấn đề về da ở người và động vật.
Ảnh hưởng của bức xạ mặt trời tới cơ thể con người
Khi tiếp xúc với các tia thuộc phổ hồng ngoại của bức xạ mặt trời, hiệu ứng nhiệt sẽ biểu hiện rõ ràng. Nó thúc đẩy sự giãn mạch, kích thích hệ thống tim mạch và kích hoạt hô hấp của da. Kết quả là, các hệ thống chính của cơ thể thư giãn và việc sản xuất endorphin (hormone hạnh phúc), có tác dụng giảm đau và chống viêm, tăng lên. Nhiệt cũng ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, kích hoạt quá trình trao đổi chất.
Bức xạ ánh sáng từ bức xạ mặt trời có tác dụng quang hóa đáng kể, kích hoạt quá trình quan trọng trong các mô. Loại bức xạ mặt trời này cho phép một người sử dụng một trong những hệ thống cảm ứng quan trọng nhất ở thế giới bên ngoài - tầm nhìn. Chính những lượng tử này mà chúng ta nên biết ơn vì chúng ta nhìn thấy mọi thứ đều có màu sắc.
Các yếu tố ảnh hưởng quan trọng
Bức xạ mặt trời của phổ hồng ngoại cũng kích thích hoạt động của não và chịu trách nhiệm về sức khỏe tâm thần người. Điều quan trọng nữa là loại năng lượng mặt trời này ảnh hưởng đến nhịp sinh học của chúng ta, tức là các pha công việc tích cực và ngủ.
Nếu không có các hạt ánh sáng, nhiều quá trình quan trọng sẽ gặp rủi ro, điều này có thể dẫn đến sự phát triển nhiều bệnh khác nhau, bao gồm cả chứng mất ngủ và trầm cảm. Ngoài ra, khi tiếp xúc tối thiểu với bức xạ ánh sáng mặt trời, khả năng làm việc của một người sẽ giảm đáng kể và hầu hết các quá trình trong cơ thể đều chậm lại.
Bức xạ UV khá hữu ích cho cơ thể chúng ta, vì nó cũng kích hoạt các quá trình miễn dịch, nghĩa là kích thích khả năng phòng vệ của cơ thể. Nó cũng cần thiết để sản xuất porphyrite, một chất tương tự chất diệp lục thực vật trong da của chúng ta. Tuy nhiên, tia UV dư thừa có thể gây bỏng, vì vậy điều quan trọng là phải biết cách bảo vệ bản thân đúng cách khỏi điều này trong thời gian hoạt động mặt trời tối đa.
Như bạn có thể thấy, lợi ích của bức xạ mặt trời đối với cơ thể chúng ta là không thể phủ nhận. Nhiều người rất lo lắng về việc liệu thực phẩm có hấp thụ loại bức xạ này hay không và ăn thực phẩm bị ô nhiễm có nguy hiểm hay không. Tôi nhắc lại - năng lượng mặt trời không liên quan gì tới vũ trụ hay bức xạ nguyên tử, có nghĩa là không cần phải sợ nó. Và sẽ là vô nghĩa nếu tránh nó... Vẫn chưa có ai tìm cách thoát khỏi Mặt trời.