Văn bản được trình bày dưới đây nên được coi là ý kiến cá nhân của tác giả. KHÔNG thông tin mật(hoặc quyền truy cập vào nó) anh ta không có. Tất cả những gì được nêu là sự thật từ nguồn mở cộng với một chút ý thức chung (“phân tích ghế bành”, nếu bạn muốn).
Khoa học viễn tưởng - tất cả những chiếc máy bay nổ và ghế dài ngoài vũ trụ trên những chiếc máy bay chiến đấu nhỏ bé một chỗ ngồi - đã dạy loài người đánh giá quá cao một cách nghiêm túc lòng nhân từ của Vũ trụ đối với các sinh vật protein ấm áp. Điều này đặc biệt rõ ràng khi các nhà văn khoa học viễn tưởng mô tả chuyến du hành tới các hành tinh khác. Than ôi, việc khám phá “không gian thực” thay vì hàng trăm “kames” thông thường dưới sự bảo vệ của từ trường Trái đất sẽ là một công việc khó khăn hơn so với người bình thường chỉ một thập kỷ trước.
Vì vậy, đây là điểm chính của tôi. Bầu không khí tâm lý và xung đột trong phi hành đoàn không phải là những vấn đề chính mà mọi người sẽ gặp phải khi tổ chức các chuyến bay có người lái lên sao Hỏa.
Vấn đề chính của một người đi ra ngoài từ quyển Trái đất- vấn đề với chữ “P” viết hoa.
Bức xạ vũ trụ là gì và tại sao chúng ta không chết vì nó trên Trái đất
Bức xạ ion hóa trong không gian (vượt quá vài trăm km không gian gần Trái đất mà con người đã thực sự làm chủ được) bao gồm hai phần.
Bức xạ từ Mặt Trời. Trước hết, đây là “gió mặt trời” - một dòng hạt liên tục “thổi” theo mọi hướng từ ngôi sao và cực kỳ tốt cho các tàu buồm không gian trong tương lai, vì nó sẽ cho phép chúng tăng tốc thích hợp để di chuyển ra ngoài hệ mặt trời. Nhưng đối với chúng sinh, phần chính của loại gió này không có tác dụng đặc biệt. Thật tuyệt vời khi chúng ta được bảo vệ khỏi bức xạ cứng bởi một lớp khí quyển dày, tầng điện ly (nơi mà lỗ thủng tầng ozone), và cũng là từ trường cực mạnh của Trái Đất.
Ngoài gió phân tán ít nhiều đều, ngôi sao của chúng ta còn bắn ra cái gọi là tia sáng mặt trời theo định kỳ. Sau này là sự phóng ra vật chất vành từ Mặt trời. Chúng nghiêm trọng đến mức đôi khi chúng gây ra các vấn đề cho con người và công nghệ, ngay cả trên Trái đất, nơi mà điều thú vị nhất, tôi nhắc lại, được sàng lọc kỹ lưỡng.
Vì vậy, chúng ta có bầu khí quyển và từ trường của hành tinh. Đã đủ rồi đóng không gian, ở khoảng cách mười hoặc hai nghìn km tính từ Trái đất, một ngọn lửa mặt trời (thậm chí là yếu, chỉ một vài quả Hiroshima), đâm vào con tàu, chắc chắn sẽ vô hiệu hóa các vật thể sống của nó mà không có một chút cơ hội sống sót nào. Ngày nay chúng ta hoàn toàn không có gì có thể ngăn cản điều này - ở trình độ phát triển công nghệ và vật liệu hiện nay. Vì lý do này và chỉ vì lý do này, nhân loại sẽ phải hoãn cuộc hành trình kéo dài hàng tháng tới Sao Hỏa cho đến khi chúng ta giải quyết được ít nhất một phần vấn đề này. Bạn cũng sẽ phải lập kế hoạch cho nó trong thời gian mặt trời lặng gió nhất và cầu nguyện rất nhiều tới tất cả các vị thần kỹ thuật.
Tia vũ trụ. Những thứ hung ác có mặt khắp nơi này mang một lượng năng lượng khổng lồ (nhiều hơn mức LHC có thể bơm vào một hạt). Họ đến từ những nơi khác trong thiên hà của chúng ta. Đi vào lá chắn của bầu khí quyển trái đất, chùm tia như vậy tương tác với các nguyên tử của nó và vỡ thành hàng chục hạt ít năng lượng hơn, đổ thành dòng thậm chí còn ít năng lượng hơn (nhưng cũng nguy hiểm), và kết quả là, tất cả sự huy hoàng này là đổ xuống dưới dạng mưa bức xạ trên bề mặt hành tinh. Khoảng 15% bức xạ nền trên Trái đất đến từ du khách từ không gian. Bạn sống càng cao trên mực nước biển thì liều lượng bạn bắt được trong cuộc đời càng cao. Và điều này xảy ra suốt ngày đêm.
BẰNG tập thể dục ở trường hãy thử tưởng tượng điều gì sẽ xảy ra với một con tàu vũ trụ và “nội dung sống” của nó nếu chúng bị một chùm tia như vậy chiếu trực tiếp vào đâu đó ngoài không gian. Hãy để tôi nhắc bạn rằng chuyến bay tới sao Hỏa sẽ mất vài tháng, một con tàu khổng lồ sẽ phải được chế tạo cho việc này và khả năng xảy ra “sự tiếp xúc” được mô tả ở trên (hoặc thậm chí nhiều hơn một) là khá cao. Thật không may, đơn giản là không thể bỏ qua nó trong những chuyến bay dài có phi hành đoàn trực tiếp.
Còn gì nữa?
Ngoài bức xạ từ Mặt trời đến Trái đất, còn có bức xạ mặt trời mà từ quyển của hành tinh đẩy lùi, không cho đi vào và quan trọng nhất là tích tụ*. Gặp gỡ độc giả. Đây là vành đai bức xạ của Trái đất (ERB). Nó còn được gọi là vành đai Van Allen, như cách gọi ở nước ngoài. Các phi hành gia sẽ phải vượt qua nó, như người ta nói, “ở tốc độ tối đa”, để không phải nhận một liều phóng xạ gây chết người chỉ sau vài giờ. Tiếp xúc nhiều lần với vành đai này - nếu chúng ta trái ngược lẽ thường chúng tôi quyết định đưa các phi hành gia từ sao Hỏa trở lại Trái đất - điều đó có thể dễ dàng kết liễu họ.
*Một tỷ lệ đáng kể các hạt của vành đai Van Allen có tốc độ nguy hiểm đã có sẵn trong vành đai. Tức là nó không chỉ bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ từ bên ngoài mà còn tăng cường bức xạ tích lũy này.
Cho đến nay chúng ta đã nói về không gian bên ngoài. Nhưng chúng ta không được quên rằng Sao Hỏa (không giống Trái đất) hầu như không có từ trường**, và bầu khí quyển ngày càng mỏng nên việc tiếp xúc với những thứ này yếu tố tiêu cực mọi người sẽ không chỉ bay.
**Được rồi, có một chút- gần cực nam.
Do đó kết luận. Những người thực dân trong tương lai rất có thể sẽ không sống trên bề mặt hành tinh (như chúng ta đã thấy trong bộ phim sử thi “Sứ mệnh tới sao Hỏa”) mà ở sâu bên dưới. bên dưới nó.
Tôi nên làm gì?
Trước hết, rõ ràng là đừng ảo tưởng rằng tất cả những vấn đề này sẽ được giải quyết nhanh chóng (trong vòng chục, hai hoặc ba năm). Để tránh cái chết của thủy thủ đoàn bệnh phóng xạ, chúng ta sẽ không phải gửi anh ta đến đó nữa và khám phá không gian với sự trợ giúp xe thông minh(nhân tiện, đây không phải là quyết định ngu ngốc nhất), hoặc thật tuyệt khi tự thúc đẩy bản thân, bởi vì nếu tôi đúng, thì việc gửi người lên sao Hỏa và tạo ra một thuộc địa vĩnh viễn sẽ có một nhiệm vụ cho một quốc gia (có thể là Hoa Kỳ, hoặc Nga, hoặc Trung Quốc) trong nửa thế kỷ tới, thậm chí lâu hơn nữa thì điều đó hoàn toàn không thể chịu đựng được. Một con tàu cho sứ mệnh như vậy sẽ tiêu tốn một khoản tiền tương đương với việc xây dựng và bảo trì toàn bộ một vài ISS (xem bên dưới).
Và vâng, tôi quên nói: những người tiên phong trên sao Hỏa rõ ràng sẽ là những “kẻ đánh bom tự sát”, vì không còn đường quay lại, không lâu dài và cuộc sống thoải mái trên sao Hỏa, rất có thể chúng ta sẽ có thể cung cấp cho họ trong nửa thế kỷ tới.
Về mặt lý thuyết, sứ mệnh tới Sao Hỏa sẽ trông như thế nào nếu chúng ta có tất cả tài nguyên và công nghệ của Trái đất cũ? So sánh những gì được mô tả dưới đây với những gì bạn thấy trong bộ phim đình đám"Sao Hỏa".
Sứ mệnh lên sao Hỏa. Phiên bản thực tế có điều kiện
Trước hết, nhân loại sẽ phải nỗ lực rất nhiều và xây dựng những tỷ lệ khổng lồ tàu vũ trụ với khả năng bảo vệ chống bức xạ mạnh mẽ, có thể bù đắp một phần lượng bức xạ khủng khiếp cho phi hành đoàn bên ngoài từ trường Trái đất và đảm bảo đưa ít nhiều những người dân thuộc địa còn sống lên Sao Hỏa - một chiều.
Một con tàu như vậy sẽ trông như thế nào?
Đây là một khối khổng lồ có đường kính hàng chục (hoặc tốt hơn là hàng trăm) mét, được cung cấp từ trường riêng (nam châm điện siêu dẫn) và các nguồn năng lượng để duy trì nó ( lò phản ứng hạt nhân). Kích thước khổng lồ của cấu trúc giúp có thể lấp đầy nó từ bên trong bằng vật liệu hấp thụ bức xạ (ví dụ, nó có thể là nhựa xốp có chì hoặc thùng chứa kín bằng nước đơn giản hoặc nước nặng), sẽ phải được vận chuyển vào quỹ đạo trong nhiều thập kỷ (!) và được gắn xung quanh một viên nang hỗ trợ sự sống tương đối nhỏ, nơi chúng ta sẽ đặt các phi hành gia.
Ngoài kích thước và chi phí cao, con tàu sao Hỏa phải cực kỳ đáng tin cậy và quan trọng nhất là hoàn toàn tự chủ về mặt điều khiển. Để cứu sống phi hành đoàn, điều an toàn nhất có thể làm là đặt họ vào tình trạng hôn mê nhân tạo và làm mát họ một chút (chỉ một vài độ) để làm chậm quá trình trao đổi chất. Ở trạng thái này, con người a) sẽ ít nhạy cảm hơn với bức xạ, b) chiếm ít không gian hơn và rẻ hơn để che chắn khỏi cùng một bức xạ.
Rõ ràng, ngoài con tàu, chúng ta cần trí thông minh nhân tạo có thể tự tin đưa con tàu vào quỹ đạo sao Hỏa, đưa những người thuộc địa lên bề mặt của nó mà không làm hư hại bản thân hoặc hàng hóa trong quá trình đó, và sau đó, không cần sự tham gia của con người, trả lại tàu. phi hành gia đến ý thức (đã ở trên sao Hỏa). Chúng tôi chưa có những công nghệ như vậy, nhưng có một số hy vọng rằng AI như vậy và quan trọng nhất là chính trị và nguồn lực kinh tếđối với việc chế tạo con tàu được mô tả, chẳng hạn, chúng ta sẽ phải gần giữa thế kỷ này.
Tin tốt là “chiếc phà” sao Hỏa dành cho người định cư có thể được tái sử dụng. Anh ta sẽ phải di chuyển như một con thoi giữa Trái đất và điểm đến cuối cùng, vận chuyển những chuyến hàng “hàng sống” đến thuộc địa để thay thế những người đã bỏ học “vì nguyên nhân tự nhiên”. Để vận chuyển hàng hóa “phi sự sống” (thực phẩm, nước, không khí và thiết bị), việc bảo vệ bức xạ là không đặc biệt cần thiết, vì vậy không nhất thiết phải biến siêu tàu thành xe tải sao Hỏa. Nó chỉ cần thiết cho việc cung cấp thực dân và có thể trồng hạt giống / động vật trang trại non.
Thứ hai, cần gửi trước thiết bị, vật tư nước, thực phẩm, oxy lên sao Hỏa cho phi hành đoàn 6-12 người trong thời gian 12-15 năm (có tính đến mọi trường hợp bất khả kháng). Bản thân đây là một vấn đề không hề nhỏ, nhưng hãy giả sử rằng chúng ta không bị giới hạn về nguồn lực để giải quyết nó. Giả sử rằng các cuộc chiến tranh và xáo trộn chính trị trên Trái đất đã lắng xuống, và sứ mệnh sao Hỏa Toàn bộ hành tinh làm việc cùng nhau.
Thiết bị được ném lên sao Hỏa, như bạn có thể đoán, là một robot hoàn toàn tự động với trí tuệ nhân tạo và được cung cấp bởi nhỏ gọn lò phản ứng hạt nhân. Họ sẽ phải thực hiện một cách có phương pháp, trong khoảng thời gian từ 10 đến 1 năm rưỡi, trước tiên là đào một đường hầm sâu dưới bề mặt hành tinh đỏ. Sau đó - trong vài năm nữa - một mạng lưới đường hầm nhỏ, trong đó sẽ phải kéo các đơn vị hỗ trợ sự sống và vật tư cho chuyến thám hiểm trong tương lai, và sau đó tất cả những thứ này sẽ được tập hợp kín đáo thành một ngôi làng tự trị dưới sao Hỏa.
Một ngôi nhà giống như tàu điện ngầm dường như là giải pháp tối ưu vì hai lý do. Thứ nhất, nó che chắn cho các phi hành gia khỏi các tia vũ trụ đã có trên sao Hỏa. Thứ hai, do hoạt động “marsotherm” còn sót lại của lớp dưới bề mặt hành tinh, nó ấm hơn bên ngoài một hoặc hai độ. Điều này sẽ hữu ích cho những người thực dân trong việc tiết kiệm năng lượng và trồng khoai tây trên phân của chính họ.
Hãy để chúng tôi làm rõ một điểm quan trọng: bạn sẽ phải xây dựng một thuộc địa ở bán cầu nam, nơi hành tinh vẫn còn từ trường dư.
Lý tưởng nhất là các phi hành gia sẽ không phải đi lên bề mặt chút nào (họ sẽ không nhìn thấy Sao Hỏa “sống” chút nào, hoặc họ sẽ nhìn thấy nó một lần - trong khi hạ cánh). Tất cả công việc trên bề mặt sẽ phải được thực hiện bởi robot, những hành động mà những người thực dân sẽ phải chỉ đạo từ boongke của họ trong suốt cuộc đời ngắn ngủi của họ (hai mươi năm trong một hoàn cảnh kết hợp may mắn).
Thứ ba, chúng ta cần nói về bản thân phi hành đoàn và các phương pháp lựa chọn họ.
Kế hoạch lý tưởng cho mục đích sau này là tìm kiếm trên toàn bộ Trái đất để tìm ... cặp song sinh giống hệt nhau về mặt di truyền (monozygotic), một trong số họ vừa trở thành người hiến tạng (ví dụ: "may mắn" gặp tai nạn xe hơi). Nghe có vẻ vô cùng hoài nghi nhưng đừng để điều đó ngăn cản bạn đọc đến cuối văn bản.
Một cặp song sinh hiến tặng mang lại cho chúng ta điều gì?
Một cặp song sinh đã chết cho anh trai (hoặc em gái) của mình cơ hội trở thành một thực dân lý tưởng trên sao Hỏa. Thực tế là tủy xương đỏ của người đầu tiên, được chuyển đến hành tinh đỏ trong một thùng chứa được bảo vệ bổ sung khỏi bức xạ, có thể được truyền vào cặp song sinh của phi hành gia. Điều này làm tăng cơ hội sống sót của anh ta khỏi bệnh phóng xạ, bệnh bạch cầu cấp tính và những rắc rối khác rất có thể xảy ra với người dân thuộc địa trong những năm thực hiện nhiệm vụ.
Vậy quá trình sàng lọc những người định cư trong tương lai sẽ diễn ra như thế nào?
Chúng tôi chọn vài triệu cặp song sinh. Chúng tôi đợi cho đến khi điều gì đó xảy ra với một trong số họ và đưa ra lời đề nghị với người còn lại. Chẳng hạn, một nhóm gồm một trăm nghìn ứng viên tiềm năng được tuyển dụng. Bây giờ, trong nhóm này, chúng tôi tiến hành lựa chọn cuối cùng về khả năng tương thích về tâm lý và sự phù hợp nghề nghiệp.
Đương nhiên, để mở rộng mẫu, các phi hành gia sẽ phải được chọn trên toàn bộ Trái đất chứ không phải ở một hoặc hai quốc gia.
Tất nhiên, một số công nghệ để xác định các ứng cử viên có khả năng kháng bức xạ đặc biệt sẽ giúp ích rất nhiều. Được biết, một số người có khả năng chống bức xạ tốt hơn nhiều so với những người khác. Chắc chắn nó có thể được xác định với sự giúp đỡ của một số dấu hiệu di truyền. Nếu chúng ta bổ sung ý tưởng về các cặp song sinh bằng phương pháp này, thì chúng sẽ cùng nhau làm tăng đáng kể tỷ lệ sống sót của những người định cư trên sao Hỏa.
Ngoài ra, sẽ rất hữu ích nếu học cách truyền tủy xương cho người trong môi trường không trọng lực. Đây không phải là thứ duy nhất phải được phát minh riêng cho dự án này, nhưng may mắn thay, chúng ta vẫn còn thời gian và ISS vẫn đang bay trên quỹ đạo Trái đất như thể đặc biệt để thử nghiệm những công nghệ như vậy.
Tái bút. Tôi phải đặc biệt bảo lưu rằng kẻ thù nguyên tắc du hành vũ trụ Tôi thì không và tôi tin rằng sớm hay muộn “không gian sẽ là của chúng ta”. Câu hỏi duy nhất là cái giá của thành công này, cũng như thời gian mà nhân loại sẽ bỏ ra để phát triển. công nghệ cần thiết. Tôi nghĩ dưới ảnh hưởng khoa học viễn tưởng và văn hóa đại chúng, nhiều người trong chúng ta khá bất cẩn trong việc hiểu những khó khăn phải vượt qua trên con đường này. Để phần này tỉnh táo hơn một chút« những người lạc quan về vũ trụ» và văn bản này đã được viết.
Trong các phần tôi sẽ cho bạn biết chúng ta có những lựa chọn nào khác liên quan đến việc khám phá không gian của con người về lâu dài.
Bức xạ vũ trụ đặt ra một vấn đề lớn cho các 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 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, làm trì hoãn một số hạt vũ trụ, nhưng đối với những chuyến bay dài ngày trong không gian thì cần 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 đầy hứa hẹn (Viện các khái niệm nâng cao của NASA - NIAC), được thiết kế để tích lũy những phát triển như vậy - ở mức rất cao. lâu dài. Thông qua viện này, NASA phân phối các khoản tài trợ cho nhiều trường đại học và viện nghiên cứu khác nhau 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 được giữ bởi 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 cơn bão mặt trời - nguồn phát ra gamma và tia X, và bản thân 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, khối lượng của nó khá ấn tượng đối với một thiết bị được tạo ra công ty tư nhân, – trên 1300 kg.
CSS (Trạm vũ trụ thương mại) Skywalker là một dự án thương mại của trạm quỹ đạo bơm hơi. 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 biết 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 những 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, tuy nhiên, có tính đến trải nghiệm đáng buồn. về thời hạn bị bỏ lỡ và ước tính của Chòm sao 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 phản xạ các hạt bay, nhưng nam châm rất nặng và vẫn chưa biết từ trường đủ mạnh để phản xạ sẽ nguy hiểm như thế nào đối với các phi hành gia. bức xạ vũ trụ.
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 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 Viện Công nghệ Massachusetts Viện công nghệ(MIT). “Bio” - 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 lớp vỏ không thể nhận ra, giống như 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 các giọt nhỏ nhất hoặc các sợi ngắn của polyme thu được điện tích và dưới tác dụng của 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 theo cách tương tự thân xe sẽ được phun nhiều lớp khác nhau, 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 cơ thể con người từ quan điểm sinh học thuần túy, ngày càng có nhiều mối nguy hiểm đang chờ đợi. Các chuyên gia gọi bức xạ vũ trụ cứng là một trong những mối nguy hiểm chính. Trên các hành tinh khác, chẳng hạn như trên Sao Hỏa, bức xạ này sẽ mạnh đến mức làm tăng tốc đáng kể sự khởi phát của bệnh Alzheimer.
Kerry O'Banion, Tiến sĩ, nhà thần kinh học tại Trung tâm Y tế Đại học Rochester, cho biết: "Bức xạ vũ trụ gây ra mối đe dọa rất lớn đối với các phi hành gia trong tương lai. Khả năng tiếp xúc với bức xạ vũ trụ có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe như ung thư đã được công nhận từ lâu". Các thí nghiệm của chúng tôi cũng xác nhận 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 có mái vòm bảo vệ. trọng lực của trái đất vẫn đang làm việc. 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 cho rằng có khả năng rất cao bức xạ sao Hỏa gây 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 còn gây ra các bệnh về hệ tim mạch, cơ xương và nội tiết, ngoài ung thư. 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 như thế nào đến hệ thần kinh trung ương của con người.
Dựa trên các thí nghiệm, các chuyên gia đã phát hiện ra rằng 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.
Kể từ khi xuất hiện trên Trái đất, tất cả các sinh vật đều tồn tại, phát triển và tiến hóa dưới sự tiếp xúc liên tục với bức xạ. Bức xạ là điều tự nhiên hiện tượng tự nhiên, như gió, thủy triều, mưa, v.v.
Bức xạ nền tự nhiên (NBR) đã có mặt trên Trái đất ở tất cả các giai đoạn hình thành của nó. Nó đã ở đó rất lâu trước khi có sự sống và sau đó sinh quyển xuất hiện. Phóng xạ và bức xạ ion hóa đi kèm là yếu tố ảnh hưởng đến trạng thái hiện tại của sinh quyển, sự tiến hóa của Trái đất, sự sống trên Trái đất và thành phần nguyên tố của Hệ Mặt trời. Bất kỳ sinh vật nào đều tiếp xúc với đặc tính nền bức xạ của một khu vực nhất định. Cho đến những năm 1940 nó được gây ra bởi hai yếu tố: sự phân rã của các hạt nhân phóng xạ có nguồn gốc tự nhiên, nằm cả trong môi trường sống của một sinh vật nhất định và trong chính sinh vật đó, và các tia vũ trụ.
Nguồn bức xạ tự nhiên (tự nhiên) là các hạt nhân phóng xạ không gian và tự nhiên có trong hình thức tự nhiên và nồng độ trong tất cả các vật thể của sinh quyển: đất, nước, không khí, khoáng chất, sinh vật sống, v.v. Bất kỳ vật thể nào xung quanh chúng ta và bản thân chúng ta đều có tính phóng xạ theo nghĩa tuyệt đối của từ này.
Dân số trên toàn cầu nhận được liều bức xạ chính từ các nguồn phóng xạ tự nhiên. Hầu hết chúng đều như vậy nên việc tránh tiếp xúc với bức xạ từ chúng là điều hoàn toàn không thể tránh được. Trong suốt lịch sử của Trái đất các loại khác nhau bức xạ xuyên qua bề mặt trái đất từ không gian và đến từ các chất phóng xạ nằm trong vỏ trái đất. Một người tiếp xúc với bức xạ theo hai cách. Các chất phóng xạ có thể ở bên ngoài cơ thể và chiếu xạ từ bên ngoài (trong trường hợp này chúng ta nói về bức xạ bên ngoài) hoặc chúng có thể tồn tại trong không khí mà một người hít thở, vào thức ăn hoặc nước và xâm nhập vào bên trong cơ thể (phương pháp chiếu xạ này được gọi là nội bộ).
Bất kỳ cư dân nào trên Trái đất đều tiếp xúc với bức xạ từ các nguồn bức xạ tự nhiên. Điều này một phần phụ thuộc vào nơi con người sinh sống. Mức độ phóng xạ ở một số nơi trên thế giới, đặc biệt là nơi có đá phóng xạ, cao hơn đáng kể so với mức trung bình và ở những nơi khác thì thấp hơn. Nguồn đất các bức xạ cùng nhau chịu trách nhiệm cho phần lớn sự phơi nhiễm mà con người tiếp xúc thông qua bức xạ tự nhiên. Trung bình, chúng cung cấp hơn 5/6 liều tương đương hiệu quả hàng năm mà người dân nhận được, chủ yếu là do phơi nhiễm bên trong. Phần còn lại được đóng góp bởi các tia vũ trụ, chủ yếu thông qua bức xạ bên ngoài.
Phông bức xạ tự nhiên được hình thành bởi bức xạ vũ trụ (16%) và bức xạ tạo ra bởi các hạt nhân phóng xạ rải rác trong tự nhiên có trong vỏ trái đất, không khí bề mặt, đất, nước, thực vật, thực phẩm, trong cơ thể động vật và con người (84%). Bức xạ nền công nghệ chủ yếu liên quan đến quá trình xử lý và di chuyển đá, đốt cháy than đá, dầu, khí đốt và các nhiên liệu hóa thạch khác, cũng như thử nghiệm vũ khí hạt nhân và năng lượng hạt nhân.
Bức xạ nền tự nhiên là một yếu tố môi trường không thể thiếu, có tác động đáng kể đến đời sống con người. Bức xạ nền tự nhiên rất khác nhau ở các vùng khác nhau trên Trái đất. Liều tương đương trong cơ thể con người trung bình là 2 mSv = 0,2 rem. Sự phát triển tiến hóa cho thấy rằng trong điều kiện nền tự nhiên, điều kiện tối ưu cho cuộc sống của con người, động vật và thực vật. Vì vậy, khi đánh giá các mối nguy hiểm do bức xạ ion hóa gây ra, điều quan trọng là phải biết tính chất và mức độ phơi nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau.
Vì các hạt nhân phóng xạ, giống như bất kỳ nguyên tử nào, tạo thành các hợp chất nhất định trong tự nhiên và tùy theo đặc điểm của chúng. tính chất hóa học là một phần của một số khoáng chất nhất định, sự phân bố các hạt nhân phóng xạ tự nhiên trong lớp vỏ trái đất không đồng đều. Bức xạ vũ trụ, như đã đề cập ở trên, cũng phụ thuộc vào một số yếu tố và có thể khác nhau nhiều lần. Như vậy, bức xạ nền tự nhiên trong những nơi khác nhau quả địa cầu là khác nhau. Quy ước của khái niệm “nền bức xạ thông thường” gắn liền với điều này: ở độ cao so với mực nước biển, phông nền tăng lên do bức xạ vũ trụ, ở những nơi có đá granit hoặc cát giàu thori nổi lên bề mặt, bức xạ phông cũng cao hơn. , vân vân. Vì vậy, chúng ta chỉ có thể nói về phông bức xạ tự nhiên trung bình cho một khu vực, lãnh thổ, quốc gia nhất định, v.v.
Liều hiệu quả trung bình mà một cư dân trên hành tinh của chúng ta nhận được từ nguồn tự nhiên mỗi năm là 2,4 mSv .
Khoảng 1/3 liều này được hình thành do bức xạ bên ngoài (gần bằng nhau từ không gian và từ các hạt nhân phóng xạ) và 2/3 là do bức xạ bên trong, tức là các hạt nhân phóng xạ tự nhiên nằm bên trong cơ thể chúng ta. Hoạt động riêng trung bình của con người là khoảng 150 Bq/kg. Bức xạ nền tự nhiên ( tiếp xúc bên ngoài) ở mực nước biển trung bình khoảng 0,09 μSv/h. Điều này tương ứng với khoảng 10 µR/h.
Bức xạ vũ trụ là dòng hạt ion hóa rơi xuống Trái Đất từ không gian bên ngoài. Thành phần của bức xạ vũ trụ bao gồm:
Bức xạ vũ trụ bao gồm ba thành phần có nguồn gốc khác nhau:
1) bức xạ từ các hạt bị từ trường Trái đất bắt giữ;
2) bức xạ vũ trụ của thiên hà;
3) bức xạ hạt từ Mặt trời.
Bức xạ từ các hạt tích điện bị từ trường Trái đất bắt giữ - ở khoảng cách 1,2-8 bán kính Trái đất có cái gọi là vành đai bức xạ chứa các proton có năng lượng 1-500 MeV (chủ yếu là 50 MeV), các electron có năng lượng khoảng 0,1 -0,4 MeV và một lượng nhỏ hạt alpha.
Hợp chất. Các tia vũ trụ của thiên hà được cấu tạo chủ yếu từ các proton (79%) và các hạt alpha (20%), phản ánh sự dồi dào của hydro và heli trong Vũ trụ. Trong số các ion nặng giá trị cao nhất có các ion sắt do cường độ tương đối cao và số nguyên tử lớn.
Nguồn gốc. Nguồn gốc của tia vũ trụ thiên hà là các vụ nổ sao, vụ nổ siêu tân tinh, gia tốc sao xung, vụ nổ hạt nhân thiên hà, v.v.
Thời gian sống. Tuổi thọ của các hạt trong bức xạ vũ trụ là khoảng 200 triệu năm. Sự giam giữ các hạt xảy ra do từ trường của không gian giữa các vì sao.
Tương tác với khí quyển . Khi đi vào khí quyển, các tia vũ trụ tương tác với các nguyên tử nitơ, oxy và argon. Các hạt va chạm với electron thường xuyên hơn so với hạt nhân, nhưng các hạt năng lượng cao mất ít năng lượng. Trong các va chạm với hạt nhân, các hạt hầu như luôn bị loại khỏi dòng nên sự suy yếu của bức xạ sơ cấp gần như hoàn toàn do phản ứng hạt nhân.
Khi proton va chạm với hạt nhân, neutron và proton bị bật ra khỏi hạt nhân và phản ứng phân hạch hạt nhân xảy ra. Các hạt thứ cấp thu được có năng lượng đáng kể và bản thân chúng tạo ra các phản ứng hạt nhân giống nhau, tức là, toàn bộ một loạt phản ứng được hình thành, cái gọi là trận mưa khí quyển rộng được hình thành. Một hạt nguyên thủy năng lượng cao có thể tạo ra một loạt mười thế hệ phản ứng liên tiếp tạo ra hàng triệu hạt.
Các hạt nhân và nucleon mới, tạo nên thành phần hoạt tính hạt nhân của bức xạ, được hình thành chủ yếu ở các tầng trên của khí quyển. Ở phần dưới của nó, dòng hạt nhân và proton bị suy yếu đáng kể do va chạm hạt nhân và tổn thất ion hóa thêm. Ở mực nước biển, nó chỉ tạo ra một vài phần trăm suất liều.
Hạt nhân phóng xạ vũ trụ
Là kết quả của các phản ứng hạt nhân xảy ra dưới tác dụng của tia vũ trụ trong khí quyển và một phần trong thạch quyển, các hạt nhân phóng xạ được hình thành. Trong số này, đóng góp lớn nhất vào việc tạo ra liều được tạo ra bởi (các nguồn phát β: 3 H (T 1/2 = 12,35 năm), 14 C (T 1/2 = 5730 năm), 22 Na (T 1/2 = 2,6 năm) - xâm nhập vào cơ thể con người bằng thức ăn. Như sau từ dữ liệu được trình bày, lượng bức xạ đóng góp lớn nhất là do carbon-14. Một người trưởng thành tiêu thụ ~ 95 kg carbon mỗi năm qua thức ăn.
Bức xạ mặt trời gồm bức xạ điện từ lên đến phạm vi tia X, proton và hạt alpha;
Các loại bức xạ được liệt kê là chính; chúng gần như biến mất hoàn toàn ở độ cao khoảng 20 km do tương tác với lớp trên cùng bầu không khí. Trong trường hợp này, bức xạ vũ trụ thứ cấp được hình thành, chiếu tới bề mặt Trái đất và ảnh hưởng đến sinh quyển (bao gồm cả con người). Bức xạ thứ cấp bao gồm neutron, proton, meson, electron và photon.
Cường độ bức xạ vũ trụ phụ thuộc vào một số yếu tố:
Những thay đổi trong dòng bức xạ thiên hà,
Vĩ độ địa lý,
Độ cao so với mực nước biển.
Tùy theo độ cao, cường độ bức xạ vũ trụ tăng mạnh.
Hạt nhân phóng xạ của vỏ trái đất.
Các đồng vị tồn tại lâu dài (với chu kỳ bán rã hàng tỷ năm) không có thời gian phân hủy trong quá trình tồn tại của hành tinh chúng ta, nằm rải rác trong lớp vỏ trái đất. Chúng có thể hình thành đồng thời với sự hình thành các hành tinh trong Hệ Mặt trời (các đồng vị tồn tại tương đối ngắn đã phân rã hoàn toàn). Những đồng vị này được gọi là chất phóng xạ tự nhiên, nghĩa là những chất được hình thành và liên tục được tái hình thành mà không có sự can thiệp của con người. Khi chúng phân rã, chúng tạo thành các đồng vị trung gian và cũng có tính phóng xạ.
Nguồn bên ngoài bức xạ là hơn 60 hạt nhân phóng xạ tự nhiên được tìm thấy trong sinh quyển của Trái đất. Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên được chứa với số lượng tương đối nhỏ trong tất cả các lớp vỏ và lõi của Trái đất. Đặc biệt quan trọng đối với con người là các nguyên tố phóng xạ của sinh quyển, tức là phần vỏ Trái đất (litho-, hydro- và khí quyển) nơi chứa các vi sinh vật, thực vật, động vật và con người.
Trong hàng tỷ năm nó đã trôi qua quá trình liên tục sự phân rã phóng xạ của hạt nhân nguyên tử không ổn định. Kết quả là tổng hoạt độ phóng xạ của vật chất và đá trên Trái đất giảm dần. Các đồng vị có thời gian tồn tại tương đối ngắn bị phân hủy hoàn toàn. Chủ yếu là các nguyên tố có chu kỳ bán rã tính bằng hàng tỷ năm đã được bảo tồn, cũng như các sản phẩm thứ cấp có thời gian tồn tại tương đối ngắn của quá trình phân rã phóng xạ, tạo thành các chuỗi biến đổi liên tiếp, được gọi là họ các nguyên tố phóng xạ. Trong lớp vỏ trái đất, các hạt nhân phóng xạ tự nhiên có thể được phân tán hoặc tập trung ít nhiều đồng đều dưới dạng cặn.
Hạt nhân phóng xạ tự nhiên (tự nhiên) có thể chia thành ba nhóm:
Các hạt nhân phóng xạ thuộc họ phóng xạ (loạt),
Các hạt nhân phóng xạ khác (không thuộc họ phóng xạ) đã trở thành một phần của vỏ trái đất trong thời kỳ sự hình thành của hành tinh,
Các hạt nhân phóng xạ được hình thành dưới tác dụng của bức xạ vũ trụ.
Trong quá trình hình thành Trái đất, các hạt nhân phóng xạ cùng với các hạt nhân ổn định cũng trở thành một phần của lớp vỏ Trái đất. Hầu hết các hạt nhân phóng xạ này thuộc về cái gọi là họ (loạt) phóng xạ. Mỗi chuỗi đại diện cho một chuỗi các biến đổi phóng xạ liên tiếp, khi hạt nhân được hình thành trong quá trình phân rã của hạt nhân mẹ cũng phân rã, lại tạo ra một hạt nhân không ổn định, v.v. Điểm bắt đầu của chuỗi như vậy là một hạt nhân phóng xạ, không được hình thành. từ một hạt nhân phóng xạ khác, nhưng có trong vỏ trái đất và sinh quyển từ thời điểm chúng ra đời. Hạt nhân phóng xạ này được gọi là tổ tiên và toàn bộ họ (loạt) được đặt theo tên của nó. Tổng cộng, có ba tổ tiên trong tự nhiên - uranium-235, uranium-238 và thorium-232, và theo đó, ba loạt phóng xạ - hai uranium và thorium. Tất cả các chuỗi đều kết thúc bằng các đồng vị ổn định của chì.
Hầu hết thời gian dài Chu kỳ bán rã của thorium là 14 tỷ năm nên nó được bảo tồn gần như hoàn toàn kể từ khi Trái đất bồi tụ. Uranium-238 phân rã ở mức độ lớn, phần lớn uranium-235 phân rã và đồng vị neptunium-232 phân rã hoàn toàn. Vì lý do này, trong vỏ trái đất có rất nhiều thorium (gấp gần 20 lần so với uranium) và uranium-235 ít hơn uranium-238 140 lần. Do tổ tiên của họ thứ tư (neptunium) đã phân hủy hoàn toàn kể từ khi Trái đất bồi tụ nên nó gần như không có trong đá. Neptunium được tìm thấy trong quặng uranium với số lượng không đáng kể. Nhưng nguồn gốc của nó chỉ là thứ yếu và là do sự bắn phá hạt nhân uranium-238 bởi các neutron tia vũ trụ. Neptunium hiện được sản xuất bằng phản ứng hạt nhân nhân tạo. Đối với một nhà sinh thái học, điều đó không có gì đáng quan tâm.
Khoảng 0,0003% (theo nhiều nguồn khác nhau 0,00025-0,0004%) vỏ trái đất là uranium. Nghĩa là, một mét khối đất thông thường nhất chứa trung bình 5 gam uranium. Có những nơi số tiền này lớn hơn hàng nghìn lần - đó là những mỏ uranium. Một mét khối nước biển chứa khoảng 1,5 mg uranium. Điều này tự nhiên nguyên tố hóa họcđược đại diện bởi hai đồng vị -238U và 235U, mỗi đồng vị là tổ tiên của dãy phóng xạ riêng. Phần lớn uranium tự nhiên (99,3%) là uranium-238. Hạt nhân phóng xạ này rất ổn định, xác suất phân rã của nó (cụ thể là phân rã alpha) là rất nhỏ. Xác suất này được đặc trưng bởi chu kỳ bán rã 4,5 tỷ năm. Nghĩa là, kể từ khi hình thành hành tinh của chúng ta, số lượng của nó đã giảm đi một nửa. Từ đó, có thể suy ra rằng bức xạ nền trên hành tinh của chúng ta đã từng cao hơn. Chuỗi biến đổi phóng xạ tạo ra các hạt nhân phóng xạ tự nhiên thuộc dãy uranium:
Chuỗi phóng xạ bao gồm cả các hạt nhân phóng xạ tồn tại lâu dài (nghĩa là các hạt nhân phóng xạ có chu kỳ bán rã dài) và các hạt nhân phóng xạ có thời gian tồn tại ngắn, nhưng tất cả các hạt nhân phóng xạ trong chuỗi đều tồn tại trong tự nhiên, ngay cả những hạt nhân phóng xạ phân rã nhanh chóng. Điều này là do thực tế là theo thời gian, trạng thái cân bằng đã được thiết lập (cái gọi là "cân bằng thế tục") - tốc độ phân rã của mỗi hạt nhân phóng xạ bằng tốc độ hình thành của nó.
Có những hạt nhân phóng xạ tự nhiên đã xâm nhập vào lớp vỏ trái đất trong quá trình hình thành hành tinh và chúng không thuộc chuỗi uranium hoặc thorium. Trước hết, đó là kali-40. Hàm lượng 40 K trong vỏ trái đất khoảng 0,00027% (khối lượng), chu kỳ bán rã là 1,3 tỷ năm. Hạt nhân con, canxi-40, ổn định. Kali-40 được tìm thấy với số lượng đáng kể trong thực vật và sinh vật sống và góp phần đóng góp đáng kể với tổng liều bức xạ bên trong con người.
Kali tự nhiên chứa ba đồng vị: kali-39, kali-40 và kali-41, trong đó chỉ có kali-40 là có tính phóng xạ. Tỷ lệ định lượng của ba đồng vị này trong tự nhiên trông như thế này: 93,08%, 0,012% và 6,91%.
Kali-40 bị phân hủy theo hai cách. Khoảng 88% nguyên tử của nó trải qua bức xạ beta và trở thành nguyên tử canxi-40. 12% nguyên tử còn lại, trải qua quá trình bắt K, biến thành nguyên tử argon-40. Phương pháp xác định kali-argon dựa trên tính chất này của kali-40 tuổi tuyệt đốiđá và khoáng sản.
Nhóm hạt nhân phóng xạ tự nhiên thứ ba bao gồm các hạt nhân phóng xạ vũ trụ. Các hạt nhân phóng xạ này được hình thành dưới tác động của bức xạ vũ trụ từ các hạt nhân ổn định do phản ứng hạt nhân. Chúng bao gồm tritium, berili-7, carbon-14, natri-22. Ví dụ, các phản ứng hạt nhân hình thành tritium và carbon-14 từ nitơ dưới tác động của neutron vũ trụ:
Một nơi đặc biệt Carbon được xếp hạng trong số các đồng vị phóng xạ tự nhiên. Cacbon tự nhiên bao gồm hai đồng vị ổn định, trong đó carbon-12 chiếm ưu thế (98,89%). Phần còn lại gần như hoàn toàn là carbon-13 (1,11%).
Ngoài các đồng vị ổn định của cacbon, còn có 5 đồng vị phóng xạ nữa được biết đến. Bốn trong số chúng (carbon-10, carbon-11, carbon-15 và carbon-16) có chu kỳ bán rã rất ngắn (giây và phân số của một giây). Đồng vị phóng xạ thứ năm, carbon-14, có chu kỳ bán rã 5.730 năm.
Trong tự nhiên, nồng độ carbon-14 cực kỳ thấp. Ví dụ, trong thực vật hiện đại, cứ 109 nguyên tử cacbon-12 và cacbon-13 thì có một nguyên tử đồng vị này. Tuy nhiên, với sự ra đời vũ khí nguyên tử và công nghệ hạt nhân, carbon-14 được thu được một cách nhân tạo thông qua tương tác neutron chậm với nitơ trong khí quyển nên lượng của nó không ngừng tăng lên.
Có một số quy ước liên quan đến quan điểm về nền tảng nào được coi là “bình thường”. Do đó, với liều hiệu dụng hàng năm “trung bình của hành tinh” trên mỗi người là 2,4 mSv, thì ở nhiều quốc gia giá trị này là 7-9 mSv/năm. Nghĩa là, từ xa xưa, hàng triệu người đã sống trong điều kiện tải liều tự nhiên cao hơn nhiều lần so với mức trung bình thống kê. nghiên cứu y học và thống kê nhân khẩu học cho thấy điều này không hề ảnh hưởng đến cuộc sống của họ, không có bất kỳ ảnh hưởng nào ảnh hưởng tiêu cựcđến sức khỏe của họ và sức khỏe của con cái họ.
Nói về tính quy ước của khái niệm nền tự nhiên “bình thường”, chúng ta cũng có thể chỉ ra một số nơi trên hành tinh có mức bức xạ tự nhiên vượt quá mức trung bình thống kê không chỉ vài lần mà còn hàng chục lần (bảng); hàng chục, hàng trăm nghìn cư dân phải chịu tác động này. Và đây cũng là điều bình thường, điều này cũng không ảnh hưởng gì đến sức khỏe của họ. Hơn nữa, nhiều khu vực có bức xạ phông tăng lên đã là nơi tập trung du lịch đại chúng (bờ biển) và các khu nghỉ dưỡng được công nhận (Vùng nước khoáng Caucasian, Karlovy Vary, v.v.) trong nhiều thế kỷ.
07.12.2016
Xe thám hiểm Curiosity có thiết bị RAD trên tàu để xác định cường độ tiếp xúc với bức xạ. Trong chuyến bay tới Sự tò mò về sao Hỏađã thực hiện các phép đo bức xạ nền và ngày nay các nhà khoa học làm việc với NASA đã nói về những kết quả này. Vì tàu thăm dò đang bay trong một khoang chứa và cảm biến bức xạ được đặt bên trong nên các phép đo này gần như phù hợp với bức xạ nền, sẽ có mặt trong một tàu vũ trụ có người lái.Thiết bị RAD bao gồm ba tấm bán dẫn ở trạng thái rắn silicon hoạt động như một máy dò. Ngoài ra, nó còn có tinh thể Caesium iodide, được sử dụng làm chất nhấp nháy. RAD được gắn để quan sát thiên đỉnh trong khi hạ cánh và chụp trường 65 độ.
Trên thực tế, nó là kính thiên văn bức xạ phát hiện bức xạ ion hóa và các hạt tích điện trong phạm vi rộng.
Liều tiếp xúc với bức xạ hấp thụ tương đương cao gấp 2 lần liều của ISS.
Chuyến bay kéo dài sáu tháng tới Sao Hỏa tương đương với 1 năm ở quỹ đạo Trái đất thấp. Xét rằng tổng thời gian của chuyến thám hiểm sẽ là khoảng 500 ngày, triển vọng không mấy khả quan.
Đối với con người, bức xạ tích lũy 1 Sievert làm tăng nguy cơ ung thư lên 5%. NASA cho phép các phi hành gia của mình tích lũy rủi ro không quá 3% hoặc 0,6 Sievert trong sự nghiệp của họ.
Tuổi thọ của các phi hành gia thấp hơn mức trung bình ở nước họ. Ít nhất một phần tư số ca tử vong là do ung thư.
Trong số 112 phi hành gia Nga đã bay, 28 người không còn ở bên chúng ta nữa. Năm người chết: Yury Gagarin - trên máy bay chiến đấu, Vladimir Komarov, Georgy Dobrovolsky, Vladislav Volkov và Viktor Patsayev - khi trở về Trái đất từ quỹ đạo. Vasily Lazarev chết vì ngộ độc rượu kém chất lượng.
Trong số 22 kẻ chinh phục Tinh Hải còn lại, nguyên nhân cái chết của 9 người là do ung thư. Anatoly Levchenko (47 tuổi), Yury Artyukhin (68), Lev Demin (72), Vladimir Vasyutin (50), Gennady Strekalov (64), Gennady Sarafanov (63), Konstantin Feoktistov (83), Vitaly Sevastyanov (75) qua đời của bệnh ung thư). Nguyên nhân chính thức cái chết của một phi hành gia khác chết vì ung thư vẫn chưa được tiết lộ. Những người khỏe mạnh và khỏe mạnh nhất được chọn cho các chuyến bay ngoài Trái đất.
Như vậy, 9 trong số 22 phi hành gia chết vì ung thư chiếm 40,9%. Bây giờ chúng ta hãy xem xét số liệu thống kê tương tự cho cả nước. Năm ngoái, 1 triệu 768 nghìn 500 người Nga đã rời bỏ thế giới này (dữ liệu Rosstat). Đồng thời, từ lý do bên ngoài(cấp cứu giao thông, ngộ độc rượu, tự tử, giết người) 173,2 nghìn người chết. Vậy còn lại 1 triệu 595 nghìn 300. Có bao nhiêu công dân đã thiệt mạng vì bệnh ung thư? Đáp số: 265,1 nghìn người. Hoặc 16,6%. Hãy so sánh: 40,9 và 16,6%. Hóa ra những công dân bình thường chết vì ung thư ít hơn 2,5 lần so với các phi hành gia.
Không có thông tin tương tự về quân đoàn phi hành gia Mỹ. Nhưng ngay cả dữ liệu rời rạc cũng chỉ ra rằng bệnh ung thư cũng đang ảnh hưởng đến các phi hành gia Mỹ. Đây là một phần danh sách các nạn nhân căn bệnh khủng khiếp: John Swigert Jr. - ung thư tủy xương, Donald Slayton - ung thư não, Charles Veach - ung thư não, David Walker - ung thư, Alan Shepard - bệnh bạch cầu, George Lowe - ung thư ruột kết, Ronald Paris - u não.
Trong một chuyến bay vào quỹ đạo Trái đất, mỗi thành viên phi hành đoàn nhận được lượng bức xạ giống như thể họ đã được kiểm tra trong phòng chụp X-quang 150–400 lần.
Có tính đến liều hàng ngày trên ISS lên tới 1 mSv (liều cho phép hàng năm đối với con người trên trái đất), thì thời hạn Thời gian lưu trú trên quỹ đạo của các phi hành gia bị giới hạn trong khoảng 600 ngày trong toàn bộ sự nghiệp của họ.
Trên sao Hỏa, bức xạ sẽ thấp hơn khoảng hai lần so với trong không gian do bầu khí quyển và bụi lơ lửng trong đó, tức là tương ứng với mức của ISS, nhưng các chỉ số chính xác vẫn chưa được công bố. Các chỉ số RAD trong những ngày có bão bụi sẽ rất thú vị - chúng ta sẽ tìm hiểu xem bụi sao Hỏa có tác dụng che chắn bức xạ tốt như thế nào.
Hiện kỷ lục ở trên quỹ đạo gần Trái đất thuộc về Sergei Krikalev, 55 tuổi - ông có 803 ngày. Nhưng anh ấy đã thu thập chúng không liên tục - tổng cộng anh ấy đã thực hiện 6 chuyến bay từ năm 1988 đến năm 2005.
Bức xạ trong không gian chủ yếu đến từ hai nguồn: từ Mặt trời, trong quá trình bùng phát và phóng xạ của vành nhật hoa, và từ các tia vũ trụ, xảy ra trong các vụ nổ siêu tân tinh hoặc các sự kiện năng lượng cao khác trong các thiên hà của chúng ta và các thiên hà khác.
Trong hình minh họa: sự tương tác giữa “gió” mặt trời và từ quyển Trái đất.
Các tia vũ trụ tạo nên phần lớn bức xạ trong quá trình di chuyển giữa các hành tinh. Chúng chiếm tỷ lệ bức xạ 1,8 mSv mỗi ngày. Chỉ có ba phần trăm bức xạ được Curiosity tích lũy từ Mặt trời. Điều này cũng là do chuyến bay diễn ra vào thời điểm tương đối yên tĩnh. Các đợt bùng phát làm tăng tổng liều và đạt tới 2 mSv mỗi ngày.
Đỉnh điểm xảy ra trong quá trình bùng phát mặt trời.
Hiện hành phương tiện kỹ thuật hiệu quả hơn chống lại bức xạ mặt trời, có năng lượng thấp. Ví dụ: bạn có thể trang bị một khoang bảo vệ để các phi hành gia có thể ẩn náu khi có tia lửa mặt trời. Tuy nhiên, ngay cả những bức tường nhôm dày 30 cm cũng không thể bảo vệ khỏi các tia vũ trụ giữa các vì sao. Những chiếc dẫn đầu có thể sẽ giúp ích tốt hơn, nhưng điều này sẽ làm tăng đáng kể khối lượng của con tàu, đồng nghĩa với việc tốn kém chi phí hạ thủy và tăng tốc nó.
Có thể cần phải lắp ráp một tàu vũ trụ liên hành tinh theo quỹ đạo quanh Trái đất - treo những tấm chì nặng để bảo vệ khỏi bức xạ. Hoặc sử dụng Mặt trăng để lắp ráp, ở đó trọng lượng của tàu vũ trụ sẽ thấp hơn.
Hầu hết phương tiện hiệu quảĐể giảm thiểu phơi nhiễm bức xạ, các loại động cơ mới cần được phát triển để giảm đáng kể thời gian bay tới Sao Hỏa và quay trở lại. NASA hiện đang nghiên cứu động cơ đẩy điện mặt trời và động cơ đẩy nhiệt hạt nhân. Về lý thuyết, động cơ đầu tiên có thể tăng tốc nhanh hơn tới 20 lần so với động cơ hóa học hiện đại, nhưng khả năng tăng tốc sẽ rất lâu do lực đẩy thấp. Một thiết bị có động cơ như vậy được cho là sẽ được gửi đến để kéo một tiểu hành tinh mà NASA muốn bắt giữ và chuyển lên quỹ đạo mặt trăng cho chuyến thăm tiếp theo của các phi hành gia.
Những phát triển hứa hẹn và đáng khích lệ nhất trong lĩnh vực động cơ điện đang được thực hiện trong khuôn khổ dự án VASIMR. Nhưng đối với cuộc hành trình tới sao Hỏa tấm pin mặt trời sẽ không đủ - bạn sẽ cần một lò phản ứng.
Động cơ nhiệt hạt nhân tạo ra xung lực riêng cao hơn khoảng ba lần so với các loại tên lửa hiện đại. Bản chất của nó rất đơn giản: lò phản ứng làm nóng khí đang hoạt động (giả sử là hydro) đến nhiệt độ cao mà không cần sử dụng chất oxy hóa vốn cần thiết cho tên lửa hóa học. Trong trường hợp này, giới hạn nhiệt độ gia nhiệt chỉ được xác định bởi vật liệu chế tạo động cơ.
Nhưng sự đơn giản như vậy cũng gây khó khăn - lực đẩy rất khó kiểm soát. NASA đang cố gắng giải quyết vấn đề này nhưng không coi việc phát triển động cơ chạy bằng năng lượng hạt nhân là ưu tiên hàng đầu.
Việc sử dụng lò phản ứng hạt nhân vẫn còn nhiều hứa hẹn vì phần năng lượng đó có thể được sử dụng để phát điện trường điện từ, điều này cũng sẽ bảo vệ phi công khỏi cả bức xạ vũ trụ và bức xạ từ lò phản ứng của chính nó. Công nghệ tương tự sẽ mang lại lợi nhuận cho việc khai thác nước từ Mặt trăng hoặc các tiểu hành tinh, tức là nó sẽ kích thích hơn nữa việc sử dụng không gian cho mục đích thương mại.
Mặc dù bây giờ điều này không gì khác hơn là lý luận lý thuyết, nhưng rất có thể sơ đồ như vậy sẽ trở thành chìa khóa cho một cấp độ khám phá mới về Hệ Mặt trời.
Yêu cầu bổ sung đối với vi mạch quân sự và không gian
Trước hết, yêu cầu ngày càng tăng về độ tin cậy (cả mặt kính và vỏ), khả năng chống rung và quá tải, độ ẩm, phạm vi nhiệt độ rộng hơn đáng kể, bởi vì thiết bị quân sự Nó sẽ hoạt động cả ở -40C và khi được làm nóng đến 100C.
Sau đó - khả năng chống lại các yếu tố gây hại vụ nổ hạt nhân- EMR, liều bức xạ gamma/neutron tức thời lớn. Hoạt động bình thường có thể không thực hiện được vào thời điểm xảy ra vụ nổ, nhưng ít nhất thiết bị không bị hư hỏng không thể phục hồi.
Và cuối cùng - nếu vi mạch dành cho không gian - độ ổn định của các thông số khi tổng liều bức xạ tăng dần và khả năng sống sót sau khi chạm trán với các hạt bức xạ vũ trụ tích điện nặng.
Bức xạ ảnh hưởng đến vi mạch như thế nào?
Trong “mảnh hạt”, bức xạ vũ trụ bao gồm 90% proton (tức là ion hydro), 7% hạt nhân helium (hạt alpha), nguyên tử nặng hơn ~ 1% và ~ 1% electron. Chà, các ngôi sao (bao gồm cả Mặt trời), hạt nhân thiên hà, dải ngân hà- chiếu sáng dồi dào mọi thứ không chỉ bằng ánh sáng khả kiến mà còn bằng bức xạ tia X và gamma. Trong các cơn bão mặt trời, bức xạ từ mặt trời tăng gấp 1000-1000000 lần, đây có thể là một vấn đề nghiêm trọng (đối với cả con người trong tương lai và các tàu vũ trụ hiện tại bên ngoài từ quyển trái đất).
Không có neutron trong bức xạ vũ trụ lý do rõ ràng- Neutron tự do có chu kỳ bán rã 611 giây và biến thành proton. Ngay cả từ mặt trời, neutron cũng không thể chạm tới được, trừ khi rất tốc độ tương đối. Một số lượng nhỏ neutron đến từ trái đất, nhưng đây chỉ là những thứ nhỏ nhặt.
Có 2 vành đai hạt tích điện xung quanh trái đất - được gọi là vành đai bức xạ: ở độ cao ~4000 km tính từ proton và ở độ cao ~17000 km tính từ electron. Các hạt ở đó di chuyển theo quỹ đạo kín và bị từ trường Trái đất bắt giữ. Ngoài ra còn có một vùng dị thường từ tính ở Brazil - nơi mà phần bên trong vành đai bức xạđến gần mặt đất hơn, ở độ cao 200 km.
Electron, gamma và bức xạ tia X.
Khi bức xạ gamma và tia X (bao gồm cả bức xạ thứ cấp thu được do sự va chạm của electron với thân thiết bị) đi qua vi mạch, một điện tích bắt đầu tích tụ dần trong cổng điện môi của bóng bán dẫn, và theo đó, các thông số của các bóng bán dẫn bắt đầu thay đổi từ từ - điện áp ngưỡng của bóng bán dẫn và dòng điện rò rỉ. Một vi mạch kỹ thuật số dân dụng thông thường có thể ngừng hoạt động bình thường sau 5000 rads (tuy nhiên, một người có thể ngừng hoạt động sau 500-1000 rads).
Ngoài ra, bức xạ gamma và tia X khiến tất cả các mối nối pn bên trong chip hoạt động như những "nhỏ" tấm pin mặt trời“- và nếu trong không gian, bức xạ thường không đủ để ảnh hưởng lớn đến hoạt động của vi mạch, thì trong một vụ nổ hạt nhân, dòng bức xạ gamma và tia X có thể đủ để làm gián đoạn hoạt động của vi mạch do hiệu ứng quang điện.
Ở quỹ đạo thấp 300-500 km (nơi có người bay), liều hàng năm có thể là 100 rads hoặc ít hơn, do đó, thậm chí sau 10 năm, liều tích lũy sẽ được các vi mạch dân sự chấp nhận. Nhưng ở những quỹ đạo cao >1000km, liều lượng hàng năm có thể là 10000-20000 rad và các vi mạch thông thường sẽ đạt được liều gây chết người trong vài tháng.
Các hạt tích điện nặng (HCP) - proton, hạt alpha và các ion năng lượng cao
Đây là nhiều nhất vấn đề lớn thiết bị điện tử không gian - TZCH có năng lượng cao đến mức chúng “xuyên thủng” vi mạch (cùng với thân vệ tinh) và để lại một “vệt” điện tích. TRONG tình huống tốt nhấtđiều này có thể dẫn đến lỗi phần mềm (0 trở thành 1 hoặc ngược lại - sự cố đơn lẻ, SEU), tệ nhất - dẫn đến hiện tượng khóa thyristor (chốt sự kiện đơn lẻ, SEL). Trong một con chip có chốt, nguồn điện bị đoản mạch xuống đất, dòng điện có thể chạy rất cao và dẫn đến đốt cháy vi mạch. Nếu bạn tắt nguồn và kết nối nó trước khi đốt, thì mọi thứ sẽ hoạt động như bình thường.
Có lẽ đây chính xác là những gì đã xảy ra với Phobos-Grunt - theo phiên bản chính thức, các chip nhớ nhập khẩu không chống bức xạ đã bị lỗi trên quỹ đạo thứ hai và điều này chỉ có thể xảy ra do bức xạ điện áp cao (dựa trên tổng lượng tích lũy lượng bức xạ ở quỹ đạo thấp, một con chip dân sự có thể hoạt động trong thời gian dài).
Việc chốt này hạn chế việc sử dụng các chip đặt trên mặt đất thông thường trong không gian với đủ loại thủ thuật phần mềm để tăng độ tin cậy.
Điều gì xảy ra nếu bạn bảo vệ tàu vũ trụ bằng chì?
Các hạt có năng lượng 3*1020 eV đôi khi đến với chúng ta bằng các tia vũ trụ của thiên hà, tức là. 300.000.000 TeV. Trong các đơn vị mà con người có thể hiểu được, con số này là khoảng 50J, tức là trong một hạt cơ bản năng lượng như một viên đạn từ một khẩu súng lục thể thao cỡ nòng nhỏ.
Ví dụ, khi một hạt như vậy va chạm với một nguyên tử chì của lá chắn bức xạ, nó chỉ đơn giản là xé nó thành từng mảnh. Các mảnh vỡ cũng sẽ có năng lượng khổng lồ và cũng sẽ xé nát mọi thứ trên đường đi của chúng. Cuối cùng, lớp bảo vệ khỏi các nguyên tố nặng càng dày thì chúng ta sẽ nhận được càng nhiều mảnh vỡ và bức xạ thứ cấp. Chì chỉ có thể làm suy yếu đáng kể bức xạ tương đối nhẹ của các lò phản ứng hạt nhân trên Trái đất.
Bức xạ gamma có tác dụng tương tự. năng lượng cao- nó còn có khả năng xé nát các nguyên tử nặng thành từng mảnh do phản ứng quang hạt nhân.
Các quá trình đang diễn ra có thể được coi là sử dụng ống tia X làm ví dụ.
Các electron từ cực âm bay về phía cực dương từ kim loại nặng và khi va chạm với nó, bức xạ tia X được tạo ra do hiện tượng bức xạ hãm.
Khi một electron từ bức xạ vũ trụ đến tàu của chúng ta, lớp bảo vệ bức xạ của chúng ta sẽ biến thành ống tia X tự nhiên, bên cạnh các vi mạch mỏng manh và thậm chí cả những sinh vật sống mỏng manh hơn.
Vì tất cả những vấn đề này bảo vệ bức xạđược làm từ các nguyên tố nặng, giống như trên trái đất - chúng không được sử dụng trong không gian. Sử dụng bảo vệ hầu hết bao gồm nhôm, hydro (từ nhiều loại polyetylen khác nhau, v.v.), vì nó chỉ có thể bị phân hủy thành các hạt hạ nguyên tử - và điều này khó khăn hơn nhiều, và việc bảo vệ như vậy tạo ra ít bức xạ thứ cấp hơn.
Nhưng trong mọi trường hợp, không có sự bảo vệ nào khỏi TZCH, hơn nữa, bảo vệ nhiều hơn- Càng có nhiều bức xạ thứ cấp từ các hạt có năng lượng cao thì độ dày tối ưu của nhôm là khoảng 2-3 mm. Điều khó khăn nhất là sự kết hợp giữa khả năng bảo vệ hydro và các nguyên tố nặng hơn một chút (được gọi là Graded-Z) - nhưng điều này không tốt hơn nhiều so với khả năng bảo vệ “hydro” thuần túy. Nói chung, bức xạ vũ trụ có thể bị suy giảm khoảng 10 lần, thế là xong.