Vesmírné agentury oznamují možnost pilotovaného letu na Měsíc a Mars v nepříliš vzdálené budoucnosti a média vzbuzují strach v myslích obyvatel města články o kosmickém záření, magnetických bouřích a slunečním větru. Pokusme se pochopit koncepty jaderné fyziky a posoudit nebezpečí.
Encyklopedické informace
Pod pojem kosmické záření spadá jakékoli elektromagnetické záření, které je mimozemského původu. Jde o proudy nabitých a nenabitých částic různých energií, které se pohybují v kosmickém prostoru a dostávají se až k magnetickému obalu naší planety a někdy i k povrchu Země. Lidské smysly je nevnímají. Hvězdy a galaxie slouží jako zdroje kosmického záření.
Historie objevů
Prvenství v objevu existence kosmického záření (také se tak říká záření) patří rakouskému fyzikovi W. Hessovi (1883-1964). V roce 1913 zkoumal elektrickou vodivost vzduchu. Ve spolupráci s amerfyzik Carl David Andersenon (1905-1991) dokázal, že elektrická vodivost vzduchu vzniká v důsledku působení kosmického ionizujícího záření do atmosféry. Za svůj výzkum dostali oba vědci v roce 1936 Nobelovu cenu. Další výzkumy v oblasti vlastností hmoty a slabých interakcí umožnily již v 50. letech minulého století odhalit spektrum těchto záření a původ pozitronů, pionů, mionů, hyperonů a mezonů.
Galaktické kosmické záření
Energie kosmického proudu v jaderné fyzice se měří v elektronvoltech a rovná se 0,00001-100 quintilionům. Proud částic primárního (galaktického) kosmického záření se skládá z jader helia a vodíku. Tok záření je oslaben magnetosférou naší sluneční soustavy, magnetickými poli Slunce a planet. Zemská atmosféra a její magnetické pole chrání život na naší planetě. Jakmile jsou částice v atmosféře, procházejí kaskádovými jadernými přeměnami, nazývanými sekundární záření. Vesmírná tělesa a záření z výbuchů supernov uvnitř galaxie Mléčná dráha slouží jako zdroj tohoto toku částic alfa, beta a gama, které se na naši planetu dostávají ve formě takzvané vzdušné sprchy. V magnetickém poli Země jsou částice alfa a beta vychylovány směrem k pólům, na rozdíl od neutrálních částic gama.
Solární kosmické záření
Podobná přírody jako galaktická, vyskytuje se v chromosféře Slunce a je doprovázena explozíplazmové hmoty, následované výraznými výrony a magnetickými bouřemi. Při normální sluneční aktivitě je hustota a energie tohoto proudění malá a jsou vyváženy galaktickým kosmickým zářením. Během erupcí se hustota toku výrazně zvyšuje a převyšuje záření přicházející z Galaxie.
Obyvatelům planety nehrozí žádné nebezpečí
A skutečně je. Od objevu kosmického záření ho vědci nepřestali zkoumat. Nedávné studie potvrzují, že škodlivé účinky těchto proudů jsou absorbovány atmosférou planety a ozónovou vrstvou. Může způsobit poškození astronautů a objektů, které jsou ve výšce více než 10 kilometrů. Je docela snadné si představit proces kaskádové destrukce tohoto nebezpečného proudu částic v atmosféře. Představte si, že jste shodili Lego věž z obrovského schodiště. Na každém kroku z něj odletí mnoho kusů. Takto se nabité částice kosmického záření srážejí s jeho atomy v atmosféře a ztrácejí svůj destruktivní potenciál.
Ale co astronauti?
Člověk je přítomen ve vesmíru v rámci magnetického pole Země. Dokonce i Mezinárodní vesmírná stanice, přestože se nachází mimo atmosféru, je ovlivněna magnetickým polem planety. Výjimkou jsou lety astronautů na Měsíc. Kromě toho záleží také na délce expozice. Nejdelší let ve vesmíru trval něco málo přes rok. Zdravotní studie astronautů prováděné vesmíremNASA prokázala, že čím vyšší dávku kosmického záření obdrželi, tím větší byla pravděpodobnost vzniku šedého zákalu. Zatím není dostatek údajů, ačkoli právě kosmické záření je považováno za hlavní nebezpečí při meziplanetárním cestování.
Kdo poletí na Mars?
Federální úřad pro letectví USA tvrdí, že po 32měsíčním letu na rudou planetu dostanou astronauti takovou dávku kosmického záření, která povede ke smrtelné formě rakoviny u 10 % mužů a 17 % ženy. Kromě toho se výrazně zvyšuje riziko vzniku šedého zákalu, pravděpodobnosti neplodnosti a genetických abnormalit u potomků. Přidejte k tomu poruchy v procesech neurogeneze v hipokampu – místě, kde se rodí neurony, a pokles dlouhodobé paměti. Aby se tento dopad snížil, konstruktéři stále potřebují vynalézt ochranné brnění pro vysokorychlostní kosmické lodě a nové účinné neuroprotektory pro astronauty.
Vychytávky rozbíjející částice z vesmíru
Profesor z University of Wadrerbilt (USA) Bharat Bhuva zjistil, že elektronická zařízení mohou selhat pod vlivem kosmického záření. Podle jeho výzkumu mohou subatomární částice záření vytvářet rušení v integrovaných obvodech vysoce přesných elektronických zařízení, což vede ke změně dat v jejich paměti. Jako důkaz jsou citovány následující skutečnosti:
- Ve městě Schaerbeek (Belgie) v roce 2013 jeden z kandidátů naParlament získal výrazně vyšší počet hlasů, než bylo možné. Přesně takto byl zaznamenán výpadek v registru zařízení, které počítalo hlasy. Po vyšetřování se dospělo k závěru, že příčinou selhání bylo kosmické záření.
- V roce 2008 dopravní letadlo, které bylo na trase z australského Perthu do Singapuru, náhle stouplo o 210 metrů. Jedna třetina všech cestujících a posádky byla zraněna. Důvodem je selhání autopilota. Kromě toho počítače letecké společnosti také generovaly několik chyb. Vyšetřování vyloučilo všechny možné příčiny takových poruch v systémech, kromě kosmického záření.
Shrnutí
Správci systému a programátoři nyní mají vysvětlení pro závady a selhání v počítačové technologii. Za všechno může kosmické záření! A když bez vtipů – připomeňme, že život na planetě Zemi obecně a naše tělo zvlášť jsou velmi křehké biologické systémy. Miliardy let biologické evoluce testovaly všechny formy organického života v podmínkách naší planety. Můžeme se chránit před mnoha, ale vždy existují hrozby, kterých se musíme bát. A abyste se mohli správně chránit, musíte o hrozbách vědět. Aware znamená ozbrojený. Astronauti ale na Mars stejně poletí, možná ne do roku 2030, ale poletí určitě! Koneckonců, my lidé budeme vždy mířit ke hvězdám!
