Kdo nesnil o letu do vesmíru, i když ví, co je kosmické záření? Leťte alespoň na oběžnou dráhu Země nebo na Měsíc, nebo ještě lépe - dále, do nějakého Orionu. Ve skutečnosti je lidské tělo na takové cestování přizpůsobeno velmi málo. I při letu na oběžnou dráhu čelí astronauti mnoha nebezpečím, která ohrožují jejich zdraví a někdy i život. Všichni sledovali kultovní televizní seriál Star Trek. Jedna z úžasných postav tam velmi přesně popsala takový jev, jakým je kosmické záření. "To jsou nebezpečí a nemoci v temnotě a tichu," řekl Leonard McCoy, aka Bones, aka Bonesaw. Je velmi obtížné být přesnější. Kosmické záření na cestě člověka unaví, zeslábne, onemocní, trpí depresemi.
Pocity v letu
Lidské tělo není přizpůsobeno životu ve vakuu, protože evoluce takové schopnosti do svého arzenálu nezahrnula. O tombyly napsány knihy, tuto problematiku podrobně studuje medicína, po celém světě vznikla centra, která studují problémy medicíny ve vesmíru, za extrémních podmínek, ve vysokých nadmořských výškách. Samozřejmě je vtipné pozorovat usmívajícího se astronauta na obrazovce, kolem které se ve vzduchu vznášejí různé předměty. Ve skutečnosti je jeho expedice mnohem vážnější a plná následků, než si průměrný obyvatel Země představuje, a není to jen kosmické záření, které zde vytváří potíže.
Na žádost novinářů, astronautů, inženýrů, vědců, kteří zažili vše, co se děje s člověkem ve vesmíru, hovořili o sledu různých nových vjemů v uměle vytvořeném prostředí cizím tělu. Doslova deset sekund po začátku letu nepřipravený člověk ztratí vědomí, protože se zvýší zrychlení kosmické lodi, která ji oddělí od startovacího komplexu. Člověk ještě necítí kosmické paprsky tak silně jako ve vesmíru - záření je pohlcováno atmosférou naší planety.
Hlavní potíže
Přetížení je ale také dost: člověk se stane čtyřikrát těžším, než je jeho vlastní váha, je doslova přitlačen do křesla, dokonce je obtížné pohnout paží. Každý viděl tyto speciální židle například v kosmické lodi Sojuz. Ne všichni ale pochopili, proč měl astronaut tak zvláštní držení těla. Je to však nutné, protože přetížení posílá téměř veškerou krev v těle dolů do nohou a mozek zůstává bez krevního zásobení, a proto dochází k mdlobám. Ale vynalezeno vV Sovětském svazu pomáhá židle vyhnout se alespoň těmto potížím: držení těla se zvednutýma nohama zajišťuje přívod kyslíku do všech částí mozku.
Deset minut po začátku letu nedostatek gravitace způsobí, že člověk téměř ztratí smysl pro rovnováhu, orientaci a koordinaci v prostoru, člověk nemusí ani sledovat pohybující se objekty. Je na zvracení a zvrací. Totéž může způsobit kosmické záření - záření je zde již mnohem silnější, a pokud dojde k výronu plazmy na slunci, ohrožení života astronautů na oběžné dráze je reálné, dokonce i pasažéři dopravních letadel mohou trpět při letu ve velké výšce. Dochází ke změnám vidění, edémům a změnám na sítnici, dochází k deformaci oční bulvy. Člověk zeslábne a není schopen plnit úkoly, které jsou před ním.
Hádanky
Lidé však čas od času pociťují na Zemi také vysoké kosmické záření, k tomu nemusí vůbec surfovat po vesmírných rozlohách. Naše planeta je neustále bombardována paprsky kosmického původu a vědci naznačují, že naše atmosféra ne vždy poskytuje dostatečnou ochranu. Existuje mnoho teorií, které dodávají těmto energetickým částicím takovou sílu, že výrazně omezuje šance planet na vznik života na nich. V mnoha ohledech je povaha těchto kosmických paprsků pro naše vědce stále nevyřešitelnou záhadou.
Subatomické nabité částice se ve vesmíru pohybují téměř rychlostí světla, již byly opakovaně registrovány na satelitech a dokonce i nabalónky. Jedná se o jádra chemických prvků, protonů, elektronů, fotonů a neutrin. Rovněž není vyloučena přítomnost částic temné hmoty – těžkých a supertěžkých – při útoku kosmického záření. Pokud by bylo možné je detekovat, řada rozporů v kosmologických a astronomických pozorováních by byla vyřešena.
Atmosféra
Co nás chrání před kosmickým zářením? Pouze naše atmosféra. Kosmické paprsky, které ohrožují smrt všeho živého, se v něm srážejí a generují proudy dalších částic – neškodných, včetně mionů, mnohem těžších příbuzných elektronů. Potenciální nebezpečí stále existuje, protože některé částice se dostanou na povrch Země a proniknou mnoho desítek metrů do jejích útrob. Úroveň radiace, kterou kterákoli planeta přijímá, naznačuje její vhodnost či nevhodnost pro život. Vysoké kosmické záření, které s sebou kosmické záření nese, daleko převyšuje záření naší vlastní hvězdy, protože energie protonů a fotonů, například našeho Slunce, je nižší.
A s vysokou dávkou záření je život nemožný. Na Zemi je tato dávka řízena silou magnetického pole planety a tloušťkou atmosféry, které výrazně snižují nebezpečí kosmického záření. Například na Marsu by klidně mohl být život, ale tamní atmosféra je zanedbatelná, neexistuje žádné vlastní magnetické pole, což znamená, že neexistuje žádná ochrana před kosmickým zářením, které prostupuje celý vesmír. Úroveň radiace na Marsu je obrovská. A účinek kosmického záření na biosféru planety je takový, že veškerý život na ní umírá.
Co je důležitější?
Máme štěstí, máme jak tloušťku atmosféry, která obklopuje Zemi, tak naše vlastní dostatečně silné magnetické pole, které pohlcuje škodlivé částice, které se dostaly do zemské kůry. Zajímalo by mě, čí ochrana planety funguje aktivněji - atmosféra nebo magnetické pole? Výzkumníci experimentují vytvářením modelů planet s magnetickým polem nebo bez něj. A samotné magnetické pole se v těchto modelech planet liší v síle. Dříve si byli vědci jisti, že jde o hlavní ochranu před kosmickým zářením, protože kontrolují jeho hladinu na povrchu. Bylo však zjištěno, že množství expozice určuje do větší míry tloušťku atmosféry, která pokrývá planetu.
Pokud je magnetické pole na Zemi „vypnuto“, dávka záření se pouze zdvojnásobí. To je hodně, ale i u nás se to projeví celkem nenápadně. A pokud opustíte magnetické pole a odeberete atmosféru na desetinu jejího celkového množství, pak se dávka fatálně zvýší – o dva řády. Příšerné kosmické záření zabije všechno a všechny na Zemi. Naše Slunce je žlutý trpaslík, planety kolem nich jsou považovány za hlavní uchazeče o obyvatelnost. Jsou to relativně slabé hvězdy, je jich mnoho, asi osmdesát procent z celkového počtu hvězd v našem vesmíru.
Vesmír a evoluce
Teoretici vypočítali, že takové planety na drahách žlutých trpaslíků, které jsou v zónách vhodných pro život, mají mnohem slabší magnetická pole. To platí zejména pro takzvané super-Země -velké kamenné planety desetkrát těžší než naše Země. Astrobiologové si byli jisti, že slabá magnetická pole výrazně snižují šance na obyvatelnost. A nyní nové objevy naznačují, že to není tak velký problém, jak si lidé dříve mysleli. Hlavní by byla atmosféra.
Vědci komplexně studují vliv zvyšující se radiace na existující živé organismy – zvířata, stejně jako na různé rostliny. Výzkum související s radiací spočívá v tom, že je vystavíme různým stupňům radiace, od malých po extrémní, a poté určíme, zda přežijí a jak odlišně se budou cítit, pokud přežijí. Mikroorganismy, na které působí postupně sílící záření, nám mohou ukázat, jak probíhala evoluce na Zemi. Právě kosmické paprsky, jejich vysoká radiace, kdysi donutily budoucího člověka slézt z palmy a začít zkoumat vesmír. A lidstvo se už nikdy nevrátí na stromy.
Vesmírné záření 2017
Na začátku září 2017 byla celá naše planeta velmi znepokojena. Slunce po sloučení dvou velkých skupin tmavých skvrn náhle vyvrhlo tuny sluneční hmoty. A toto vyvržení bylo doprovázeno erupcemi třídy X, které donutily magnetické pole planety pracovat doslova na opotřebení. Následovala velká magnetická bouře, která způsobila onemocnění mnoha lidí a také výjimečně vzácné, téměř bezprecedentní přírodní jevy na Zemi. Například silné snímky polární záře byly zaznamenány u Moskvy a v Novosibirsku, které v těchto zeměpisných šířkách nikdy nebyly. Krása takových jevů však nezakryla následky smrtící sluneční erupce, která pronikla planetou kosmickým zářením, což se ukázalo být skutečně nebezpečné.
Jeho síla se blížila maximu, X-9, 3, kde písmeno je třída (extrémně velký záblesk) a číslo je síla záblesku (z deseti možných). Spolu s touto katapultací hrozilo selhání vesmírných komunikačních systémů a veškerého vybavení umístěného na orbitální stanici. Astronauti byli nuceni přečkat tento proud strašlivého kosmického záření přenášeného kosmickým zářením ve speciálním krytu. Kvalita komunikace se během těchto dvou dnů výrazně zhoršila jak v Evropě, tak v Americe, přesně tam, kam směřoval tok nabitých částic z vesmíru. Asi den před okamžikem, kdy částice dosáhly povrchu Země, bylo vydáno varování před kosmickým zářením, které zaznělo na všech kontinentech a v každé zemi.
Síla slunce
Energie vyzařovaná naším svítidlem do okolního vesmíru je skutečně obrovská. Během několika minut vyletí do vesmíru mnoho miliard megatun, pokud počítáte v ekvivalentu TNT. Lidstvo bude schopno vyrobit tolik energie moderní rychlostí pouze za milion let. Pouze pětina veškeré energie emitované Sluncem za sekundu. A tohle je náš malý a nepříliš žhavý trpaslík! Když si jen představíte, jaké množství ničivé energie produkují jiné zdroje kosmického záření, vedle kterých vám naše Slunce bude připadat jako téměř neviditelné zrnko písku, zatočí se vám hlava. Jaké požehnání, že máme dobré magnetické pole a skvělou atmosféru, která nás nenechá zemřít!
Lidé jsou tomuto druhu nebezpečí vystaveni každý den, protože radioaktivní záření ve vesmíru nikdy nevysychá. Právě odtud k nám přichází nejvíce záření – z černých děr a z kup hvězd. Je schopen zabíjet vysokou dávkou záření a nízkou dávkou z nás může udělat mutanty. Musíme však také pamatovat na to, že evoluce na Zemi probíhala díky takovým tokům, záření změnilo strukturu DNA do stavu, který pozorujeme dnes. Pokud tuto "medicínu" vytřídíte, to znamená, že záření emitované hvězdami překročí přípustné úrovně, procesy budou nevratné. Pokud totiž tvorové zmutují, nevrátí se do původního stavu, zde žádný zpětný efekt neexistuje. Proto nikdy neuvidíme ty živé organismy, které byly přítomny v novorozeneckém životě na Zemi. Každý organismus se snaží přizpůsobit změnám prostředí. Buď zemře, nebo se přizpůsobí. Ale není cesty zpět.
ISS a sluneční erupce
Když nám Slunce poslalo svůj pozdrav s proudem nabitých částic, ISS právě procházela mezi Zemí a hvězdou. Vysokoenergetické protony uvolněné při explozi vytvořily uvnitř stanice absolutně nežádoucí radiační pozadí. Tyto částice pronikají absolutně jakoukoli kosmickou lodí. Vesmírná technologie však byla tímto zářením ušetřena, protože dopad byl silný, ale příliš krátký na to, aby jej zneškodnil. nicméněposádka se celou tu dobu skrývala ve speciálním krytu, protože lidské tělo je mnohem zranitelnější než moderní technologie. Ohnisko nebylo jedno, šli v celé sérii, ale vše začalo 4. září 2017, aby 6. září otřáslo vesmírem extrémním vyvržením. Za posledních dvanáct let nebylo na Zemi ještě pozorováno silnější proudění. Plazmový mrak, který Slunce vyvrhlo, předstihl Zemi mnohem dříve, než bylo plánováno, což znamená, že rychlost a síla proudu přesáhly očekávaný jedenapůlkrát. V souladu s tím byl dopad na Zemi mnohem silnější, než se očekávalo. Dvanáct hodin byl mrak před všemi výpočty našich vědců, a proto bylo magnetické pole planety více narušeno.
Síla magnetické bouře se ukázala být 4 z 5 možných, tedy desetkrát větší, než se očekávalo. V Kanadě byly polární záře pozorovány i ve středních zeměpisných šířkách, jako v Rusku. Na Zemi se odehrála magnetická bouře planetárního charakteru. Dokážete si představit, co se dělo ve vesmíru! Radiace je nejzávažnějším nebezpečím ze všech, které tam existují. Ochrana před ním je nutná okamžitě, jakmile kosmická loď opustí horní atmosféru a opustí magnetická pole hluboko pod nimi. Prostorem neustále prostupují proudy nenabitých a nabitých částic – záření. Stejné podmínky nás čekají na jakékoli planetě sluneční soustavy: na našich planetách není magnetické pole ani atmosféra.
Typy záření
Ve vesmíru je ionizující záření považováno za nejnebezpečnější. To jsou gama záření a rentgenové paprsky Slunce, to jsou částice letící pochromosférické sluneční erupce, to jsou extragalaktické, galaktické a sluneční kosmické záření, sluneční vítr, protony a elektrony radiačních pásů, částice alfa a neutrony. Existuje také neionizující záření - to je ultrafialové a infračervené záření ze Slunce, to je elektromagnetické záření a viditelné světlo. Žádné velké nebezpečí v nich nehrozí. Jsme chráněni atmosférou a astronaut je chráněn skafandrem a kůží lodi.
Ionizující záření způsobuje nenapravitelné problémy. To je škodlivý vliv na všechny životní procesy, které se vyskytují v lidském těle. Když vysokoenergetická částice nebo foton projde látkou na své cestě, vytvoří v důsledku interakce s touto látkou dvojici nabitých částic - ion. To postihuje i neživou hmotu a živé věci reagují nejbouřlivěji, protože organizace vysoce specializovaných buněk vyžaduje obnovu a tento proces, dokud je organismus naživu, probíhá dynamicky. A čím vyšší je úroveň evolučního vývoje organismu, tím je radiační poškození nevratnější.
Radiační ochrana
Vědci hledají takové prostředky v různých oblastech moderní vědy, včetně farmakologie. Dosud žádný lék nebyl účinný a lidé, kteří byli vystaveni radiaci, nadále umírají. Experimenty se provádějí na zvířatech jak na Zemi, tak ve vesmíru. Jediná věc, která se ukázala být jasná, je, že jakoukoli drogu by měl člověk užít před začátkem expozice a ne po ní.
A vzhledem k tomu, že všechny takové drogytoxické, pak můžeme předpokládat, že boj s následky radiace zatím nevedl k jedinému vítězství. I když jsou farmakologická činidla podána včas, poskytují pouze ochranu před gama zářením a rentgenovým zářením, ale nechrání před ionizujícím zářením protonů, alfa částic a rychlých neutronů.
