Rrezatimi kozmik është një problem i madh për projektuesit e anijeve kozmike. Ata kërkojnë të mbrojnë astronautët prej saj, të cilët do të jenë në sipërfaqen e hënës ose do të shkojnë në udhëtime të gjata në thellësitë e universit. Nëse nuk sigurohet mbrojtja e nevojshme, atëherë këto grimca, duke fluturuar me shpejtësi të madhe, do të depërtojnë në trupin e astronautit, do të dëmtojnë ADN-në e tij, gjë që mund të rrisë rrezikun e kancerit. Fatkeqësisht, deri më tani, të gjitha metodat e njohura të mbrojtjes janë ose joefektive ose të pamundura.
Materialet e përdorura tradicionalisht për ndërtimin e anijeve kozmike, të tilla si alumini, kapin disa grimca kozmike, por nevojitet mbrojtje më e fortë për vitet e fluturimit në hapësirë.
Agjencia Amerikane e Hapësirës Ajrore (NASA) merr me dëshirë idetë më ekstravagante, në shikim të parë. Në fund të fundit, askush nuk mund të parashikojë me siguri se cili prej tyre një ditë do të kthehet në një përparim serioz hulumtimi i hapësirës. Agjencia ka një institut të veçantë për konceptet e avancuara (NASA Institute for Advanced Concepts - NIAC), i krijuar për të grumbulluar pikërisht zhvillime të tilla - për një afat shumë të gjatë. Përmes këtij instituti, NASA shpërndan grante për universitete dhe institute të ndryshme - për zhvillimin e "marrëzive të shkëlqyera".
Opsionet e mëposhtme janë duke u eksploruar aktualisht:

Mbrojtur nga materiale të caktuara. Disa materiale, si uji ose polipropileni, kanë veti të mira mbrojtëse. Por për të mbrojtur anijen kozmike me ta, do të nevojiten shumë prej tyre, pesha e anijes do të bëhet në mënyrë të papranueshme.
Aktualisht, punonjësit e NASA-s kanë zhvilluar një material të ri të rëndë, i ngjashëm me polietilenin, i cili do të përdoret në montimin e anijeve kozmike të ardhshme. "Plastika hapësinore" do të jetë në gjendje të mbrojë astronautët nga rrezatimi kozmik më mirë se ekranet metalike, por shumë më të lehta se metalet e njohura. Ekspertët janë të bindur se kur materialit t'i jepet rezistencë e mjaftueshme ndaj nxehtësisë, madje do të jetë e mundur të bëhen lëkura të anijes kozmike prej tij.
Më parë, mendohej se vetëm një guaskë tërësisht metalike do të lejonte një anije kozmike të drejtuar të kalonte nëpër rripat e rrezatimit të Tokës - rrjedhat e grimcave të ngarkuara të mbajtura nga fusha magnetike pranë planetit. Gjatë fluturimeve për në ISS, kjo nuk u ndesh, pasi orbita e stacionit kalon dukshëm nën zonën e rrezikshme. Për më tepër, astronautët kërcënohen nga ndezjet në Diell - një burim i gama dhe rrezet x, dhe detajet e vetë anijes janë të afta për rrezatim dytësor - për shkak të prishjes së radioizotopeve të formuara gjatë "takimit të parë" me rrezatimin.
Shkencëtarët tani besojnë se plastika e re RXF1 përballet më mirë me këto probleme dhe densiteti i ulët nuk është argumenti i fundit në favor të tij: kapaciteti mbajtës i raketave ende nuk është mjaft i madh. Rezultatet e testeve laboratorike në të cilat u krahasua me aluminin janë të njohura: RXF1 mund të përballojë tre herë ngarkesën me një densitet tre herë më të ulët dhe kap më shumë grimca me energji të lartë. Polimeri ende nuk është patentuar, kështu që metoda e prodhimit të tij nuk raportohet. Raportohet nga Lenta.ru duke iu referuar science.nasa.gov.

strukturat me fryrje. Moduli i fryrë, i bërë nga plastika shumë e qëndrueshme RXF1, jo vetëm që do të jetë më kompakt në nisje, por edhe më i lehtë se një strukturë prej çeliku me një pjesë. Sigurisht, zhvilluesit e tij do të duhet gjithashtu të sigurojnë mbrojtje mjaft të besueshme kundër mikrometeoritëve, së bashku me "mbeturinat hapësinore", por nuk ka asgjë thelbësisht të pamundur në këtë.
Diçka është tashmë atje - kjo është një anije private e fryrë pa pilot Genesis II tashmë është në orbitë. Nisur në vitin 2007 Raketë ruse"Dnieper". Për më tepër, masa e tij është mjaft mbresëlënëse për një pajisje të krijuar nga një kompani private - mbi 1300 kg.

CSS (Commercial Space Station) Skywalker është një projekt komercial i një stacioni orbital të fryrë. NASA ndan rreth 4 miliardë dollarë për të mbështetur projektin për 20110-2013. Po flasim për zhvillimin e teknologjive të reja për modulet inflatable për eksplorimin e hapësirës dhe trupat qiellorë sistem diellor.

Sa do të kushtojë struktura e fryrë nuk raportohet. Por kostot totale për zhvillimin e teknologjive të reja tashmë janë shpallur. Në vitin 2011 do të ndahen 652 milionë dollarë për këto qëllime, në vitin 2012 (nëse buxheti nuk rishikohet sërish) - 1262 milionë dollarë, në vitin 2013 - 1808 milionë dollarë.vlerëson "Constelations", pa u fokusuar në një program në shkallë të gjerë.
Module me fryrje, pajisje automatike docking, sisteme të ruajtjes së karburantit në orbitë, module autonome të mbështetjes së jetës dhe komplekse që ofrojnë ulje në vende të tjera trupat qiellorë. Kjo është vetëm një pjesë e vogël e detyrave që tani i janë vendosur NASA-s për të zgjidhur problemin e uljes së një njeriu në Hënë.

Mbrojtje magnetike dhe elektrostatike. Magnetët e fuqishëm mund të përdoren për të devijuar grimcat fluturuese, por magnetët janë shumë të rëndë dhe nuk dihet ende se sa e rrezikshme do të jetë për astronautët një fushë magnetike mjaft e fortë për të reflektuar rrezatimin kozmik.

Anije kozmike ose stacion në sipërfaqen e hënës me mbrojtje magnetike. Një magnet superpërçues toroidal me një forcë fushe nuk do të lejojë që shumica e rrezeve kozmike të depërtojnë në kabinën e vendosur brenda magnetit dhe në këtë mënyrë të zvogëlojë dozat totale të rrezatimit nga rrezatimi kozmik me dhjetëra ose më shumë herë.

Projektet premtuese të NASA-s janë një mburojë e rrezatimit elektrostatik për bazën hënore dhe një teleskop hënor me pasqyrë të lëngshme (ilustrime nga spaceflightnow.com).

Mbrojtje nga hidrogjeni i lëngshëm. NASA po shqyrton përdorimin e rezervuarëve të karburantit të anijes kozmike që përmbajnë hidrogjen të lëngshëm që mund të vendosen rreth ndarjes së ekuipazhit si një mburojë kundër rrezatimit hapësinor. Kjo ide bazohet në faktin se rrezatimi kozmik humbet energji kur përplaset me protonet e atomeve të tjera. Meqenëse atomi i hidrogjenit ka vetëm një proton në bërthamë, protoni i secilës prej bërthamave të tij "ngadalëson" rrezatimin. Në elementët me bërthama më të rënda, disa protone bllokojnë të tjerët, kështu që rrezet kozmike nuk i arrijnë ato. Mbrojtja nga hidrogjeni mund të sigurohet, por jo e mjaftueshme për të parandaluar rreziqet e kancerit.

Biosuit. Ky projekt Bio-Suit po zhvillohet nga një grup profesorësh dhe studentësh në Institutin e Teknologjisë në Massachusetts (MIT). "Bio" - në këtë rast, nuk do të thotë bioteknologji, por lehtësi, lehtësi të pazakontë për kostumet hapësinore, dhe diku edhe padukshmëri të guaskës, që është, si të thuash, një vazhdim i trupit.
Në vend që të qepni dhe ngjitni kostumin hapësinor nga copa të veçanta të pëlhurave të ndryshme, ai do të spërkatet drejtpërdrejt në lëkurën e një personi në formën e një llak që forcohet shpejt. Vërtetë, helmeta, dorezat dhe çizmet do të mbeten ende tradicionale.
Teknologjia e spërkatjes së tillë (një polimer i veçantë përdoret si material) tashmë po testohet nga ushtria amerikane. Ky proces quhet Electrospinlacing, është duke u përpunuar nga specialistë të Qendrës Kërkimore të Ushtrisë Amerikane - Qendra e sistemeve të ushtarëve, Natick.
Në mënyrë të thjeshtë, mund të themi se pikat më të vogla ose fijet e shkurtra të polimerit fitojnë ngarkesë elektrike dhe nën ndikim fushë elektrostatike nxitojnë drejt qëllimit të tyre - objekti që duhet të mbulohet me një film - ku ata formojnë një sipërfaqe të shkrirë. Shkencëtarët nga MIT synojnë të krijojnë diçka të ngjashme, por të aftë për të krijuar një shtresë lagështie dhe hermetike në trupin e një personi të gjallë. Pas ngurtësimit, filmi fiton forcë të lartë, duke ruajtur elasticitetin e mjaftueshëm për lëvizjen e krahëve dhe këmbëve.
Duhet shtuar se projekti parashikon një mundësi kur disa shtresa të ndryshme do të spërkaten në trup në këtë mënyrë, duke alternuar me një shumëllojshmëri të elektronikës së integruar.

Linja e zhvillimit të kostumeve hapësinore sipas mendimit të shkencëtarëve të MIT (ilustrim nga faqja mvl.mit.edu).

Por në fund të fundit, nëse nuk filloni të ecni drejt këtij rezultati tani, "e ardhmja fantastike" nuk do të vijë.

16.3. Blicet në sy dhe në çipat elektronike

Lexuesi është i vetëdijshëm për odisenë hapësinore të astronautëve amerikanë drejt Hënës. Tokësorët udhëtuan në Hënë me anijen kozmike Apollo gjatë disa ekspeditave. Astronautët kaluan disa ditë në hapësirën e jashtme, duke përfshirë një periudhë të gjatë kohore jashtë magnetosferës së tokës.

Neil Armstrong (astronauti i parë që eci në Hënë) raportoi në Tokë për ndjesitë e tij të pazakonta gjatë fluturimit: ndonjëherë ai vëzhgonte ndezje të ndritshme në sytë e tij. Ndonjëherë frekuenca e tyre arrinte rreth njëqind në ditë (Fig. 16.5). Shkencëtarët filluan ta kuptonin këtë fenomen dhe shpejt arritën në përfundimin se ... rrezet kozmike galaktike janë përgjegjëse për këtë. Janë këto grimca me energji të lartë që, duke depërtuar në zverkun e syrit, shkaktojnë shkëlqimin e Cherenkov kur ndërveprojnë me substancën që përbën syrin. Si rezultat, astronauti sheh një blic të ndritshëm. Ndërveprimi më efektiv me materien nuk është protonet, të cilat janë më të mëdhatë në përbërjen e rrezeve kozmike të të gjitha grimcave të tjera, por grimcat e rënda - karboni, oksigjeni, hekuri. Këto grimca, duke pasur një masë të madhe, humbasin shumë më tepër nga energjia e tyre për njësi të distancës së përshkuar sesa homologët e tyre më të lehta. Janë ata që janë përgjegjës për gjenerimin e shkëlqimit Cherenkov dhe ngacmimin e retinës - membranën e ndjeshme të syrit. Tani ky fenomen është i njohur gjerësisht. Ndoshta është vërejtur edhe përpara N. Armstrong, por jo të gjithë pilotët hapësinorë e raportuan këtë në Tokë.
Tani një eksperiment i veçantë po kryhet në bordin e Stacionit Ndërkombëtar të Hapësirës për të studiuar më thellë këtë fenomen. Duket kështu: një helmetë e mbushur me detektorë për zbulimin e grimcave të ngarkuara vendoset në kokën e astronautit. Kozmonauti duhet të fiksojë momentin e kalimit të grimcës përmes ndezjeve që vëzhgon, dhe detektorët bëjnë një "ekzaminim" të pavarur të kalimit të tyre përmes syrit dhe detektorit. Vezullimet e dritës në sytë e kozmonautëve dhe astronautëve janë një shembull se si organi i shikimit të njeriut - syri - mund të shërbejë si një detektor i grimcave kozmike.
Megjithatë, pasojat e pakëndshme të pranisë së rrezeve kozmike me energji të lartë në hapësirë ​​nuk mbarojnë me kaq...

Rreth njëzet vjet më parë, u vu re se puna e kompjuterëve në bord të satelitëve mund të ndërpritet. Këto shkelje mund të jenë dy llojesh: kompjuteri mund të "ngrijë" dhe të rikuperohet pas një kohe, por ndonjëherë dështojnë. Përsëri, duke studiuar këtë fenomen, shkencëtarët arritën në përfundimin se grimcat e rënda GCR janë përgjegjëse për të. Ashtu si në rastin e kokës së syrit, ato depërtojnë në çip dhe shkaktojnë shqetësime lokale, mikroskopike në "zemrën" e tij - një zonë e ndjeshme e materialit gjysmëpërçues nga i cili është bërë. Mekanizmi i këtij efekti është paraqitur në Fig. 16.6. Si rezultat i proceseve mjaft komplekse që lidhen me një shkelje të lëvizjes së transportuesve të rrymës elektrike në materialin e çipit, ndodh një mosfunksionim në funksionimin e tij (ato quhen "dështime të vetme"). Ky është një fenomen i pakëndshëm për pajisjet në bord të satelitëve modernë, të mbushur me sisteme kompjuterike që kontrollojnë funksionimin e tij. Si rezultat, sateliti mund të humbasë orientimin ose të mos ekzekutojë komandën e nevojshme nga operatori nga Toka. Në rastin më të keq, nëse sistemi i nevojshëm kompjuterik rezervë nuk është në bord, sateliti mund të humbasë.

Kushtojini vëmendje fig. 16.7. Ai përshkruan shpeshtësinë e dështimeve të vërejtura në një nga satelitët gjatë disa viteve. Kurba e aktivitetit diellor është paraqitur gjithashtu këtu. Ekziston një korrelacion i lartë midis të dy fenomeneve. Gjatë viteve të aktivitetit minimal diellor, kur fluksi GCR është maksimal (kujtoni fenomenin e modulimit), frekuenca e dështimeve rritet dhe bie në maksimum kur fluksi GCR është minimal. Është e pamundur të luftosh këtë fenomen të pakëndshëm. Asnjë mbrojtje nuk e shpëton satelitin nga këto grimca. Fuqia depërtuese e këtyre grimcave me energjitë e tyre të mëdha është shumë e madhe.
Përkundrazi, një rritje në trashësinë e lëkurës anije kozmikeçon në efektin e kundërt. Neutronet prodhohen si rezultat reaksionet bërthamore GCR me substancë krijon një sfond të fortë rrezatimi brenda anijes. Këto neutrone dytësore, duke ndërvepruar me materialin e vendosur pranë çipit, gjenerojnë nga ana tjetër grimca të rënda, të cilat, duke depërtuar brenda çipave, krijojnë dështime.

Këtu është e nevojshme t'i kujtojmë lexuesit se grimcat e rënda të ngarkuara gjenden jo vetëm në rrezet kozmike. Ato janë gjithashtu të pranishme në përbërjen e rripave të rrezatimit, veçanërisht shumë prej tyre në pjesën e brendshme, më afër Tokës. Këtu ka edhe protone edhe grimca më të rënda. Dhe energjia e tyre mund të kalojë qindra MeV. Tani le të kujtojmë anomalinë e Atlantikut të Jugut, e cila "varet" mbi Tokë. Është e lehtë të imagjinohet që elektronika e një anije kozmike që fluturon në një lartësi prej 500 kilometrash duhet t'i "ndiejë" këto grimca. Mënyra se si është. Hidhni një sy Figurës 16.8 dhe mund të shihni se shkalla më e lartë e dështimit ndodh pikërisht në zonën e anomalisë.

Një fenomen i ngjashëm ndodh gjatë ndezjeve të fuqishme diellore. Protonet dhe bërthamat e rënda në SCR mund të shkaktojnë të njëjtat dështime të vetme në çipa. Dhe ata janë vërtet të vëzhguar. Një shembull i tillë është paraqitur në Fig. 16.9: gjatë një stuhie të fuqishme diellore më 14 korrik 2000. (për shkak të faktit se u zhvillua më 14 korrik në Ditën e Bastiljes, iu dha emri "Dita e Bastiljes"), rrymat intensive të protoneve diellore "ranë" në magnetosferën e Tokës, duke shkaktuar keqfunksionime në funksionimin e satelitëve. Shpëtimi i vetëm nga GKL - vrasësit e çipave - janë mjetet teknike që lidhen me dyfishimin e elementëve elektronikë veçanërisht të rëndësishëm të pajisjeve në bord.
Jo vetëm inxhinierët, krijuesit e pajisjeve elektronike në bord, janë të shqetësuar për praninë e rrezeve kozmike me energji të lartë në hapësirë. Biologët po studiojnë gjithashtu mekanizmat e veprimit të këtyre grimcave. Shkurtimisht, ata duken kështu.
Uji, substanca kryesore e indeve biologjike, jonizohet nën ndikimin e rrezatimit, formohen radikale të lira, të cilat mund të shkatërrojnë lidhjet molekulare të ADN-së. Nuk përjashtohet gjithashtu skenari i dëmtimit të drejtpërdrejtë të molekulës së ADN-së gjatë ngadalësimit të një grimce të rëndë të ngarkuar (Fig. 16.10).

Oriz. 16.10. Ndërveprimi i grimcave të rënda GCR me një molekulë të ADN-së brenda dimensioneve të saj lineare prej ~ 20 angstrom mund të çojë në shqetësime në strukturën e saj në dy mënyra: ose nëpërmjet formimit të radikaleve të lira, ose drejtpërdrejt, duke dëmtuar vetë molekulën.

Oriz. 16.11. Grimcat alfa (bërthamat e heliumit) dhe grimcat e tjera të rënda të rrezeve kozmike ndikojnë në qelizat në mënyrë më efektive sesa elektronet - grimcat e lehta. Grimcat e rënda humbasin shumë më tepër energji për njësi shteg në materie sesa ato më të lehta. Kjo tregohet qartë në këtë figurë: me të njëjtat doza të rrezatimit nga elektronet dhe grimcat e rënda, numri i qelizave të dëmtuara në rastin e fundit është më i madh.

Rezultati? Pasoja të pakëndshme gjenetike, duke përfshirë kancerogjene. Figura 16.11 tregon qartë efektin e grimcave të rënda në indet biologjike: numri i qelizave të dëmtuara në rastin e ekspozimit ndaj grimcave më të rënda se protonet rritet në mënyrë dramatike.
Natyrisht, nuk mund të supozohet se elementët e rëndë në rrezet kozmike janë agjenti i vetëm i aftë për të shkaktuar kancer. Biologët, përkundrazi, besojnë se ndër të gjithë faktorët e tjerë mjedisi i jashtëm që mund të ndikojë në ADN - rrezatimi nuk luan një rol udhëheqës. Për shembull, disa komponime kimike janë në gjendje të shkaktojnë shqetësime shumë më të ndjeshme sesa rrezatimi. Megjithatë, në kushtet e një fluturimi të gjatë në hapësirë, jashtë fushës magnetike të Tokës, një person e gjen veten të vetëm, kryesisht me rrezatim. Për më tepër, ky nuk është rrezatimi i zakonshëm i njohur për njerëzit. Këto janë rrezet kozmike galaktike, të cilat, siç e dimë tani, përmbajnë grimca të rënda të ngarkuara. Ato shkaktojnë dëme të ADN-së. Është e qartë. Implikimet e këtij ndërveprimi nuk janë plotësisht të qarta. Çfarë do të thotë deklarata për pasojat e mundshme, për shembull, kancerogjene të një ndërveprimi të tillë?
Këtu duhet theksuar se sot specialistët e mjekësisë hapësinore dhe biologjisë nuk janë në gjendje të japin një përgjigje shteruese. Ka çështje që duhen trajtuar në kërkimet e ardhshme. Për shembull, vetëm dëmtimi i ADN-së nuk çon domosdoshmërisht në kancer. Për më tepër, molekulat e ADN-së, pasi kanë marrë një sinjal rreziku për një shkelje të strukturës së tyre, përpiqen të aktivizojnë vetë "programin e riparimit". Dhe kjo ndodh, ndonjëherë, jo pa sukses. Çdo dëmtim fizik, e njëjta goditje me çekiç në trup, shkakton shumë më tepër dëme në nivel molekular sesa rrezatimi. Por qelizat rivendosin ADN-në dhe trupi "harron" këtë ngjarje.
Stabiliteti i ADN-së është jashtëzakonisht i lartë: probabiliteti i mutacionit nuk kalon 1 në 10 milion, pavarësisht nga kushtet lokale. Kjo është besueshmëria fantastike e strukturës biologjike përgjegjëse për riprodhimin e jetës. Edhe fushat e rrezatimit super të fortë nuk mund ta thyejnë atë. Ka një numër bakteresh që nuk ndryshojnë në fusha të mëdha rrezatimi, duke arritur në mijëra Gy. Edhe silikoni kristalor dhe shumë materiale strukturore nuk mund të përballojnë një ngarkesë të tillë doze.
Problemi këtu, siç u duket biologëve, është se mund të ketë një dështim në programin e riparimit: për shembull, kromozomi mund të përfundojë në një vend krejtësisht të panevojshëm në strukturën e ADN-së. Tani kjo situatë po bëhet e rrezikshme. Megjithatë, edhe këtu është e mundur një sekuencë shumëvariate e ngjarjeve.
Së pari, duhet të kemi parasysh se procesi i mutacionit - riprodhimi i "qelizave të gabuara" kërkon një kohë të gjatë. Biologët besojnë se mund të kalojnë dekada midis efektit të padëshiruar parësor dhe realizimit negativ të këtij efekti. Kjo kohë është e nevojshme për të formuar një neoplazmë qelizash që i nënshtrohen mutacioneve, të përbërë nga shumë miliarda. Prandaj, parashikimi i zhvillimit të efekteve negative është një çështje shumë problematike.
Një anë tjetër e problemit të efektit të rrezatimit në strukturat biologjike është se procesi i ekspozimit ndaj dozave të ulëta nuk është kuptuar mirë. Nuk ka asnjë lidhje të drejtpërdrejtë midis madhësisë së dozës - sasisë së rrezatimit - dhe dëmtimit të rrezatimit. Biologët besojnë se tipe te ndryshme kromozomet reagojnë ndryshe ndaj rrezatimit. Njëra prej tyre "kërkon" doza të konsiderueshme rrezatimi për shfaqjen e efektit, ndërsa të tjerët kanë nevojë edhe për ato ultra të vogla. Cila është arsyeja këtu? Nuk ka ende një përgjigje për këtë. Për më tepër, pasojat e ekspozimit të strukturave biologjike ndaj dy ose më shumë llojeve të rrezatimit në të njëjtën kohë nuk janë mjaft të qarta: le të themi, GCR dhe SCR, ose GCR, SCR dhe rripat e rrezatimit. Përbërja e këtyre llojeve të rrezatimit kozmik është e ndryshme, dhe secila prej tyre mund të çojë në pasojat e veta. Por efekti i ndikimit të tyre të kombinuar nuk është i qartë. Përgjigja përfundimtare për këto pyetje qëndron vetëm në rezultatet e eksperimenteve të ardhshme.

"Ky rezultat është i rëndësishëm për planifikimin e fluturimeve afatgjata: do të thotë se mund të fluturosh më larg dhe të fluturosh më gjatë. Edhe pse, në përgjithësi, dozat e rrezatimit janë të mëdha dhe pyetja mbetet se si t'i reduktojmë ato për të ruajtur shëndetin e astronautëve. " thotë një nga autorët e studimit, Vyacheslav Shurshakov nga Instituti i problemeve biomjekësore të Akademisë Ruse të Shkencave.

Eksperimenti "Matryoshka-R" në bordin e ISS filloi në vitin 2004, kur pasagjerë specialë u dorëzuan në stacion. Njëri dukej mjaft i respektueshëm. Lloji i fytyrës saksone, një figurë për ta pasur zili shumë - një metër shtatëdhjetë e pesë dhe shtatëdhjetë kg. Siç thonë ata, jo një "dhjamë" e tepërt. Ai është me origjinë europiane dhe në qarqet shkencore njihet si “Zoti Rando”. Por një tjetër, një rus, ka një "pamje" më të pazakontë: në peshore, ai tërheq vetëm tridhjetë kg, por nuk mund të thuash për lartësinë dhe një metër me kapak - 34 centimetra. Në diametër. Me fjalë të tjera, është ... një top.

Si "Sakson" dhe shoqëruesi i tij sferik janë manekine. Ata quhen edhe fantazma: të dy, pavarësisht dallimeve, pothuajse një me një imitojnë Trupi i njeriut. Ose më mirë, "materiali" kimik dhe biologjik nga i cili janë thurur njerëzit. Secili është i mbushur me detektorët më të ndjeshëm, sensorë të rrezatimit jonizues.

“Ne duhet të matim dozën e rrezatimit që prek organet kritike të brendshme - traktin gastrointestinal, sistemin hematopoietik, qendror. sistemi nervor. Është e pamundur të vendosësh një dozimetër direkt në trupin e njeriut, ndaj përdoren fantazma të barazvlefshme me indet”, thonë ekspertët.

Një fantazmë e tillë u vendos fillimisht në sipërfaqen e jashtme të ISS në një enë të mbyllur, e cila, për sa i përket parametrave të përthithjes, korrespondonte me kostum hapësinor, dhe më pas u zhvendos brenda stacionit. Shkencëtarët rusë, së bashku me kolegët nga Polonia, Suedia, Gjermania dhe Austria, rillogaritën të dhënat e mbledhura duke përdorur modelin kompjuterik NUNDO dhe morën vlerësime të sakta të dozës së rrezatimit për çdo organ të brendshëm.

Llogaritjet kanë treguar se efekti aktual i rrezatimit në organet e brendshme është shumë më i ulët se ai i treguar nga dozimetrat "të zakonshëm". Gjatë një ecjeje në hapësirë, doza në trup do të jetë 15% më e ulët, dhe brenda stacionit - e gjitha 100% (d.m.th., dy herë) më pak se doza që matet nga një dozimetër individual i vendosur në një xhep në gjoksin e kozmonautit.

Sipas ekspertëve, është vendosur një limit vjetor ekspozimi, të cilin askush nuk ka të drejtë ta kalojë: është 500 milliSievert. Ekziston edhe i ashtuquajturi limit profesional, ose siç thonë, kufiri i karrierës. Nuk duhet të kalojë 1 Sievert. A është shumë apo pak? Sipas ekspertëve, doza maksimale e lejuar që një astronaut mund të grumbullojë gjatë gjithë viteve të punës në Tokë dhe në hapësirë ​​është në gjendje të marrë 2-3 vjet të jetës së tij. Askush nuk ka pasur ndonjëherë diçka të tillë. Por ka rregull i përgjithshëm: dozat duhet të jenë aq të ulëta sa është e arsyeshme të arrihet. Kjo është arsyeja pse është kaq e rëndësishme që shkencëtarët të dinë se si organet "kritike" reagojnë ndaj rrezatimit. Cilat doza specifike merren gjatë ndezjeve të forta diellore nga sistemi hematopoietik, truri, mushkëritë, mëlçia, veshkat ...

Pranë Tokës, fusha e saj magnetike vazhdon të mbrohet - edhe nëse është e dobësuar dhe pa ndihmën e shumë kilometrave atmosferë. Duke fluturuar në rajonin e poleve, ku fusha është e vogël, astronautët ulen në një dhomë të mbrojtur posaçërisht. Dhe për mbrojtjen nga rrezatimi gjatë një fluturimi në Mars, ende nuk ka një zgjidhje teknike të kënaqshme.

Vendosa të shtoj në përgjigjen origjinale për dy arsye:

1. në një vend përmban një pohim të pasaktë dhe nuk përmban një të saktë
2. vetëm për hir të plotësisë (citate)

1. Në komentet Susanna kritikoi Përgjigja është kryesisht e saktë.

Fusha dobësohet mbi polet magnetike të Tokës siç deklarova. Po, Susanna ka të drejtë që është veçanërisht e madhe në POLE (imagjinoni linjat e forcës: mblidhen pikërisht në shtylla). Por në lartësi e madhe MBI POLE është më i dobët se në vende të tjera - për të njëjtën arsye (imagjinoni të njëjtat linja fuqie: ata zbritën - në pole, dhe në majë pothuajse ishin zhdukur). Fusha duket se po fundoset.

Por Susanna ka të drejtë këtë kozmonautët e Ministrisë së Situatave të Emergjencave nuk strehohen në një dhomë të veçantë për shkak të rajoneve polare Përgjigje: Kujtesa më ka dështuar.

Por akoma ka një vend mbi të cilin merren masa të veçanta(E ngatërrova me rajonet polare). ajo - mbi anomalinë magnetike në Atlantikun e Jugut. Aty fusha magnetike “ulet” aq shumë sa rripi i rrezatimit dhe merrni masa të veçanta pa asnjë ndezje diellore. Nuk munda të gjeja shpejt një citat për masat e veçanta që nuk lidhen me aktivitetin diellor, por lexova diku rreth tyre.

Sigurisht, vlen të përmenden vetë shpërthimet: ata gjithashtu fshihen prej tyre në dhomën më të mbrojtur dhe nuk ecin në këtë kohë në të gjithë stacionin.

Të gjitha ndezjet diellore monitorohen me kujdes dhe informacioni rreth tyre dërgohet në qendrën e kontrollit. Gjatë periudhave të tilla, astronautët ndalojnë së punuari dhe strehohen në ndarjet më të mbrojtura të stacionit. Segmente të tilla të mbrojtura janë ndarjet e ISS pranë rezervuarëve të ujit. Uji vonon grimcat dytësore - neutronet, dhe doza e rrezatimit absorbohet në mënyrë më efikase.

2. Vetëm citate dhe informacione shtesë

Disa citate më poshtë përmendin dozën në Sieverts (Sv). Për orientim, disa figura dhe efekte të mundshme nga tabela në

0-0,25 Tingulli Asnjë efekt përveç ndryshimeve të moderuara të gjakut

0,25-1 Tingulli Sëmundjet nga rrezatimi nga 5-10% e personave të ekspozuar

7 Sv ~ 100% fatalitete

Doza ditore në ISS është rreth 1 mSv (shih më poshtë). Do të thotë, ju mund të fluturoni pa shumë rrezik për rreth 200 ditë. Është gjithashtu e rëndësishme për sa kohë merret e njëjta dozë: ajo e marrë në një kohë të shkurtër është shumë më e rrezikshme se ajo e marrë për një periudhë të gjatë. Trupi nuk është një objekt pasiv që thjesht "akumulon" defekte të rrezatimit: ai gjithashtu ka mekanizma "riparues" dhe zakonisht përballen me doza të vogla në rritje gradualisht.

Në mungesë të shtresës masive atmosferike që rrethon njerëzit në Tokë, astronautët në ISS janë të ekspozuar ndaj rrezatimit më intensiv nga rrjedhat e vazhdueshme të rrezeve kozmike. Gjatë ditës, anëtarët e ekuipazhit marrin një dozë rrezatimi në sasinë prej rreth 1 milisievert, e cila është afërsisht e barabartë me ekspozimin e një personi në Tokë për një vit. Kjo çon në një rrezik të shtuar të zhvillimit të tumoreve malinje tek astronautët, si dhe në një dobësim të sistemit imunitar.

Sipas të dhënave të mbledhura nga NASA dhe ekspertë nga Rusia dhe Austria, astronautët në ISS marrin një dozë ditore prej 1 milisievert. Në Tokë, një dozë e tillë rrezatimi nuk mund të merret kudo edhe për një vit të tërë.

Megjithatë, ky nivel është ende relativisht i tolerueshëm. Megjithatë, duhet pasur parasysh se stacionet hapësinore afër Tokës mbrohen nga fusha magnetike e Tokës.

Përtej kufijve të tij, rrezatimi do të rritet shumë herë, prandaj, ekspeditat në hapësirën e thellë do të jenë të pamundura.

Rrezatimi në ndërtesat e banimit dhe laboratorët e ISS dhe Mir ishte për shkak të bombardimit të lëkurës së aluminit të stacionit me rreze kozmike. Jonet e shpejta dhe të rënda hoqën një sasi të mjaftueshme neutronesh nga lëkura.

Aktualisht, është e pamundur të sigurohet një mbrojtje qind për qind kundër rrezatimit në anijen kozmike. Më saktësisht, është e mundur, por për shkak të një rritje më se të konsiderueshme të masës, por kjo është thjesht e papranueshme

Përveç atmosferës sonë, fusha magnetike e Tokës është një mbrojtje kundër rrezatimit. Brezi i parë i rrezatimit të Tokës ndodhet në një lartësi prej rreth 600-700 km. Stacioni tani fluturon në një lartësi prej rreth 400 km, që është dukshëm më e ulët ... Mbrojtja nga rrezatimi në hapësirë ​​është (edhe - red.) byk i një anijeje ose stacioni. Sa më të trasha të jenë muret e kasës, aq më e madhe është mbrojtja. Natyrisht, muret nuk mund të jenë pafundësisht të trasha, sepse ka kufizime në peshë.

Niveli jonizues, niveli i sfondit të rrezatimit në Stacionin Ndërkombëtar Hapësinor është më i lartë se në Tokë (rreth 200 herë - red.), gjë që e bën astronautin më të ndjeshëm ndaj rrezatimit jonizues sesa përfaqësuesit e industrive tradicionalisht të rrezikshme nga rrezatimi, si energjia bërthamore dhe Diagnostifikimi me rreze X.

Përveç dozimetrave individualë për astronautët, stacioni ka gjithashtu një sistem monitorimi të rrezatimit. ... Një sensor secili është i vendosur në kabinat e ekuipazhit dhe nga një sensor secili në ndarjen e punës me diametër të vogël dhe të madh. Sistemi funksionon në mënyrë autonome 24 orë në ditë. ... Kështu, Toka ka informacion për situatën aktuale të rrezatimit në stacion. Sistemi i monitorimit të rrezatimit është në gjendje të lëshojë një sinjal paralajmërues "Kontrollo rrezatimin!". Nëse kjo do të ndodhte, atëherë do të shihnim zjarrin e një baneri me një sinjal zanor shoqërues në panelin e alarmit të sistemeve. Nuk ka pasur raste të tilla gjatë gjithë ekzistencës së stacionit ndërkombëtar hapësinor.

Në... zonën e Atlantikut të Jugut... rripat e rrezatimit “varen” mbi Tokë për shkak të ekzistencës së një anomalie magnetike thellë nën tokë. Anijet kozmike që fluturojnë mbi Tokë, si të thuash, rripa rrezatimi "shirita" për një kohë shumë të shkurtër ... në kthesa që kalojnë nëpër rajonin e anomalisë. Në kthesat e tjera, nuk ka flukse rrezatimi dhe nuk krijojnë telashe për pjesëmarrësit në ekspeditat hapësinore.

Anomalia magnetike në Atlantikun e Jugut nuk është e vetmja "fatkeqësi" e rrezatimit për astronautët. Shpërthimet diellore, ndonjëherë duke gjeneruar grimca shumë energjike... mund të krijojnë vështirësi të mëdha për fluturimet e astronautëve. Çfarë doze rrezatimi mund të marrë një astronaut në rast të mbërritjes së grimcave diellore në Tokë është kryesisht një çështje rastësie. Kjo vlerë përcaktohet kryesisht nga dy faktorë: shkalla e shtrembërimit të fushës magnetike të dipolit të Tokës gjatë stuhive magnetike dhe parametrat e orbitës. anije kozmike gjatë një ngjarje diellore. ... Ekuipazhi mund të jetë me fat nëse orbitat në kohën e pushtimit të SCR nuk kalojnë zona të rrezikshme me gjerësi të lartë.

Një nga shpërthimet më të fuqishme të protoneve, një stuhi rrezatimi i shpërthimeve diellore që shkaktoi një stuhi rrezatimi pranë Tokës, ndodhi mjaft kohët e fundit - 20 janar 2005. Një shpërthim diellor i një fuqie të ngjashme ndodhi 16 vjet më parë, në tetor 1989. Shumë protone me energji që tejkalojnë qindra MeV arritën në magnetosferën e Tokës. Nga rruga, protone të tillë janë në gjendje të kapërcejnë mbrojtjen e një trashësie të barabartë me rreth 11 centimetra ujë. Kostumi i astronautit është më i hollë. Biologët besojnë se nëse në atë kohë astronautët do të ishin jashtë Stacionit Ndërkombëtar Hapësinor, atëherë, sigurisht, efektet e rrezatimit do të kishin ndikuar në shëndetin e astronautëve. Por ata ishin brenda saj. Mbrojtja e ISS është mjaft e madhe për të mbrojtur ekuipazhin nga efektet negative të rrezatimit në shumë raste. Kështu ishte edhe gjatë kësaj ngjarje. Siç treguan matjet me ndihmën e dozimetrave të rrezatimit, doza e rrezatimit të "kapur" nga astronautët nuk e kalonte dozën që një person merr gjatë një ekzaminimi konvencional me rreze X. Kozmonautët e ISS morën 0.01 Gy ose ~ 0.01 Sievert... Vërtetë, doza të tilla të ulëta janë edhe për faktin se, siç u shkrua më herët, stacioni ishte në orbita "të mbrojtura magnetikisht", gjë që mund të mos ndodhë gjithmonë.

Neil Armstrong (astronauti i parë që eci në Hënë) raportoi në Tokë për ndjesitë e tij të pazakonta gjatë fluturimit: ndonjëherë ai vëzhgonte ndezje të ndritshme në sytë e tij. Ndonjëherë frekuenca e tyre arrinte rreth njëqind në ditë ... Shkencëtarët ... arritën në përfundimin se ... rrezet kozmike galaktike janë përgjegjëse për këtë. Janë këto grimca me energji të lartë që, duke depërtuar në zverkun e syrit, shkaktojnë shkëlqimin e Cherenkov kur ndërveprojnë me substancën që përbën syrin. Si rezultat, astronauti sheh një blic të ndritshëm. Ndërveprimi më efektiv me materien nuk është protonet, të cilat janë më të mëdhatë në përbërjen e rrezeve kozmike të të gjitha grimcave të tjera, por grimcat e rënda - karboni, oksigjeni, hekuri. Këto grimca, duke pasur një masë të madhe, humbasin shumë më tepër nga energjia e tyre për njësi të distancës së përshkuar sesa homologët e tyre më të lehta. Janë ata që janë përgjegjës për gjenerimin e shkëlqimit Cherenkov dhe ngacmimin e retinës - membranën e ndjeshme të syrit.

Gjatë fluturimeve hapësinore me rreze të gjatë, rritet roli i rrezeve kozmike galaktike dhe diellore si faktorë të rrezikshëm nga rrezatimi. Vlerësohet se kur fluturojnë në Mars, janë GCR-të që bëhen rreziku kryesor i rrezatimit. Fluturimi në Mars zgjat rreth 6 muaj, dhe doza integrale - totale - e rrezatimit nga GCR dhe SCR gjatë kësaj periudhe është disa herë më e lartë se doza e rrezatimit në ISS për të njëjtën kohë. Prandaj, rreziku i pasojave të rrezatimit që lidhen me zbatimin e misioneve në hapësirë ​​të thellë rritet ndjeshëm. Pra, për një vit fluturimi në Mars, doza e absorbuar e lidhur me GCR do të jetë 0,2-0,3 Sv (pa mbrojtje). Mund të krahasohet me dozën nga një nga flakërimet më të fuqishme të shekullit të kaluar - gusht 1972. Gjatë kësaj ngjarje, ajo ishte disa herë më pak: ~0,05 Sv.

Rreziku i rrezatimit i krijuar nga GCR mund të vlerësohet dhe parashikohet. Një pasuri e materialit është grumbulluar tani në variacionet kohore të GCR që lidhen me ciklin diellor. Kjo bëri të mundur krijimin e një modeli mbi bazën e të cilit është e mundur të parashikohet fluksi i GCR për çdo periudhë të caktuar kohe.

Gjërat janë shumë më të komplikuara me SCL. Shpërthimet diellore ndodhin rastësisht dhe nuk është as e qartë që ngjarje të fuqishme diellore ndodhin në vite që janë domosdoshmërisht afër aktivitetit maksimal. Të paktën përvojë vitet e fundit tregon se ato ndodhin edhe gjatë kohës së ndriçimit të zbehtë.

Protonet e ndezjes diellore përbëjnë një kërcënim real për ekuipazhet hapësinore në misionet me rreze të gjatë. Duke marrë përsëri si shembull shpërthimin e gushtit 1972, mund të tregohet, duke rillogaritur flukset e protoneve diellore në një dozë rrezatimi, se 10 orë pas fillimit të ngjarjes, ajo e ka tejkaluar vlerën vdekjeprurëse për ekuipazhin e anijes nëse ajo ishin jashtë anijes në Mars ose, të themi, në Hënë.

Këtu është e përshtatshme të kujtojmë fluturimet e amerikanit "Apollo" në Hënë në fund të viteve '60 - fillim të viteve '70. Në 1972, në gusht, pati një shpërthim diellor me të njëjtën fuqi si në tetor 1989. Apollo 16 u ul pas udhëtimit të tij hënor në prill 1972, dhe tjetri, Apollo 17, u nis në dhjetor. A ishte me fat ekuipazhi i Apollo 16? Sigurisht që po. Llogaritjet tregojnë se nëse astronautët e Apollo do të ishin në Hënë në gusht 1972, ata do të ishin ekspozuar ndaj një doze rrezatimi prej ~ 4 Sv. Kjo është shumë për të shpëtuar. Përveç nëse... nëse nuk kthehen shpejt në Tokë për trajtim urgjent. Një tjetër mundësi është të shkoni në kabinën e Modulit Hënor Apollo. Këtu doza e rrezatimit do të zvogëlohej me 10 herë. Për krahasim, le të themi se mbrojtja e ISS është 3 herë më e trashë se ajo e modulit hënor Apollo.

Në lartësitë e stacioneve orbitale (~400 km), dozat e rrezatimit tejkalojnë vlerat e vëzhguara në sipërfaqen e Tokës me ~200 herë! Kryesisht për shkak të grimcave të rripave të rrezatimit.

Dihet se disa rrugë të avionëve ndërkontinental kalojnë pranë rajonit polar verior. Kjo zonë është më pak e mbrojtur nga depërtimi i grimcave energjetike, dhe për këtë arsye, gjatë ndezjeve diellore, rreziku i ekspozimit ndaj rrezatimit për ekuipazhin dhe pasagjerët rritet. Shpërthimet diellore rrisin dozat e rrezatimit në lartësitë e fluturimit të avionëve me 20-30 herë.

Së fundmi, ekuipazhet e disa kompanive ajrore janë informuar për fillimin e fillimit të pushtimit të grimcave diellore. Një shpërthim i fuqishëm diellor i kohëve të fundit, në nëntor 2003, bëri që ekuipazhi i Delta në një fluturim Çikago-Hong Kong të devijonte nga rruga e tyre: të merrte një rrugë me gjerësi më të ulët për në destinacionin e tyre.

Toka është e mbrojtur nga rrezatimi kozmik nga atmosfera dhe fusha magnetike. Në orbitë, sfondi i rrezatimit është qindra herë më i madh se në sipërfaqen e Tokës. Çdo ditë, astronauti merr një dozë rrezatimi prej 0,3-0,8 milisieverts - rreth pesë herë më shumë sesa me rrezet X. gjoks. Kur punoni në hapësirë ​​e hapur efekti i rrezatimit është edhe më i lartë. Dhe në momentet e ndezjeve të fuqishme diellore, ju mund të kapni një normë 50-ditore në një ditë në stacion. Zoti na ruajt të punoni jashtë detit në një kohë të tillë - për një dalje, mund të zgjidhni dozën e lejuar për të gjithë karrierën tuaj, e cila është 1000 milisievert. Në kushte normale, do të kishte mjaftuar për katër vjet - askush nuk ka fluturuar ende kaq shumë. Për më tepër, dëmtimi i shëndetit nga një ekspozim i tillë i vetëm do të jetë shumë më i lartë sesa nga ai i zgjatur me vite.

Megjithatë, orbitat e ulëta të Tokës janë ende relativisht të sigurta. Fusha magnetike e Tokës kap grimcat e ngarkuara nga era diellore, duke formuar rripa rrezatimi. Ata kanë formën e një donuti të gjerë që rrethon Tokën në ekuator në një lartësi prej 1,000 deri në 50,000 kilometra. Dendësia maksimale e grimcave arrihet në lartësitë rreth 4000 dhe 16000 kilometra. Çdo vonesë e zgjatur e anijes në rripat e rrezatimit përbën një kërcënim serioz për jetën e ekuipazhit. Duke i kaluar në rrugën e tyre për në Hënë, astronautët amerikanë rrezikuan të merrnin një dozë prej 10-20 milisievert në pak orë - si në një muaj punë në orbitë.

Në fluturimet ndërplanetare, çështja e mbrojtjes nga rrezatimi i ekuipazhit është edhe më e mprehtë. Toka mbron gjysmën e rrezeve të forta kozmike dhe magnetosfera e saj pothuajse plotësisht bllokon rrjedhën e erës diellore. Në hapësirë ​​të hapur, pa masa mbrojtëse shtesë, ekspozimi do të rritet me një renditje të madhësisë. Diskutohet ndonjëherë ideja e devijimit të grimcave kozmike nga të forta fusha magnetike, megjithatë, në praktikë, asgjë tjetër përveç mbrojtjes nuk është përpunuar ende. Grimcat e rrezatimit kozmik absorbohen mirë nga karburanti i raketës, gjë që sugjeron përdorimin e rezervuarëve të plotë si mbrojtje kundër rrezatimit të rrezikshëm.

Fusha magnetike në pole nuk është e vogël, por mjaft e madhe. Ai thjesht drejtohet atje pothuajse në mënyrë radiale në Tokë, gjë që çon në faktin se grimcat e erës diellore të kapura nga fushat magnetike në rripat e rrezatimit, në kushte të caktuara, lëvizin (bien jashtë) në drejtim të Tokës në pole, duke shkaktuar aurora. Kjo nuk përbën rrezik për astronautët, pasi trajektorja e ISS kalon më afër zonës ekuatoriale. Rreziku përfaqësohet nga ndezje të forta diellore të klasës M dhe X me nxjerrje koronale të materies (kryesisht protoneve) të drejtuara drejt Tokës. Është në këtë rast që astronautët aplikojnë masa shtesë për mbrojtjen nga rrezatimi.

Përgjigju

CITA: "... Nuk janë protonet që ndërveprojnë në mënyrë më efektive me materien, të cilat janë numri më i madh i të gjitha grimcave të tjera në rrezet kozmike, por grimcat e rënda - karboni, oksigjeni, hekuri ...."

Ju lutemi shpjegoni injorantit - nga erdhën grimcat e karbonit, oksigjenit, hekurit në erën diellore (rrezet kozmike, siç keni shkruar ju) dhe si mund të futen në substancën që përbën syrin - përmes kostumit të hapësirës?

Përgjigju

edhe 2 komente

Unë shpjegoj ... Drita e diellit është fotone(duke përfshirë kuantet gama dhe rrezet x, të cilat janë rrezatim depërtues).

A ka më shumë erë me diell. Grimcat. Për shembull, elektronet, jonet, bërthamat atomike që fluturojnë nga Dielli dhe nga Dielli. Atje ka pak bërthama të rënda (më të rënda se heliumi), sepse ka pak prej tyre në vetë Diellin. Por ka shumë grimca alfa (bërthamat e heliumit). Dhe, në parim, çdo bërthamë më e lehtë se një hekur mund të fluturojë (çështja e vetme është numri i mbërritjes). Sinteza e mëtejshme e hekurit në Diell (veçanërisht jashtë tij) nuk shkon. Prandaj, vetëm hekuri dhe diçka më e lehtë (i njëjti karbon, për shembull) mund të fluturojnë nga Dielli.

Rrezet kozmike në kuptimin e ngushtë- kjo është grimca të ngarkuara me shpejtësi të lartë(dhe jo i karikuar, megjithatë), i ardhur nga jashtë sistemit diellor (kryesisht). Dhe gjithashtu - rrezatimi depërtues nga atje(nganjëherë konsiderohet veçmas, nuk llogaritet ndër "rrezet").

Ndër grimcat e tjera, rrezet kozmike përmbajnë bërthamat e ndonjë atomi(Natyrisht, në sasi të ndryshme). Disi bërthamat e rënda, duke goditur substancën, jonizojnë gjithçka në rrugën e tyre(dhe gjithashtu - mënjanë: ekziston jonizimi sekondar - tashmë nga ajo që është rrëzuar përgjatë rrugës). Dhe nëse ata kanë një shpejtësi të lartë (dhe energji kinetike), atëherë bërthamat do të angazhohen në këtë biznes (fluturimi nëpër materie dhe jonizimi i saj) për një kohë të gjatë dhe nuk do të ndalen së shpejti. Përkatësisht, do të fluturojë nëpër çdo gjë dhe nuk do të fikë shtegun- derisa të shpenzojnë pothuajse të gjitha energjia kinetike. Edhe duke u penguar drejtpërdrejt në një bërthamë tjetër (dhe kjo është e rrallë) ata thjesht mund ta hedhin mënjanë, pothuajse pa ndryshuar drejtimin e lëvizjes së tyre. Ose jo anash, por fluturo më tej pak a shumë në një drejtim.

Imagjinoni një makinë që u përplas me një tjetër me shpejtësi të plotë. A do të ndalet ai? Dhe gjithashtu imagjinoni që shpejtësia e tij është shumë mijëra kilometra në orë (edhe më mirë - në sekondë!), Dhe forca i lejon atij të përballojë çdo goditje. Kjo është thelbi nga hapësira e jashtme.

Rrezet kozmike në kuptimin më të gjerë- këto janë rrezet kozmike në pjesën e ngushtë, plus era diellore dhe rrezatimi depërtues nga Dielli. (Epo, ose pa rrezatim depërtues, nëse konsiderohet veçmas).

Era diellore është një rrymë grimcash jonizuese (kryesisht plazma helium-hidrogjen) që rrjedhin nga korona diellore me një shpejtësi prej 300-1200 km/s në hapësirën përreth. Është një nga komponentët kryesorë të mediumit ndërplanetar.

Shume nga dukuritë natyrore lidhur me erën diellore, duke përfshirë fenomenet e motit hapësinor si p.sh stuhitë magnetike dhe dritat polare.

Konceptet e "erës diellore" (një rrymë grimcash jonizuese që fluturojnë nga Dielli në Tokë në 2-3 ditë) dhe "diell" (një rrjedhë fotonesh që fluturojnë nga Dielli në Tokë në një mesatare prej 8 minutash 17 sekondash. ) nuk duhet të ngatërrohet.

Për shkak të erës diellore, Dielli humbet rreth një milion ton lëndë çdo sekondë. Era diellore përbëhet kryesisht nga elektrone, protone dhe bërthama të heliumit (grimcat alfa); bërthamat e elementeve të tjerë dhe grimcave jojonizuese (elektrikisht neutrale) përmbahen në një sasi shumë të vogël.

Edhe pse era diellore vjen nga shtresa e jashtme e Diellit, ajo nuk pasqyron përbërjen e elementeve në këtë shtresë, pasi si rezultat i proceseve të diferencimit, bollëku i disa elementeve rritet dhe disa zvogëlohet (efekti FIP).

Rrezet kozmike - grimcat elementare dhe bërthamat e atomeve që lëvizin me energji të larta në hapësirën e jashtme

Klasifikimi sipas origjinës së rrezeve kozmike:

• jashtë galaktikës sonë
• në galaktikë
• ne diell
• në hapësirën ndërplanetare

Rrezet ekstragalaktike dhe galaktike zakonisht quhen primare. Është zakon të quhen rrjedha dytësore të grimcave që kalojnë dhe transformohen në atmosferën e Tokës.

Rrezet kozmike janë një komponent i rrezatimit natyror (rrezatimit të sfondit) në sipërfaqen e Tokës dhe në atmosferë.

Spektri energjetik i rrezeve kozmike përbëhet nga 43% e energjisë së protoneve, një tjetër 23% e energjisë së heliumit (grimcat alfa) dhe 34% e energjisë së bartur nga grimcat e mbetura.

Për sa i përket numrit të grimcave, rrezet kozmike janë 92% protone, 6% bërthama heliumi, rreth 1% elementë më të rëndë dhe rreth 1% elektrone.

Tradicionalisht, grimcat e vëzhguara në CR ndahen në grupet e mëposhtme... përkatësisht, protone, grimca alfa, të lehta, të mesme, të rënda dhe super të rënda... përbërje kimike Rrezatimi parësor kozmik është një përmbajtje anormalisht e lartë (disa mijëra herë) e bërthamave të grupit L (litium, berilium, bor) në krahasim me përbërjen e yjeve dhe gazit ndëryjor. Ky fenomen shpjegohet me faktin se mekanizmi i gjenerimit të grimcave kozmike kryesisht përshpejton bërthamat e rënda, të cilat, kur ndërveprojnë me protonet e mediumit ndëryjor, kalbet në bërthama më të lehta.

Përgjigju

Koment

Curiosity ka në bord një pajisje RAD për të përcaktuar intensitetin e ekspozimit radioaktiv. Gjatë fluturimit për në Mars, Curiosity mati sfondin e rrezatimit dhe sot shkencëtarët që punojnë me NASA-n folën për këto rezultate. Meqenëse roveri fluturoi në një kapsulë dhe sensori i rrezatimit ishte i vendosur brenda, këto matje praktikisht korrespondojnë me sfond rrezatimi, e cila do të jetë e pranishme në anijen kozmike të drejtuar.

Rezultati nuk është frymëzues - doza ekuivalente e ekspozimit të rrezatimit të absorbuar është 2 herë më e madhe se doza e ISS. Dhe në katër - ai që konsiderohet maksimumi i lejueshëm për termocentralet bërthamore.

Kjo do të thotë, një fluturim gjashtëmujor në Mars është afërsisht i barabartë me 1 vit të kaluar në orbitë afër Tokës ose dy vjet në një termocentral bërthamor. Duke qenë se kohëzgjatja totale e ekspeditës duhet të jetë rreth 500 ditë, perspektiva nuk është optimiste.
Për një person, rrezatimi i akumuluar i 1 Sievert rrit rrezikun e kancerit me 5%. NASA lejon astronautët e saj të grumbullojnë jo më shumë se 3% rrezik, ose 0,6 Sievert, gjatë karrierës së tyre. Duke marrë parasysh faktin se doza ditore në ISS është deri në 1 mSv, periudha maksimale e qëndrimit të astronautëve në orbitë është e kufizuar në afërsisht 600 ditë për të gjithë karrierën.
Në vetë Mars, rrezatimi duhet të jetë rreth dy herë më i ulët se në hapësirë, për shkak të atmosferës dhe pezullimit të pluhurit në të, d.m.th. korrespondojnë me nivelin e ISS, por treguesit e saktë nuk janë publikuar ende. Treguesit RAD gjatë ditëve të stuhive të pluhurit do të jenë interesantë - le të zbulojmë se sa i mirë është pluhuri marsian një ekran i mirë rrezatimi.

Tani rekordi për të qenë në orbitën afër Tokës i përket 55-vjeçarit Sergey Krikalev - ai ka 803 ditë në llogarinë e tij. Por ai i shënoi ato me ndërprerje - në total ai bëri 6 fluturime nga 1988 deri në 2005.

Instrumenti RAD përbëhet nga tre vafera të forta silikoni që veprojnë si detektor. Për më tepër, ai ka një kristal jodidi cezium i cili përdoret si një scintilator. RAD është vendosur të shikojë zenitin gjatë uljes dhe të kapë fushën në 65 gradë.

Në fakt, ky është një teleskop rrezatimi që kap rrezatimin jonizues dhe grimcat e ngarkuara në një gamë të gjerë.

Rrezatimi në hapësirë ​​lind kryesisht nga dy burime: nga Dielli gjatë ndezjeve dhe nxjerrjeve koronale, dhe nga rrezet kozmike që ndodhin gjatë shpërthimeve të supernovës ose ngjarjeve të tjera me energji të lartë në galaktikat tona dhe të tjera.


Në ilustrim: bashkëveprimi i "erës" diellore dhe magnetosferës së Tokës.

Rrezet kozmike përbëjnë pjesën më të madhe të rrezatimit në udhëtimin ndërplanetar. Ato përbëjnë një pjesë të rrezatimit prej 1.8 mSv në ditë. Vetëm tre përqind e ekspozimit akumulohet nga Curiosity nga Dielli. Kjo edhe për faktin se fluturimi u zhvillua në një kohë relativisht të qetë. Blicet rrisin dozën totale dhe i afrohet 2 mSv në ditë.

Majat janë për shkak të ndezjeve diellore.

Mjetet teknike aktuale janë më efektive kundër rrezatimit diellor, i cili ka energji të ulët. Për shembull, është e mundur të pajisni një kapsulë mbrojtëse ku astronautët mund të fshihen gjatë shpërthimeve diellore. Megjithatë, edhe muret prej alumini 30 cm nuk do të mbrojnë nga rrezet kozmike ndëryjore. Plumbi ndoshta do të ndihmonte më mirë, por kjo do të rrisë ndjeshëm masën e anijes, që do të thotë koston e nisjes dhe përshpejtimit të saj.

Mjeti më efektiv për të minimizuar ekspozimin duhet të jenë llojet e reja të motorëve që do të reduktojnë ndjeshëm kohën e fluturimit në Mars dhe mbrapa. NASA aktualisht është duke punuar në shtytje elektrike diellore dhe shtytje termike bërthamore. I pari në teori mund të përshpejtojë deri në 20 herë më shpejt se motorët kimikë modernë, por nxitimi do të jetë shumë i gjatë për shkak të shtytjes së ulët. Një aparat me një motor të tillë supozohet të dërgohet për të tërhequr një asteroid, të cilin NASA dëshiron ta kapë dhe ta transferojë në orbitën hënore për vizitat e mëvonshme nga astronautët.

Zhvillimet më premtuese dhe inkurajuese në motorët elektrikë të avionëve po kryhen në kuadër të projektit VASIMR. Por panelet diellore nuk do të jenë të mjaftueshme për të udhëtuar në Mars - do t'ju duhet një reaktor.

Një motor ngrohje bërthamore zhvillon një impuls specifik rreth tre herë më të lartë se llojet moderne të raketave. Thelbi i tij është i thjeshtë: reaktori ngroh gazin e punës (supozohet hidrogjeni). temperaturat e larta pa përdorimin e një oksiduesi, i cili kërkohet nga raketat kimike. Në këtë rast, kufiri i temperaturës së ngrohjes përcaktohet vetëm nga materiali nga i cili është bërë vetë motori.

Por një thjeshtësi e tillë shkakton gjithashtu vështirësi - tërheqja është shumë e vështirë për t'u kontrolluar. NASA po përpiqet ta zgjidhë këtë problem, por nuk e konsideron si prioritet zhvillimin e NRE.

Aplikacion reaktor bërthamor ende premtuese në atë pjesë të energjisë mund të përdoret për gjenerim fushë elektromagnetike, e cila do të mbronte gjithashtu pilotët nga rrezatimi kozmik dhe rrezatimi nga reaktori i tyre. E njëjta teknologji do të bënte fitimprurëse nxjerrjen e ujit në Hënë ose asteroide, domethënë do të stimulonte gjithashtu përdorimin komercial të hapësirës.
Edhe pse tani kjo nuk është gjë tjetër veçse një arsyetim teorik, është e mundur që një skemë e tillë të bëhet çelësi i një niveli të ri të eksplorimit të sistemit diellor.