Kosmik nurlanish kosmik kemalar dizaynerlari uchun katta muammodir. Ular oy yuzasida bo'ladigan yoki koinotning qa'riga uzoq safarlarga chiqadigan astronavtlarni undan himoya qilishga intiladi. Agar kerakli himoya ta'minlanmagan bo'lsa, unda katta tezlikda uchadigan bu zarralar kosmonavtning tanasiga kirib, uning DNKsiga zarar etkazadi, bu esa saraton xavfini oshirishi mumkin. Afsuski, hozirgi kunga qadar barcha ma'lum bo'lgan himoya usullari samarasiz yoki amalga oshirib bo'lmaydi.
Alyuminiy kabi kosmik kemalarni qurish uchun an'anaviy ravishda ishlatiladigan materiallar ba'zi kosmik zarralarni ushlab turadi, ammo ko'p yillik kosmik parvozlar uchun yanada mustahkamroq himoya talab etiladi.
AQSh Aerokosmik agentligi (NASA) bir qarashda eng ekstravagant g'oyalarni bajonidil qabul qiladi. Axir, ularning qaysi biri bir kun kelib jiddiy yutuqga aylanishini hech kim aniq ayta olmaydi kosmik tadqiqotlar. Agentlikning ilg'or kontseptsiyalar bo'yicha maxsus instituti (NASA Advanced Concepts Instituti - NIAC) mavjud bo'lib, u juda uzoq muddatga aynan shunday ishlanmalarni to'plash uchun mo'ljallangan. Ushbu institut orqali NASA turli universitet va institutlarga grantlar tarqatadi - "yorqin ahmoqlik" ni rivojlantirish uchun.
Hozirda quyidagi variantlar o'rganilmoqda:

Muayyan materiallar bilan himoyalangan. Ba'zi materiallar, masalan, suv yoki polipropilen, yaxshi himoya xususiyatlariga ega. Ammo ular bilan kosmik kemani himoya qilish uchun ularning ko'pi kerak bo'ladi, kemaning og'irligi qabul qilib bo'lmaydigan darajada katta bo'ladi.
Ayni paytda NASA xodimlari kelajakdagi kosmik kemalarni yig'ishda qo'llaniladigan polietilenga o'xshash yangi og'ir materialni ishlab chiqdilar. "Kosmik plastmassa" astronavtlarni kosmik nurlanishdan metall ekranlarga qaraganda yaxshiroq himoya qila oladi, ammo ma'lum metallarga qaraganda ancha engilroq. Mutaxassislarning ishonchi komilki, materialga yetarlicha issiqlikka chidamlilik berilsa, undan hatto kosmik kemalar terisini ham yasash mumkin bo‘ladi.
Ilgari faqat to'liq metall qobiq boshqariladigan kosmik kemaga Yerning radiatsiya kamarlaridan - sayyora yaqinidagi magnit maydon tomonidan ushlab turilgan zaryadlangan zarralar oqimlaridan o'tishga imkon beradi deb o'ylashgan. XKSga parvozlar paytida bunga duch kelmadi, chunki stansiya orbitasi xavfli hududdan sezilarli darajada pastda o'tadi. Bundan tashqari, astronavtlarga Quyoshdagi chaqnashlar tahdid solmoqda - gamma manbai va rentgen nurlari, va kemaning o'zi tafsilotlari ikkilamchi nurlanishga qodir - radiatsiya bilan "birinchi uchrashuv" paytida hosil bo'lgan radioizotoplarning parchalanishi tufayli.
Olimlarning fikricha, yangi RXF1 plastmassasi sanab o'tilgan muammolarni yaxshiroq hal qiladi va past zichlik uning foydasiga oxirgi dalil emas: raketalarning tashish qobiliyati hali ham etarlicha katta emas. Alyuminiy bilan taqqoslangan laboratoriya sinovlarining natijalari ma'lum: RXF1 uch baravar kam zichlikdagi yukga uch baravar bardosh bera oladi va ko'proq yuqori energiyali zarralarni ushlaydi. Polimer hali patentlanmagan, shuning uchun uni ishlab chiqarish usuli haqida xabar berilmagan. Bu haqda Science.nasa.gov’ga asoslanib, Lenta.ru xabar bermoqda.

shishiriladigan tuzilmalar. Yuqori bardoshli RXF1 plastmassasidan tayyorlangan puflanadigan modul ishga tushirilganda nafaqat ixchamroq, balki bir parcha po'lat konstruktsiyadan ham engilroq bo'ladi. Albatta, uni ishlab chiquvchilari mikrometeoritlardan, shuningdek, "kosmik qoldiqlar" dan etarlicha ishonchli himoyani ta'minlashlari kerak, ammo bu erda umuman imkonsiz narsa yo'q.
Bir narsa allaqachon mavjud - bu Genesis II shaxsiy uchuvchisiz kemasi allaqachon orbitada. 2007 yilda ishga tushirilgan Rossiya raketasi"Dnepr". Bundan tashqari, uning massasi xususiy kompaniya tomonidan yaratilgan qurilma uchun juda ta'sirli - 1300 kg dan ortiq.

CSS (Commercial Space Station) Skywalker puflanadigan orbital stansiyaning tijorat loyihasidir. NASA 2010-2013 yillarga moʻljallangan loyihani qoʻllab-quvvatlash uchun 4 milliard dollarga yaqin mablagʻ ajratadi.Gap koinot va osmon jismlarini tadqiq qilish uchun puflanadigan modullarning yangi texnologiyalarini ishlab chiqish haqida ketmoqda. quyosh sistemasi.

Puflanadigan tuzilmaning narxi qancha bo'lishi haqida xabar berilmagan. Ammo yangi texnologiyalarni ishlab chiqish uchun umumiy xarajatlar allaqachon e'lon qilingan. 2011 yilda bu maqsadlar uchun 652 million dollar, 2012 yilda (byudjet qayta ko'rib chiqilmasa) 1262 million dollar, 2013 yilda 1808 million dollar ajratiladi.
Puflanadigan modullar, avtomatik o'rnatish moslamalari, orbitada yoqilg'i saqlash tizimlari, avtonom hayotni qo'llab-quvvatlash modullari va boshqa joylarga qo'nishni ta'minlaydigan komplekslar samoviy jismlar. Bu Oyga odam qo'ndirish muammosini hal qilish bo'yicha hozirda NASA oldiga qo'yilgan vazifalarning kichik bir qismi.

Magnit va elektrostatik himoya. Kuchli magnitlar uchib ketayotgan zarrachalarni chalg‘itish uchun ishlatilishi mumkin, ammo magnitlar juda og‘ir va kosmik nurlanishni aks ettira oladigan darajada kuchli magnit maydon kosmonavtlar uchun qanchalik xavfli bo‘lishi hozircha ma’lum emas.

Oy yuzasida magnit himoyalangan kosmik kema yoki stantsiya. Maydon kuchiga ega bo'lgan toroidal supero'tkazuvchi magnit kosmik nurlarning ko'p qismini magnit ichida joylashgan kokpitga kirishiga imkon bermaydi va shu bilan kosmik nurlanishning umumiy nurlanish dozalarini o'nlab yoki undan ko'p marta kamaytiradi.

NASAning istiqbolli loyihalari - bu Oy bazasi uchun elektrostatik nurlanish qalqoni va suyuq oynali oy teleskopi (spaceflightnow.com dan olingan rasmlar).

Suyuq vodoroddan himoya qilish. NASA kosmik radiatsiyadan qalqon sifatida ekipaj bo‘limi atrofida joylashtirilishi mumkin bo‘lgan suyuq vodorod bo‘lgan kosmik kemaning yonilg‘i baklaridan foydalanishni ko‘rib chiqmoqda. Bu g‘oya kosmik nurlanish boshqa atomlarning protonlari bilan to‘qnashganda energiyani yo‘qotishiga asoslanadi. Vodorod atomining yadrosida faqat bitta proton bo'lganligi sababli, uning har bir yadrosining protoni nurlanishni "sekinlashtiradi". Yadrolari og'irroq bo'lgan elementlarda ba'zi protonlar boshqalarni to'sib qo'yadi, shuning uchun kosmik nurlar ularga etib bormaydi. Vodoroddan himoya qilish mumkin, ammo saraton xavfini oldini olish uchun etarli emas.

Biokostyum. Ushbu Bio-Suit loyihasi Massachusets Texnologiya Instituti (MIT) professor-o'qituvchilari va talabalari tomonidan ishlab chiqilmoqda. "Bio" - bu holda, biotexnologiyani anglatmaydi, balki yengillik, skafandrlar uchun g'ayrioddiy qulaylik va qayerdadir, go'yo tananing davomi bo'lgan qobiqning sezilmasligi.
Kosmik kostyumni turli matolarning alohida bo'laklaridan tikish va yopishtirish o'rniga, u to'g'ridan-to'g'ri odamning terisiga tez qattiqlashtiruvchi sprey shaklida püskürtülür. To'g'ri, dubulg'a, qo'lqop va etiklar an'anaviy bo'lib qoladi.
Bunday püskürtme texnologiyasi (material sifatida maxsus polimer ishlatiladi) allaqachon AQSh harbiylari tomonidan sinovdan o'tkazilmoqda. Ushbu jarayon Electrospinlacing deb ataladi, uni AQSh armiyasi tadqiqot markazi - Soldier tizimlari markazi, Natick mutaxassislari ishlab chiqmoqda.
Oddiy qilib aytganda, polimerning eng kichik tomchilari yoki qisqa tolalari olinadi elektr zaryadi va ta'siri ostida elektrostatik maydon o'z maqsadlariga shoshiling - plyonka bilan qoplanishi kerak bo'lgan ob'ekt - bu erda ular birlashtirilgan sirt hosil qiladi. MIT olimlari shunga o'xshash, ammo tirik odamning tanasida namlik va havo o'tkazmaydigan plyonka yaratishga qodir narsalarni yaratish niyatida. Qattiqlashgandan so'ng, plyonka yuqori kuchga ega bo'lib, qo'llar va oyoqlarning harakatlanishi uchun etarli darajada elastiklikni saqlaydi.
Shuni qo'shimcha qilish kerakki, loyihada turli xil o'rnatilgan elektronika bilan almashtirilgan holda tanaga bir nechta turli qatlamlar püskürtülmesi varianti ko'zda tutilgan.

MIT olimlarining fikriga ko'ra kosmik kostyumlarni ishlab chiqish liniyasi (mvl.mit.edu saytidan olingan rasm).

Lekin bu natija sari hoziroq harakatni boshlamasang, “fantastik kelajak” kelmaydi.

16.3. Ko'zlarda va elektron chiplarda miltillaydi

O‘quvchi amerikalik astronavtlarning Oyga bo‘lgan kosmik odisseyidan yaxshi xabardor. Yerliklar bir necha ekspeditsiyalar davomida Apollon kosmik kemasida Oyga sayohat qilishdi. Bir necha kun davomida astronavtlar koinotda, shu jumladan uzoq vaqt davomida Yer magnitosferasidan tashqarida bo'lishdi.

Nil Armstrong (Oyda yurgan birinchi kosmonavt) Yerga parvoz paytidagi g'ayrioddiy tuyg'ulari haqida xabar berdi: ba'zida u ko'zlarida yorqin chaqnashlarni kuzatdi. Ba'zan ularning chastotasi kuniga taxminan yuzga yetdi (16.5-rasm). Olimlar bu hodisani tushuna boshladilar va tezda ... buning uchun galaktik kosmik nurlar mas'ul degan xulosaga kelishdi. Aynan shu yuqori energiyali zarralar ko'z olmasiga kirib, ko'zni tashkil etuvchi modda bilan o'zaro ta'sirlashganda Cherenkov porlashiga olib keladi. Natijada, astronavt yorqin chaqnashni ko'radi. Materiya bilan eng samarali o'zaro ta'sir boshqa barcha zarralarning kosmik nurlari tarkibida eng katta bo'lgan protonlar emas, balki og'ir zarralar - uglerod, kislorod, temirdir. Katta massaga ega bo'lgan bu zarralar engilroq tengdoshlariga qaraganda bosib o'tgan masofa birligiga ko'proq energiya yo'qotadi. Aynan ular Cherenkov nurining paydo bo'lishi va ko'zning sezgir membranasi - retinaning qo'zg'alishi uchun javobgardir. Endi bu hodisa ko'pchilikka ma'lum. Ehtimol, u N. Armstrongdan oldin ham kuzatilgan, ammo hamma kosmik uchuvchilar bu haqda Yerga xabar bermagan.
Hozirda Xalqaro kosmik stansiya bortida ushbu hodisani chuqurroq o‘rganish uchun maxsus tajriba o‘tkazilmoqda. Bu shunday ko'rinadi: astronavtning boshiga zaryadlangan zarralarni aniqlash uchun detektorlar bilan to'ldirilgan dubulg'a kiyiladi. Kosmonavt o'zi kuzatayotgan chaqnashlar orqali zarrachaning o'tish momentini belgilashi kerak va detektorlar ularning ko'z va detektor orqali o'tishini mustaqil ravishda "tekshirish" ni amalga oshiradilar. Kosmonavtlar va kosmonavtlarning ko'zlarida yorug'lik chaqnashlari insonning ko'rish organi - ko'z qanday qilib kosmik zarralarni detektori bo'lib xizmat qilishi mumkinligiga misoldir.
Biroq, koinotda yuqori energiyali kosmik nurlar mavjudligining noxush oqibatlari shu bilan tugamaydi...

Taxminan yigirma yil oldin, sun'iy yo'ldoshlarning bort kompyuterlarining ishi buzilishi mumkinligi aniqlangan. Ushbu qoidabuzarliklar ikki xil bo'lishi mumkin: kompyuter "muzlashi" mumkin va bir muncha vaqt o'tgach tiklanishi mumkin, lekin ba'zida muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Shunga qaramay, ushbu hodisani o'rganib, olimlar og'ir GCR zarralari buning uchun mas'ul degan xulosaga kelishdi. Xuddi ko'z olmasining holatida bo'lgani kabi, ular chipning ichiga kirib, uning "yuragida" mahalliy, mikroskopik buzilishlarni keltirib chiqaradi - u yaratilgan yarimo'tkazgich materialining sezgir maydoni. Ushbu ta'sir mexanizmi rasmda ko'rsatilgan. 16.6. Chip materialida elektr toki tashuvchilarning harakatining buzilishi bilan bog'liq juda murakkab jarayonlar natijasida uning ishlashida nosozlik yuzaga keladi (ular "yagona nosozliklar" deb ataladi). Bu uning ishlashini boshqaradigan kompyuter tizimlari bilan to'ldirilgan zamonaviy sun'iy yo'ldoshlarning bort uskunalari uchun noxush hodisa. Natijada, sun'iy yo'ldosh orientatsiyani yo'qotishi yoki Yerdan kelgan operatorning kerakli buyrug'ini bajara olmasligi mumkin. Eng yomon holatda, zarur zaxira kompyuter tizimi bortda bo'lmasa, sun'iy yo'ldosh yo'qolishi mumkin.

Anjirga e'tibor bering. 16.7. Bu sun'iy yo'ldoshlardan birida bir necha yillar davomida kuzatilgan nosozliklar chastotasini tasvirlaydi. Bu erda quyosh faolligi egri chizig'i ham chizilgan. Ikkala hodisa o'rtasida yuqori korrelyatsiya mavjud. Minimal quyosh faolligi yillarida, GCR oqimi maksimal bo'lganda (modulyatsiya hodisasini eslang), buzilishlar chastotasi oshadi va GCR oqimi minimal bo'lganda u maksimal darajaga tushadi. Ushbu noxush hodisaga qarshi kurashish mumkin emas. Hech qanday himoya yo'ldoshni bu zarralardan qutqarmaydi. Bu zarrachalarning ulkan energiyalari bilan kirib borish kuchi juda katta.
Aksincha, terining qalinligining oshishi kosmik kema qarama-qarshi ta'sirga olib keladi. Natijada neytronlar hosil bo'ladi yadro reaksiyalari Moddali GCR kema ichida kuchli radiatsiya fonini yaratadi. Ushbu ikkilamchi neytronlar chip yaqinida joylashgan material bilan o'zaro ta'sirlashib, o'z navbatida og'ir zarralarni hosil qiladi, ular chiplar ichiga kirib, nosozliklarni keltirib chiqaradi.

Bu erda o'quvchiga og'ir zaryadlangan zarralar nafaqat kosmik nurlarda topilganligini eslatib o'tish kerak. Ular, shuningdek, radiatsiya kamarlari tarkibida mavjud, ayniqsa ularning ko'p qismi Yerga eng yaqin bo'lgan ichki qismda. Bu erda ham protonlar, ham og'irroq zarralar mavjud. Va ularning energiyasi yuzlab MeV dan oshishi mumkin. Keling, Yerdan yuqorida "choklangan" Janubiy Atlantika anomaliyasini eslaylik. Tasavvur qilish osonki, 500 kilometr balandlikda uchadigan kosmik kemaning elektronikasi bu zarralarni "sezishi" kerak. Qanday bo'lsa. 16.8-rasmga qarang va siz eng yuqori nosozlik darajasi anomaliya hududida sodir bo'lishini ko'rishingiz mumkin.

Shunga o'xshash hodisa kuchli quyosh chaqnashlari paytida sodir bo'ladi. SCRdagi protonlar va og'ir yadrolar chiplarda bir xil nosozliklarga olib kelishi mumkin. Va ular haqiqatan ham kuzatilmoqda. Bunday misollardan biri 16.9-rasmda ko'rsatilgan: 2000 yil 14 iyulda kuchli quyosh bo'roni paytida. (bu 14-iyul kuni Bastiliyani olish kunida sodir bo'lganligi sababli, unga "Bastiliya kuni" nomi berildi), quyosh protonlarining intensiv oqimlari Yer magnitosferasiga "tushib", sun'iy yo'ldoshlarda nosozliklar keltirib chiqardi. GKL dan yagona najot - chip qotillari - bort uskunasining ayniqsa muhim elektron elementlarini takrorlash bilan bog'liq texnik vositalar.
Kosmosda yuqori energiyali kosmik nurlar mavjudligidan nafaqat muhandislar, ya'ni bortdagi elektron jihozlarni yaratuvchilar xavotirda. Biologlar ushbu zarrachalarning ta'sir qilish mexanizmlarini ham o'rganishmoqda. Qisqacha aytganda, ular shunday ko'rinadi.
Biologik to'qimalarning asosiy moddasi bo'lgan suv radiatsiya ta'sirida ionlanadi, erkin radikallar hosil bo'ladi, ular DNKning molekulyar aloqalarini yo'q qiladi. Og'ir zaryadlangan zarrachaning sekinlashishi paytida DNK molekulasiga bevosita zarar etkazish stsenariysi ham istisno qilinmaydi (16.10-rasm).

Guruch. 16.10. Og'ir GCR zarralarining DNK molekulasi bilan uning chiziqli o'lchamlari ~ 20 angstrom bo'lgan o'zaro ta'siri uning tuzilishidagi buzilishlarga ikki yo'l bilan olib kelishi mumkin: erkin radikallar hosil bo'lishi yoki to'g'ridan-to'g'ri molekulaning o'ziga zarar etkazish orqali.

Guruch. 16.11. Alfa zarralari (geliy yadrolari) va kosmik nurlarning boshqa og'ir zarralari hujayralarga elektronlarga qaraganda samaraliroq ta'sir qiladi - engil zarralar. Og'ir zarralar engilroqlarga qaraganda moddaning birlik yo'lida ko'proq energiya yo'qotadi. Bu rasmda aniq ko'rsatilgan: elektronlar va og'ir zarralar nurlanishining bir xil dozalari bilan, ikkinchi holatda zararlangan hujayralar soni ko'proq bo'ladi.

Natija? Noxush genetik oqibatlar, shu jumladan kanserogen. 16.11-rasmda og'ir zarrachalarning biologik to'qimalarga ta'siri aniq ko'rsatilgan: protonlardan og'irroq zarrachalar ta'sirida zararlangan hujayralar soni keskin ortadi.
Albatta, kosmik nurlardagi og'ir elementlar saraton kasalligini keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan yagona vosita deb taxmin qilish mumkin emas. Biologlar, aksincha, boshqa barcha omillar orasida bunga ishonishadi tashqi muhit DNKga ta'sir qilishi mumkin - radiatsiya etakchi rol o'ynamaydi. Masalan, ba'zi kimyoviy birikmalar radiatsiyaga qaraganda ancha sezgir buzilishlarni keltirib chiqarishga qodir. Biroq, uzoq kosmik parvoz sharoitida, Yerning magnit maydonidan tashqarida, odam o'zini, asosan, radiatsiya bilan yolg'iz ko'radi. Bundan tashqari, bu odamlarga tanish bo'lgan odatiy radiatsiya emas. Bular galaktik kosmik nurlar bo'lib, ular hozir bilganimizdek, og'ir zaryadlangan zarralarni o'z ichiga oladi. Ular DNKning shikastlanishiga olib keladi. Bu aniq. Ushbu o'zaro ta'sirning oqibatlari to'liq aniq emas. Bunday o'zaro ta'sirning mumkin bo'lgan, masalan, kanserogen oqibatlari haqidagi bayonot nimani anglatadi?
Shuni ta'kidlash kerakki, bugungi kunda kosmik tibbiyot va biologiya mutaxassislari to'liq javob bera olmaydilar. Kelgusi tadqiqotlarda hal qilinishi kerak bo'lgan muammolar mavjud. Misol uchun, faqat DNKning shikastlanishi saratonga olib kelishi shart emas. Bundan tashqari, DNK molekulalari o'zlarining tuzilishi buzilganligi haqida xavfli signalni qabul qilib, "ta'mirlash dasturini" mustaqil ravishda yoqishga harakat qilishadi. Va bu, ba'zida, muvaffaqiyatga erishmasdan sodir bo'ladi. Har qanday jismoniy shikastlanish, tanadagi bir xil bolg'a zarbasi, radiatsiyaga qaraganda molekulyar darajada ko'proq zarar keltiradi. Ammo hujayralar DNKni tiklaydi va tana bu hodisani "unutadi".
DNKning barqarorligi nihoyatda yuqori: mutatsiya ehtimoli mahalliy sharoitdan qat'iy nazar 10 milliondan 1 dan oshmaydi. Bu hayotning ko'payishi uchun mas'ul bo'lgan biologik strukturaning hayoliy ishonchliligi. Hatto o'ta kuchli nurlanish maydonlari ham uni sindira olmaydi. Katta radiatsiya maydonlarida mutatsiyaga uchramaydigan, minglab Gy ga yetadigan bir qator bakteriyalar mavjud. Hatto kristalli kremniy va ko'plab strukturaviy materiallar ham bunday doza yukiga bardosh bera olmaydi.
Bu erda muammo, biologlarga ko'ra, ta'mirlash dasturida nosozlik bo'lishi mumkin: masalan, xromosoma DNK tuzilishidagi mutlaqo keraksiz joyga tushishi mumkin. Endi bu holat xavfli tus olmoqda. Biroq, bu erda ham voqealarning ko'p qirrali ketma-ketligi mumkin.
Birinchidan, mutatsiya jarayoni - "noto'g'ri hujayralar" ning ko'payishi uzoq davom etishini hisobga olishimiz kerak. Biologlarning fikriga ko'ra, asosiy salbiy ta'sir va bu ta'sirning salbiy amalga oshirilishi o'rtasida o'nlab yillar o'tishi mumkin. Bu vaqt ko'p milliardlardan iborat mutatsiyaga uchragan hujayralar neoplazmasini shakllantirish uchun kerak. Shuning uchun salbiy ta'sirlarning rivojlanishini bashorat qilish juda muammoli masala.
Radiatsiyaning biologik tuzilmalarga ta'siri muammosining yana bir tomoni shundaki, past dozalarda ta'sir qilish jarayoni yaxshi tushunilmagan. Dozaning kattaligi - radiatsiya miqdori - va radiatsiyaviy zarar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlik yo'q. Biologlar bunga ishonishadi turli xil turlari xromosomalar nurlanishga turlicha reaksiyaga kirishadi. Ulardan biri ta'sirning namoyon bo'lishi uchun sezilarli nurlanish dozalarini "talab qiladi", boshqalari esa hatto juda kichik dozalarga muhtoj. Buning sababi nimada? Bunga hali javob yo'q. Bundan tashqari, biologik tuzilmalarga bir vaqtning o'zida ikki yoki undan ortiq turdagi nurlanish ta'sirining oqibatlari aniq emas: aytaylik, GCR va SCR yoki GCR, SCR va radiatsiya kamarlari. Ushbu turdagi kosmik nurlanishning tarkibi har xil bo'lib, ularning har biri o'z oqibatlariga olib kelishi mumkin. Ammo ularning birgalikdagi ta'sirining ta'siri aniq emas. Bu savollarga yakuniy javob faqat kelajakdagi tajribalar natijalarida bo'ladi.

"Bu natija uzoq muddatli parvozlarni rejalashtirish uchun muhim: bu siz uzoqroqqa uchishingiz va uzoqroq parvoz qilishingiz mumkinligini bildiradi. Garchi, umuman olganda, radiatsiya dozalari katta bo'lsa-da va kosmonavtlarning sog'lig'ini saqlash uchun ularni qanday kamaytirish kerakligi haqida savol qolmoqda. - deydi tadqiqot mualliflaridan biri, Rossiya Fanlar akademiyasi biotibbiyot muammolari instituti xodimi Vyacheslav Shurshakov.

XKS bortida "Matryoshka-R" eksperimenti 2004 yilda, stansiyaga maxsus yo'lovchilar yetkazilganda boshlangan. Biri juda hurmatli ko'rinardi. Sakson tipidagi yuz, ko'pchilikni havas qiladigan raqam - bir metr etmish besh va etmish kg. Ular aytganidek, "yog'li" ortiqcha emas. U yevropalik bo‘lib, ilmiy doiralarda “janob Rando” nomi bilan mashhur. Ammo boshqasi, rusning g'ayrioddiy "tashqi ko'rinishi" bor: tarozida u atigi o'ttiz kg tortadi, lekin siz balandlik va qalpoqli metr haqida gapira olmaysiz - 34 santimetr. Diametrda. Boshqacha qilib aytganda, bu ... to'p.

"Sakson" ham, uning sharsimon hamrohi ham manekendir. Ular, shuningdek, fantomlar deb ataladi: ikkalasi ham, farqlarga qaramay, deyarli birma-bir taqlid qiladi inson tanasi. To'g'rirog'i, odamlar to'qilgan kimyoviy va biologik "material". Ularning har biri eng sezgir detektorlar, ionlashtiruvchi nurlanish sensorlari bilan to'ldirilgan.

"Biz muhim ichki organlarga - oshqozon-ichak traktiga, gematopoetik tizimga, markaziy organlarga ta'sir qiladigan nurlanish dozasini o'lchashimiz kerak. asab tizimi. Dozimetrni inson tanasiga to‘g‘ridan-to‘g‘ri qo‘yishning iloji yo‘q, shuning uchun to‘qimalarga o‘xshash fantomlar qo‘llaniladi”, - deydi mutaxassislar.

Bunday fantom birinchi bo'lib ISSning tashqi yuzasiga muhrlangan idishga joylashtirilgan bo'lib, u assimilyatsiya parametrlari bo'yicha mos keladi. kosmik kostyum, keyin esa stantsiya ichiga ko'chirildi. Rossiyalik olimlar Polsha, Shvetsiya, Germaniya va Avstriyadan kelgan hamkasblari bilan birgalikda NUNDO kompyuter modeli yordamida to'plangan ma'lumotlarni qayta hisoblab chiqdilar va har bir ichki organ uchun nurlanish dozasining aniq hisob-kitoblarini oldilar.

Hisob-kitoblar shuni ko'rsatdiki, nurlanishning ichki organlarga haqiqiy ta'siri "oddiy" dozimetrlar tomonidan ko'rsatilganidan ancha past. Kosmosga chiqish paytida tanadagi doz 15% ga, stansiya ichida esa kosmonavtning ko'kragidagi cho'ntagida joylashgan individual dozimetr tomonidan o'lchanadigan dozadan 100% (ya'ni ikki baravar) kamroq bo'ladi.

Mutaxassislarning fikriga ko'ra, yillik ta'sir qilish chegarasi o'rnatilgan bo'lib, uni hech kim oshirishga haqli emas: bu 500 milliSievert. Bundan tashqari, professional chegara deb ataladigan yoki ular aytganidek, martaba chegarasi mavjud. U 1 Sievertdan oshmasligi kerak. Ko'pmi yoki ozmi? Mutaxassislarning fikricha, kosmonavtning Yerda va koinotda ishlagan barcha yillari davomida to‘plashi mumkin bo‘lgan maksimal ruxsat etilgan doza uning hayotining 2-3 yilini olishga qodir. Hech kimda bunday narsa bo'lmagan. Lekin bor umumiy qoida: dozalar imkon qadar past bo'lishi kerak. Shuning uchun olimlar uchun "tanqidiy" organlarning nurlanishga qanday ta'sir qilishini bilish juda muhimdir. Kuchli quyosh chaqnashlari paytida gematopoetik tizim, miya, o'pka, jigar, buyraklar tomonidan qanday aniq dozalar olinadi ...

Yer yaqinida uning magnit maydoni zaiflashgan bo'lsa ham va ko'p kilometrlik atmosfera yordamisiz himoya qilishda davom etmoqda. Maydon kichik bo'lgan qutblar hududida uchib, kosmonavtlar maxsus himoyalangan xonada o'tirishadi. Marsga parvoz paytida radiatsiyaviy himoya qilish uchun hali ham qoniqarli texnik yechim yo'q.

Ikki sababga ko'ra asl javobni qo'shishga qaror qildim:

1. bir joyda u noto'g'ri bayonotni o'z ichiga oladi va to'g'risini o'z ichiga olmaydi
2. faqat to'liqlik uchun (iqtibos)

1. Sharhlarda Susanna tanqid qildi Javob asosan to'g'ri.

Maydon Yerning magnit qutblari ustida zaiflashadi aytganimdek. Ha, Syuzanna to'g'ri, u ayniqsa qutbda katta (tasavvur qiling kuch chiziqlari: ular aynan qutblarda to'planishadi). Lekin davom baland balandlik QUTBLAR YUQORIDA u boshqa joylarga qaraganda zaifroq - xuddi shu sababga ko'ra (bir xil kuch chiziqlarini tasavvur qiling: ular pastga tushishdi - qutblarga, tepada esa deyarli yo'q edi). Maydon cho‘kib ketayotganga o‘xshaydi.

Lekin Susanna bu to'g'ri Favqulodda vaziyatlar vazirligining kosmonavtlari qutb zonalari tufayli maxsus xonaga boshpana olmaydilar. Javob: Xotiram yomonlashdi.

Lekin hali ham ustidan maxsus choralar ko'riladigan joy mavjud(Men uni qutb hududlari bilan aralashtirib yubordim). Bu - Janubiy Atlantikadagi magnit anomaliya ustidan. U erda magnit maydon shunchalik "saglanadi"ki, radiatsiya kamari va hech qanday quyosh chaqnashlarisiz maxsus choralar ko'ring. Men quyosh faolligi bilan bog'liq bo'lmagan maxsus chora-tadbirlar haqida tezda iqtibos topa olmadim, lekin ular haqida bir joyda o'qidim.

Va, albatta, avj olishlarning o'zini ham eslatib o'tish kerak: ular ham eng himoyalangan xonada ulardan yashirinishadi va bu vaqtda butun stantsiya bo'ylab yurmaydilar.

Barcha quyosh chaqnashlari diqqat bilan nazorat qilinadi va ular haqidagi ma'lumotlar boshqaruv markaziga yuboriladi. Bunday davrlarda astronavtlar ishlashni to'xtatib, stansiyaning eng himoyalangan bo'limlariga panoh topishadi. Bunday himoyalangan segmentlar suv idishlari yonidagi ISS bo'linmalari hisoblanadi. Suv ikkilamchi zarralarni - neytronlarni kechiktiradi va nurlanish dozasi yanada samaraliroq so'riladi.

2. Faqat tirnoq va qo'shimcha ma'lumotlar

Quyidagi ba'zi iqtiboslar Sieverts (Sv) da dozani eslatib o'tadi. Orientatsiya uchun jadvaldagi ba'zi raqamlar va mumkin bo'lgan effektlar

0-0,25 Ovoz O'rtacha qon o'zgarishlaridan tashqari hech qanday ta'sir yo'q

0,25-1 Ovoz Ta'sir qilingan odamlarning 5-10 foizida radiatsiya kasalliklari

7 Sv ~ 100% o'lim

ISSda sutkalik doza taxminan 1 mSv ni tashkil qiladi (pastga qarang). Ma'nosi, taxminan 200 kun davomida katta xavf-xatarsiz uchishingiz mumkin. Xuddi shu dozani qancha vaqt olishi ham muhimdir: qisqa vaqt ichida qabul qilingani uzoq vaqt davomida qabul qilinganidan ancha xavflidir. Tana shunchaki radiatsiya nuqsonlarini "to'playdigan" passiv ob'ekt emas: u ham "ta'mirlash" mexanizmlariga ega va ular odatda asta-sekin o'sib borayotgan kichik dozalarni engishadi.

Yerda odamlarni o'rab turgan massiv atmosfera qatlami bo'lmaganida, XKSdagi astronavtlar doimiy kosmik nurlar oqimidan kuchliroq nurlanishga duchor bo'lishadi. Kun davomida ekipaj a'zolari taxminan 1 millizievert miqdorida nurlanish dozasini oladi, bu taxminan bir yil davomida Yerdagi odamning ta'siriga teng. Bu kosmonavtlarda xatarli o'smalar paydo bo'lish xavfining oshishiga, shuningdek, immunitetning zaiflashishiga olib keladi.

NASA hamda Rossiya va Avstriya mutaxassislari tomonidan toʻplangan maʼlumotlarga koʻra, XKSdagi astronavtlar sutkalik 1 millizievert doza oladi. Erda bunday nurlanish dozasini hamma joyda ham bir yil davomida olish mumkin emas.

Biroq, bu daraja hali ham nisbatan bardoshli. Biroq, shuni yodda tutish kerakki, Yerga yaqin kosmik stantsiyalar Yerning magnit maydoni bilan himoyalangan.

Uning chegarasidan tashqari, radiatsiya ko'p marta ko'payadi, shuning uchun chuqur kosmosga ekspeditsiyalar imkonsiz bo'ladi.

XKS va Mirning turar-joy binolari va laboratoriyalarida radiatsiya stansiyaning alyuminiy terisini kosmik nurlar bilan bombardimon qilish bilan bog'liq. Tez va og'ir ionlar teridan ko'p miqdorda neytronlarni chiqarib tashladi.

Hozirgi vaqtda kosmik kemalarda nurlanishdan yuz foiz himoya qilish mumkin emas. Aniqrog'i, bu mumkin, ammo massaning sezilarli darajada ko'payishi tufayli, ammo bu shunchaki qabul qilinishi mumkin emas.

Bizning atmosferamizdan tashqari, Yerning magnit maydoni radiatsiyadan himoya qiladi. Yerning birinchi radiatsiya kamari taxminan 600-700 km balandlikda joylashgan. Stansiya hozirda taxminan 400 km balandlikda uchadi, bu esa sezilarli darajada pastroq... Kosmosda radiatsiyadan himoyalanish (shuningdek - tahr.) kema yoki stansiyaning korpusidir. Kosonning devorlari qanchalik qalinroq bo'lsa, himoya shunchalik ko'p bo'ladi. Albatta, devorlar cheksiz qalin bo'lishi mumkin emas, chunki vazn cheklovlari mavjud.

Ionlashtiruvchi daraja, Xalqaro kosmik stansiyadagi nurlanishning fon darajasi Yerdagidan yuqori (taxminan 200 marta - tahr.), bu kosmonavtni ionlashtiruvchi nurlanishga an'anaviy radiatsiyaviy xavfli sanoat tarmoqlari vakillariga nisbatan sezgir qiladi, masalan, atom energetikasi va Rentgen diagnostikasi.

Stansiyada kosmonavtlar uchun individual dozimetrlardan tashqari radiatsiya monitoringi tizimi ham mavjud. ... Har bir datchik ekipaj kabinalarida va bittadan sensor kichik va katta diametrli ish bo‘limida joylashgan. Tizim kuniga 24 soat avtonom ishlaydi. ... Shunday qilib, Yer stansiyadagi hozirgi radiatsiya holati haqida ma'lumotga ega. Radiatsiya monitoringi tizimi "Radiatsiyani tekshiring!" Ogohlantirish signalini berishga qodir. Agar bu sodir bo'lgan bo'lsa, biz tizimlarning signal panelida hamrohlik qiluvchi ovozli signal bilan bannerning olovini ko'rar edik. Xalqaro kosmik stansiyaning butun faoliyati davomida bunday holatlar kuzatilmagan.

Janubiy Atlantika mintaqasida ... radiatsiya kamarlari Yer ostidagi magnit anomaliyaning mavjudligi sababli Yerdan yuqorida "cho'kadi". Yer ustida uchayotgan kosmik kemalar, go'yo juda qisqa vaqt ichida "chiziqli" radiatsiya kamarlari ... anomaliya hududidan o'tadigan burilishlarda. Boshqa burilishlarda radiatsiya oqimlari yo'q va kosmik ekspeditsiya ishtirokchilari uchun muammo tug'dirmaydi.

Janubiy Atlantikadagi magnit anomaliya astronavtlar uchun yagona radiatsiyaviy “baxtsizlik” emas. Quyosh chaqnashlari, ba'zan juda energetik zarrachalarni keltirib chiqaradi... kosmonavtlarning parvozlari uchun katta qiyinchiliklar tug'dirishi mumkin. Quyosh zarralari Yerga kelgan taqdirda kosmonavt qanday nurlanish dozasini olishi ko'p jihatdan tasodifiy masala. Bu qiymat asosan ikkita omil bilan belgilanadi: magnit bo'ronlari paytida Yerning dipol magnit maydonining buzilish darajasi va orbita parametrlari. kosmik kema quyosh hodisasi paytida. ... Ekipajning omadli bo'lishi mumkin, agar SCR hujumi paytida orbitalar xavfli yuqori kenglik zonalaridan o'tmasa.

Eng kuchli proton otilishidan biri, Yer yaqinida radiatsiya bo'roniga sabab bo'lgan quyosh otilishining radiatsion bo'roni juda yaqinda - 2005 yil 20 yanvarda sodir bo'ldi. Shunga o'xshash quvvatdagi quyosh otilishi 16 yil oldin, 1989 yil oktyabr oyida sodir bo'lgan. Ko'p protonlar yuzlab MeV dan ortiq energiya bilan Yer magnitosferasiga etib keldi. Aytgancha, bunday protonlar taxminan 11 santimetr suvga teng qalinlikdagi himoyani engishga qodir. Astronavtning kostyumi yupqaroq. Biologlarning fikricha, agar o‘sha paytda astronavtlar Xalqaro kosmik stansiyadan tashqarida bo‘lganida, u holda, albatta, radiatsiya ta’siri kosmonavtlarning sog‘lig‘iga ta’sir qilgan bo‘lardi. Ammo ular uning ichida edi. ISSning himoyasi ko'p hollarda ekipajni radiatsiyaning salbiy ta'siridan himoya qilish uchun etarlicha katta. Bu tadbir davomida shunday bo'ldi. Radiatsiya dozimetrlari yordamida o'tkazilgan o'lchovlar shuni ko'rsatdiki, astronavtlar tomonidan "ushlangan" nurlanish dozasi an'anaviy rentgen tekshiruvi paytida odam qabul qiladigan dozadan oshmadi. XKS kosmonavtlari 0,01 Gy yoki ~ 0,01 Sievert olishdi... To‘g‘ri, bunday past dozalar ham avvalroq yozilganidek, stansiyaning “magnit bilan himoyalangan” orbitalarda bo‘lganligi bilan bog‘liq, bu har doim ham sodir bo‘lmasligi mumkin.

Nil Armstrong (Oyda yurgan birinchi kosmonavt) Yerga parvoz paytidagi g'ayrioddiy tuyg'ulari haqida xabar berdi: ba'zida u ko'zlarida yorqin chaqnashlarni kuzatdi. Ba'zan ularning chastotasi kuniga taxminan yuzga yetdi ... Olimlar ... buning uchun ... galaktik kosmik nurlar mas'ul degan xulosaga kelishdi. Aynan shu yuqori energiyali zarralar ko'z olmasiga kirib, ko'zni tashkil etuvchi modda bilan o'zaro ta'sirlashganda Cherenkov porlashiga olib keladi. Natijada, astronavt yorqin chaqnashni ko'radi. Materiya bilan eng samarali o'zaro ta'sir boshqa barcha zarralarning kosmik nurlari tarkibida eng katta bo'lgan protonlar emas, balki og'ir zarralar - uglerod, kislorod, temirdir. Katta massaga ega bo'lgan bu zarralar engilroq tengdoshlariga qaraganda bosib o'tgan masofa birligiga ko'proq energiya yo'qotadi. Aynan ular Cherenkov nurining paydo bo'lishi va ko'zning sezgir membranasi - retinaning qo'zg'alishi uchun javobgardir.

Uzoq masofali kosmik parvozlar paytida radiatsiyaviy xavfli omillar sifatida galaktik va quyosh kosmik nurlarining roli oshadi. Taxminlarga ko'ra, Marsga uchayotganda aynan GCRlar asosiy radiatsiyaviy xavfga aylanadi. Marsga parvoz taxminan 6 oy davom etadi va bu davrda GCR va SCR dan integral - umumiy - nurlanish dozasi bir vaqtning o'zida ISSga yuborilgan nurlanish dozasidan bir necha baravar yuqori. Shu sababli, chuqur kosmik missiyalarni amalga oshirish bilan bog'liq radiatsiya oqibatlari xavfi sezilarli darajada oshadi. Shunday qilib, Marsga bir yil parvoz qilish uchun GCR bilan bog'liq so'rilgan doz 0,2-0,3 Sv (qalqonsiz) bo'ladi. Buni o'tgan asrning eng kuchli olovlaridan birining dozasi bilan solishtirish mumkin - 1972 yil avgust. Ushbu hodisa davomida u bir necha baravar kam edi: ~0,05 Sv.

GCR tomonidan yaratilgan radiatsiya xavfini baholash va bashorat qilish mumkin. Quyosh tsikli bilan bog'liq bo'lgan GCR vaqtinchalik o'zgarishlarida ko'plab materiallar to'plangan. Bu har qanday vaqt oralig'ida GCR oqimini bashorat qilish mumkin bo'lgan modelni yaratishga imkon berdi.

SCL bilan ishlar ancha murakkab. Quyosh chaqnashlari tasodifiy sodir bo'ladi va kuchli quyosh hodisalari maksimal faollikka yaqin bo'lgan yillarda sodir bo'lishi ham aniq emas. Hech bo'lmaganda tajriba so'nggi yillar ular so‘nib turgan yorug‘lik davrida ham sodir bo‘lishini ko‘rsatadi.

Quyosh yonishi protonlari uzoq masofali missiyalarda kosmik ekipajlar uchun haqiqiy xavf tug'diradi. 1972 yil avgust oyidagi alangani yana bir bor misol qilib oladigan bo'lsak, quyosh protonlari oqimini radiatsiya dozasiga qayta hisoblash orqali shuni ko'rsatish mumkinki, hodisa boshlanganidan 10 soat o'tgach, u kosmik kema ekipaji uchun halokatli qiymatdan oshib ketgan bo'lsa. Marsda yoki, aytaylik, oyda kema tashqarisida edilar.

Bu erda 60-yillarning oxiri - 70-yillarning boshlarida Amerika "Apollon" ning Oyga parvozlarini eslash o'rinlidir. 1972-yilda, avgust oyida, 1989-yil oktabrdagi kabi bir xil quvvatga ega quyosh chaqnashi sodir bo'ldi. Apollon-16 1972-yil aprel oyida Oyga sayohat qilganidan so'ng qo'ndi va keyingisi, Apollon 17, dekabrda ishga tushirildi. Apollon 16 ekipajiga omad kulib boqdimi? Albatta ha. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, agar Apollon astronavtlari 1972 yil avgust oyida Oyda bo'lganlarida, ular ~4 Sv nurlanish dozasiga duchor bo'lgan bo'lar edi. Bu juda ko'p qutqarilishi kerak. Favqulodda davolanish uchun Yerga tezda qaytib kelmaguncha. Yana bir variant - Apollon Lunar modulining kokpitiga borish. Bu erda nurlanish dozasi 10 baravar kamayadi. Taqqoslash uchun aytaylik, XKS himoyasi Apollon oy modulidan 3 baravar qalinroq.

Orbital stansiyalarning balandligida (~ 400 km) radiatsiya dozalari Yer yuzasida kuzatilgan qiymatlardan ~200 baravar oshadi! Asosan radiatsiya kamarlarining zarralari tufayli.

Ma'lumki, qit'alararo samolyotlarning ayrim yo'nalishlari shimoliy qutb mintaqasi yaqinidan o'tadi. Bu hudud energiya zarralarining kirib kelishidan eng kam himoyalangan va shuning uchun quyosh chaqnashlari paytida ekipaj va yo'lovchilarga radiatsiya ta'siri xavfi ortadi. Quyosh chaqnashlari samolyotning parvoz balandligida radiatsiya dozalarini 20-30 marta oshiradi.

So'nggi paytlarda ba'zi aviakompaniyalarning ekipajlari quyosh zarralari bostirib kirishining boshlanishi haqida xabar berishdi. 2003 yil noyabr oyida yaqinda sodir bo'lgan kuchli quyosh portlashi Chikago-Gonkong reysi bo'yicha Delta ekipajini o'z yo'lidan og'ishiga sabab bo'ldi: o'z manziliga pastroq kenglikdagi marshrutdan o'ting.

Yer atmosfera va magnit maydon tomonidan kosmik nurlanishdan himoyalangan. Orbitada radiatsiya foni Yer yuzasiga qaraganda yuzlab marta kattaroqdir. Har kuni astronavt 0,3-0,8 millizievert nurlanish dozasini oladi - rentgen nurlari bilan solishtirganda taxminan besh baravar ko'p. ko'krak qafasi. Ishlayotganda ochiq joy radiatsiya ta'siri yanada yuqori. Va kuchli quyosh chaqnashlari paytida siz stantsiyada bir kunda 50 kunlik normani olishingiz mumkin. Xudo bunday vaqtda haddan tashqari ishlashdan saqlasin - bitta chiqish uchun siz butun martaba uchun ruxsat etilgan dozani tanlashingiz mumkin, bu 1000 millizivert. Oddiy sharoitlarda bu to'rt yil etarli bo'lardi - hali hech kim bunchalik uchmagan. Bundan tashqari, bunday bitta ta'sirning sog'lig'iga zarari yillar davomida uzoq davom etganidan ko'ra ancha yuqori bo'ladi.

Shunga qaramay, past Yer orbitalari hali ham nisbatan xavfsizdir. Yerning magnit maydoni quyosh shamolidan zaryadlangan zarralarni tutib, radiatsiya kamarlarini hosil qiladi. Ular ekvatorda 1000 dan 50 000 kilometrgacha balandlikda Yerni o'rab turgan keng donut shakliga ega. Zarrachalarning maksimal zichligiga taxminan 4000 va 16000 kilometr balandliklarda erishiladi. Kemaning radiatsiya kamarlarida har qanday uzoq muddat kechikishi ekipaj hayotiga jiddiy tahdid soladi. Oyga ketayotganda ularni kesib o'tib, amerikalik astronavtlar bir necha soat ichida 10-20 millizievert dozasini olish xavfiga duch kelishdi - xuddi orbitada bir oylik ish kabi.

Sayyoralararo parvozlarda ekipajni radiatsiyaviy himoya qilish masalasi yanada keskinroq. Yer qattiq kosmik nurlarning yarmini himoya qiladi va uning magnitosferasi quyosh shamoli oqimini deyarli butunlay to'sib qo'yadi. Ochiq kosmosda, qo'shimcha himoya choralarisiz, ta'sir qilish kattalik bilan ortadi. Ba'zida kosmik zarralarni kuchli tomonidan burish g'oyasi muhokama qilinadi magnit maydonlari, ammo, amalda, ekranlashdan boshqa hech narsa hali ishlab chiqilmagan. Kosmik nurlanish zarralari raketa yoqilg'isi tomonidan yaxshi so'riladi, bu xavfli nurlanishdan himoya sifatida to'liq tanklardan foydalanishni taklif qiladi.

Qutblardagi magnit maydon kichik emas, balki katta. U yerga deyarli radial tarzda yo'naltirilgan bo'lib, bu radiatsiya kamarlarida magnit maydonlar tomonidan tutilgan quyosh shamolining zarralari ma'lum sharoitlarda qutblarda Yer yo'nalishi bo'yicha harakatlanishiga (tushilishiga) olib keladi, auroralarni keltirib chiqaradi. Bu kosmonavtlar uchun xavf tug'dirmaydi, chunki ISS traektoriyasi ekvatorial zonaga yaqinroq o'tadi. Xavf Yerga yo'naltirilgan materiyaning (asosan protonlarning) koronal ektsiyalari bilan M va X sinfidagi kuchli quyosh chaqnashlari bilan ifodalanadi. Aynan shu holatda kosmonavtlar qo'shimcha radiatsiyaviy himoya choralarini qo'llashadi.

Javob bering

IQTISODI: "... Koinot nurlaridagi boshqa barcha zarralar ichida eng ko'p sonli materiya bilan eng samarali ta'sir o'tkazadigan protonlar emas, balki og'ir zarralar - uglerod, kislorod, temir ...".

Iltimos, johillarga tushuntirib bering - uglerod, kislorod, temir zarralari quyosh shamolida (siz yozganingizdek, kosmik nurlar) qaerdan paydo bo'lgan va ular qanday qilib ko'zni tashkil etuvchi moddaga - skafandr orqali kirishi mumkin?

Javob bering

Yana 2 ta fikr

Men tushuntiraman ... Quyosh nurlari fotonlardir(jumladan, gamma kvantlar va rentgen nurlari, ular nurlanishning kirib borishi).

Yana bor quyoshli shamol. Zarrachalar. Masalan, Quyoshdan va Quyoshdan uchadigan elektronlar, ionlar, atom yadrolari. U erda bir nechta og'ir yadrolar (geliydan og'irroq) mavjud, chunki Quyoshning o'zida ularning soni kam. Ammo ko'plab alfa zarralari (geliy yadrolari) mavjud. Va, qoida tariqasida, temirdan engilroq har qanday yadro ucha oladi (yagona savol - kelganlar soni). Quyoshda (ayniqsa uning tashqarisida) keyingi temir sintezi ketmaydi. Shuning uchun Quyoshdan faqat temir va engilroq narsa (masalan, bir xil uglerod) ucha oladi.

Tor ma'noda kosmik nurlar- bu qo'shimcha yuqori tezlikda zaryadlangan zarralar(va zaryadlanmagan ham), quyosh tizimidan tashqaridan kelgan (asosan). Va shuningdek - u erdan kiruvchi nurlanish(ba'zida u alohida ko'rib chiqiladi, "nurlar" qatoriga kirmaydi).

Boshqa zarralar qatorida kosmik nurlar har qanday atomlarning yadrolarini o'z ichiga oladi(har xil miqdorda, albatta). Qandaydir tarzda og'ir yadrolar, moddaga tegib, yo'lidagi hamma narsani ionlashtiradi(shuningdek - chetga: ikkilamchi ionlanish bor - allaqachon yo'l bo'ylab taqillatilgan narsa bilan). Va agar ular yuqori tezlikka (va kinetik energiyaga) ega bo'lsa, u holda yadrolar uzoq vaqt davomida bu ish bilan shug'ullanadilar (materiya va uning ionlashuvi orqali uchadi) va yaqin orada to'xtamaydi. Mos ravishda, har qanday narsadan uchib o'tadi va yo'ldan qaytmaydi- deyarli hammasini sarflamaguncha kinetik energiya. Hatto to'g'ridan-to'g'ri boshqa yadroga qoqilib ketishsa ham (va bu kamdan-kam hollarda), ular deyarli harakat yo'nalishini o'zgartirmasdan uni chetga tashlashlari mumkin. Yoki yon tomonga emas, balki bir yo'nalishda ko'proq yoki kamroq uching.

Tasavvur qiling-a, mashina to'liq tezlikda boshqasiga urildi. U to'xtaydimi? Tasavvur qiling-a, uning tezligi soatiga minglab kilometrlarni tashkil etadi (bundan ham yaxshiroq - soniyada!), Va kuch unga har qanday zarbaga bardosh berishga imkon beradi. Bu kosmosdan olingan yadro.

Keng ma'noda kosmik nurlar- bu tor doiradagi kosmik nurlar, shuningdek, quyosh shamoli va Quyoshdan kirib boradigan radiatsiya. (Yaxshi, yoki kiruvchi nurlanishsiz, agar u alohida ko'rib chiqilsa).

Quyosh shamoli - quyosh tojidan 300-1200 km/s tezlikda tevarak-atrofdagi fazoga oqib chiqadigan ionlashgan zarrachalar oqimi (asosan geliy-vodorod plazmasi). Bu sayyoralararo muhitning asosiy tarkibiy qismlaridan biridir.

Kopgina tabiiy hodisalar kabi quyosh shamoli, jumladan, kosmik ob-havo hodisalari bilan bog'liq magnit bo'ronlari va qutbli chiroqlar.

“Quyosh shamoli” (Quyoshdan Yerga 2-3 kunda uchadigan ionlashgan zarralar oqimi) va “quyosh” (Quyoshdan Yerga oʻrtacha 8 daqiqa 17 soniyada uchadigan fotonlar oqimi) tushunchalari. ) chalkashmaslik kerak.

Quyosh shamoli tufayli Quyosh har soniyada bir million tonnaga yaqin materiyani yo'qotadi. Quyosh shamoli asosan elektronlar, protonlar va geliy yadrolaridan (alfa zarralari) iborat; boshqa elementlarning yadrolari va ionlashtirilmagan zarrachalar (elektr neytral) juda oz miqdorda mavjud.

Quyosh shamoli Quyoshning tashqi qatlamidan kelsa-da, bu qatlamdagi elementlarning tarkibini aks ettirmaydi, chunki differentsiatsiya jarayonlari natijasida ba'zi elementlarning ko'pligi ortadi, ba'zilari esa kamayadi (FIP effekti).

Kosmik nurlar - elementar zarralar va kosmosda yuqori energiya bilan harakatlanuvchi atomlarning yadrolari[

Kosmik nurlarning kelib chiqishiga ko'ra tasnifi:

• bizning galaktikamizdan tashqarida
• galaktikada
• quyoshda
• sayyoralararo fazoda

Ekstragalaktik va galaktik nurlar odatda birlamchi deb ataladi. Er atmosferasida o'tadigan va aylanadigan zarralarning ikkilamchi oqimlarini chaqirish odatiy holdir.

Koinot nurlari Yer yuzasida va atmosferada tabiiy nurlanishning (fon radiatsiyasi) tarkibiy qismidir.

Koinot nurlarining energiya spektri protonlar energiyasining 43%, geliyning yana 23% (alfa zarralari) energiyasidan va qolgan zarralar tomonidan olib boriladigan energiyaning 34% dan iborat.

Zarrachalar soni bo'yicha kosmik nurlar 92% protonlar, 6% geliy yadrolari, 1% ga yaqin og'irroq elementlar va taxminan 1% elektronlardan iborat.

An'anaga ko'ra, CRda kuzatiladigan zarralar quyidagi guruhlarga bo'linadi ... mos ravishda protonlar, alfa zarralari, engil, o'rta, og'ir va o'ta og'ir ... kimyoviy tarkibi birlamchi kosmik nurlanish - yulduzlar va yulduzlararo gazlar tarkibiga nisbatan L guruhi yadrolarining (litiy, berilliy, bor) anomal darajada yuqori (bir necha ming marta) tarkibi. Bu hodisa kosmik zarralarning paydo bo'lish mexanizmi birinchi navbatda og'ir yadrolarni tezlashtirishi bilan izohlanadi, ular yulduzlararo muhit protonlari bilan o'zaro ta'sirlashganda engilroq yadrolarga parchalanadi.

Javob bering

Izoh

Curiosity bortida radioaktiv ta'sirning intensivligini aniqlash uchun RAD qurilmasi mavjud. Marsga parvozi chog‘ida Curiosity radiatsiya fonini o‘lchadi va bugun NASA bilan ishlaydigan olimlar bu natijalar haqida gapirdi. Rover kapsulada uchganligi va radiatsiya sensori ichida joylashganligi sababli, bu o'lchovlar amalda mos keladi. radiatsion fon, bu boshqariladigan kosmik kemada mavjud bo'ladi.

Natija ilhomlantirmaydi - so'rilgan radiatsiya ta'sirining ekvivalent dozasi ISS dozasidan 2 baravar ko'p. Va to'rtta - atom elektr stantsiyalari uchun ruxsat etilgan maksimal hisoblanadi.

Ya'ni, Marsga olti oylik parvoz taxminan Yerga yaqin orbitada 1 yil yoki atom elektr stansiyasida ikki yil o'tgan vaqtga teng. Ekspeditsiyaning umumiy davomiyligi taxminan 500 kun bo'lishi kerakligini hisobga olsak, prognoz optimistik emas.
Inson uchun 1 Sievert to'plangan nurlanish saraton xavfini 5% ga oshiradi. NASA o'z astronavtlariga karyerasi davomida 3% yoki 0,6 Sievertdan ko'p bo'lmagan xavf to'plash imkonini beradi. XKSda sutkalik doza 1 mSv gacha bo'lganligini hisobga olsak, astronavtlarning orbitada bo'lishlarining maksimal muddati butun martaba uchun taxminan 600 kun bilan cheklangan.
Marsning o'zida atmosfera va undagi chang suspenziyasi tufayli radiatsiya kosmosga qaraganda ikki baravar past bo'lishi kerak, ya'ni. ISS darajasiga to'g'ri keladi, ammo aniq ko'rsatkichlar hali e'lon qilinmagan. Chang bo'ronlari kunlarida RAD ko'rsatkichlari qiziqarli bo'ladi - keling, Mars changining yaxshi radiatsiya ekrani qanchalik yaxshi ekanligini bilib olaylik.

Endi Yerga yaqin orbitada bo'lish rekordi 55 yoshli Sergey Krikalevga tegishli - uning hisobida 803 kun bor. Ammo u ularni vaqti-vaqti bilan kiritdi - jami 1988 yildan 2005 yilgacha 6 ta parvozni amalga oshirdi.

RAD asbobi detektor vazifasini bajaradigan uchta qattiq kremniy gofretdan iborat. Bundan tashqari, u sintilator sifatida ishlatiladigan seziy yodid kristaliga ega. RAD qo'nish vaqtida zenitga qarashga va maydonni 65 darajaga qo'lga kiritishga o'rnatiladi.

Aslida, bu ionlashtiruvchi nurlanish va zaryadlangan zarralarni keng diapazonda ushlaydigan radiatsiya teleskopi.

Kosmosdagi radiatsiya asosan ikkita manbadan kelib chiqadi: olovlar va koronal otilishlar paytida Quyoshdan va o'ta yangi yulduzlar portlashlari yoki bizning va boshqa galaktikalarimizdagi boshqa yuqori energiyali hodisalar paytida yuzaga keladigan kosmik nurlardan.


Rasmda: Quyosh "shamoli" va Yer magnitosferasining o'zaro ta'siri.

Koinot nurlari sayyoralararo sayohatda nurlanishning asosiy qismini tashkil qiladi. Ular kuniga 1,8 mSv radiatsiya ulushini tashkil qiladi. EHMning atigi uch foizi Quyoshdan Qiziqish tomonidan to'planadi. Bu parvozning nisbatan tinch vaqtda amalga oshirilgani bilan ham bog‘liq. Miltillash umumiy dozani oshiradi va u kuniga 2 mSv ga yaqinlashadi.

Cho'qqilar quyosh chaqnashlari bilan bog'liq.

Hozirgi texnik vositalar kam energiyaga ega bo'lgan quyosh nurlanishiga qarshi samaraliroq. Masalan, quyosh chaqnashlari paytida astronavtlar yashirinishi mumkin bo'lgan himoya kapsulani jihozlash mumkin. Biroq, hatto 30 sm alyuminiy devorlari ham yulduzlararo kosmik nurlardan himoya qilmaydi. Qo'rg'oshin, ehtimol, yaxshiroq yordam beradi, lekin bu kemaning massasini sezilarli darajada oshiradi, bu esa uni ishga tushirish va tezlashtirish xarajatlarini bildiradi.

Ta'sirni minimallashtirishning eng samarali vositasi Marsga va orqaga parvoz vaqtini sezilarli darajada kamaytiradigan yangi turdagi dvigatellar bo'lishi kerak. NASA hozirda quyosh elektr quvvati va yadroviy termal harakatga keltirish ustida ishlamoqda. Birinchisi nazariy jihatdan zamonaviy kimyoviy dvigatellarga qaraganda 20 baravar tezroq tezlashishi mumkin, ammo past tortishish tufayli tezlashuv juda uzoq davom etadi. Bunday dvigatelga ega qurilma NASA astronavtlarning keyingi tashriflari uchun Oy orbitasiga o'tkazmoqchi bo'lgan asteroidni tortib olish uchun yuborilishi kerak.

Elektr reaktiv dvigatellaridagi eng istiqbolli va dalda beruvchi ishlanmalar VASIMR loyihasi doirasida amalga oshirilmoqda. Ammo Marsga sayohat qilish uchun quyosh panellari etarli bo'lmaydi - sizga reaktor kerak.

Yadro issiqlik dvigateli zamonaviy raketa turlaridan taxminan uch baravar yuqori o'ziga xos impuls ishlab chiqaradi. Uning mohiyati oddiy: reaktor ish gazini (vodorod taxmin qilinadi) isitadi yuqori haroratlar kimyoviy raketalar tomonidan talab qilinadigan oksidlovchidan foydalanmasdan. Bunday holda, isitish harorati chegarasi faqat dvigatelning o'zi ishlab chiqarilgan material bilan belgilanadi.

Ammo bunday soddalik ham qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi - tortishni boshqarish juda qiyin. NASA bu muammoni hal qilishga harakat qilmoqda, ammo NREni rivojlantirishni ustuvor vazifa deb hisoblamaydi.

Ilova yadro reaktori energiyaning hali ham istiqbolli qismi ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin elektromagnit maydon, bu qo'shimcha ravishda uchuvchilarni ham kosmik nurlanishdan, ham o'z reaktorining nurlanishidan himoya qiladi. Xuddi shu texnologiya Oyda yoki asteroidlarda suv qazib olishni foydali qiladi, ya'ni kosmosdan tijorat maqsadlarida foydalanishni qo'shimcha ravishda rag'batlantiradi.
Garchi hozir bu nazariy mulohazalardan boshqa narsa bo'lmasa-da, bunday sxema quyosh tizimini tadqiq qilishning yangi darajasining kalitiga aylanishi mumkin.