מי לא חלם לטוס לחלל, אפילו לדעת מהי קרינה קוסמית? לפחות תטוס למסלול כדור הארץ או לירח, או אפילו יותר טוב - רחוק יותר, לסוג של אוריון. למעשה, גוף האדם מותאם מעט מאוד לנסיעות כאלה. גם כשהם טסים למסלול, אסטרונאוטים מתמודדים עם סכנות רבות המאיימות על בריאותם ולעיתים על חייהם. כולם צפו בסדרת הטלוויזיה הקאלטית "מסע בין כוכבים". אחת הדמויות הנפלאות שם נתנה תיאור מדויק מאוד של תופעה כמו קרינה קוסמית. "אלו סכנות ומחלות בחושך ובדממה", אמר לאונרד מקוי, הלא הוא בונז, הלא הוא בונסאו. קשה מאוד לדייק. קרינה קוסמית במסע תגרום לאדם להיות עייף, חלש, חולה, סובל מדיכאון.
רגשות בטיסה
גוף האדם אינו מותאם לחיים בחלל ריק, כי האבולוציה לא כללה יכולות כאלה בארסנל שלו. בנוגע לזהנכתבו ספרים, סוגיה זו נחקרת לפרטי פרטים על ידי הרפואה, בכל העולם נוצרו מרכזים החוקרים את בעיות הרפואה בחלל, בתנאים קיצוניים, בגובה רב. כמובן שמצחיק לראות את האסטרונאוט מחייך על המסך, שסביבו חפצים שונים מרחפים באוויר. למעשה, המשלחת שלו היא הרבה יותר רצינית ורצופה השלכות ממה שהתושב הממוצע של כדור הארץ מדמיין, ולא רק קרינה קוסמית יוצרת כאן צרות.
לבקשת עיתונאים, אסטרונאוטים, מהנדסים, מדענים, שחוו כל מה שקורה לאדם בחלל, דיברו על רצף של תחושות חדשות שונות בסביבה שנוצרה באופן מלאכותי זרה לגוף. עשר שניות, פשוטו כמשמעו, לאחר תחילת הטיסה, אדם לא מוכן מאבד את ההכרה, מכיוון שתאוצת החללית גוברת, ומפרידה בינה לבין מתחם השיגור. אדם עדיין לא חש בקרניים קוסמיות בעוצמה כמו בחלל החיצון - הקרינה נספגת באטמוספירה של הפלנטה שלנו.
בעיות עיקריות
אבל יש גם מספיק עומסים: אדם הופך כבד פי ארבעה ממשקלו שלו, הוא ממש נלחץ לתוך הכיסא, אפילו קשה להזיז את היד. כולם ראו את הכיסאות המיוחדים האלה, למשל, בחללית סויוז. אבל לא כולם הבינו למה לאסטרונאוט יש תנוחה כל כך מוזרה. עם זאת, זה הכרחי כי עומס יתר שולח כמעט את כל הדם בגוף עד לרגליים, והמוח נותר ללא אספקת דם, וזו הסיבה שמתרחשת התעלפות. אבל הומצא בבברית המועצות, כיסא עוזר למנוע לפחות את הצרה הזו: תנוחה עם רגליים מורמות גורמת לדם לספק חמצן לכל חלקי המוח.
עשר דקות לאחר תחילת הטיסה, חוסר כוח המשיכה יגרום לאדם כמעט לאבד את חוש האיזון, ההתמצאות והקואורדינציה במרחב, ייתכן שאדם אפילו לא עוקב אחר עצמים נעים. יש לו בחילה ומקיא. אותו דבר יכול להיגרם על ידי קרניים קוסמיות - הקרינה כאן כבר הרבה יותר חזקה, ואם מתרחשת פליטת פלזמה על השמש, האיום על חיי האסטרונאוטים במסלול הוא אמיתי, אפילו נוסעי מטוסי נוסעים יכולים לסבול בטיסה בגובה רב.. מתרחשים שינויים בראייה, בצקות ושינויים ברשתית, גלגל העין מעוות. האדם נהיה חלש ואינו מסוגל לבצע את המשימות העומדות לפניו.
Riddles
עם זאת, מפעם לפעם, אנשים חשים גם קרינה קוסמית גבוהה על פני כדור הארץ, לשם כך הם כלל לא צריכים לגלוש במרחבים הקוסמיים. כוכב הלכת שלנו מופגז כל הזמן בקרניים ממקור קוסמי, ומדענים טוענים שהאטמוספירה שלנו לא תמיד מספקת הגנה מספקת. ישנן תיאוריות רבות המעניקות לחלקיקי האנרגיה הללו כוח כזה שהוא מגביל באופן משמעותי את הסיכויים של כוכבי לכת להופעתם של חיים עליהם. במובנים רבים, טבען של הקרניים הקוסמיות הללו הוא עדיין תעלומה בלתי ניתנת לפתרון עבור המדענים שלנו.
חלקיקים טעונים תת-אטומיים בחלל נעים כמעט במהירות האור, הם כבר נרשמו שוב ושוב בלוויינים, ואפילו עלבלונים. אלו הם גרעינים של יסודות כימיים, פרוטונים, אלקטרונים, פוטונים וניטרינו. כמו כן, נוכחותם של חלקיקי חומר אפל - כבדים וסופר-כבדים - בהתקפת קרינה קוסמית אינה נכללת. אילו ניתן היה לזהות אותם, היו נפתרות מספר סתירות בתצפיות קוסמולוגיות ואסטרונומיות.
אטמוספירה
מה מגן עלינו מפני קרינה קוסמית? רק האווירה שלנו. קרניים קוסמיות המאיימות על מותם של כל היצורים החיים מתנגשות בו ויוצרות זרמים של חלקיקים אחרים - בלתי מזיקים, כולל מיואונים, קרובי משפחה כבדים בהרבה של אלקטרונים. הסכנה הפוטנציאלית עדיין קיימת, מכיוון שחלקיקים מסוימים מגיעים אל פני כדור הארץ וחודרים עשרות מטרים רבים לתוך קרביו. רמת הקרינה שמקבל כל כוכב לכת מעידה על התאמתו או אי התאמתו לחיים. הקרינה הקוסמית הגבוהה שקרניים קוסמיות נושאות איתן עולה בהרבה על הקרינה מהכוכב שלנו, מכיוון שהאנרגיה של פרוטונים ופוטונים, למשל, השמש שלנו, נמוכה יותר.
ועם מינון גבוה של קרינה, החיים בלתי אפשריים. בכדור הארץ, מינון זה נשלט על ידי עוצמת השדה המגנטי של כוכב הלכת ועובי האטמוספירה, אשר מפחיתים משמעותית את הסכנה של קרינה קוסמית. למשל, בהחלט יכולים להיות חיים על מאדים, אבל האטמוספירה שם זניחה, אין שדה מגנטי משלו, מה שאומר שאין הגנה מפני קרניים קוסמיות החודרות ליקום כולו. רמת הקרינה על מאדים היא עצומה. והשפעת הקרינה הקוסמית על הביוספרה של הפלנטה היא כזו שכל החיים בה מתים.
מה יותר חשוב?
יש לנו מזל, יש לנו גם את עובי האטמוספירה העוטפת את כדור הארץ, וגם את השדה המגנטי העוצמתי מספיק שלנו שסופג חלקיקים מזיקים שהגיעו לקרום כדור הארץ. מעניין מי ההגנה על כדור הארץ פועלת בצורה אקטיבית יותר - האטמוספירה או השדה המגנטי? חוקרים עושים ניסויים על ידי יצירת מודלים של כוכבי הלכת עם או בלי שדה מגנטי. והשדה המגנטי עצמו שונה במודלים אלה של כוכבי לכת בחוזק. בעבר, מדענים היו בטוחים שזו ההגנה העיקרית מפני קרינה קוסמית, מכיוון שהם שולטים ברמתה על פני השטח. עם זאת, נמצא כי כמות החשיפה קובעת במידה רבה יותר את עובי האטמוספירה המכסה את כדור הארץ.
אם השדה המגנטי "יכבה" בכדור הארץ, מינון הקרינה רק יוכפל. זה הרבה, אבל גם אצלנו זה יבוא לידי ביטוי בצורה די לא בולטת. ואם תעזבו את השדה המגנטי ותסירו את האטמוספירה לעשירית מהכמות הכוללת שלה, אז המינון יגדל בצורה קטלנית - בשני סדרי גודל. קרינה קוסמית איומה תהרוג את הכל ואת כולם על פני כדור הארץ. השמש שלנו היא כוכב ננסי צהוב, סביבם כוכבי הלכת נחשבים למתחרים העיקריים למגורים. אלה הם כוכבים עמומים יחסית, יש רבים מהם, בערך שמונים אחוז ממספר הכוכבים הכולל ביקום שלנו.
חלל ואבולוציה
תאורטיקנים חישבו שלכוכבי לכת כאלה במסלוליהם של ננסים צהובים, שנמצאים באזורים המתאימים לחיים, יש שדות מגנטיים חלשים בהרבה. זה נכון במיוחד לגבי מה שנקרא סופר-כדור הארץ -כוכבי לכת סלעיים גדולים פי עשר ממסת כדור הארץ שלנו. אסטרוביולוגים היו בטוחים שהשדות המגנטיים החלשים מפחיתים משמעותית את הסיכויים למגורים. ועכשיו תגליות חדשות מצביעות על כך שזו לא בעיה גדולה כמו שאנשים חשבו פעם. העיקר תהיה האווירה.
מדענים חוקרים באופן מקיף את ההשפעה של הגברת הקרינה על אורגניזמים חיים קיימים - בעלי חיים, כמו גם על מגוון צמחים. מחקר הקשור לקרינה מורכב מחשיפתם לדרגות שונות של קרינה, מקטנה ועד קיצונית, ולאחר מכן קביעה האם הם שורדים וכמה שונה הם ירגישו אם ישרדו. מיקרואורגניזמים, המושפעים מקרינה הולכת וגוברת בהדרגה, עשויים להראות לנו כיצד התרחשה האבולוציה בכדור הארץ. הקרניים הקוסמיות, הקרינה הגבוהה שלהן, הן שגרמו פעם לאדם לעתיד לרדת מעץ הדקל ולהתחיל לחקור את החלל. והאנושות לעולם לא תחזור שוב לעצים.
Space Radiation 2017
בתחילת ספטמבר 2017, כל כדור הארץ שלנו היה מודאג מאוד. השמש פלטה לפתע טונות של חומר שמש לאחר מיזוג של שתי קבוצות גדולות של כתמים כהים. והפליטה הזו לוותה בהתלקחויות מסוג X, שאילצו את השדה המגנטי של הפלנטה לעבוד ממש לבלאי. סערה מגנטית גדולה באה בעקבותיה, שגרמה למחלות אצל אנשים רבים, כמו גם לתופעות טבע נדירות במיוחד, כמעט חסרות תקדים, על פני כדור הארץ. לדוגמה, תמונות עוצמתיות של זוהר צפוני תועדו ליד מוסקבה ובנובוסיבירסק, שמעולם לא היו בקווי הרוחב הללו.עם זאת, היופי של תופעות כאלה לא הסתיר את ההשלכות של התלקחות סולארית קטלנית שחדרה לכוכב הלכת עם קרינה קוסמית, שהתבררה כמסוכנת באמת.
העוצמה שלו הייתה קרובה למקסימום, X-9, 3, כאשר האות היא המחלקה (הבזק גדול במיוחד), והמספר הוא עוצמת ההבזק (מתוך עשרה אפשריים). יחד עם הפליטה הזו, היה איום של כשל של מערכות תקשורת חלל וכל הציוד שנמצא בתחנת המסלול. האסטרונאוטים נאלצו להמתין לזרם הזה של קרינה קוסמית איומה שנישאת על ידי קרניים קוסמיות במקלט מיוחד. איכות התקשורת במהלך היומיים הללו הידרדרה באופן משמעותי הן באירופה והן באמריקה, בדיוק לשם כיוון זרימת החלקיקים הטעונים מהחלל. כיממה לפני הרגע שבו הגיעו החלקיקים אל פני כדור הארץ, פורסמה אזהרה על קרינה קוסמית, שנשמעה בכל יבשת ובכל מדינה.
כוח השמש
האנרגיה שנפלטת מאורה שלנו לחלל החיצון שמסביב היא עצומה באמת. תוך דקות ספורות, מיליארדים רבים של מגה-טון טסים לחלל, אם סופרים בשווי TNT. האנושות תוכל לייצר כל כך הרבה אנרגיה בקצבים מודרניים רק בעוד מיליון שנים. רק חמישית מכל האנרגיה שפולטת השמש בשנייה. וזה הגמד הקטן והלא לוהט מדי שלנו! אם רק תדמיינו כמה אנרגיה הרסנית מופקת ממקורות אחרים של קרינה קוסמית, שלצדם השמש שלנו תיראה כמו גרגר חול כמעט בלתי נראה, הראש שלכם יסתובב.איזו ברכה שיש לנו שדה מגנטי טוב ואווירה נהדרת שלא נותנת לנו למות!
אנשים נחשפים לסכנה מהסוג הזה מדי יום מכיוון שקרינה רדיואקטיבית בחלל לעולם לא מתייבשת. משם מגיעה אלינו רוב הקרינה - מחורים שחורים ומצבירי כוכבים. הוא מסוגל להרוג במינון גבוה של קרינה, ובמינון נמוך הוא יכול להפוך אותנו למוטנטים. עם זאת, עלינו לזכור גם שהאבולוציה על פני כדור הארץ התרחשה הודות לזרימות כאלה, קרינה שינתה את מבנה ה-DNA למצב שאנו צופים בו כיום. אם תסדרו את ה"תרופה" הזו, כלומר אם הקרינה הנפלטת מהכוכבים תעלה על הרמות המותרות, התהליכים יהיו בלתי הפיכים. אחרי הכל, אם יצורים עוברים מוטציה, הם לא יחזרו למצבם המקורי, אין כאן השפעה הפוכה. לכן, לעולם לא נראה את אותם אורגניזמים חיים שהיו נוכחים בחיים שזה עתה נולדו על פני כדור הארץ. כל אורגניזם מנסה להסתגל לשינויים בסביבה. או שהוא מת, או שהוא מסתגל. אבל אין דרך חזרה.
ISS והתלקחות סולארית
כשהשמש שלחה לנו את השלום שלה עם זרם של חלקיקים טעונים, ה-ISS בדיוק עברה בין כדור הארץ לכוכב. הפרוטונים עתירי האנרגיה ששוחררו במהלך הפיצוץ יצרו רקע קרינה בלתי רצוי לחלוטין בתוך התחנה. חלקיקים אלה חודרים דרך כל חללית. עם זאת, טכנולוגיית החלל נחסכה על ידי קרינה זו, מכיוון שהפגיעה הייתה חזקה, אך קצרה מכדי לנטרל אותה. למרות זאתהצוות כל הזמן הזה הסתתר במקלט מיוחד, כי גוף האדם פגיע הרבה יותר מהטכנולוגיה המודרנית. ההתפרצות לא הייתה אחת, הם הלכו בסדרה שלמה, אבל הכל התחיל ב-4 בספטמבר 2017, כדי לזעזע את הקוסמוס עם פליטה קיצונית ב-6 בספטמבר. במהלך שתים עשרה השנים האחרונות, טרם נצפתה זרימה חזקה יותר על פני כדור הארץ. ענן הפלזמה שנזרקה על ידי השמש עקף את כדור הארץ הרבה יותר מוקדם מהמתוכנן, מה שאומר שמהירותו ועוצמתו של הזרם עלו על הפעמים וחצי הצפויות. בהתאם לכך, ההשפעה על כדור הארץ הייתה חזקה בהרבה מהצפוי. במשך שתים עשרה שעות, הענן הקדים את כל החישובים של המדענים שלנו, ובהתאם, השדה המגנטי של כוכב הלכת היה מופרע יותר.
כוחה של הסופה המגנטית התברר כ-4 מתוך 5 אפשריים, כלומר פי עשרה מהצפוי. בקנדה נצפו זולות זוהר גם בקווי הרוחב האמצעיים, כמו ברוסיה. סערה מגנטית אופי פלנטרי אירעה על כדור הארץ. אתם יכולים לדמיין מה קורה בחלל! קרינה היא הסכנה המשמעותית ביותר מכל הקיים שם. יש צורך בהגנה מפניה מיד, ברגע שהחללית עוזבת את האטמוספירה העליונה ומשאירה שדות מגנטיים הרחק למטה. זרמים של חלקיקים לא טעונים וטעונים - קרינה - חודרים כל הזמן לחלל. אותם תנאים מחכים לנו בכל כוכב לכת במערכת השמש: אין שדה מגנטי ואטמוספירה בכוכבי הלכת שלנו.
סוגי קרינה
בחלל, קרינה מייננת נחשבת למסוכנת ביותר. אלו הן קרינת גמא וקרני רנטגן של השמש, אלו חלקיקים שעפים אחריהםהתלקחויות שמש כרומוספריות, אלו הן קרניים קוסמיות חוץ-גלקטיות, גלקטיות ושמשיות, רוח שמש, פרוטונים ואלקטרונים של חגורות הקרינה, חלקיקי אלפא וניוטרונים. יש גם קרינה בלתי מייננת - זו קרינה אולטרה סגולה ואינפרא אדום מהשמש, זו קרינה אלקטרומגנטית ואור נראה. אין בהם סכנה גדולה. אנחנו מוגנים על ידי האטמוספירה, והאסטרונאוט מוגן על ידי חליפת החלל ועור הספינה.
קרינה מייננת מספקת צרות בלתי הפיכות. זוהי השפעה מזיקה על כל תהליכי החיים המתרחשים בגוף האדם. כאשר חלקיק בעל אנרגיה גבוהה או פוטון עוברים דרך חומר בדרכו, הם יוצרים זוג חלקיקים טעונים - יון כתוצאה מאינטראקציה עם חומר זה. זה משפיע אפילו על חומר דומם, ויצורים חיים מגיבים בצורה האלימה ביותר, שכן ארגון של תאים מיוחדים מאוד דורש חידוש, ותהליך זה, כל עוד האורגניזם חי, מתרחש באופן דינמי. וככל שרמת ההתפתחות האבולוציונית של האורגניזם גבוהה יותר, כך נזקי הקרינה הם בלתי הפיכים יותר.
הגנה מפני קרינה
מדענים מחפשים קרנות כאלה בתחומים שונים של המדע המודרני, כולל פרמקולוגיה. עד כה, אף תרופה לא הייתה יעילה, ואנשים שנחשפו לקרינה ממשיכים למות. ניסויים מבוצעים בבעלי חיים הן על פני כדור הארץ והן בחלל. הדבר היחיד שהתברר הוא שכל תרופה צריכה להילקח על ידי אדם לפני תחילת החשיפה, ולא לאחר מכן.
ובהתחשב בכך שכל התרופות האלהרעיל, אז אנחנו יכולים להניח שהמאבק בהשלכות הקרינה עדיין לא הוביל לניצחון אחד. גם אם חומרים תרופתיים נלקחים בזמן, הם מספקים רק הגנה מפני קרינת גמא וקרני רנטגן, אך אינם מגנים מפני קרינה מייננת של פרוטונים, חלקיקי אלפא וניטרונים מהירים.
