Apa itu radiasi kosmik? Sumber, bahaya

Daftar Isi:

Apa itu radiasi kosmik? Sumber, bahaya
Apa itu radiasi kosmik? Sumber, bahaya
Anonim

Siapa yang tidak bermimpi terbang ke luar angkasa, bahkan mengetahui apa itu radiasi kosmik? Setidaknya terbang ke orbit Bumi atau ke Bulan, atau bahkan lebih baik - lebih jauh, ke semacam Orion. Faktanya, tubuh manusia sangat sedikit beradaptasi dengan perjalanan seperti itu. Bahkan ketika terbang ke orbit, astronot menghadapi banyak bahaya yang mengancam kesehatan dan terkadang kehidupan mereka. Semua orang menonton serial TV kultus Star Trek. Salah satu karakter luar biasa di sana memberikan deskripsi yang sangat akurat tentang fenomena seperti radiasi kosmik. "Ini adalah bahaya dan penyakit dalam kegelapan dan keheningan," kata Leonard McCoy, alias Bones, alias Bonesaw. Sangat sulit untuk lebih tepat. Radiasi kosmik dalam sebuah perjalanan akan membuat seseorang lelah, lemah, sakit, menderita depresi.

Gambar
Gambar

Perasaan dalam penerbangan

Tubuh manusia tidak beradaptasi dengan kehidupan dalam ruang hampa, karena evolusi tidak memasukkan kemampuan seperti itu dalam gudang senjatanya. Tentang itubuku telah ditulis, masalah ini sedang dipelajari secara rinci oleh kedokteran, pusat telah dibuat di seluruh dunia yang mempelajari masalah kedokteran di luar angkasa, dalam kondisi ekstrem, di ketinggian. Tentu saja, lucu melihat astronot tersenyum di layar, di mana berbagai benda melayang di udara. Faktanya, ekspedisinya jauh lebih serius dan penuh dengan konsekuensi daripada yang dibayangkan oleh rata-rata penduduk Bumi, dan bukan hanya radiasi kosmik yang menimbulkan masalah di sini.

Atas permintaan jurnalis, astronot, insinyur, ilmuwan, yang mengalami segala sesuatu yang terjadi pada seseorang di luar angkasa, berbicara tentang urutan berbagai sensasi baru di lingkungan buatan yang asing bagi tubuh. Secara harfiah sepuluh detik setelah dimulainya penerbangan, orang yang tidak siap kehilangan kesadaran, karena percepatan pesawat ruang angkasa meningkat, memisahkannya dari kompleks peluncuran. Seseorang belum merasakan sinar kosmik sekuat di luar angkasa - radiasi diserap oleh atmosfer planet kita.

Gambar
Gambar

Masalah utama

Tetapi ada juga kelebihan yang cukup: seseorang menjadi empat kali lebih berat dari beratnya sendiri, dia benar-benar ditekan ke kursi, bahkan sulit untuk menggerakkan lengannya. Semua orang telah melihat kursi khusus ini, misalnya, di pesawat ruang angkasa Soyuz. Tetapi tidak semua orang mengerti mengapa astronot memiliki postur yang aneh. Namun, itu perlu karena kelebihan beban mengirimkan hampir semua darah di tubuh ke kaki, dan otak dibiarkan tanpa suplai darah, itulah sebabnya pingsan terjadi. Tapi ditemukan diDi Uni Soviet, kursi setidaknya membantu menghindari masalah ini: postur dengan kaki terangkat membuat darah menyuplai oksigen ke seluruh bagian otak.

Sepuluh menit setelah dimulainya penerbangan, kurangnya gravitasi akan membuat seseorang hampir kehilangan keseimbangan, orientasi, dan koordinasi di ruang angkasa, seseorang bahkan tidak dapat melacak objek yang bergerak. Dia mual dan muntah. Hal yang sama dapat disebabkan oleh sinar kosmik - radiasi di sini sudah jauh lebih kuat, dan jika pelepasan plasma terjadi di matahari, ancaman terhadap kehidupan astronot di orbit adalah nyata, bahkan penumpang pesawat dapat menderita dalam penerbangan di ketinggian.. Perubahan penglihatan, edema dan perubahan pada retina terjadi, bola mata berubah bentuk. Orang tersebut menjadi lemah dan tidak mampu melakukan tugas yang ada di depannya.

Gambar
Gambar

Teka-teki

Namun, dari waktu ke waktu, orang juga merasakan radiasi kosmik yang tinggi di Bumi, untuk ini mereka tidak perlu menjelajahi hamparan kosmik sama sekali. Planet kita terus-menerus dibombardir oleh sinar asal kosmik, dan para ilmuwan berpendapat bahwa atmosfer kita tidak selalu memberikan perlindungan yang memadai. Ada banyak teori yang memberi partikel energi ini kekuatan sedemikian rupa sehingga secara signifikan membatasi peluang planet untuk munculnya kehidupan di atasnya. Dalam banyak hal, sifat sinar kosmik ini masih menjadi misteri yang tak terpecahkan bagi para ilmuwan kita.

Partikel bermuatan subatom di ruang angkasa bergerak hampir dengan kecepatan cahaya, mereka telah terdaftar berulang kali di satelit, dan bahkan dibalon. Ini adalah inti dari unsur-unsur kimia, proton, elektron, foton dan neutrino. Juga, keberadaan partikel materi gelap - berat dan superberat - dalam serangan radiasi kosmik tidak dikecualikan. Jika memungkinkan untuk mendeteksinya, sejumlah kontradiksi dalam pengamatan kosmologis dan astronomis akan teratasi.

Suasana

Apa yang melindungi kita dari radiasi kosmik? Hanya suasana kita. Sinar kosmik yang mengancam kematian semua makhluk hidup bertabrakan di dalamnya dan menghasilkan aliran partikel lain - tidak berbahaya, termasuk muon, kerabat elektron yang jauh lebih berat. Potensi bahaya masih ada, karena beberapa partikel mencapai permukaan bumi dan menembus puluhan meter ke dalam perutnya. Tingkat radiasi yang diterima planet mana pun menunjukkan kesesuaian atau ketidaksesuaiannya untuk kehidupan. Radiasi kosmik tinggi yang dibawa sinar kosmik jauh melebihi radiasi dari bintang kita sendiri, karena energi proton dan foton, misalnya, Matahari kita, lebih rendah.

Dan dengan radiasi dosis tinggi, kehidupan tidak mungkin terjadi. Di Bumi, dosis ini dikendalikan oleh kekuatan medan magnet planet dan ketebalan atmosfer, yang secara signifikan mengurangi bahaya radiasi kosmik. Misalnya, mungkin ada kehidupan di Mars, tetapi atmosfer di sana dapat diabaikan, tidak ada medan magnet sendiri, yang berarti tidak ada perlindungan dari sinar kosmik yang menembus seluruh kosmos. Tingkat radiasi di Mars sangat besar. Dan efek radiasi kosmik pada biosfer planet sedemikian rupa sehingga semua kehidupan di dalamnya mati.

Gambar
Gambar

Apa yang lebih penting?

Kita beruntung, kita memiliki ketebalan atmosfer yang menyelimuti Bumi, dan medan magnet kita sendiri yang cukup kuat yang menyerap partikel berbahaya yang telah mencapai kerak bumi. Saya bertanya-tanya perlindungan siapa untuk planet ini yang bekerja lebih aktif - atmosfer atau medan magnet? Para peneliti sedang bereksperimen dengan membuat model planet-planet dengan atau tanpa medan magnet. Dan medan magnet itu sendiri berbeda dalam kekuatan model planet ini. Sebelumnya, para ilmuwan yakin bahwa itu adalah perlindungan utama terhadap radiasi kosmik, karena mereka mengontrol levelnya di permukaan. Namun, ditemukan bahwa jumlah paparan lebih menentukan ketebalan atmosfer yang menutupi planet ini.

Jika medan magnet "dimatikan" di Bumi, dosis radiasi hanya akan berlipat ganda. Ini banyak, tetapi bahkan bagi kami itu akan tercermin secara tidak mencolok. Dan jika Anda meninggalkan medan magnet dan menghilangkan atmosfer hingga sepersepuluh dari jumlah totalnya, maka dosisnya akan meningkat secara fatal - dua kali lipat. Radiasi kosmik yang mengerikan akan membunuh segalanya dan semua orang di Bumi. Matahari kita adalah bintang katai kuning, di sekitar merekalah planet-planet dianggap sebagai pesaing utama kelayakhunian. Ini adalah bintang yang relatif redup, ada banyak di antaranya, sekitar delapan puluh persen dari jumlah total bintang di Alam Semesta kita.

Gambar
Gambar

Ruang dan evolusi

Para ahli teori telah menghitung bahwa planet seperti itu di orbit katai kuning, yang berada di zona yang cocok untuk kehidupan, memiliki medan magnet yang jauh lebih lemah. Hal ini terutama berlaku untuk apa yang disebut Bumi super -planet berbatu besar sepuluh kali massa Bumi kita. Ahli astrobiologi yakin bahwa medan magnet yang lemah secara signifikan mengurangi kemungkinan kelayakhunian. Dan sekarang penemuan-penemuan baru menunjukkan bahwa ini bukan masalah besar seperti yang dipikirkan orang-orang dulu. Yang utama adalah suasananya.

Para ilmuwan secara komprehensif mempelajari efek peningkatan radiasi pada organisme hidup yang ada - hewan, serta berbagai tumbuhan. Penelitian terkait radiasi terdiri dari mengekspos mereka ke berbagai tingkat radiasi, dari kecil hingga ekstrim, dan kemudian menentukan apakah mereka bertahan hidup dan seberapa berbeda perasaan mereka jika mereka bertahan hidup. Mikroorganisme, yang dipengaruhi oleh peningkatan radiasi secara bertahap, dapat menunjukkan kepada kita bagaimana evolusi terjadi di Bumi. Itu adalah sinar kosmik, radiasi tinggi mereka yang pernah membuat manusia masa depan turun dari pohon palem dan mulai menjelajahi ruang angkasa. Dan umat manusia tidak akan pernah kembali ke pohon lagi.

Radiasi Luar Angkasa 2017

Pada awal September 2017, seluruh planet kita sangat waspada. Matahari tiba-tiba mengeluarkan berton-ton materi matahari setelah penggabungan dua kelompok besar bintik hitam. Dan pengusiran ini disertai dengan semburan api kelas X, yang memaksa medan magnet planet bekerja secara harafiah untuk keausan. Badai magnet besar mengikuti, menyebabkan penyakit pada banyak orang, serta fenomena alam yang sangat langka dan hampir belum pernah terjadi sebelumnya di Bumi. Misalnya, gambar cahaya utara yang kuat direkam di dekat Moskow dan di Novosibirsk, yang belum pernah ada di garis lintang ini. Namun, keindahan fenomena tersebut tidak mengaburkan konsekuensi dari semburan matahari mematikan yang menembus planet dengan radiasi kosmik, yang ternyata benar-benar berbahaya.

Kekuatannya mendekati maksimum, X-9, 3, di mana hurufnya adalah kelasnya (flash sangat besar), dan angkanya adalah kekuatan flash (dari sepuluh kemungkinan). Seiring dengan pengusiran ini, ada ancaman kegagalan sistem komunikasi ruang angkasa dan semua peralatan yang terletak di stasiun orbit. Para astronot terpaksa menunggu aliran radiasi kosmik mengerikan yang dibawa oleh sinar kosmik ini di tempat penampungan khusus. Kualitas komunikasi selama dua hari ini memburuk secara signifikan baik di Eropa maupun di Amerika, tepatnya di mana aliran partikel bermuatan dari luar angkasa diarahkan. Sekitar sehari sebelum partikel mencapai permukaan bumi, peringatan tentang radiasi kosmik dikeluarkan, yang terdengar di setiap benua dan di setiap negara.

Gambar
Gambar

Kekuatan Matahari

Energi yang dipancarkan oleh termasyhur kita ke luar angkasa di sekitarnya benar-benar besar. Dalam beberapa menit, miliaran megaton terbang ke luar angkasa, jika Anda menghitung dalam TNT yang setara. Umat manusia akan mampu menghasilkan begitu banyak energi dengan kecepatan modern hanya dalam satu juta tahun. Hanya seperlima dari seluruh energi yang dipancarkan Matahari per detik. Dan ini kurcaci kecil dan tidak terlalu panas! Jika Anda hanya membayangkan berapa banyak energi destruktif yang dihasilkan oleh sumber radiasi kosmik lain, di sebelah mana Matahari kita akan tampak seperti butiran pasir yang hampir tak terlihat, kepala Anda akan berputar. Sungguh suatu berkah bahwa kita memiliki medan magnet yang baik dan suasana yang hebat yang tidak membiarkan kita mati!

Orang-orang terpapar bahaya semacam ini setiap hari karena radiasi radioaktif di luar angkasa tidak pernah mengering. Dari sanalah sebagian besar radiasi datang kepada kita - dari lubang hitam dan dari gugusan bintang. Ia mampu membunuh pada radiasi dosis tinggi, dan pada dosis rendah dapat mengubah kita menjadi mutan. Namun, kita juga harus ingat bahwa evolusi di Bumi terjadi berkat aliran seperti itu, radiasi mengubah struktur DNA ke keadaan yang kita amati hari ini. Jika Anda memilah "obat" ini, yaitu, jika radiasi yang dipancarkan oleh bintang-bintang melebihi tingkat yang diizinkan, prosesnya tidak akan dapat diubah. Lagi pula, jika makhluk bermutasi, mereka tidak akan kembali ke keadaan semula, tidak ada efek sebaliknya di sini. Oleh karena itu, kita tidak akan pernah melihat organisme hidup yang hadir dalam kehidupan yang baru lahir di Bumi. Setiap organisme berusaha untuk beradaptasi dengan perubahan lingkungan. Entah itu mati, atau beradaptasi. Tapi tidak ada jalan untuk kembali.

Gambar
Gambar

ISS dan suar matahari

Saat Matahari menyapa kita dengan aliran partikel bermuatan, ISS baru saja lewat di antara Bumi dan bintang. Proton berenergi tinggi yang dilepaskan selama ledakan menciptakan latar belakang radiasi yang sama sekali tidak diinginkan di dalam stasiun. Partikel-partikel ini benar-benar menembus semua pesawat ruang angkasa. Namun, teknologi luar angkasa terhindar dari radiasi ini, karena dampaknya sangat kuat, tetapi terlalu pendek untuk melumpuhkannya. Namunkru selama ini bersembunyi di tempat penampungan khusus, karena tubuh manusia jauh lebih rentan daripada teknologi modern. Wabah itu bukan satu, mereka pergi dalam satu rangkaian, tetapi semuanya dimulai pada 4 September 2017, untuk mengguncang kosmos dengan pengusiran ekstrem pada 6 September. Selama dua belas tahun terakhir, aliran yang lebih kuat di Bumi belum diamati. Awan plasma yang dikeluarkan oleh Matahari menyalip Bumi jauh lebih awal dari yang direncanakan, yang berarti bahwa kecepatan dan kekuatan aliran melebihi yang diharapkan satu setengah kali. Dengan demikian, dampaknya terhadap Bumi jauh lebih kuat dari yang diperkirakan. Selama dua belas jam, awan berada di depan semua perhitungan para ilmuwan kami, dan karenanya, medan magnet planet ini lebih terganggu.

Kekuatan badai magnet ternyata 4 dari 5 kemungkinan, yaitu sepuluh kali lebih besar dari yang diperkirakan. Di Kanada, aurora juga diamati bahkan di garis lintang tengah, seperti di Rusia. Badai magnet berkarakter planet terjadi di Bumi. Anda bisa membayangkan apa yang terjadi di luar angkasa! Radiasi adalah bahaya paling signifikan dari semua yang ada di sana. Perlindungan darinya diperlukan segera, segera setelah pesawat ruang angkasa meninggalkan atmosfer atas dan meninggalkan medan magnet jauh di bawah. Aliran partikel bermuatan dan bermuatan - radiasi - terus-menerus menembus ruang. Kondisi yang sama menanti kita di planet mana pun di tata surya: tidak ada medan magnet dan atmosfer di planet kita.

Jenis radiasi

Di luar angkasa, radiasi pengion dianggap yang paling berbahaya. Ini adalah radiasi gamma dan sinar-X Matahari, ini adalah partikel yang terbang setelahnyasuar matahari kromosfer, ini adalah sinar ekstragalaksi, galaksi dan kosmik matahari, angin matahari, proton dan elektron dari sabuk radiasi, partikel alfa dan neutron. Ada juga radiasi non-pengion - ini adalah radiasi ultraviolet dan inframerah dari Matahari, ini adalah radiasi elektromagnetik dan cahaya tampak. Tidak ada bahaya besar di dalamnya. Kami dilindungi oleh atmosfer, dan astronot dilindungi oleh pakaian luar angkasa dan kulit kapal.

Radiasi pengion memberikan masalah yang tidak dapat diperbaiki. Ini adalah efek berbahaya pada semua proses kehidupan yang terjadi dalam tubuh manusia. Ketika partikel berenergi tinggi atau foton melewati suatu zat di jalurnya, mereka membentuk sepasang partikel bermuatan - ion sebagai hasil interaksi dengan zat ini. Ini mempengaruhi bahkan benda mati, dan makhluk hidup bereaksi paling keras, karena organisasi sel yang sangat khusus membutuhkan pembaruan, dan proses ini, selama organisme hidup, terjadi secara dinamis. Dan semakin tinggi tingkat perkembangan evolusioner organisme, semakin besar kerusakan radiasi yang tidak dapat diubah.

Gambar
Gambar

Perlindungan radiasi

Ilmuwan mencari dana semacam itu di berbagai bidang ilmu pengetahuan modern, termasuk farmakologi. Sejauh ini, tidak ada obat yang efektif, dan orang yang terpapar radiasi terus meninggal. Eksperimen dilakukan pada hewan baik di bumi maupun di luar angkasa. Satu-satunya hal yang menjadi jelas adalah bahwa obat apa pun harus diminum oleh seseorang sebelum mulai terpapar, dan bukan setelahnya.

Dan mengingat semua obat seperti ituberacun, maka kita dapat berasumsi bahwa perjuangan melawan konsekuensi radiasi belum menghasilkan satu kemenangan pun. Bahkan jika agen farmakologis diambil tepat waktu, mereka hanya memberikan perlindungan terhadap radiasi gamma dan sinar-X, tetapi tidak melindungi terhadap radiasi pengion proton, partikel alfa dan neutron cepat.

Direkomendasikan: