Ruimteagentskappe kondig die moontlikheid aan van bemande vlug na die Maan en Mars in die nie te verre toekoms, en die media boesem vrees in die gemoedere van die dorpsmense in met artikels oor kosmiese strale, magnetiese storms en sonwind. Kom ons probeer om die konsepte van kernfisika te verstaan en die gevare te bepaal.
Ensiklopediese inligting
Onder die konsep van kosmiese straling val enige elektromagnetiese straling wat van buiteaardse oorsprong is. Dit is strome van gelaaide en ongelaaide deeltjies van verskeie energieë wat in die buitenste ruimte beweeg en die magnetiese dop van ons planeet, en soms die oppervlak van die Aarde, bereik. Die menslike sintuie neem dit nie waar nie. Sterre en sterrestelsels dien as bronne van kosmiese straling.
Ontdekkinggeskiedenis
Die voorrang van die ontdekking van die bestaan van kosmiese strale (bestraling word ook so genoem) behoort aan die Oostenrykse fisikus W. Hess (1883-1964). In 1913 het hy die elektriese geleidingsvermoë van lug ondersoek. In samewerking met die Amerikanerfisikus Carl David Andersenon (1905-1991), het hy bewys dat die elektriese geleidingsvermoë van lug ontstaan as gevolg van blootstelling aan die atmosfeer van kosmiese ioniserende straling. Vir hul navorsing het albei wetenskaplikes in 1936 die Nobelprys ontvang. Verdere navorsing op die gebied van die eienskappe van materie en swak interaksies het dit reeds in die 50's van die vorige eeu moontlik gemaak om die spektrum van hierdie bestralings en die oorsprong van positrone, pione, muone, hiperone en mesone te openbaar.
Galaktiese kosmiese strale
Die energie van die kosmiese stroom in kernfisika word gemeet in elektronvolt en is gelyk aan 0,00001-100 kwintiljoen. Die stroom deeltjies van primêre (galaktiese) kosmiese straling bestaan uit helium- en waterstofkerne. Die vloed van straling word verswak deur die magnetosfeer van ons sonnestelsel, die magnetiese velde van die Son en planete. Die aarde se atmosfeer en sy magnetiese veld beskerm lewe op ons planeet. Sodra dit in die atmosfeer is, ervaar die deeltjies kaskadekerntransformasies, wat sekondêre straling genoem word. Ruimteliggame en bestraling van supernova-ontploffings binne die Melkweg-sterrestelsel dien as die bron van hierdie vloei van alfa-, beta- en gamma-deeltjies wat ons planeet in die vorm van 'n sogenaamde lugstort bereik. In die Aarde se magneetveld word alfa- en beta-deeltjies na die pole afgebuig, anders as neutrale gamma-deeltjies.
Kosmiese sonstraling
Soortgelyk van aard aan die sterrestelsel, kom dit in die chromosfeer van die Son voor en gaan gepaard met 'n ontploffingplasmamateriaal, gevolg deur prominensie-uitstoot en magnetiese storms. Tydens normale sonaktiwiteit is die digtheid en energie van hierdie vloei klein, en hulle word gebalanseer deur galaktiese kosmiese straling. Tydens fakkels neem die vloeddigtheid aansienlik toe en oorskry die straling wat van die Melkweg af kom.
Daar is geen gevaar vir die bewoners van die planeet nie
En dit is regtig. Sedert die ontdekking van kosmiese straling, het wetenskaplikes nie opgehou om dit te bestudeer nie. Onlangse studies bevestig dat die skadelike uitwerking van hierdie strome deur die planeet se atmosfeer en die osoonlaag geabsorbeer word. Dit kan skade aan ruimtevaarders en voorwerpe veroorsaak wat op 'n hoogte van meer as 10 kilometer is. Dit is redelik maklik om die proses van kaskade vernietiging van hierdie gevaarlike stroom deeltjies in die atmosfeer te visualiseer. Stel jou voor dat jy 'n Lego-toring van 'n groot trap laat val het. By elke stap sal baie stukke daarvan wegvlieg. Dit is hoe gelaaide deeltjies van kosmiese straling met sy atome in die atmosfeer bots en hul vernietigende potensiaal verloor.
Maar wat van die ruimtevaarders?
Die mens is teenwoordig in die ruimte binne die aarde se magnetiese veld. Selfs die Internasionale Ruimtestasie, hoewel dit buite die atmosfeer geleë is, word deur die planeet se magnetiese veld beïnvloed. Uitsonderings is die vlugte van ruimtevaarders na die maan. Daarbenewens maak die duur van blootstelling ook saak. Die langste vlug in die ruimte het 'n bietjie meer as 'n jaar geduur. Ruimtevaarder gesondheidstudies uitgevoer deur die ruimteNASA het gewys hoe hoër die dosis ruimtebestraling wat ontvang word, hoe groter is die kans dat hulle katarakte sal ontwikkel. Daar is nog nie genoeg data nie, hoewel dit kosmiese straling is wat as die grootste gevaar in interplanetêre reis beskou word.
Wie sal na Mars vlieg?
Die Amerikaanse Federale Lugvaartadministrasie beweer dat ruimtevaarders na 'n vlug van 32 maande na die rooi planeet so 'n dosis kosmiese bestraling sal ontvang wat tot 'n dodelike vorm van kanker in 10% van mans en 17% van vroue. Daarbenewens verhoog die risiko om katarakte te ontwikkel, die waarskynlikheid van onvrugbaarheid en genetiese abnormaliteite by nageslag aansienlik. Voeg hierby versteurings in die prosesse van neurogenese in die hippokampus - die plek waar neurone gebore word, en 'n afname in langtermyngeheue. Om hierdie impak te verminder, moet ontwerpers steeds beskermende pantser vir hoërspoed-ruimtetuie en nuwe effektiewe neurobeskermers vir ruimtevaarders uitvind.
Deeltjies uit die buitenste ruimte breek gadgets
Professor van die Universiteit van Wadrerbilt (VSA) Bharat Bhuva het uitgevind dat elektroniese toestelle onder die invloed van kosmiese bestraling kan misluk. Volgens sy navorsing kan subatomiese deeltjies van straling inmenging in die geïntegreerde stroombane van hoë-presisie elektroniese toestelle skep, wat lei tot 'n verandering in die data in hul geheue. Die volgende feite word as bewys aangehaal:
- In die stad Schaerbeek (België) in 2013 was een van die kandidate virDie parlement het die aantal stemme aansienlik hoër as moontlik gekry. Dit is presies hoe die mislukking in die register van die toestel wat die stemme getel het, opgemerk is. Na ondersoek is tot die gevolgtrekking gekom dat die oorsaak van die mislukking kosmiese strale was.
- In 2008 het die vliegtuig, wat op die roete van Australiese Perth na Singapoer was, skielik 210 meter opgestyg. Een derde van alle passasiers en bemanning is beseer. Die rede is die mislukking van die autopilot. Boonop het die lugdiens se rekenaars ook verskeie foute gegenereer. Die ondersoek het alle moontlike oorsake van sulke ontwrigtings in die stelsels uitgesluit, behalwe vir kosmiese bestraling.
Opsomming
Nou het stelseladministrateurs en programmeerders 'n verduideliking vir foute en mislukkings in rekenaartegnologie. Kosmiese bestraling is die skuld vir alles! En as dit sonder grappies is – laat ons onthou dat lewe op planeet Aarde in die algemeen en ons liggaam in die besonder baie brose biologiese sisteme is. Biljoene jare se biologiese evolusie het alle vorme van organiese lewe onder die toestande van ons planeet getoets. Ons kan onsself teen baie beskerm, maar daar is altyd bedreigings om te vrees. En om jouself behoorlik te beskerm, moet jy weet van die bedreigings. Bewus beteken gewapen. Maar ruimtevaarders sal steeds na Mars vlieg, miskien nie teen 2030 nie, maar hulle sal verseker vlieg! Ons mense sal immers altyd na die sterre mik!
