Luar angkasa bersifat radioaktif. Tidak mungkin bersembunyi dari radiasi. Bayangkan Anda berdiri di tengah badai pasir, dan pusaran kerikil kecil terus-menerus berputar di sekitar Anda, melukai kulit Anda. Seperti inilah penampakan radiasi kosmik. Dan radiasi ini menyebabkan kerugian yang cukup besar. Namun masalahnya, tidak seperti kerikil dan potongan tanah, radiasi pengion tidak memantul pada daging manusia. Itu melewatinya seperti peluru meriam menembus sebuah gedung. Dan radiasi ini menyebabkan kerugian yang cukup besar.
Pekan lalu, para ilmuwan di University of Rochester Medical Center menerbitkan sebuah penelitian yang menunjukkan bahwa paparan radiasi galaksi dalam jangka panjang, yang mungkin dialami astronot di Mars, dapat meningkatkan risiko penyakit Alzheimer.
Membaca pemberitaan media tentang penelitian ini membuat saya penasaran. Kami telah mengirim manusia ke luar angkasa selama lebih dari setengah abad. Kita mempunyai kesempatan untuk mengikuti seluruh generasi astronot – bagaimana orang-orang ini menjadi tua dan mati. Dan kami terus memantau status kesehatan mereka yang terbang ke luar angkasa saat ini. Karya ilmiah seperti yang dilakukan di University of Rochester dilakukan pada hewan laboratorium seperti mencit dan mencit. Mereka dirancang untuk membantu kita mempersiapkan masa depan. Tapi apa yang kita ketahui tentang masa lalu? Apakah radiasi berdampak pada orang-orang yang pernah berada di luar angkasa? Bagaimana pengaruhnya terhadap mereka yang berada di orbit saat ini?
Ada satu perbedaan utama antara astronot masa kini dan astronot masa depan. Perbedaannya adalah Bumi itu sendiri.
Radiasi kosmik galaksi, kadang-kadang disebut radiasi kosmik, inilah yang menimbulkan kekhawatiran terbesar di kalangan para peneliti. Ini terdiri dari partikel dan potongan atom yang mungkin tercipta sebagai akibat dari pembentukan supernova. Sebagian besar radiasi ini, sekitar 90%, terdiri dari proton yang terkoyak dari atom hidrogen. Partikel-partikel ini terbang melintasi galaksi dengan kecepatan hampir sama dengan kecepatan cahaya.
Dan kemudian mereka menyerang Bumi. Planet kita mempunyai beberapa mekanisme pertahanan yang melindungi kita dari efek radiasi kosmik. Pertama, medan magnet bumi menolak beberapa partikel dan memblokir partikel lainnya sepenuhnya. Partikel yang berhasil mengatasi penghalang ini mulai bertabrakan dengan atom di atmosfer kita.
Jika Anda melempar menara Lego besar ke bawah tangga, menara itu akan pecah menjadi potongan-potongan kecil yang akan terbang setiap kali Anda melangkah. Hal yang hampir sama terjadi di atmosfer kita dan dengan radiasi galaksi. Partikel bertabrakan dengan atom dan pecah membentuk partikel baru. Partikel-partikel baru ini kembali menabrak sesuatu dan kembali hancur. Dengan setiap langkah yang mereka ambil, mereka kehilangan energi. Partikel-partikel tersebut melambat dan perlahan-lahan melemah. Pada saat mereka “berhenti” di permukaan bumi, mereka tidak lagi memiliki cadangan energi galaksi yang kuat seperti sebelumnya. Radiasi ini tidak terlalu berbahaya. Sepotong Lego kecil memiliki kekuatan yang jauh lebih lemah daripada menara yang dirakit darinya.
Semua astronot yang kami kirim ke luar angkasa mendapat manfaat dari pelindung bumi dalam banyak hal, setidaknya sebagian. Francis Cucinotta memberitahuku tentang hal ini. Dia adalah direktur ilmiah program NASA untuk mempelajari efek radiasi pada manusia. Orang inilah yang dapat memberi tahu Anda betapa berbahayanya radiasi bagi astronot. Menurutnya, kecuali penerbangan Apollo ke Bulan, manusia hadir di luar angkasa dalam pengaruh medan magnet bumi. Stasiun Luar Angkasa Internasional, misalnya, berada di atas atmosfer, namun masih berada jauh di garis pertahanan pertama. Astronot kita tidak sepenuhnya terpapar radiasi kosmik.
Selain itu, mereka berada di bawah pengaruh tersebut untuk waktu yang cukup singkat. Penerbangan terpanjang ke luar angkasa hanya berlangsung sebentar lebih dari setahun. Dan ini penting karena kerusakan akibat radiasi mempunyai efek kumulatif. Risiko Anda jauh lebih kecil ketika Anda menghabiskan enam bulan di ISS dibandingkan ketika Anda melakukan perjalanan multi-tahun (yang masih bersifat teoritis) ke Mars.
Namun yang menarik dan cukup mengkhawatirkan, kata Cucinotta kepada saya, adalah meskipun semua mekanisme perlindungan ini sudah diterapkan, kita melihat radiasi berdampak negatif pada astronot.
Hal yang sangat tidak menyenangkan adalah katarak – perubahan pada lensa mata yang menyebabkan kekeruhan. Karena lebih sedikit cahaya yang masuk ke mata melalui lensa yang keruh, penderita katarak memiliki penglihatan yang kurang baik. Pada tahun 2001, Cucinotta dan rekan-rekannya memeriksa data dari studi kesehatan astronot yang sedang berlangsung dan sampai pada kesimpulan berikut. Astronot yang terpapar radiasi dengan dosis lebih tinggi (karena mereka terbang lebih sering di luar angkasa atau karena sifat misi mereka*) lebih mungkin terkena katarak dibandingkan mereka yang menerima dosis radiasi lebih rendah.
Mungkin juga terdapat peningkatan risiko kanker, meskipun sulit untuk menganalisis risiko ini secara kuantitatif dan tepat. Faktanya adalah kita tidak memiliki data epidemiologis tentang jenis radiasi apa yang terpapar pada astronot. Kita mengetahui jumlah kasus kanker setelah bom atom Hiroshima dan Nagasaki, namun radiasi ini tidak sebanding dengan radiasi galaksi. Secara khusus, Cucinotta sangat memperhatikan ion partikel berfrekuensi tinggi—partikel atom tinggi dan berenergi tinggi.
Ini adalah partikel yang sangat berat dan bergerak sangat cepat. Di permukaan bumi kita tidak merasakan dampaknya. Mereka disaring, dihambat, dan dipecah-pecah oleh mekanisme perlindungan planet kita. Namun, ion-ion berfrekuensi tinggi dapat menyebabkan lebih banyak bahaya dan bahaya yang lebih bervariasi dibandingkan dengan radiasi yang biasa digunakan oleh ahli radiologi. Kita mengetahui hal ini karena para ilmuwan membandingkan sampel darah astronot sebelum dan sesudah penerbangan luar angkasa.
Cucinotta menyebutnya sebagai pemeriksaan pra-penerbangan. Para ilmuwan mengambil sampel darah dari astronot sebelum berangkat ke orbit. Ketika seorang astronot berada di luar angkasa, para ilmuwan membagi darah yang diambil menjadi beberapa bagian dan memaparkannya pada berbagai tingkat radiasi gamma. Ini seperti radiasi berbahaya yang terkadang kita jumpai di Bumi. Kemudian, saat sang astronot kembali, mereka membandingkan sampel darah sinar gamma tersebut dengan apa yang sebenarnya terjadi padanya di luar angkasa. “Kami melihat dua hingga tiga kali lipat perbedaan antar astronot,” kata Cucinotta kepada saya.
Siapa yang tidak bermimpi terbang ke luar angkasa, meski mengetahui apa itu radiasi kosmik? Setidaknya terbang ke orbit Bumi atau ke Bulan, atau bahkan lebih baik lagi - lebih jauh lagi, ke Orion. Faktanya, tubuh manusia sangat sedikit beradaptasi dengan perjalanan seperti itu. Bahkan ketika terbang ke orbit, para astronot menghadapi banyak bahaya yang mengancam kesehatan dan terkadang nyawa mereka. Semua orang menonton serial TV kultus Star Trek. Salah satu karakter luar biasa di sana memberikan kesan yang sangat baik deskripsi yang tepat fenomena seperti radiasi kosmik. “Ada bahaya dan penyakit dalam kegelapan dan keheningan,” kata Leonard McCoy alias Bony alias Bonesetter. Sangat sulit untuk lebih tepatnya. Radiasi kosmik selama perjalanan akan membuat seseorang lelah, lemah, sakit, dan menderita depresi.
Perasaan dalam penerbangan
Tubuh manusia tidak beradaptasi dengan kehidupan di ruang hampa udara, karena evolusi tidak memasukkan kemampuan seperti itu ke dalam gudang senjatanya. Buku-buku telah ditulis tentang hal ini, masalah ini dipelajari secara rinci oleh kedokteran, pusat-pusat telah didirikan di seluruh dunia untuk mempelajari masalah-masalah kedokteran di luar angkasa, di kondisi ekstrim, di dataran tinggi. Tentu lucu melihat astronot tersenyum di layar saat mereka melayang di udara berbagai item. Faktanya, ekspedisinya jauh lebih serius dan penuh konsekuensi daripada yang terlihat oleh penduduk bumi pada umumnya, dan bukan hanya radiasi kosmik yang menimbulkan masalah.
Atas permintaan para jurnalis, astronot, insinyur, ilmuwan, yang telah mengalami secara langsung segala sesuatu yang terjadi pada manusia di luar angkasa, berbicara tentang rangkaian 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. Manusia belum sekuat sebelumnya luar angkasa, merasakan sinar kosmik - radiasi diserap oleh atmosfer planet kita.
Masalah besar
Tetapi ada juga kelebihan beban yang cukup banyak: seseorang menjadi empat kali lebih berat dari beratnya sendiri, ia benar-benar tertekan ke kursi, bahkan sulit untuk menggerakkan lengannya. Semua orang pernah melihat kursi khusus ini, misalnya di pesawat luar angkasa Soyuz. Namun tidak semua orang mengerti mengapa astronot tersebut memiliki pose yang aneh. Namun, hal ini perlu dilakukan karena kelebihan beban mengirim hampir seluruh darah dalam tubuh turun ke kaki, dan otak dibiarkan tanpa suplai darah, itulah sebabnya pingsan terjadi. Namun kursi yang ditemukan di Uni Soviet setidaknya membantu menghindari masalah ini: posisi dengan kaki terangkat memaksa darah menyuplai oksigen ke seluruh bagian otak.
Sepuluh menit setelah dimulainya penerbangan, kurangnya gravitasi akan menyebabkan seseorang hampir kehilangan keseimbangan, orientasi dan koordinasi dalam ruang; seseorang bahkan mungkin tidak dapat melacak benda bergerak. Dia merasa mual dan muntah. Sinar kosmik dapat menyebabkan hal yang sama - radiasi di sini sudah jauh lebih kuat, dan jika terjadi pelepasan plasma ke matahari, maka ancaman terhadap kehidupan astronot di orbit adalah nyata, bahkan penumpang pesawat pun dapat menderita selama penerbangan ke dataran tinggi. Perubahan penglihatan, pembengkakan dan perubahan terjadi pada retina mata, dan bola mata menjadi cacat. Seseorang menjadi lemah dan tidak dapat menyelesaikan tugas yang diberikan kepadanya.
Teka-teki
Namun, dari waktu ke waktu manusia juga merasakan radiasi kosmik yang tinggi di Bumi; untuk itu mereka tidak perlu harus melakukan perjalanan ke luar angkasa. Planet kita terus-menerus dibombardir oleh sinar yang berasal dari kosmik, dan para ilmuwan berpendapat bahwa atmosfer kita tidak selalu memberikan perlindungan yang memadai. Ada banyak teori yang memberikan partikel energik ini kekuatan yang sangat membatasi kemungkinan adanya kehidupan di planet. 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 terekam beberapa kali di satelit, dan bahkan di inti atom ini. unsur kimia, proton, elektron, foton, dan neutrino. Ada kemungkinan juga bahwa partikel - berat dan super berat - mungkin ada dalam serangan radiasi kosmik. Jika mereka bisa ditemukan, sejumlah kontradiksi dalam observasi kosmologis dan astronomi akan teratasi.
Suasana
Apa yang melindungi kita dari radiasi kosmik? Hanya atmosfer 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 kedalamannya hingga puluhan meter. Tingkat radiasi yang diterima suatu planet menunjukkan kesesuaian atau ketidaksesuaiannya untuk kehidupan. Energi tinggi yang dibawa sinar kosmik jauh melebihi radiasi dari bintangnya sendiri, karena energi proton dan foton, misalnya Matahari kita, lebih rendah.
Dan dengan kehidupan yang tinggi adalah hal yang mustahil. Di Bumi, dosis ini dikendalikan oleh kekuatan medan magnet planet dan ketebalan atmosfer; keduanya secara signifikan mengurangi bahaya radiasi kosmik. Misalnya, mungkin ada kehidupan di Mars, tetapi atmosfer di sana dapat diabaikan, tidak ada medan magnetnya sendiri, sehingga tidak ada perlindungan dari sinar kosmik yang menembus seluruh ruang angkasa. Tingkat radiasi di Mars sangat besar. Dan pengaruh radiasi kosmik terhadap biosfer planet ini sedemikian rupa sehingga semua kehidupan di dalamnya mati.
Apa yang lebih penting?
Kita beruntung, kita memiliki atmosfer tebal yang menyelimuti bumi dan medan magnet kita yang cukup kuat yang menyerap partikel berbahaya yang mencapai kerak bumi. Saya bertanya-tanya perlindungan planet mana yang bekerja lebih aktif - atmosfer atau medan magnet? Para peneliti sedang bereksperimen dengan membuat model planet, baik diberi medan magnet atau tidak. Dan kekuatan medan magnet itu sendiri berbeda-beda di antara model planet-planet ini. Sebelumnya, para ilmuwan yakin bahwa ini adalah perlindungan utama terhadap radiasi kosmik, karena mereka mengontrol levelnya di permukaan. Namun, ditemukan bahwa jumlah radiasi sebagian besar ditentukan oleh ketebalan atmosfer yang menutupi planet ini.
Jika medan magnet di Bumi “dimatikan”, dosis radiasinya hanya akan berlipat ganda. Memang banyak, tapi bagi kami dampaknya tidak terlalu signifikan. Dan jika Anda meninggalkan medan magnet dan menghilangkan atmosfer hingga sepersepuluh dari jumlah totalnya, maka dosisnya akan meningkat secara mematikan - dua kali lipat. Radiasi kosmik yang mengerikan akan membunuh segalanya dan semua orang di Bumi. Matahari kita adalah bintang katai kuning, dan di sekitarnyalah planet-planet dianggap sebagai pesaing utama untuk layak huni. Bintang-bintang ini relatif redup, jumlahnya banyak, sekitar delapan puluh persen dari jumlah total bintang di Alam Semesta kita.
Ruang dan evolusi
Para ahli teori telah menghitung bahwa planet yang mengorbit 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 dengan massa sepuluh kali lebih besar dari Bumi kita. Ahli astrobiologi yakin bahwa medan magnet yang lemah secara signifikan mengurangi kemungkinan layak huni. Dan kini penemuan-penemuan baru menunjukkan bahwa masalah ini bukanlah masalah berskala besar seperti yang selama ini dipikirkan orang. Hal utama adalah suasananya.
Para ilmuwan sedang mempelajari secara komprehensif dampak peningkatan radiasi pada organisme hidup yang ada - hewan, serta berbagai tumbuhan. Penelitian terkait radiasi melibatkan pemaparan mereka pada berbagai tingkat radiasi, dari tingkat rendah hingga ekstrim, dan kemudian menentukan apakah mereka akan bertahan hidup dan seberapa berbeda perasaan mereka jika bertahan. Mikroorganisme yang terpengaruh oleh peningkatan radiasi secara bertahap mungkin menunjukkan kepada kita bagaimana evolusi terjadi di Bumi. Itu adalah sinar kosmik radiasi tinggi mereka pernah memaksa calon manusia untuk turun dari pohon palem dan belajar di luar angkasa. Dan umat manusia tidak akan pernah kembali ke pepohonan lagi.
Radiasi kosmik 2017
Pada awal September 2017, seluruh planet kita dilanda kekhawatiran yang luar biasa. Matahari tiba-tiba mengeluarkan berton-ton material surya setelah penggabungan keduanya kelompok besar titik gelap. Dan emisi ini disertai dengan suar kelas X, yang memaksa medan magnet planet ini benar-benar habis. Badai magnet besar terjadi setelahnya, menyebabkan penyakit pada banyak orang, serta fenomena alam yang sangat langka dan hampir belum pernah terjadi sebelumnya di Bumi. Misalnya, di dekat Moskow dan Novosibirsk, terekam gambar cahaya utara yang kuat yang belum pernah terlihat di garis lintang ini. Namun, keindahan fenomena tersebut tidak mengaburkan akibat dari jilatan api matahari mematikan yang merasuki planet ini dengan radiasi kosmik, yang ternyata sangat berbahaya.
Kekuatannya mendekati maksimum, X-9.3, dimana hurufnya adalah kelasnya (flash sangat besar), dan angkanya adalah kekuatan flashnya (dari sepuluh kemungkinan). Bersamaan dengan rilis ini muncullah ancaman kegagalan sistem komunikasi ruang angkasa dan semua peralatan yang ada di Kosmonaut terpaksa menunggu aliran radiasi kosmik mengerikan yang dibawa oleh sinar kosmik di tempat perlindungan khusus. Kualitas komunikasi selama dua hari ini merosot secara signifikan baik di Eropa maupun Amerika, tepatnya di mana aliran partikel bermuatan dari luar angkasa diarahkan. Sekitar sehari sebelum partikel tersebut mencapai permukaan bumi, dikeluarkan peringatan tentang radiasi kosmik, yang terdengar di setiap benua dan di setiap negara.
Kekuatan Matahari
Energi yang dipancarkan bintang kita ke ruang sekitarnya sungguh besar. Dalam beberapa menit, miliaran megaton, jika dihitung dalam setara TNT, terbang ke luar angkasa. Umat manusia akan mampu menghasilkan begitu banyak energi dengan kecepatan saat ini hanya dalam satu juta tahun. Hanya seperlima dari total energi yang dipancarkan Matahari per detik. Dan ini adalah kurcaci kita yang kecil dan tidak terlalu panas! Jika Anda membayangkan berapa banyak energi destruktif yang dihasilkan oleh sumber radiasi kosmik lain, yang mana Matahari kita akan tampak seperti butiran pasir yang hampir tak terlihat, kepala Anda akan pusing. Sungguh suatu berkah bahwa kita memiliki medan magnet yang baik dan atmosfer yang luar biasa yang mencegah kita dari kematian!
Orang-orang terkena bahaya ini setiap hari karena radiasi radioaktif di luar angkasa tidak pernah habis. Dari sanalah sebagian besar radiasi datang kepada kita - dari lubang hitam dan dari gugusan bintang. Ia mampu membunuh dengan radiasi dosis besar, dan dengan dosis kecil dapat mengubah kita menjadi mutan. Namun, kita juga harus ingat bahwa evolusi di Bumi terjadi berkat aliran seperti itu; radiasi mengubah struktur DNA menjadi seperti yang kita lihat sekarang. Jika kita menjalani “obat” ini, yaitu jika radiasi yang dipancarkan bintang melebihi tingkat yang diizinkan, maka prosesnya tidak 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 lagi melihat organisme hidup yang ada pada kehidupan bayi baru lahir di Bumi. Setiap organisme mencoba beradaptasi dengan perubahan yang terjadi lingkungan. Entah dia mati atau dia beradaptasi. Tapi tidak ada jalan untuk kembali.
ISS dan jilatan api matahari
Ketika 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 pesawat ruang angkasa mana pun. Namun, radiasi ini tidak membahayakan teknologi luar angkasa, karena dampaknya sangat kuat, namun terlalu singkat untuk melumpuhkannya. Namun selama ini para kru bersembunyi di tempat penampungan khusus, karena tubuh manusia jauh lebih rentan dibandingkan teknologi modern. Suarnya tidak hanya satu, datangnya dalam satu rangkaian, dan semuanya dimulai pada tanggal 4 September 2017, guna mengguncang kosmos dengan emisi yang ekstrim pada tanggal 6 September. Selama dua belas tahun terakhir, lebih dari aliran yang kuat belum pernah diamati di Bumi. Awan plasma yang dikeluarkan oleh Matahari menyusul Bumi jauh lebih awal dari yang direncanakan, yang berarti kecepatan dan kekuatan alirannya melebihi perkiraan satu setengah kali lipat. Oleh karena itu, dampaknya terhadap Bumi jauh lebih kuat dari yang diperkirakan. Awan tersebut dua belas jam lebih cepat dari seluruh perhitungan para ilmuwan kita, dan karenanya semakin mengganggu medan magnet planet.
Kekuatan badai magnet ternyata empat dari lima kemungkinan, yaitu sepuluh kali lebih besar dari yang diperkirakan. Di Kanada, aurora juga diamati bahkan di garis lintang tengah, seperti di Rusia. Badai magnet planet terjadi di Bumi. Anda dapat membayangkan apa yang terjadi di luar angkasa! Radiasi merupakan bahaya paling signifikan yang ada di sana. Perlindungan terhadapnya diperlukan segera, segera setelah pesawat ruang angkasa meninggalkan lapisan atas atmosfer dan meninggalkan medan magnet jauh di bawah. Aliran partikel tak bermuatan dan bermuatan - radiasi - terus-menerus menembus ruang angkasa. Kondisi yang sama menanti kita di planet mana pun. tata surya: Tidak ada medan magnet atau atmosfer di planet kita.
Jenis radiasi
Di luar angkasa, radiasi pengion dianggap paling berbahaya. Ini adalah radiasi gamma dan sinar-X dari Matahari, ini adalah partikel yang terbang setelah jilatan api matahari kromosfer, ini adalah sinar ekstragalaksi, galaksi dan kosmik matahari, angin matahari, proton dan elektron sabuk radiasi, partikel alfa dan neutron. Ada juga radiasi non-ionisasi - ini adalah radiasi ultraviolet dan inframerah dari Matahari, ini adalah radiasi elektromagnetik dan cahaya tampak. Tidak ada bahaya besar di dalamnya. Kita dilindungi oleh atmosfer, dan astronot dilindungi oleh pakaian luar angkasa dan kulit kapal.
Radiasi pengion menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki. Hal ini berdampak buruk pada semua proses kehidupan yang terjadi di dalam tubuh manusia. Ketika partikel atau foton berenergi tinggi melewati suatu zat yang dilaluinya, ia membentuk sepasang partikel bermuatan yang disebut ion sebagai hasil interaksi dengan zat tersebut. Hal ini bahkan mempengaruhi materi tak hidup, dan materi hidup bereaksi paling keras, karena pengorganisasian sel-sel yang sangat terspesialisasi memerlukan pembaruan, dan proses ini terjadi secara dinamis selama organisme tersebut hidup. Dan semakin tinggi tingkat perkembangan evolusi suatu organisme, semakin besar pula kerusakan radiasi yang tidak dapat diubah.
Perlindungan radiasi
Para ilmuwan mencari alat-alat tersebut di berbagai bidang ilmu pengetahuan modern, termasuk dalam bidang farmakologi. Sejauh ini, belum ada obat yang memberikan hasil 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 radiasi dimulai, dan bukan setelahnya.
Dan jika kita memperhitungkan bahwa semua obat tersebut beracun, maka kita dapat berasumsi bahwa perjuangan melawan efek radiasi belum menghasilkan satu kemenangan pun. Sekalipun diminum tepat waktu, agen farmakologis hanya memberikan perlindungan terhadap radiasi gamma dan sinar-X, namun tidak melindungi terhadap radiasi pengion dari proton, partikel alfa, dan neutron cepat.
Salah satu faktor biologis negatif utama di luar angkasa, selain keadaan tanpa bobot, adalah radiasi. Tetapi jika situasi tanpa bobot di berbagai benda di Tata Surya (misalnya, di Bulan atau Mars) lebih baik daripada di ISS, maka keadaan radiasi menjadi lebih rumit.
Menurut asal usulnya, radiasi kosmik ada dua jenis. Ini terdiri dari sinar kosmik galaksi (GCR) dan proton bermuatan positif berat yang berasal dari Matahari. Kedua jenis radiasi ini berinteraksi satu sama lain. Selama aktivitas matahari, intensitas sinar galaksi berkurang, begitu pula sebaliknya. Planet kita dilindungi dari angin matahari oleh medan magnet. Meskipun demikian, beberapa partikel bermuatan mencapai atmosfer. Hasilnya adalah fenomena yang dikenal sebagai aurora. GCR berenergi tinggi hampir tidak tertahan oleh magnetosfer, namun tidak mencapai permukaan bumi dalam jumlah yang berbahaya karena atmosfernya yang padat. Orbit ISS berada di atas lapisan padat atmosfer, namun berada di dalam sabuk radiasi bumi. Oleh karena itu, tingkat radiasi kosmik di stasiun tersebut jauh lebih tinggi dibandingkan di Bumi, namun jauh lebih rendah dibandingkan di luar angkasa. Menurut mereka sendiri sifat pelindung Atmosfer bumi kira-kira setara dengan lapisan timah setebal 80 cm.
Satu-satunya sumber dosis radiasi yang dapat diandalkan yang dapat diterima selama penerbangan luar angkasa jangka panjang dan di permukaan Mars adalah instrumen RAD di Mars Science Laboratory, yang lebih dikenal sebagai Curiosity. Untuk memahami seberapa akurat data yang dikumpulkannya, pertama-tama mari kita lihat ISS.
Pada bulan September 2013, jurnal Science menerbitkan artikel tentang hasil alat RAD. Grafik perbandingan yang dihasilkan oleh Jet Propulsion Laboratory NASA (sebuah organisasi yang tidak terkait dengan eksperimen yang dilakukan di ISS, tetapi bekerja dengan instrumen RAD dari penjelajah Curiosity) menunjukkan bahwa selama enam bulan tinggal di stasiun luar angkasa dekat Bumi, seseorang menerima dosis radiasi kira-kira sama dengan 80 mSv (millisievert). ). Namun publikasi Universitas Oxford tahun 2006 (ISBN 978-0-19-513725-5) menyatakan bahwa seorang astronot di ISS menerima rata-rata 1 mSv per hari, yaitu dosis enam bulan harus 180 mSv. Akibatnya, kita melihat perbedaan besar dalam perkiraan tingkat radiasi di orbit rendah Bumi yang telah lama dipelajari.
Siklus matahari utama mempunyai jangka waktu 11 tahun, dan karena GCR dan angin matahari saling berhubungan, untuk pengamatan yang andal secara statistik, perlu mempelajari data radiasi di berbagai bagian siklus matahari. Sayangnya, seperti disebutkan di atas, semua data yang kita miliki mengenai radiasi di luar angkasa dikumpulkan dalam delapan bulan pertama tahun 2012 oleh MSL dalam perjalanannya ke Mars. Informasi tentang radiasi di permukaan planet dikumpulkan olehnya selama tahun-tahun berikutnya. Hal ini tidak berarti bahwa data tersebut salah. Anda hanya perlu memahami bahwa mereka hanya dapat mencerminkan karakteristik dalam jangka waktu terbatas.
Data terbaru dari alat RAD diterbitkan pada tahun 2014. Menurut ilmuwan dari Jet Propulsion Laboratory NASA, selama enam bulan berada di permukaan Mars, seseorang akan menerima dosis radiasi rata-rata sekitar 120 mSv. Angka ini berada di tengah-tengah antara perkiraan dosis radiasi terendah dan tertinggi di ISS. Selama penerbangan ke Mars, jika juga memakan waktu enam bulan, dosis radiasinya akan menjadi 350 mSv, yakni 2-4,5 kali lebih banyak dibandingkan di ISS. Selama penerbangannya, MSL mengalami lima jilatan api matahari berkekuatan sedang. Kita tidak mengetahui secara pasti berapa dosis radiasi yang akan diterima astronot di Bulan, karena tidak ada eksperimen yang dilakukan yang secara khusus mempelajari radiasi kosmik selama program Apollo. Dampaknya telah dipelajari hanya dalam hubungannya dengan dampak fenomena negatif lainnya, seperti pengaruh debu bulan. Namun, dapat diasumsikan bahwa dosisnya akan lebih tinggi daripada di Mars, karena Bulan tidak dilindungi bahkan oleh atmosfer yang lemah, tetapi lebih rendah daripada di luar angkasa, karena seseorang di Bulan hanya akan disinari “dari atas” dan “dari samping” , tetapi tidak dari bawah kaki Anda./
Kesimpulannya, dapat diketahui bahwa radiasi merupakan permasalahan yang pasti memerlukan solusi jika terjadi kolonisasi di Tata Surya. Namun, kepercayaan luas bahwa lingkungan radiasi di luar magnetosfer bumi tidak memungkinkan penerbangan luar angkasa dalam jangka panjang tidaklah benar. Untuk terbang ke Mars Anda harus menginstal penutup pelindung baik untuk seluruh modul tempat tinggal di kompleks penerbangan luar angkasa, atau untuk kompartemen “badai” terpisah yang dilindungi secara khusus, di mana para astronot dapat menunggu hujan proton. Ini tidak berarti bahwa pengembang harus menggunakan sistem anti-radiasi yang rumit. Untuk mengurangi tingkat paparan radiasi secara signifikan, itu sudah cukup lapisan isolasi termal, yang digunakan pada kendaraan keturunan pesawat ruang angkasa untuk melindungi dari panas berlebih selama pengereman di atmosfer bumi.
|
Pita luar angkasa |
Di dekat Bumi, medan magnetnya terus melindunginya - meskipun melemah dan tanpa bantuan atmosfer multi-kilometer. Saat terbang di dekat kutub, yang medannya kecil, para astronot duduk di ruangan yang dilindungi khusus. Namun belum ada solusi teknis yang memuaskan untuk proteksi radiasi selama penerbangan ke Mars.
Saya memutuskan untuk menambahkan jawaban asli karena dua alasan:
- di satu tempat berisi pernyataan yang salah dan tidak memuat pernyataan yang benar
- hanya untuk kelengkapan (kutipan)
1. Dalam komentarnya, Suzanna mengkritik Jawabannya sebagian besar benar.
Medan tersebut melemah di atas kutub magnet bumi, seperti yang saya nyatakan. Ya, Suzanna benar bahwa ia sangat besar di KUTUB (bayangkan garis-garis gayanya: mereka berkumpul tepat di kutub). Namun di ketinggian DI ATAS KUTUB, gaya ini lebih lemah dibandingkan di tempat lain - karena alasan yang sama (bayangkan garis gaya yang sama: garis tersebut turun - menuju kutub, dan di puncak hampir tidak ada yang tersisa). Lapangan tampaknya mereda.
Tapi Suzanne benar Kosmonot EMERCOM tidak berlindung di ruangan khusus karena letaknya di wilayah kutub: Ingatanku mengecewakanku.
Tetapi tetap saja ada tempat di mana tindakan khusus diambil(Saya bingung dengan daerah kutub). Ini - atas anomali magnetik di Atlantik Selatan. Di sana medan magnet “melorot” sedemikian rupa sehingga sabuk radiasi dan perlu mengambil tindakan khusus agar tidak terjadi jilatan api matahari. Saya tidak dapat dengan cepat menemukan kutipan tentang tindakan khusus yang tidak terkait dengan aktivitas matahari, namun saya membacanya di suatu tempat.
Dan tentu saja, Kilatan itu sendiri patut disebutkan: Mereka juga berlindung dari mereka di ruangan yang paling terlindungi, dan tidak berkeliaran di seluruh stasiun saat ini.
Semua jilatan api matahari dipantau secara cermat dan informasi tentangnya dikirim ke pusat kendali. Selama periode tersebut, para kosmonot berhenti bekerja dan berlindung di kompartemen paling terlindungi di stasiun. Segmen yang dilindungi tersebut adalah kompartemen ISS di sebelah tangki air. Air menahan partikel sekunder - neutron, dan dosis radiasi diserap lebih efisien.
2. Hanya kutipan dan informasi tambahan
Beberapa kutipan di bawah menyebutkan dosis dalam Sieverts (Sv). Untuk orientasi, beberapa angka dan kemungkinan efek dari tabel di
0-0,25 Sv. Tidak ada efek selain perubahan ringan pada darah
0,25-1 Sv. Penyakit radiasi terjadi pada 5-10% orang yang terpapar
7 Sv ~100% kematian
Dosis harian di ISS adalah sekitar 1 mSv (lihat di bawah). Cara, Anda dapat terbang selama sekitar 200 hari tanpa banyak risiko. Penting juga untuk jangka waktu berapa dosis yang sama dikumpulkan: dikumpulkan waktu yang singkat jauh lebih berbahaya daripada apa yang Anda hasilkan jangka panjang. Suatu organisme bukanlah objek pasif yang hanya “mengumpulkan” cacat radiasi: ia juga memiliki mekanisme “perbaikan” dan mereka biasanya mengatasi dosis kecil yang bertambah secara bertahap.
Dengan tidak adanya lapisan atmosfer masif yang mengelilingi bumi, astronot di ISS terkena radiasi yang lebih intens dari aliran sinar kosmik yang konstan. Anggota kru menerima dosis radiasi sekitar 1 milisievert per hari, yang kira-kira setara dengan paparan radiasi seseorang di Bumi dalam setahun. Hal ini menyebabkan peningkatan risiko berkembangnya tumor ganas pada astronot, serta melemahnya sistem kekebalan tubuh.
Berdasarkan data yang dikumpulkan oleh NASA dan spesialis dari Rusia dan Austria, astronot di ISS menerima dosis harian 1 milisievert. Di Bumi, dosis radiasi seperti itu tidak dapat diperoleh di mana pun selama setahun penuh.
Namun tingkat ini masih relatif dapat ditoleransi. Namun perlu diingat bahwa stasiun luar angkasa dekat Bumi dilindungi oleh medan magnet bumi.
Di luar perbatasannya, radiasi akan meningkat berkali-kali lipat, sehingga ekspedisi ke luar angkasa tidak mungkin dilakukan.
Radiasi di gedung tempat tinggal dan laboratorium ISS dan Mir muncul sebagai akibat dari pemboman lapisan aluminium stasiun oleh sinar kosmik. Ion-ion yang cepat dan berat mengeluarkan cukup banyak neutron dari selubungnya.
Saat ini, tidak mungkin memberikan perlindungan radiasi 100% pada pesawat ruang angkasa. Lebih tepatnya, itu mungkin terjadi, tetapi dengan mengorbankan peningkatan massa yang lebih dari signifikan, tetapi justru inilah yang tidak dapat diterima
Selain atmosfer kita, medan magnet bumi juga merupakan pelindung terhadap radiasi. Sabuk radiasi pertama bumi terletak pada ketinggian sekitar 600-700 km. Stasiun tersebut sekarang terbang pada ketinggian sekitar 400 km, yang jauh lebih rendah... Perlindungan dari radiasi di luar angkasa adalah (juga - red.) lambung kapal atau stasiun. Semakin tebal dinding casing, semakin besar perlindungannya. Tentu saja, ketebalan dinding tidak boleh terlalu tebal, karena ada batasan berat.
Tingkat pengion, tingkat latar belakang radiasi di Stasiun Luar Angkasa Internasional lebih tinggi daripada di Bumi (sekitar 200 kali lipat – red.), yang membuat astronot lebih rentan terhadap radiasi pengion dibandingkan perwakilan industri yang secara tradisional berbahaya terhadap radiasi, seperti energi nuklir dan diagnostik sinar-X.
Selain dosimeter individu untuk astronot, stasiun ini juga memiliki sistem pemantauan radiasi. ... Satu sensor terletak di kabin kru dan satu sensor di kompartemen kerja kecil dan kecil berdiameter besar. Sistem beroperasi secara mandiri 24 jam sehari. ... Dengan demikian, Bumi memiliki informasi tentang situasi radiasi saat ini di stasiun tersebut. Sistem pemantauan radiasi mampu mengeluarkan sinyal peringatan “Periksa radiasi!” Jika ini terjadi, maka di konsol sistem alarm kita akan melihat spanduk menyala dengan sinyal suara yang menyertainya. Selama keberadaan stasiun luar angkasa internasional, belum pernah ada kasus seperti itu.
Di... wilayah Atlantik Selatan... sabuk radiasi “melorot” di atas Bumi karena adanya anomali magnetik jauh di bawah Bumi. Pesawat luar angkasa yang terbang di atas Bumi tampaknya “menyerang” sabuk radiasi dalam waktu yang sangat singkat... pada orbit yang melewati wilayah anomali. Di orbit lain, tidak terjadi fluks radiasi dan tidak menimbulkan masalah bagi peserta ekspedisi luar angkasa.
Anomali magnet di kawasan Atlantik Selatan bukan satu-satunya “momok” radiasi bagi astronot. Lidah api matahari, terkadang menghasilkan partikel yang sangat energik..., dapat menimbulkan kesulitan besar bagi penerbangan astronot. Berapa dosis radiasi yang dapat diterima astronot jika partikel matahari tiba di Bumi sebagian besar hanyalah masalah kebetulan. Nilai ini terutama ditentukan oleh dua faktor: tingkat distorsi medan magnet dipol bumi selama badai magnet dan parameter orbit pesawat ruang angkasa selama peristiwa matahari. ... Para kru mungkin beruntung jika orbit pada saat invasi SCR tidak melewati daerah lintang tinggi yang berbahaya.
Salah satu letusan proton paling kuat - badai radiasi letusan matahari, yang menyebabkan badai radiasi di dekat Bumi, terjadi baru-baru ini - pada tanggal 20 Januari 2005. Letusan matahari dengan kekuatan serupa terjadi 16 tahun lalu, pada bulan Oktober 1989. Banyak proton dengan energi melebihi ratusan MeV , mencapai magnetosfer bumi. Omong-omong, proton tersebut mampu mengatasi perlindungan yang setara dengan sekitar 11 sentimeter air. Pakaian antariksa astronot lebih tipis. Para ahli biologi meyakini jika saat ini para astronot berada di luar Stasiun Luar Angkasa Internasional, maka tentu saja efek radiasi akan mempengaruhi kesehatan para astronot. Tapi mereka ada di dalam dirinya. Perisai ISS cukup besar untuk melindungi awaknya dari efek buruk radiasi dalam banyak kasus. Hal inilah yang terjadi pada acara ini. Seperti yang ditunjukkan oleh pengukuran menggunakan dosimeter radiasi, dosis radiasi yang “ditangkap” oleh para astronot tidak melebihi dosis yang diterima seseorang selama pemeriksaan sinar-X biasa. Kosmonot ISS menerima 0,01 Gy atau ~ 0,01 Sievert... Benar, dosis kecil seperti itu juga disebabkan oleh fakta bahwa, seperti yang telah ditulis sebelumnya, stasiun tersebut berada pada orbit yang “terlindung secara magnetis”, yang mungkin tidak selalu terjadi.
Neil Armstrong (astronot pertama yang berjalan di bulan) melaporkan ke Bumi tentang sensasi yang tidak biasa selama penerbangan: terkadang dia mengamati kilatan terang di matanya. Terkadang frekuensinya mencapai sekitar seratus per hari... Para ilmuwan... sampai pada kesimpulan bahwa sinar kosmik galaksi bertanggung jawab atas hal ini. Partikel berenergi tinggi inilah yang menembus bola mata dan menyebabkan Cherenkov bersinar ketika berinteraksi dengan zat penyusun mata. Akibatnya, astronot melihat kilatan cahaya yang terang. Interaksi paling efektif dengan materi bukanlah proton, yang mengandung lebih banyak partikel dalam sinar kosmik daripada semua partikel lainnya, tetapi partikel berat - karbon, oksigen, besi. Partikel-partikel ini, memiliki massa besar, kehilangan lebih banyak energi per satuan jarak yang ditempuh dibandingkan rekan-rekan mereka yang lebih ringan. Mereka bertanggung jawab atas pembentukan cahaya Cherenkov dan stimulasi retina - selaput sensitif mata.
Selama penerbangan luar angkasa jarak jauh, peran sinar galaksi dan sinar kosmik matahari sebagai faktor bahaya radiasi meningkat. Diperkirakan selama penerbangan ke Mars GCR-lah yang menjadi bahaya radiasi utama. Penerbangan ke Mars berlangsung sekitar 6 bulan, dan dosis radiasi integral - total - dari GCR dan SCR selama periode ini beberapa kali lebih tinggi daripada dosis radiasi di ISS pada waktu yang sama. Oleh karena itu, risiko dampak radiasi yang terkait dengan misi luar angkasa jarak jauh meningkat secara signifikan. Jadi, selama satu tahun penerbangan ke Mars, dosis serapan yang terkait dengan GCR akan menjadi 0,2-0,3 Sv (tanpa perlindungan). Hal ini dapat dibandingkan dengan dosis dari salah satu wabah paling kuat pada abad terakhir - Agustus 1972. Selama peristiwa ini, dosisnya beberapa kali lebih kecil: ~0,05 Sv.
Bahaya radiasi yang ditimbulkan oleh GCR dapat dinilai dan diprediksi. Banyak materi kini telah terakumulasi mengenai variasi temporal GCR yang terkait dengan siklus matahari. Hal ini memungkinkan terciptanya model yang dapat digunakan untuk memprediksi fluks GCR untuk periode waktu yang ditentukan sebelumnya.
Situasi dengan SCL jauh lebih rumit. Semburan api matahari terjadi secara acak dan bahkan tidak jelas apakah peristiwa matahari yang dahsyat terjadi pada tahun-tahun yang mendekati aktivitas maksimum. Setidaknya pengalaman tahun terakhir menunjukkan bahwa hal ini juga terjadi pada masa bintang tenang.
Proton dari jilatan api matahari merupakan ancaman nyata bagi awak ruang angkasa dalam misi jarak jauh. Dengan mengambil kembali suar bulan Agustus 1972 sebagai contoh, dapat ditunjukkan, dengan menghitung ulang fluks proton matahari ke dalam dosis radiasi, bahwa 10 jam setelah dimulainya peristiwa, jumlah tersebut melebihi nilai mematikan bagi awak kapal. pesawat ruang angkasa, jika dia berada di luar kapal di Mars atau, katakanlah, di Bulan.
Di sini pantas untuk mengingat penerbangan Apollo Amerika ke Bulan pada akhir tahun 60an dan awal tahun 70an. Pada tahun 1972, pada bulan Agustus, terjadi jilatan api matahari dengan kekuatan yang sama seperti pada bulan Oktober 1989. Apollo 16 mendarat setelahnya perjalanan bulan pada bulan April 1972, dan yang berikutnya, Apollo 17, diluncurkan pada bulan Desember. Kru Apollo 16 yang beruntung? Pastinya ya. Perhitungan menunjukkan bahwa jika astronot Apollo berada di Bulan pada bulan Agustus 1972, mereka akan terkena dosis radiasi ~4 Sv. Ini banyak yang harus dihemat. Kecuali... kecuali segera kembali ke Bumi untuk perawatan darurat. Pilihan lainnya adalah pergi ke kabin modul bulan Apollo. Di sini dosis radiasi akan dikurangi 10 kali lipat. Sebagai perbandingan, katakanlah perlindungan ISS 3 kali lebih tebal dari modul bulan Apollo.
Pada ketinggian stasiun orbit (~400 km), dosis radiasi melebihi nilai yang teramati di permukaan bumi sebanyak ~200 kali lipat! Terutama disebabkan oleh partikel dari sabuk radiasi.
Diketahui, beberapa jalur pesawat antarbenua melintas di dekat kawasan kutub utara. Area ini paling tidak terlindungi dari invasi partikel energik dan oleh karena itu, selama jilatan api matahari, bahaya paparan radiasi terhadap awak dan penumpang meningkat. Lidah api matahari meningkatkan dosis radiasi pada ketinggian penerbangan pesawat sebanyak 20-30 kali lipat.
DI DALAM Akhir-akhir ini Beberapa awak pesawat diberitahu bahwa invasi partikel matahari akan segera dimulai. Salah satu letusan matahari dahsyat baru-baru ini, yang terjadi pada bulan November 2003, memaksa awak Delta dalam penerbangan Chicago-Hong Kong untuk keluar dari jalurnya: terbang ke tujuan mereka melalui rute lintang yang lebih rendah.
Bumi dilindungi dari radiasi kosmik oleh atmosfer dan medan magnet. Di orbit, radiasi latar ratusan kali lebih besar dibandingkan di permukaan bumi. Setiap hari, seorang astronot menerima dosis radiasi 0,3-0,8 milisievert - kira-kira lima kali lebih banyak daripada rontgen dada. Saat bekerja di luar angkasa, paparan radiasinya pun semakin tinggi. Dan pada saat terjadi jilatan api matahari yang dahsyat, Anda dapat mencapai norma 50 hari dalam satu hari di stasiun. Tuhan melarang Anda bekerja berlebihan pada saat seperti itu - dalam satu kali keluar Anda dapat memilih dosis yang diperbolehkan untuk seluruh karier Anda, yaitu 1000 milisievert. Dalam kondisi normal, penerbangan ini akan berlangsung selama empat tahun - belum pernah ada yang terbang selama itu sebelumnya. Selain itu, dampak terhadap kesehatan akibat paparan tunggal akan jauh lebih tinggi dibandingkan dengan paparan yang berkepanjangan selama bertahun-tahun.
Namun orbit Bumi yang rendah masih relatif aman. Medan magnet bumi memerangkap partikel bermuatan angin matahari, sehingga membentuk sabuk radiasi. Bentuknya seperti donat lebar, mengelilingi bumi di garis khatulistiwa pada ketinggian 1.000 hingga 50.000 kilometer. Kepadatan partikel maksimum dicapai pada ketinggian sekitar 4.000 dan 16.000 kilometer. Setiap penundaan yang berkepanjangan pada kapal di sabuk radiasi merupakan ancaman serius bagi kehidupan awak kapal. Menyeberanginya dalam perjalanan ke Bulan, astronot Amerika berisiko menerima dosis 10-20 milisievert dalam beberapa jam - sama dengan satu bulan bekerja di orbit.
Dalam penerbangan antarplanet, masalah proteksi radiasi kru menjadi lebih akut. Bumi menyaring setengah dari sinar kosmik keras, dan magnetosfernya hampir sepenuhnya menghalangi aliran angin matahari. Di luar angkasa, tanpa tindakan perlindungan tambahan, paparan radiasi akan meningkat secara signifikan. Gagasan membelokkan partikel kosmik dengan kuat Medan magnet Namun, dalam praktiknya, belum ada yang berhasil kecuali perlindungan. Partikel radiasi kosmik diserap dengan baik oleh bahan bakar roket, yang berarti penggunaan tangki penuh sebagai perlindungan terhadap radiasi berbahaya.
Medan magnet di kutub tidak kecil, malah sebaliknya besar. Itu hanya diarahkan ke sana hampir secara radial menuju Bumi, yang mengarah pada fakta bahwa partikel angin matahari ditangkap oleh medan magnet di sabuk radiasi, ketika kondisi tertentu bergerak (mengendap) menuju bumi di kutub sehingga menimbulkan aurora. Hal ini tidak menimbulkan bahaya bagi astronot karena lintasan ISS lebih dekat ke zona khatulistiwa. Bahayanya ditimbulkan oleh jilatan api matahari kelas M dan X yang kuat dengan lontaran materi koronal (terutama proton) yang diarahkan ke Bumi. Dalam hal ini astronot menggunakan tindakan proteksi radiasi tambahan.
Menjawab
QUOTE: "... Interaksi paling efektif dengan materi bukanlah proton, yang mana sinar kosmik mengandung lebih banyak daripada semua partikel lainnya, tetapi partikel berat - karbon, oksigen, besi...."
Tolong jelaskan kepada orang-orang bodoh - dari mana asal partikel karbon, oksigen, besi dalam angin matahari (sinar kosmik, seperti yang Anda tulis) dan bagaimana mereka bisa masuk ke dalam zat pembuat mata - melalui pakaian antariksa?
Menjawab
2 komentar lagi
Izinkan saya menjelaskan... Sinar matahari adalah foton(termasuk sinar gamma dan sinar-x, yang merupakan radiasi tembus).
Apakah masih ada lagi angin cerah. Partikel. Misalnya elektron, ion, inti atom yang terbang dari dan menuju Matahari. Hanya ada sedikit inti berat (lebih berat dari helium) di sana, karena hanya ada sedikit inti di Matahari itu sendiri. Tapi ada banyak partikel alfa (inti helium). Dan, pada prinsipnya, inti apa pun yang lebih ringan dari inti besi dapat tiba (satu-satunya pertanyaan adalah jumlah inti yang tiba). Sintesis besi di Matahari (terutama di luar Matahari) tidak lebih jauh dari sintesis besi. Oleh karena itu, hanya besi dan sesuatu yang lebih ringan (karbon yang sama, misalnya) yang dapat berasal dari Matahari.
Sinar kosmik dalam arti sempit- Ini terutama partikel bermuatan berkecepatan tinggi(dan juga tidak bermuatan), datang dari luar tata surya (kebanyakan). Dan juga - menembus radiasi dari sana(terkadang dianggap terpisah, tanpa dimasukkan ke dalam “sinar”).
Di antara partikel lainnya, sinar kosmik mengandung inti atom apa pun(V jumlah yang berbeda, Tentu). Bagaimanapun inti atom yang berat, ketika berada di dalam suatu zat, akan mengionisasi segala sesuatu yang dilewatinya(dan juga - selain itu: ada ionisasi sekunder - sudah karena apa yang tersingkir di sepanjang jalan). Dan jika mereka memiliki kecepatan (dan energi kinetik) yang tinggi, maka inti atom akan terlibat dalam aktivitas ini (penerbangan melalui materi dan ionisasinya) untuk waktu yang lama dan tidak akan segera berhenti. Masing-masing, akan terbang melalui apa pun dan tidak akan menyimpang dari jalurnya- sampai mereka menghabiskan hampir semuanya energi kinetik. Bahkan jika mereka menabrak peluru meriam lain (dan ini jarang terjadi), mereka dapat membuangnya begitu saja, hampir tanpa mengubah arah gerakan mereka. Atau tidak ke samping, tapi akan terbang lebih jauh kurang lebih satu arah.
Bayangkan sebuah mobil itu kecepatan penuh ke depan menabrak yang lain. Apakah dia akan berhenti? Dan bayangkan kecepatannya ribuan kilometer per jam (bahkan lebih baik lagi - per detik!), dan kekuatannya memungkinkannya menahan pukulan apa pun. Inilah inti dari luar angkasa.
Sinar kosmik dalam arti luas- ini adalah sinar kosmik dalam bentuk sempit, ditambah angin matahari dan radiasi tembus dari Matahari. (Yah, atau tanpa radiasi tembus, jika dianggap terpisah).
Angin matahari adalah aliran partikel terionisasi (terutama plasma helium-hidrogen) yang mengalir dari korona matahari dengan kecepatan 300-1200 km/s ke luar angkasa sekitarnya. Ini adalah salah satu komponen utama media antarplanet.
Banyak fenomena alam yang berhubungan dengan angin matahari, termasuk fenomena cuaca luar angkasa seperti badai magnet dan aurora.
Konsep “angin matahari” (aliran partikel terionisasi yang bergerak dari Matahari ke Bumi dalam 2-3 hari) dan “sinar matahari” (aliran foton yang bergerak dari Matahari ke Bumi dalam waktu rata-rata 8 menit 17 detik) jangan bingung.
Akibat angin matahari, Matahari kehilangan sekitar satu juta ton materi setiap detiknya. Angin matahari terutama terdiri dari elektron, proton, dan inti helium (partikel alfa); inti unsur lain dan partikel tak terionisasi (netral secara elektrik) terkandung dalam jumlah yang sangat kecil.
Meskipun angin matahari berasal dari lapisan terluar Matahari, namun tidak mencerminkan komposisi unsur-unsur pada lapisan tersebut, karena akibat proses diferensiasi kelimpahan unsur-unsur tertentu bertambah dan ada pula yang berkurang (efek FIP).
Sinar kosmik adalah partikel elementer dan inti atom yang bergerak dengan energi tinggi di luar angkasa[
Klasifikasi menurut asal usul sinar kosmik:
- di luar Galaksi kita
- di Galaksi
- di bawah sinar matahari
- di ruang antarplanet
Sinar ekstragalaksi dan galaksi biasa disebut sinar primer. Aliran sekunder partikel yang lewat dan bertransformasi di atmosfer bumi biasanya disebut aliran sekunder.
Sinar kosmik merupakan salah satu komponen radiasi alam (radiasi latar belakang) di permukaan bumi dan di atmosfer.
Spektrum energi sinar kosmik terdiri dari 43% energi proton, 23% energi helium (partikel alfa), dan 34% energi yang ditransfer oleh partikel lain.
Berdasarkan jumlah partikel, sinar kosmik terdiri dari 92% proton, 6% inti helium, sekitar 1% unsur berat, dan sekitar 1% elektron.
Secara tradisional, partikel yang diamati dalam sinar kosmik dibagi menjadi beberapa kelompok berikut... masing-masing, proton, partikel alfa, ringan, sedang, berat dan superberat... Fitur komposisi kimia radiasi kosmik primer adalah kandungan inti kelompok L (litium, berilium, boron) yang sangat tinggi (beberapa ribu kali lipat) dibandingkan dengan komposisi bintang dan gas antarbintang. Fenomena ini dijelaskan oleh fakta bahwa mekanisme pembentukan partikel kosmik terutama mempercepat inti berat, yang ketika berinteraksi dengan proton dari medium antarbintang, meluruh menjadi inti yang lebih ringan.
Menjawab
Komentar