Tko nije sanjao letjeti u svemir, čak i znajući što je kozmičko zračenje? Barem odletite u orbitu Zemlje ili na Mjesec, ili još bolje - dalje, na nekakav Orion. Zapravo, ljudsko tijelo je vrlo malo prilagođeno takvim putovanjima. Čak i kada lete u orbitu, astronauti se suočavaju s brojnim opasnostima koje prijete njihovom zdravlju, a ponekad i životu. Svi su gledali kultnu TV seriju Zvjezdane staze. Jedan od tamošnjih divnih likova dao je vrlo točan opis takvog fenomena kao što je kozmičko zračenje. "Ovo su opasnosti i bolesti u tami i tišini", rekao je Leonard McCoy, zvani Bones, zvani Bonesaw. Vrlo je teško biti precizniji. Kozmičko zračenje na putovanju učinit će osobu umornom, slabom, bolesnom, oboljelom od depresije.
Osjećaji u letu
Ljudsko tijelo nije prilagođeno životu u vakuumu, jer evolucija nije uključila takve sposobnosti u svoj arsenal. O tomeknjige su napisane, tu problematiku medicina potanko proučava, diljem svijeta su stvoreni centri koji proučavaju probleme medicine u svemiru, u ekstremnim uvjetima, na velikim visinama. Naravno, smiješno je gledati astronauta kako se smiješi na ekranu, oko kojeg u zraku lebde razni objekti. Zapravo, njegova je ekspedicija mnogo ozbiljnija i bremenitija posljedicama nego što prosječan stanovnik Zemlje zamišlja, a ovdje ne stvara probleme samo kozmičko zračenje.
Na zahtjev novinara, astronauta, inženjera, znanstvenika, koji su iskusili sve što se čovjeku događa u svemiru, govorili su o slijedu raznih novih osjeta u umjetno stvorenom okruženju stranom tijelu. Doslovno deset sekundi nakon početka leta, nepripremljena osoba gubi svijest, jer se ubrzanje letjelice povećava, odvajajući je od lansirnog kompleksa. Čovjek još ne osjeća kozmičke zrake tako snažno kao u svemiru - zračenje apsorbira atmosfera našeg planeta.
Glavne nevolje
Ali ima i dovoljno preopterećenja: osoba postaje četiri puta teža od vlastite težine, doslovno je pritisnuta u stolicu, čak je teško pomaknuti ruku. Svatko je vidio ove posebne stolice, na primjer, u letjelici Soyuz. Ali nisu svi razumjeli zašto je astronaut imao tako čudno držanje. No, nužno je jer preopterećenje spušta gotovo svu krv u tijelu do nogu, a mozak ostaje bez opskrbe krvlju, zbog čega dolazi do nesvjestice. Ali izmišljen uU Sovjetskom Savezu stolica pomaže izbjeći barem ovu nevolju: držanje s podignutim nogama omogućuje opskrbu krvi kisikom u svim dijelovima mozga.
Deset minuta nakon početka leta, nedostatak gravitacije učinit će da osoba gotovo izgubi osjećaj ravnoteže, orijentacije i koordinacije u prostoru, osoba možda neće niti pratiti pokretne objekte. Muka mu je i povraća. Isto mogu uzrokovati kozmičke zrake - zračenje je ovdje već puno jače, a ako dođe do izbacivanja plazme na Sunce, prijetnja životu astronauta u orbiti je stvarna, čak i putnici aviona mogu patiti u letu na velikoj visini. Javljaju se promjene vida, edemi i promjene na mrežnici, očna jabučica je deformirana. Osoba postaje slaba i ne može obavljati zadatke koji su pred njom.
Zagonetke
Međutim, s vremena na vrijeme ljudi također osjećaju visoko kozmičko zračenje na Zemlji, za to uopće ne moraju surfati kozmičkim prostranstvima. Naš planet je stalno bombardiran zrakama kozmičkog porijekla, a znanstvenici sugeriraju da naša atmosfera ne pruža uvijek dovoljnu zaštitu. Postoje mnoge teorije koje te energetske čestice obdaruju takvom snagom da značajno ograničava šanse planeta za nastanak života na njima. Na mnogo načina, priroda ovih kozmičkih zraka još je uvijek nerješiva misterija za naše znanstvenike.
Subatomske nabijene čestice u svemiru kreću se gotovo brzinom svjetlosti, već su više puta registrirane na satelitima, pa čak i nabaloni. To su jezgre kemijskih elemenata, protona, elektrona, fotona i neutrina. Također, nije isključena prisutnost čestica tamne tvari - teških i superteških - u napadu kozmičkog zračenja. Kad bi ih bilo moguće otkriti, razriješile bi se brojne kontradikcije u kozmološkim i astronomskim promatranjima.
Atmosfera
Što nas štiti od kozmičkog zračenja? Samo naša atmosfera. U njemu se sudaraju kozmičke zrake koje prijete smrću svih živih bića i stvaraju tokove drugih čestica – bezopasnih, uključujući mione, mnogo teže srodnike elektrona. Potencijalna opasnost i dalje postoji, budući da neke čestice dopiru do površine Zemlje i prodiru na desetke metara u njezinu utrobu. Razina zračenja koju prima bilo koji planet ukazuje na njegovu prikladnost ili neprikladnost za život. Visoko kozmičko zračenje koje kozmičke zrake nose sa sobom daleko premašuje zračenje naše zvijezde, jer je energija protona i fotona, na primjer, našeg Sunca, niža.
A uz veliku dozu zračenja život je nemoguć. Na Zemlji se ova doza kontrolira jačinom magnetskog polja planeta i debljinom atmosfere, što značajno smanjuje opasnost od kozmičkog zračenja. Na primjer, na Marsu bi moglo biti života, ali atmosfera je tamo zanemariva, nema vlastitog magnetskog polja, što znači da nema zaštite od kozmičkih zraka koje prožimaju cijeli kozmos. Razina radijacije na Marsu je ogromna. A učinak kozmičkog zračenja na biosferu planeta je takav da sav život na njoj umire.
Što je važnije?
Imamo sreće, imamo i debljinu atmosfere koja obavija Zemlju, i vlastito dovoljno snažno magnetsko polje koje upija štetne čestice koje su dospjele do zemljine kore. Pitam se čija zaštita planeta djeluje aktivnije - atmosfera ili magnetsko polje? Istraživači eksperimentiraju stvarajući modele planeta sa ili bez magnetskog polja. I samo magnetsko polje se u ovim modelima planeta razlikuje po snazi. Prethodno su znanstvenici bili sigurni da je to glavna zaštita od kozmičkog zračenja, jer kontroliraju njegovu razinu na površini. Međutim, utvrđeno je da količina izloženosti u većoj mjeri određuje debljinu atmosfere koja prekriva planet.
Ako je magnetsko polje "isključeno" na Zemlji, doza zračenja će se samo udvostručiti. Ovo je puno, ali i za nas će se to odraziti prilično neupadljivo. A ako napustite magnetsko polje i uklonite atmosferu do jedne desetine njezine ukupne količine, tada će se doza kobno povećati - za dva reda veličine. Užasno kozmičko zračenje ubit će sve i svakoga na Zemlji. Naše Sunce je zvijezda žuti patuljak, oko njih se planeti smatraju glavnim kandidatima za nastanjivost. To su relativno prigušene zvijezde, ima ih mnogo, oko osamdeset posto od ukupnog broja zvijezda u našem Svemiru.
Svemir i evolucija
Teoretičari su izračunali da takvi planeti u orbitama žutih patuljaka, koji se nalaze u zonama pogodnim za život, imaju mnogo slabija magnetska polja. To se posebno odnosi na takozvane super-Zemlje -veliki stjenoviti planeti deset puta veći od mase naše Zemlje. Astrobiolozi su bili sigurni da su slaba magnetska polja značajno smanjila šanse za stanovanje. A sada nova otkrića sugeriraju da to nije tako velik problem kao što su ljudi mislili. Glavna stvar bi bila atmosfera.
Znanstvenici sveobuhvatno proučavaju učinak sve veće radijacije na postojeće žive organizme - životinje, kao i na razne biljke. Istraživanja vezana uz zračenje sastoje se od njihovog izlaganja različitim stupnjevima zračenja, od malog do ekstremnog, a zatim u utvrđivanju hoće li preživjeti i kako će se drugačije osjećati ako prežive. Mikroorganizmi, na koje utječe postupno rastuće zračenje, mogu nam pokazati kako se evolucija odvijala na Zemlji. Upravo su kozmičke zrake, njihovo visoko zračenje jednom natjerale budućeg čovjeka da siđe s palme i počne istraživati svemir. I čovječanstvo se više nikada neće vratiti na drveće.
Svemirsko zračenje 2017
Početkom rujna 2017. cijeli naš planet bio je vrlo uzbunjen. Sunce je iznenada izbacilo tone sunčeve tvari nakon spajanja dvije velike skupine tamnih mrlja. A ovo izbacivanje bilo je popraćeno bakljima klase X, što je prisililo magnetsko polje planeta da djeluje doslovno na habanje. Uslijedila je velika magnetska oluja koja je uzrokovala bolesti mnogih ljudi, kao i iznimno rijetke, gotovo nezapamćene prirodne pojave na Zemlji. Na primjer, moćne slike sjevernog svjetla zabilježene su u blizini Moskve i u Novosibirsku, koji nikada nije bio na ovim geografskim širinama. Međutim, ljepota takvih pojava nije prikrila posljedice smrtonosne sunčeve baklje koja je kozmičkim zračenjem prodrla u planet, što se pokazalo doista opasno.
Njegova snaga je bila blizu maksimuma, X-9, 3, gdje je slovo klasa (ekstremno veliki bljesak), a broj jačina bljeska (od deset mogućih). Uz ovo izbacivanje, prijetila je opasnost od kvara svemirskih komunikacijskih sustava i sve opreme koja se nalazi na orbitalnoj stanici. Astronauti su bili prisiljeni čekati ovu struju strašnog kozmičkog zračenja nošenog kozmičkim zrakama u posebnom skloništu. Kvaliteta komunikacije tijekom ova dva dana značajno se pogoršala i u Europi i u Americi, upravo tamo gdje je bio usmjeren protok nabijenih čestica iz svemira. Otprilike dan prije trenutka kada su čestice dospjele na površinu Zemlje, izdano je upozorenje o kozmičkom zračenju koje se oglasilo na svim kontinentima iu svakoj zemlji.
Snaga sunca
Energija koju naša svjetiljka emitira u okolni vanjski prostor uistinu je ogromna. Unutar nekoliko minuta, mnoge milijarde megatona lete u svemir, ako se računa u TNT ekvivalentu. Čovječanstvo će moći proizvesti toliko energije modernim tempom tek za milijun godina. Samo petina sve energije koju Sunce emitira u sekundi. A ovo je naš mali i ne prevrući patuljak! Zamislite li samo koliko razorne energije proizvode drugi izvori kozmičkog zračenja, pored kojih će se naše Sunce činiti kao gotovo nevidljivo zrno pijeska, zavrtjet će vam se u glavi. Kakva sreća što imamo dobro magnetsko polje i sjajnu atmosferu koja nam ne dopušta da umremo!
Ljudi su svakodnevno izloženi ovakvoj opasnosti jer radioaktivno zračenje u svemiru nikada ne presušuje. Odatle nam dolazi većina zračenja - iz crnih rupa i iz nakupina zvijezda. Sposoban je ubiti pri velikoj dozi zračenja, a pri niskoj dozi može nas pretvoriti u mutante. Međutim, također moramo zapamtiti da se evolucija na Zemlji dogodila zahvaljujući takvim tokovima, zračenje je promijenilo strukturu DNK u stanje koje promatramo danas. Ako riješite ovaj "lijek", odnosno ako zračenje koje emitiraju zvijezde prelazi dopuštene razine, procesi će biti nepovratni. Uostalom, ako stvorenja mutiraju, neće se vratiti u prvobitno stanje, ovdje nema obrnutog učinka. Stoga nikada nećemo vidjeti one žive organizme koji su bili prisutni u novorođenom životu na Zemlji. Svaki organizam pokušava se prilagoditi promjenama u okolišu. Ili umire, ili se prilagođava. Ali nema povratka.
ISS i solarna baklja
Kada nam je Sunce poslalo pozdrav sa strujom nabijenih čestica, ISS je upravo prolazio između Zemlje i zvijezde. Visokoenergetski protoni oslobođeni tijekom eksplozije stvorili su apsolutno nepoželjnu pozadinu zračenja unutar stanice. Ove čestice probijaju se kroz apsolutno svaku letjelicu. Međutim, svemirska tehnologija bila je pošteđena ovim zračenjem, budući da je udar bio snažan, ali prekratak da bi ga onesposobio. Međutimposada se cijelo to vrijeme skrivala u posebnom skloništu, jer je ljudsko tijelo puno ranjivije od moderne tehnologije. Izbijanje nije bilo jedno, išlo je u cijeli niz, ali sve je počelo 4. rujna 2017., da bi se kozmos uzdrmao ekstremnim izbacivanjem 6. rujna. Tijekom proteklih dvanaest godina jači protok na Zemlji još nije uočen. Oblak plazme koji je izbacilo Sunce prestigao je Zemlju puno ranije nego što je planirano, što znači da su brzina i snaga struje premašile očekivanu jedan i pol puta. Sukladno tome, utjecaj na Zemlju bio je mnogo jači od očekivanog. Oblak je dvanaest sati bio ispred svih proračuna naših znanstvenika, pa je shodno tome i magnetsko polje planeta bilo više poremećeno.
Snaga magnetske oluje pokazala se 4 od 5 mogućih, odnosno deset puta više od očekivane. U Kanadi su aurore također uočene čak iu srednjim geografskim širinama, kao u Rusiji. Na Zemlji se dogodila magnetska oluja planetarnog karaktera. Možete zamisliti što se događalo u svemiru! Zračenje je najveća opasnost od svih tamošnjih. Zaštita od njega potrebna je odmah, čim letjelica napusti gornju atmosferu i ostavi magnetska polja daleko ispod. Tokovi nenabijenih i nabijenih čestica – zračenja – neprestano prožimaju prostor. Isti uvjeti čekaju nas na bilo kojem planetu Sunčevog sustava: na našim planetima nema magnetskog polja i atmosfere.
Vrste zračenja
U svemiru se ionizirajuće zračenje smatra najopasnijim. To su gama zračenje i rendgenske zrake Sunca, to su čestice koje lete za njimakromosferske sunčeve baklje, to su ekstragalaktičke, galaktičke i solarne kozmičke zrake, solarni vjetar, protoni i elektroni radijacijskih pojaseva, alfa čestice i neutroni. Postoji i neionizirajuće zračenje - ovo je ultraljubičasto i infracrveno zračenje Sunca, ovo je elektromagnetno zračenje i vidljiva svjetlost. U njima nema velike opasnosti. Mi smo zaštićeni atmosferom, a astronaut je zaštićen svemirskim odijelom i brodskom kožom.
Ionizirajuće zračenje donosi nepopravljive probleme. To je štetan učinak na sve životne procese koji se događaju u ljudskom tijelu. Kada visokoenergetska čestica ili foton prođu kroz tvar na svom putu, oni tvore par nabijenih čestica - ion kao rezultat interakcije s tom tvari. To utječe i na neživu tvar, a živa bića reagiraju najnasilnije, budući da je za organizaciju visokospecijaliziranih stanica potrebna obnova, a taj se proces, sve dok je organizam živ, odvija dinamično. I što je viši stupanj evolucijskog razvoja organizma, to je oštećenje zračenjem nepovratnije.
Zaštita od zračenja
Znanstvenici traže takva sredstva u različitim područjima moderne znanosti, uključujući farmakologiju. Do sada niti jedan lijek nije bio učinkovit, a ljudi koji su bili izloženi zračenju i dalje umiru. Eksperimenti se provode na životinjama i na zemlji i u svemiru. Jedino što je postalo jasno je da bilo koju drogu osoba treba uzeti prije početka izlaganja, a ne poslije.
A s obzirom da su svi takvi lijekoviotrovan, onda možemo pretpostaviti da borba protiv posljedica zračenja još nije dovela ni do jedne pobjede. Čak i ako se farmakološka sredstva uzimaju na vrijeme, oni pružaju samo zaštitu od gama zračenja i X-zraka, ali ne štite od ionizirajućeg zračenja protona, alfa čestica i brzih neutrona.
