Qu'est-ce que le rayonnement cosmique ? Sources, dangers

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Qu'est-ce que le rayonnement cosmique ? Sources, dangers
Qu'est-ce que le rayonnement cosmique ? Sources, dangers
Anonim

Qui n'a pas rêvé de voler dans l'espace, même en sachant ce qu'est le rayonnement cosmique ? Volez au moins vers l'orbite de la Terre ou vers la Lune, ou mieux encore - plus loin, vers une sorte d'Orion. En fait, le corps humain est très peu adapté à de tels déplacements. Même lorsqu'ils volent en orbite, les astronautes font face à de nombreux dangers qui menacent leur santé et parfois leur vie. Tout le monde a regardé la série télévisée culte Star Trek. L'un des personnages merveilleux y a donné une description très précise d'un phénomène tel que le rayonnement cosmique. "Ce sont des dangers et des maladies dans l'obscurité et le silence", a déclaré Leonard McCoy, alias Bones, alias Bonesaw. Il est très difficile d'être plus précis. Le rayonnement cosmique lors d'un voyage rendra une personne fatiguée, faible, malade, souffrant de dépression.

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Sentiments en vol

Le corps humain n'est pas adapté à la vie dans le vide, car l'évolution n'a pas inclus de telles capacités dans son arsenal. À propos de çades livres ont été écrits, cette question est étudiée en détail par la médecine, des centres ont été créés dans le monde entier pour étudier les problèmes de la médecine dans l'espace, dans des conditions extrêmes, à haute altitude. Bien sûr, c'est amusant de voir l'astronaute sourire sur l'écran, autour duquel flottent divers objets dans les airs. En fait, son expédition est bien plus sérieuse et lourde de conséquences que ne l'imagine l'habitant moyen de la Terre, et ce n'est pas seulement le rayonnement cosmique qui crée des problèmes ici.

À la demande de journalistes, astronautes, ingénieurs, scientifiques, qui ont vécu tout ce qui arrive à une personne dans l'espace, ont parlé de la séquence de diverses nouvelles sensations dans un environnement créé artificiellement étranger au corps. Littéralement dix secondes après le début du vol, une personne non préparée perd connaissance, car l'accélération de l'engin spatial augmente, le séparant du complexe de lancement. Une personne ne ressent pas encore les rayons cosmiques aussi fortement que dans l'espace - le rayonnement est absorbé par l'atmosphère de notre planète.

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Principaux problèmes

Mais il y a aussi suffisamment de surcharges: une personne devient quatre fois plus lourde que son propre poids, elle est littéralement pressée contre la chaise, il est même difficile de bouger son bras. Tout le monde a vu ces chaises spéciales, par exemple, dans le vaisseau spatial Soyouz. Mais tout le monde n'a pas compris pourquoi l'astronaute avait une posture aussi étrange. Cependant, cela est nécessaire car la surcharge envoie presque tout le sang du corps vers les jambes et le cerveau se retrouve sans apport sanguin, ce qui explique pourquoi des évanouissements se produisent. Mais inventé enEn Union soviétique, une chaise permet d'éviter au moins ce problème: une posture avec les jambes surélevées permet au sang d'apporter de l'oxygène à toutes les parties du cerveau.

Dix minutes après le début du vol, l'absence de gravité fera presque perdre à une personne son sens de l'équilibre, de l'orientation et de la coordination dans l'espace, une personne peut même ne pas suivre les objets en mouvement. Il a la nausée et vomit. La même chose peut être causée par les rayons cosmiques - le rayonnement ici est déjà beaucoup plus fort, et si une éjection de plasma se produit sur le soleil, la menace pour la vie des astronautes en orbite est réelle, même les passagers des avions de ligne peuvent souffrir en vol à haute altitude. Des changements de vision, un œdème et des modifications de la rétine se produisent, le globe oculaire est déformé. La personne devient faible et incapable d'accomplir les tâches qui sont devant elle.

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Devinettes

Cependant, de temps en temps, les gens ressentent également un rayonnement cosmique élevé sur Terre, pour cela ils n'ont pas du tout à surfer sur les étendues cosmiques. Notre planète est constamment bombardée par des rayons d'origine cosmique, et les scientifiques suggèrent que notre atmosphère n'offre pas toujours une protection suffisante. Il existe de nombreuses théories qui dotent ces particules d'énergie d'une force telle qu'elle limite considérablement les chances des planètes d'y faire émerger de la vie. À bien des égards, la nature de ces rayons cosmiques reste un mystère insoluble pour nos scientifiques.

Les particules chargées subatomiques dans l'espace se déplacent presque à la vitesse de la lumière, elles ont déjà été enregistrées à plusieurs reprises sur des satellites, et même surdes ballons. Ce sont des noyaux d'éléments chimiques, protons, électrons, photons et neutrinos. De plus, la présence de particules de matière noire - lourdes et super lourdes - dans l'attaque du rayonnement cosmique n'est pas exclue. S'il était possible de les détecter, un certain nombre de contradictions dans les observations cosmologiques et astronomiques seraient résolues.

Ambiance

Qu'est-ce qui nous protège des radiations cosmiques ? Seulement notre atmosphère. Les rayons cosmiques qui menacent la mort de tous les êtres vivants s'y heurtent et génèrent des flux d'autres particules - inoffensives, y compris les muons, des parents beaucoup plus lourds des électrons. Le danger potentiel existe toujours, puisque certaines particules atteignent la surface de la Terre et pénètrent sur plusieurs dizaines de mètres dans ses entrailles. Le niveau de rayonnement que toute planète reçoit indique son aptitude ou son inaptitude à la vie. Le rayonnement cosmique élevé que les rayons cosmiques transportent avec eux dépasse de loin le rayonnement de notre propre étoile, car l'énergie des protons et des photons, par exemple, notre Soleil, est plus faible.

Et avec une forte dose de radiations, la vie est impossible. Sur Terre, cette dose est contrôlée par la force du champ magnétique de la planète et l'épaisseur de l'atmosphère, qui réduisent considérablement le danger du rayonnement cosmique. Par exemple, il pourrait bien y avoir de la vie sur Mars, mais l'atmosphère y est négligeable, il n'y a pas de champ magnétique propre, ce qui signifie qu'il n'y a pas de protection contre les rayons cosmiques qui imprègnent tout le cosmos. Le niveau de rayonnement sur Mars est énorme. Et l'effet du rayonnement cosmique sur la biosphère de la planète est tel que toute vie y meurt.

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Qu'est-ce qui est le plus important ?

Nous avons de la chance, nous avons à la fois l'épaisseur de l'atmosphère qui enveloppe la Terre, et notre propre champ magnétique suffisamment puissant qui absorbe les particules nocives qui ont atteint la croûte terrestre. Je me demande qui protège le plus activement la planète - l'atmosphère ou le champ magnétique ? Les chercheurs expérimentent en créant des modèles de planètes avec ou sans champ magnétique. Et le champ magnétique lui-même diffère dans ces modèles de planètes en force. Auparavant, les scientifiques étaient convaincus qu'il s'agissait de la principale protection contre le rayonnement cosmique, car ils contrôlaient son niveau à la surface. Cependant, il a été constaté que la quantité d'exposition détermine dans une plus grande mesure l'épaisseur de l'atmosphère qui recouvre la planète.

Si le champ magnétique est "éteint" sur Terre, la dose de rayonnement ne fera que doubler. C'est beaucoup, mais même pour nous, cela se reflétera assez discrètement. Et si vous quittez le champ magnétique et supprimez l'atmosphère d'un dixième de sa quantité totale, la dose augmentera fatalement - de deux ordres de grandeur. Un terrible rayonnement cosmique tuera tout et tout le monde sur Terre. Notre Soleil est une étoile naine jaune, c'est autour d'elles que les planètes sont considérées comme les principales prétendantes à l'habitabilité. Ce sont des étoiles relativement sombres, il y en a beaucoup, environ quatre-vingts pour cent du nombre total d'étoiles de notre Univers.

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Espace et évolution

Les théoriciens ont calculé que ces planètes sur les orbites des naines jaunes, qui se trouvent dans des zones propices à la vie, ont des champs magnétiques beaucoup plus faibles. Cela est particulièrement vrai des soi-disant super-Terres -grandes planètes rocheuses dix fois la masse de notre Terre. Les astrobiologistes étaient convaincus que les faibles champs magnétiques réduisaient considérablement les chances d'habitabilité. Et maintenant, de nouvelles découvertes suggèrent que ce n'est pas un problème aussi important que les gens le pensaient. L'essentiel serait l'ambiance.

Les scientifiques étudient de manière approfondie l'effet de l'augmentation du rayonnement sur les organismes vivants existants - les animaux, ainsi que sur une variété de plantes. La recherche liée aux rayonnements consiste à les exposer à divers degrés de rayonnement, de faible à extrême, puis à déterminer s'ils survivent et à quel point ils se sentiront différemment s'ils survivent. Les micro-organismes, qui sont affectés par un rayonnement progressivement croissant, peuvent nous montrer comment l'évolution s'est déroulée sur Terre. Ce sont les rayons cosmiques, leur rayonnement élevé qui a jadis poussé le futur homme à descendre du palmier et à commencer à explorer l'espace. Et l'humanité ne reviendra plus jamais dans les arbres.

Radiation spatiale 2017

Début septembre 2017, toute notre planète était très alarmée. Le soleil a soudainement éjecté des tonnes de matière solaire après la fusion de deux grands groupes de taches sombres. Et cette éjection s'est accompagnée d'éruptions de classe X, qui ont forcé le champ magnétique de la planète à travailler littéralement pour l'usure. Une grande tempête magnétique a suivi, causant des maladies chez de nombreuses personnes, ainsi que des phénomènes naturels exceptionnellement rares, presque sans précédent sur Terre. Par exemple, des images puissantes d'aurores boréales ont été enregistrées près de Moscou et à Novossibirsk, qui n'avait jamais été à ces latitudes. Cependant, la beauté de tels phénomènes n'a pas occulté les conséquences d'une éruption solaire mortelle qui a pénétré la planète avec un rayonnement cosmique, qui s'est avéré être vraiment dangereux.

Sa puissance était proche du maximum, X-9, 3, où la lettre est la classe (flash extrêmement grand), et le chiffre est la force du flash (sur dix possibles). Parallèlement à cette éjection, il y avait une menace de défaillance des systèmes de communication spatiale et de tous les équipements situés sur la station orbitale. Les astronautes ont été contraints d'attendre la sortie de ce terrible flux de rayonnement cosmique transporté par les rayons cosmiques dans un abri spécial. La qualité de la communication pendant ces deux jours s'est considérablement détériorée tant en Europe qu'en Amérique, exactement là où se dirigeait le flux de particules chargées en provenance de l'espace. Environ un jour avant le moment où les particules ont atteint la surface de la Terre, un avertissement concernant le rayonnement cosmique a été émis, qui a retenti sur tous les continents et dans tous les pays.

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Puissance du Soleil

L'énergie émise par notre luminaire dans l'espace extra-atmosphérique environnant est vraiment énorme. En quelques minutes, plusieurs milliards de mégatonnes s'envolent dans l'espace, si vous comptez en équivalent TNT. L'humanité ne pourra produire autant d'énergie aux rythmes modernes que dans un million d'années. Seulement un cinquième de toute l'énergie émise par le Soleil par seconde. Et voici notre petit nain pas trop chaud ! Si vous imaginez combien d'énergie destructrice est produite par d'autres sources de rayonnement cosmique, à côté desquelles notre Soleil apparaîtra comme un grain de sable presque invisible, votre tête tournera. Quelle bénédiction que nous ayons un bon champ magnétique et une bonne atmosphère qui ne nous laisse pas mourir !

Les gens sont exposés à ce genre de danger chaque jour parce que le rayonnement radioactif dans l'espace ne tarit jamais. C'est de là que nous parvient la majeure partie du rayonnement - des trous noirs et des amas d'étoiles. Il est capable de tuer à forte dose de rayonnement, et à faible dose, il peut nous transformer en mutants. Cependant, il faut aussi rappeler que l'évolution sur Terre s'est produite grâce à de tels flux, le rayonnement a changé la structure de l'ADN dans l'état que nous observons aujourd'hui. Si vous triez ce "médicament", c'est-à-dire si le rayonnement émis par les étoiles dépasse les niveaux autorisés, les processus seront irréversibles. Après tout, si les créatures mutent, elles ne reviendront pas à leur état d'origine, il n'y a pas d'effet inverse ici. Par conséquent, nous ne verrons jamais ces organismes vivants qui étaient présents dans une vie nouveau-née sur Terre. Tout organisme essaie de s'adapter aux changements de l'environnement. Soit il meurt, soit il s'adapte. Mais il n'y a pas de retour en arrière.

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ISS et éruption solaire

Lorsque le Soleil nous a envoyé son bonjour avec un flux de particules chargées, l'ISS passait juste entre la Terre et l'étoile. Les protons de haute énergie libérés lors de l'explosion ont créé un fond de rayonnement absolument indésirable à l'intérieur de la station. Ces particules traversent absolument n'importe quel vaisseau spatial. Cependant, la technologie spatiale a été épargnée par ce rayonnement, car l'impact était puissant, mais trop court pour le désactiver. Cependantl'équipage s'est caché pendant tout ce temps dans un abri spécial, car le corps humain est beaucoup plus vulnérable que la technologie moderne. L'épidémie n'en était pas une, elles sont allées dans toute une série, mais tout a commencé le 4 septembre 2017, afin de secouer le cosmos avec une éjection extrême le 6 septembre. Au cours des douze dernières années, un flux plus fort sur Terre n'a pas encore été observé. Le nuage de plasma qui a été projeté par le Soleil a dépassé la Terre beaucoup plus tôt que prévu, ce qui signifie que la vitesse et la puissance du flux ont dépassé une fois et demie les prévisions. En conséquence, l'impact sur la Terre a été beaucoup plus fort que prévu. Pendant douze heures, le nuage a devancé tous les calculs de nos scientifiques, et par conséquent, le champ magnétique de la planète a été plus perturbé.

La puissance de l'orage magnétique s'est avérée être de 4 sur 5 possibles, soit dix fois plus que prévu. Au Canada, des aurores ont également été observées même aux latitudes moyennes, comme en Russie. Une tempête magnétique de caractère planétaire s'est produite sur Terre. Vous pouvez imaginer ce qui se passait dans l'espace ! Le rayonnement est le danger le plus important de tous ceux qui existent là-bas. Une protection contre celui-ci est nécessaire immédiatement, dès que le vaisseau spatial quitte la haute atmosphère et laisse les champs magnétiques bien en dessous. Des flux de particules non chargées et chargées - le rayonnement - imprègnent constamment l'espace. Les mêmes conditions nous attendent sur n'importe quelle planète du système solaire: il n'y a pas de champ magnétique ni d'atmosphère sur nos planètes.

Types de rayonnement

Dans l'espace, les rayonnements ionisants sont considérés comme les plus dangereux. Ce sont les rayons gamma et les rayons X du Soleil, ce sont des particules qui volent aprèsles éruptions solaires chromosphériques, ce sont les rayons cosmiques extragalactiques, galactiques et solaires, le vent solaire, les protons et les électrons des ceintures de rayonnement, les particules alpha et les neutrons. Il existe également des rayonnements non ionisants - c'est le rayonnement ultraviolet et infrarouge du Soleil, c'est le rayonnement électromagnétique et la lumière visible. Il n'y a pas de grand danger en eux. Nous sommes protégés par l'atmosphère, et l'astronaute est protégé par la combinaison spatiale et la peau du vaisseau.

Les rayonnements ionisants causent des problèmes irréparables. Il s'agit d'un effet nocif sur tous les processus vitaux qui se produisent dans le corps humain. Lorsqu'une particule à haute énergie ou un photon traverse une substance sur son chemin, ils forment une paire de particules chargées - un ion résultant de l'interaction avec cette substance. Cela affecte même la matière inanimée, et les êtres vivants réagissent le plus violemment, car l'organisation de cellules hautement spécialisées nécessite un renouvellement, et ce processus, tant que l'organisme est vivant, se produit de manière dynamique. Et plus le niveau de développement évolutif de l'organisme est élevé, plus les dommages causés par les radiations sont irréversibles.

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Radioprotection

Les scientifiques recherchent de tels fonds dans divers domaines de la science moderne, y compris la pharmacologie. Jusqu'à présent, aucun médicament n'a été efficace et les personnes qui ont été exposées aux radiations continuent de mourir. Des expériences sont menées sur des animaux à la fois sur terre et dans l'espace. La seule chose qui est devenue claire est que tout médicament doit être pris par une personne avant le début de l'exposition, et non après.

Et étant donné que toutes ces droguestoxique, on peut supposer que la lutte contre les conséquences des radiations n'a pas encore abouti à une seule victoire. Même si les agents pharmacologiques sont pris à temps, ils ne protègent que contre les rayonnements gamma et les rayons X, mais ne protègent pas contre les rayonnements ionisants des protons, des particules alpha et des neutrons rapides.

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