Sulle radiazioni come principale "ostacolo" nell'esplorazione spaziale. Sfondo di radiazione naturale

L'orbita della Stazione Spaziale Internazionale è stata aumentata più volte e ora la sua altezza supera i 400 km. Ciò è stato fatto per allontanare il laboratorio volante dagli strati densi dell'atmosfera, dove le molecole di gas rallentano ancora notevolmente il volo e la stazione perde quota. Per non correggere troppo spesso l'orbita, sarebbe bene alzare ancora di più la stazione, ma questo non si può fare. A circa 500 km dalla Terra inizia la fascia di radiazione inferiore (protonica). Un lungo volo all'interno di una qualsiasi delle cinture di radiazione (e ce ne sono due) sarà disastroso per gli equipaggi.

Cosmonauta-liquidatore

Tuttavia, non si può dire che all'altitudine alla quale la ISS sta attualmente volando, non ci siano problemi di sicurezza dalle radiazioni. In primo luogo, nella regione dell'Atlantico meridionale esiste la cosiddetta anomalia magnetica brasiliana o dell'Atlantico meridionale. Qui, il campo magnetico terrestre sembra abbassarsi e, con esso, la fascia di radiazione inferiore risulta essere più vicina alla superficie. E la ISS lo tocca ancora, volando in quest'area.

In secondo luogo, una persona nello spazio è minacciata dalla radiazione galattica, un flusso di particelle cariche che si precipita da tutte le direzioni ea grande velocità, generato da esplosioni di supernova o dall'attività di pulsar, quasar e altri corpi stellari anomali. Alcune di queste particelle sono ritardate dal campo magnetico terrestre (che è uno dei fattori nella formazione delle fasce di radiazione), l'altra parte perde energia in caso di collisione con le molecole di gas nell'atmosfera. Qualcosa raggiunge la superficie della Terra, così che un piccolo fondo radioattivo è presente sul nostro pianeta assolutamente ovunque. In media, una persona che vive sulla Terra e che non ha a che fare con sorgenti di radiazioni riceve una dose di 1 millisievert (mSv) all'anno. Un astronauta sulla ISS guadagna 0,5-0,7 mSv. Quotidiano!

Le fasce di radiazione della Terra sono aree della magnetosfera in cui si accumulano particelle cariche ad alta energia. La cintura interna è costituita principalmente da protoni, mentre la cintura esterna è costituita da elettroni. Nel 2012, un'altra cintura è stata scoperta dal satellite della NASA, che si trova tra le due conosciute.

"Si può fare un confronto interessante", afferma Vyacheslav Shurshakov, capo del dipartimento di sicurezza dalle radiazioni dei cosmonauti presso l'Istituto di problemi biomedici dell'Accademia delle scienze russa, candidato di scienze fisiche e matematiche. - La dose annuale consentita per un dipendente di una centrale nucleare è di 20 mSv, 20 volte superiore a quella che riceve una persona comune. Per i soccorritori, queste persone appositamente addestrate, la dose massima annuale è di 200 mSv. Questa è già 200 volte superiore alla dose abituale e ... quasi la stessa che riceve un astronauta che ha lavorato per un anno sulla ISS.

Attualmente la medicina ha stabilito il limite massimo di dose, che durante la vita di una persona non può essere superato per evitare gravi problemi di salute. Questo è 1000 mSv o 1 Sv. Così, anche un dipendente di una centrale nucleare con i suoi standard può lavorare tranquillamente per cinquant'anni senza preoccuparsi di nulla. L'astronauta esaurirà il suo limite in soli cinque anni. Ma anche dopo aver volato per quattro anni e aver ottenuto i suoi 800 mSv legali, è improbabile che gli venga consentito un nuovo volo della durata di un anno, perché ci sarà la minaccia di superare il limite.

“Un altro fattore nel rischio di radiazioni nello spazio”, spiega Vyacheslav Shurshakov, “è l'attività del Sole, in particolare le cosiddette emissioni di protoni. Al momento del rilascio, un astronauta sulla ISS può ricevere in breve tempo altri 30 mSv. È positivo che gli eventi di protoni solari si verifichino raramente: 1-2 volte per ciclo di 11 anni di attività solare. È negativo che questi processi avvengano in modo stocastico, casuale e siano difficili da prevedere. Non ricordo in modo tale che saremmo stati avvertiti in anticipo dalla nostra scienza dell'imminente scoppio. Di solito le cose sono diverse. I dosimetri sulla ISS mostrano improvvisamente un aumento sullo sfondo, chiamiamo specialisti solari e riceviamo conferma: sì, c'è un'attività anomala della nostra stella. È proprio a causa di eventi protonici solari così improvvisi che non sappiamo mai esattamente quale dose un astronauta porterà con sé da un volo.

Particelle che ti fanno impazzire

I problemi di radiazioni per gli equipaggi diretti su Marte inizieranno anche sulla Terra. Una nave del peso di 100 tonnellate o più dovrà essere accelerata a lungo nell'orbita terrestre e parte di questa traiettoria passerà all'interno delle cinture di radiazione. Non sono più ore, ma giorni e settimane. Inoltre, andando oltre la magnetosfera e la radiazione galattica nella sua forma originale, ci sono molte particelle cariche pesanti, il cui impatto sotto l '"ombrello" del campo magnetico terrestre è poco sentito.

“Il problema è”, dice Vyacheslav Shurshakov, “che l'influenza delle particelle sugli organi critici del corpo umano (ad esempio il sistema nervoso) è poco studiata oggi. Forse le radiazioni causeranno perdita di memoria in un astronauta, causeranno reazioni comportamentali anormali, aggressività. Ed è molto probabile che questi effetti non saranno dose-specifici. Fino a quando non saranno accumulati dati sufficienti sull'esistenza di organismi viventi al di fuori del campo magnetico terrestre, è molto rischioso intraprendere spedizioni spaziali a lungo termine.

Quando gli esperti di sicurezza dalle radiazioni suggeriscono che i progettisti di veicoli spaziali rafforzino la biosicurezza, rispondono con una domanda apparentemente abbastanza razionale: “Qual è il problema? Qualcuno degli astronauti è morto per malattia da radiazioni? Purtroppo le dosi di radiazioni ricevute a bordo nemmeno delle astronavi del futuro, ma della ISS a noi familiare, sebbene rientrino negli standard, non sono affatto innocue. Per qualche ragione, i cosmonauti sovietici non si sono mai lamentati della loro vista: a quanto pare avevano paura per la loro carriera, ma i dati americani mostrano chiaramente che le radiazioni cosmiche aumentano il rischio di cataratta, opacità del cristallino. Gli studi sul sangue degli astronauti dimostrano un aumento delle aberrazioni cromosomiche nei linfociti dopo ogni volo spaziale, che è considerato un marcatore tumorale in medicina. In generale, si è concluso che ricevere una dose ammissibile di 1 Sv durante la vita accorcia la vita in media di tre anni.

Rischi lunari

Uno degli argomenti "forti" dei sostenitori della "cospirazione lunare" è l'affermazione che l'attraversamento delle fasce di radiazione e l'essere sulla Luna, dove non c'è campo magnetico, causerebbe l'inevitabile morte degli astronauti per malattia da radiazioni. Gli astronauti americani dovevano davvero attraversare le cinture di radiazione terrestre: protoni ed elettroni. Ma questo è avvenuto nel giro di poche ore, e le dosi ricevute dagli equipaggi dell'Apollo durante le missioni si sono rivelate significative, ma paragonabili a quelle ricevute dai veterani della ISS. “Certo, gli americani sono stati fortunati”, dice Vyacheslav Shurshakov, “dopotutto, durante i loro voli non si è verificato un solo evento di protoni solari. Se ciò accadesse, gli astronauti riceverebbero dosi subletali - non più 30 mSv, ma 3 Sv.

Bagna gli asciugamani!

“Noi, esperti nel campo della sicurezza dalle radiazioni”, afferma Vyacheslav Shurshakov, “ insistiamo affinché la protezione degli equipaggi sia rafforzata. Ad esempio, sulla ISS, le più vulnerabili sono le cabine dei cosmonauti, dove riposano. Non c'è massa aggiuntiva lì e solo un muro di metallo spesso pochi millimetri separa una persona dallo spazio. Se portiamo questa barriera all'equivalente in acqua accettato in radiologia, questo è solo 1 cm di acqua. Per confronto: l'atmosfera terrestre, sotto la quale ci ripariamo dalle radiazioni, equivale a 10 m d'acqua. Di recente, abbiamo proposto di proteggere le cabine degli astronauti con uno strato aggiuntivo di asciugamani e tovaglioli imbevuti d'acqua, che ridurrebbe notevolmente l'effetto delle radiazioni. Sono in fase di sviluppo farmaci per la protezione dalle radiazioni, tuttavia non sono ancora utilizzati sulla ISS. Forse in futuro, utilizzando i metodi della medicina e dell'ingegneria genetica, saremo in grado di migliorare il corpo umano in modo tale che i suoi organi critici siano più resistenti ai fattori di radiazione. Ma in ogni caso, senza la grande attenzione della scienza a questo problema, i voli nello spazio profondo possono essere dimenticati».

Originale tratto da sokolov9686 in Allora gli americani sono stati sulla luna?...

Al di sopra dei 24.000 km sopra la Terra, le radiazioni uccidono tutta la vita

Come già accennato, non appena gli americani hanno iniziato il loro programma spaziale, il loro scienziato James Van Allen fatto una scoperta importante. Il primo satellite artificiale americano che lanciarono in orbita era molto più piccolo di quello sovietico, ma Van Allen pensò di attaccarvi un contatore Geiger. Così, l'affermazione fatta alla fine del diciannovesimo secolo fu ufficialmente confermata. eccezionale scienziato Nikola Tesla l'ipotesi che la Terra sia circondata da una cintura di intense radiazioni.

Foto della Terra scattata dall'astronauta William Anders durante la missione Apollo 8 (archivio NASA)

Tesla, tuttavia, era considerato un grande eccentrico e persino pazzo dalla scienza accademica, quindi le sue ipotesi sulla gigantesca carica elettrica generata dal Sole sono state a lungo nascoste e il termine "vento solare" non ha causato altro che sorrisi. Ma grazie a Van Allen, le teorie di Tesla sono state riprese. Con l'archiviazione di Van Allen e di un certo numero di altri ricercatori, si è scoperto che Le cinture di radiazione nello spazio iniziano a 800 km sopra la superficie terrestre e si estendono fino a 24.000 km. Poiché il livello di radiazione è più o meno costante, la radiazione in entrata dovrebbe essere approssimativamente uguale a quella in uscita. Altrimenti, si accumulerebbe fino a "cuocere" la Terra, come in un forno, o si prosciugherebbe. Van Allen ha scritto su questo:

“Le cinture di radiazione possono essere paragonate a un recipiente che perde che viene costantemente rifornito dal Sole e sfocia nell'atmosfera. Una grande porzione di particelle solari trabocca dal recipiente e schizza fuori, specialmente nelle zone polari, provocando aurore, tempeste magnetiche e altri fenomeni simili.

La radiazione delle fasce di Van Allen dipende dal vento solare. Inoltre, sembrano focalizzare o concentrare questa radiazione in se stessi. Ma poiché possono concentrare in sé solo ciò che proviene direttamente dal Sole, resta aperta un'altra domanda: quanta radiazione c'è nel resto del cosmo?

NASA | Eliofisica | Il satellite ha scoperto una nuova fascia di radiazioni!

circa Van Allen squilla 28.30 minuti le radiazioni uccidono tutto

Un mucchio di musei in Europa, dove la regolite è esposta in libero accesso per la visualizzazione in pezzi abbastanza grandi. Non credetemi, ci sono indirizzi di musei, è facile da controllare.

Ecco un esempio di una pietra nella Cité de l "Espace di Tolosa:

Originale tratto da dente v Perché la NASA nasconde il "suolo lunare" al mondo?

Si ritiene che gli americani abbiano riportato dalla Luna 378 kg di suolo lunare e rocce. Almeno questo è quello che dice la NASA. Sono quasi quattro centesimi. È chiaro che solo gli astronauti potrebbero consegnare una tale quantità di suolo: nessuna stazione spaziale può farlo.

Le rocce sono state fotografate, trascritte e sono comparse regolari nei film "lunari" della NASA. In molti di questi film, l'astronauta-geologo dell'Apollo 17, il dottor Harrison Schmidt, che avrebbe raccolto personalmente molte di queste pietre sulla Luna, funge da esperto e commentatore.

È logico aspettarsi che con una tale ricchezza lunare, l'America li scioccherà, li dimostrerà in ogni modo possibile, e anche a qualcuno, e rotolerà 30-50 chilogrammi dalla generosità del loro principale rivale. Nate, dicono, esplora, assicurati dei nostri successi ... Ma per qualche motivo non funziona proprio con questo. Ci è stata data poca terra. Ma il "nostro" (di nuovo, secondo la NASA) ha ricevuto 45 kg di terra lunare e pietre.

È vero, alcuni ricercatori particolarmente caustici hanno effettuato un calcolo secondo le pubblicazioni pertinenti dei centri scientifici e non sono riusciti a trovare prove convincenti che questi 45 kg abbiano raggiunto i laboratori anche di scienziati occidentali. Inoltre, secondo loro, risulta che al momento non più di 100 g di suolo lunare americano si aggirano da laboratorio a laboratorio nel mondo, tanto che di solito il ricercatore riceveva mezzo grammo di roccia.

Cioè, la NASA tratta il suolo lunare come un avaro cavaliere tratta l'oro: tiene gli amati centesimi nelle sue cantine in casse ben chiuse, dando ai ricercatori solo miserabili grammi. Anche l'URSS non è sfuggita a questo destino.

Nel nostro paese a quel tempo, la principale organizzazione scientifica per tutti gli studi sul suolo lunare era l'Istituto di geochimica dell'Accademia delle scienze dell'URSS (ora GEOKHI RAS). Il capo del dipartimento meteoritico di questo istituto, il Dr. M.A. Nazarov riferisce: "Gli americani hanno trasferito in URSS 29,4 grammi (!) Di regolite lunare (in altre parole, polvere lunare) da tutte le spedizioni Apollo, e dalla nostra collezione di campioni Luna-16, 20 e 24 è stato emesso all'estero 30,2 G. In effetti, gli americani hanno scambiato con noi polvere lunare, che qualsiasi stazione automatica può fornire, anche se i cosmonauti avrebbero dovuto portare pesanti ciottoli, ed è molto interessante guardarli.

Cosa farà la NASA con il resto del "buono" lunare? Oh, è una "canzone".

"Negli Stati Uniti è stata presa la decisione di mantenere completamente intatta la maggior parte dei campioni consegnati fino a quando non verranno sviluppati metodi nuovi e più avanzati per studiarli", scrivono autori sovietici competenti, dalla cui penna è uscito più di un libro sul suolo lunare uscire.

"È necessario spendere la quantità minima di materiale, lasciando intatta e incontaminata la maggior parte di ogni singolo campione per lo studio da parte delle future generazioni di scienziati", spiega la posizione della NASA, specialista americano J. A. Wood.

Ovviamente, lo specialista americano crede che nessuno volerà sulla luna e mai, né ora né in futuro. E quindi, è necessario proteggere centesimi di suolo lunare più degli occhi. Allo stesso tempo, gli scienziati moderni sono umiliati: possono esaminare ogni singolo atomo di una sostanza con i loro strumenti, ma viene loro negata la fiducia: non sono maturati. Oppure il muso non è uscito. L'insistenza della NASA sui futuri scienziati sembra più una comoda scusa per coprire un fatto deludente: non ci sono rocce lunari o quintali di suolo lunare nelle sue dispense.

Un'altra stranezza: dopo il completamento dei voli "lunari", la NASA ha improvvisamente iniziato a sperimentare una grave carenza di denaro per le proprie ricerche.

Ecco cosa scrive uno dei ricercatori americani a partire dal 1974: “Una parte significativa dei campioni sarà conservata come riserva presso il centro di volo spaziale di Houston. Le riduzioni dei finanziamenti ridurranno il numero di ricercatori e rallenteranno il ritmo della ricerca”.

Dopo aver speso 25 miliardi di dollari per consegnare campioni lunari, la NASA ha improvvisamente scoperto che non c'erano più soldi per la loro ricerca...

Interessante anche la storia dello scambio di suolo sovietico e americano. Ecco un messaggio del 14 aprile 1972, la principale pubblicazione ufficiale del periodo sovietico - il quotidiano Pravda:

“Il 13 aprile, i rappresentanti della NASA hanno visitato il Presidio dell'Accademia delle scienze dell'URSS. Ha avuto luogo il trasferimento di campioni di suolo lunare tra quelli consegnati sulla Terra dalla stazione automatica sovietica "Luna-20". Allo stesso tempo, un campione di suolo lunare ottenuto dall'equipaggio della navicella spaziale americana Apollo 15 è stato consegnato agli scienziati sovietici. Lo scambio è stato effettuato in conformità con l'accordo tra l'Accademia delle Scienze dell'URSS e la NASA, firmato nel gennaio 1971."

Ora dobbiamo rispettare le scadenze.

luglio 1969 Gli astronauti dell'Apollo 11 avrebbero portato 20 kg di suolo lunare. L'URSS non dà nulla da questo importo. L'URSS non ha ancora il suolo lunare a questo punto.

settembre 1970 La nostra stazione "Luna-16" consegna il suolo lunare sulla Terra e d'ora in poi gli scienziati sovietici hanno qualcosa da offrire in cambio. Questo mette la NASA in una posizione difficile. Ma la NASA prevede che all'inizio del 1971 sarà in grado di consegnare automaticamente il suo suolo lunare sulla Terra, e nel gennaio 1971 è già stato concluso un accordo di scambio basato su questo. Ma lo scambio stesso non avviene per altri 10 mesi. Apparentemente, qualcosa è andato storto con gli Stati Uniti con la consegna automatica. E gli americani stanno cominciando a tirare la gomma.

luglio 1971 In buona fede, l'URSS trasferisce unilateralmente 3 g di suolo dalla Luna-16 agli Stati Uniti, ma non riceve nulla dagli Stati Uniti, sebbene l'accordo di scambio sia stato firmato sei mesi fa e la NASA abbia già 96 kg di suolo lunare ( da "Apollo 11, Apollo 12 e Apollo 14). Passano altri 9 mesi.

aprile 1972 La NASA sta finalmente consegnando un campione di suolo lunare. Sarebbe stato consegnato dall'equipaggio della navicella spaziale americana Apollo 15, sebbene siano trascorsi 8 mesi dal volo dell'Apollo 15 (luglio 1971). A questo punto, 173 kg di rocce lunari (provenienti dall'Apollo 11, dall'Apollo 12, dall'Apollo 14 e dall'Apollo 15) giacciono già nelle dispense della NASA.

Gli scienziati sovietici ricevono da queste ricchezze un certo campione, i cui parametri non sono riportati nel quotidiano Pravda. Ma grazie al Dr. M.A. Nazarov, sappiamo che questo campione era costituito da regolite e non superava i 29 g di massa.

È molto probabile che fino al luglio 1972 circa gli Stati Uniti non avessero alcun vero suolo lunare. Apparentemente, da qualche parte nella prima metà del 1972, gli americani ricevettero i primi grammi di vero suolo lunare, che fu consegnato automaticamente dalla Luna. Fu solo allora che la NASA mostrò la volontà di fare uno scambio.

E negli ultimi anni il suolo lunare degli americani (più precisamente, quello che spacciano per suolo lunare) ha cominciato a scomparire del tutto. Nell'estate del 2002, un numero enorme di campioni di materia lunare - una cassaforte del peso di quasi 3 centesimi - è scomparso dai magazzini del museo dell'American Space Center della NASA. Johnson a Houston.

Hai mai provato a rubare una cassaforte da 300 kg dal terreno del centro spaziale? E non provarci: lavoro troppo duro e pericoloso. Ma i ladri, sulle cui tracce la polizia è andata sorprendentemente rapidamente, sono riusciti facilmente. Tiffany Fowler e Thad Roberts, che lavoravano nell'edificio al momento della perdita, sono stati arrestati da agenti speciali dell'FBI e della NASA in un ristorante della Florida. Successivamente, anche un terzo complice, Shae Saur, è stato preso in custodia a Houston, e poi un quarto partecipante al crimine, Gordon McWater, che ha contribuito al trasporto di merce rubata. I ladri intendevano vendere le inestimabili prove della missione lunare della NASA per $ 1000-5000 al grammo attraverso il sito del Mineralogical Club di Anversa (Olanda). Il valore del furto, secondo le informazioni dall'altra parte dell'oceano, era di oltre 1 milione di dollari.

Qualche anno dopo - una nuova disgrazia. Negli Stati Uniti, nella zona di Virginia Beach, due piccole scatole di plastica a forma di disco sigillate con campioni di meteorite e materiale lunare, a giudicare dai segni su di esse, sono state rubate da un'auto da ignoti aggressori. Campioni di questo tipo, secondo Space, vengono trasferiti dalla NASA a istruttori speciali "per scopi di addestramento". Prima di ricevere tali campioni, gli insegnanti vengono sottoposti a un briefing speciale, durante il quale viene loro insegnato come gestire correttamente questo tesoro nazionale degli Stati Uniti. E il "tesoro nazionale", si scopre, è così facile da rubare... Anche se non sembra un furto, ma un furto inscenato per sbarazzarsi delle prove: non c'è motivo - non ci sono "scomodi " domande.

Filosofo russo N.F. Fedorov (1828-1903) dichiarò per la prima volta che davanti alle persone si trova il percorso per l'esplorazione di tutto lo spazio come percorso strategico per lo sviluppo dell'umanità. Ha richiamato l'attenzione sul fatto che solo una regione così sconfinata è in grado di attrarre a sé tutta l'energia spirituale, tutte le forze dell'umanità, che vengono sprecate in attriti reciproci o spese in sciocchezze. ... La sua idea di riorientare il potenziale industriale e scientifico del complesso militare-industriale verso l'esplorazione e l'esplorazione dello spazio esterno, compreso lo spazio lontano, è in grado di ridurre radicalmente il pericolo militare nel mondo. Affinché ciò accada nella pratica, deve prima accadere nella mente delle persone che prendono decisioni globali in primo luogo. ...

Sorgono varie difficoltà sulla via dell'esplorazione dello spazio. Il problema delle radiazioni viene presumibilmente alla ribalta come l'ostacolo principale, ecco un elenco di pubblicazioni su questo:

29/01/2004, quotidiano "Trud", "Irradiazione in orbita";
("Ed ecco le tristi statistiche. Dei nostri 98 cosmonauti volanti, diciotto non sono più vivi, cioè ogni quinto. Di questi, quattro sono morti al ritorno sulla Terra, Gagarin - in un incidente aereo. Quattro sono morti di cancro (Anatoly Levchenko aveva 47 anni, Vladimir Vasyutin 50...).")

2. Durante i 254 giorni del volo su Marte del rover Curiosity, la dose di radiazioni è stata superiore a 1 Sv, cioè in media più di 4 mSv/giorno.

3. Quando gli astronauti volano intorno alla Terra, la dose di radiazioni va da 0,3 a 0,8 mSv / giorno ()

4. Dalla scoperta delle radiazioni, dal suo studio scientifico e dallo sviluppo pratico di massa da parte dell'industria, è stata accumulata una quantità enorme, compreso l'effetto delle radiazioni sul corpo umano.
Per collegare la malattia di un astronauta con l'impatto delle radiazioni spaziali, è necessario confrontare l'incidenza degli astronauti che sono volati nello spazio con l'incidenza degli astronauti del gruppo di controllo che non erano nello spazio.

5. L'enciclopedia spaziale Internet www.astronaut.ru contiene tutte le informazioni su cosmonauti, astronauti e taikonauti che sono volati nello spazio, nonché candidati selezionati per i voli, ma che non volano nello spazio.
Usando questi dati, ho compilato una tabella riassuntiva per URSS/Russia con incursioni personali, date di nascita e morte, cause di morte, ecc.
I dati riepilogati sono presentati nella tabella:

	Alla base spazio enciclopedie, Umano	vivere, Umano	Morto da tutte le ragioni Umano	Morto dal cancro Umano
Volato nello spazio	116 , di loro 28 - con un tempo di volo fino a 15 giorni, 45 - con un tempo di volo da 16 a 200 giorni, 43 - con un tempo di volo da 201 a 802 giorni	87 (età media - 61 anni) di loro 61 pensionato	29 (25%) età media - 61 anni	7 (6%), di loro 3 - con un tocco di 1-2 giorni, 3 - con un tempo di volo di 16-81 giorni 1 - con un tempo di volo di 269 giorni
Non sono volato nello spazio	158	101 (età media - 63 anni) di loro 88 pensionato	57 (36%) età media - 59 anni	11 (7%)

Non ci sono differenze significative ed evidenti tra il gruppo di persone che sono volate nello spazio e il gruppo di controllo.
Delle 116 persone in URSS/Russia che sono volate nello spazio almeno una volta, 67 persone hanno un tempo di volo spaziale individuale di oltre 100 giorni (massimo 803 giorni), 3 di loro sono morte a 64, 68 e 69 anni. Uno dei deceduti aveva il cancro. Gli altri sono vivi a novembre 2013, inclusi 20 cosmonauti con voli massimi (da 382 a 802 giorni) con dosi (210 - 440 mSv) con una media giornaliera di 0,55 mSv. Ciò conferma la sicurezza dalle radiazioni dei voli spaziali a lungo termine.

6. Ci sono anche molti altri dati sulla salute delle persone che hanno ricevuto maggiori dosi di esposizione alle radiazioni durante gli anni della creazione dell'industria nucleare in URSS. Quindi, “alla Mayak Production Association: “Nel 1950-1952. tasso di dose di gamma esterna (radiazione vicino ad apparati tecnologici ha raggiunto 15-180 mR / h. Le dosi annuali di esposizione esterna a 600 lavoratori osservati dell'impianto ammontavano a 1,4-1,9 Sv / anno. In alcuni casi, le dosi massime annuali di esposizione esterna raggiunto 7-8 Sv/anno...
Dei 2300 lavoratori che hanno avuto la malattia cronica da radiazioni, dopo 40-50 anni di osservazione, 1200 persone rimangono in vita con una dose totale media di 2,6 Gy a un'età media di 75 anni. E su 1100 decessi (dose media 3,1 Gy) nella struttura delle cause di morte, si nota un aumento della quota di tumori maligni, ma la loro età media era di 65 anni”.
"Problemi di eredità nucleare e modi per risolverli". - Sotto la direzione generale di E.V. Evstratova, A.M. Agapova, N.P. Laverova, L.A. Bolshova, I.I. Linge. - 2012 - 356 pag. -T1. (scaricamento)

7. “... studi approfonditi su circa 100.000 persone sopravvissute ai bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki nel 1945 hanno dimostrato che finora il cancro è l'unica causa dell'aumento della mortalità in questo gruppo di popolazione.
"Tuttavia, allo stesso tempo, lo sviluppo del cancro sotto l'influenza delle radiazioni non è specifico; può anche essere causato da altri fattori naturali o artificiali (fumo, inquinamento dell'aria, dell'acqua, prodotti con sostanze chimiche, ecc.) . Le radiazioni aumentano solo il rischio che esiste senza di esse. Ad esempio, i medici russi ritengono che il contributo della malnutrizione allo sviluppo del cancro sia del 35% e del fumo del 31%. E il contributo delle radiazioni, anche con una grave esposizione, non supera il 10%.


(fonte "Liquidatori. Conseguenze radiologiche di Chernobyl", V. Ivanov, Mosca, 2010 (scarica)

8. “Nella medicina moderna, la radioterapia è uno dei tre metodi chiave per il trattamento del cancro (gli altri due sono la chemioterapia e la chirurgia tradizionale). Allo stesso tempo, se partiamo dalla gravità degli effetti collaterali, la radioterapia è molto più facile da tollerare. In casi particolarmente gravi, i pazienti possono ricevere una dose totale molto elevata - fino a 6 grigi (nonostante il fatto che una dose dell'ordine di 7-8 grigi sia fatale!). Ma anche con una dose così elevata, quando il paziente si riprende, spesso ritorna a una vita piena di una persona sana - anche i bambini nati da ex pazienti di cliniche di radioterapia non mostrano alcun segno di anomalie genetiche congenite associate alle radiazioni.
Se consideri attentamente e soppesi i fatti, allora un fenomeno come la radiofobia - una paura irrazionale delle radiazioni e tutto ciò che è connesso con essa - diventa completamente illogico. Infatti: le persone credono che sia successo qualcosa di terribile quando il display del dosimetro mostra almeno un doppio eccesso del fondo naturale - e allo stesso tempo sono felici di andare a migliorare la propria salute alle fonti di radon, dove il fondo può essere superato dieci o più volte. Grandi dosi di radiazioni ionizzanti curano i pazienti con malattie mortali e, allo stesso tempo, una persona che è caduta accidentalmente nel campo di radiazioni attribuisce inequivocabilmente il deterioramento della sua salute (ammesso che si sia verificato un tale deterioramento) all'azione delle radiazioni. ("Radiazioni in medicina", Yu.S. Koryakovsky, A.A. Akatov, Mosca, 2009)
Le statistiche sulla mortalità mostrano che un abitante su tre in Europa muore a causa di vari tipi di cancro.
Uno dei principali metodi di trattamento dei tumori maligni è la radioterapia, necessaria per circa il 70% dei malati di cancro, mentre in Russia solo il 25% circa di coloro che ne hanno bisogno la riceve. ()

Sulla base di tutti i dati accumulati, possiamo tranquillamente affermare che il problema delle radiazioni nell'esplorazione spaziale è notevolmente esagerato e la strada per l'esplorazione spaziale è aperta all'umanità.

P.S. L'articolo è stato pubblicato sulla rivista professionale "Atomic Strategy", e prima ancora, sul sito web della rivista, è stato valutato da numerosi esperti. Ecco il commento più informativo ricevuto lì: " Cos'è la radiazione cosmica. Questa radiazione è solare + galattica. Il Sole è molte volte più intenso del Galattico, specialmente durante l'attività solare. Questo è ciò che determina la dose principale. Il suo componente e la sua composizione energetica sono i protoni (90%) e il resto è meno significativo (elettrico, gamma, ...). L'energia della frazione principale di protoni va da keV a 80-90 MeV. (C'è anche una coda ad alta energia, ma queste sono frazioni di percentuale.) La portata di un protone da 80 MeV è ~7 (g/cm^2) o circa 2,5 cm di alluminio. Quelli. in una parete di un veicolo spaziale di 2,5–3 cm di spessore, sono completamente assorbiti. Sebbene i protoni generino neutroni nelle reazioni nucleari sull'alluminio, l'efficienza di generazione è bassa. Pertanto, il rateo di dose dietro lo scafo della nave è piuttosto elevato (poiché il fattore di conversione flusso-dose per i protoni delle energie indicate è molto grande). E all'interno il livello è abbastanza accettabile, sebbene più alto che sulla Terra. Un lettore premuroso e meticoloso chiederà immediatamente con sarcasmo: che ne dici di un aereo. Dopotutto, il tasso di dose è molto più alto che sulla Terra. La risposta è corretta. La spiegazione è semplice. Protoni e nuclei solari e galattici ad alta energia interagiscono con i nuclei dell'atmosfera (reazioni di produzione multipla di adroni), provocano una cascata di adroni (doccia). Pertanto, la distribuzione dell'altitudine della densità di flusso delle particelle ionizzanti nell'atmosfera ha un massimo. Lo stesso vale per lo sciame elettrone-fotone. Gli sciami di adroni ed e-g si sviluppano e si estinguono nell'atmosfera. Lo spessore dell'atmosfera è ~80-100 g/cm^2 (equivalente a 200 cm di cemento o 50 cm di ferro). E non c'è abbastanza sostanza nella pelle per formare una buona doccia. Da qui l'apparente paradosso: maggiore è lo spessore della protezione della nave, maggiore è il tasso di dose all'interno. Pertanto, la protezione sottile è migliore di quella spessa. Ma! È necessaria una protezione di 2-3 cm (indebolisce la dose dai protoni di un ordine di grandezza). Ora per i numeri. Su Marte, il dosimetro Curiosity ha guadagnato circa 1 Sv in quasi un anno. Il motivo della dose sufficientemente elevata è che il dosimetro non aveva uno schermo protettivo sottile, come menzionato sopra. Ma ancora, 1 Sv è troppo o troppo poco? È mortale? Un paio dei miei amici liquidatori hanno ottenuto circa 100 R ciascuno (ovviamente, in termini di gamma e in termini di adroni - da qualche parte intorno a 1 Sv). Si sentono meglio di noi. Non disabilitato. Approccio ufficiale secondo documenti normativi. - Con l'autorizzazione degli enti territoriali di vigilanza sanitaria statale è possibile ricevere una dose programmata di 0,2 Sv all'anno. (Cioè paragonabile a 1 Sv). E il livello previsto di esposizione al quale è necessario un intervento urgente è di 1 Gy per tutto il corpo (questa è una dose assorbita approssimativamente uguale a 1 Sv in dose equivalente. ) E sui polmoni - 6 gr. Quelli. per coloro che hanno ricevuto una dose per tutto il corpo inferiore a 1 Sv e non è richiesto alcun intervento. Quindi, non è così spaventoso. Ma è meglio, ovviamente, non ricevere tali dosi. "

Chi non ha mai sognato di volare nello spazio, pur sapendo cos'è la radiazione cosmica? Almeno vola sull'orbita della Terra o sulla Luna, o meglio ancora - più lontano, verso una specie di Orione. In effetti, il corpo umano è molto poco adatto a tali viaggi. Anche quando volano in orbita, gli astronauti affrontano molti pericoli che minacciano la loro salute e talvolta la vita. Tutti hanno guardato la serie TV cult Star Trek. Uno dei personaggi meravigliosi ha fornito una descrizione molto accurata di un fenomeno come la radiazione cosmica. "Questi sono pericoli e malattie nell'oscurità e nel silenzio", ha detto Leonard McCoy, alias Bones, alias Bonesaw. È molto difficile essere più precisi. Le radiazioni cosmiche durante un viaggio renderanno una persona stanca, debole, malata, affetta da depressione.

Sentimenti in volo

Il corpo umano non è adatto alla vita in uno spazio senz'aria, poiché l'evoluzione non ha incluso tali capacità nel suo arsenale. Sono stati scritti libri su questo, questo problema è studiato in dettaglio dalla medicina e sono stati istituiti centri in tutto il mondo per studiare i problemi della medicina nello spazio, in condizioni estreme, ad alta quota. Certo, è divertente vedere l'astronauta sorridere sullo schermo, attorno al quale fluttuano nell'aria vari oggetti. In effetti, la sua spedizione è molto più seria e gravida di conseguenze di quanto sembri a un semplice abitante della Terra, e qui non sono solo le radiazioni cosmiche a creare guai.

Su richiesta di giornalisti, astronauti, ingegneri, scienziati, che hanno sperimentato tutto ciò che accade a una persona nello spazio, hanno parlato della sequenza di varie nuove sensazioni in un ambiente creato artificialmente estraneo al corpo. Letteralmente dieci secondi dopo l'inizio del volo, una persona impreparata perde conoscenza, perché l'accelerazione della navicella aumenta, separandola dal complesso di lancio. Una persona non sente ancora i raggi cosmici così fortemente come nello spazio: la radiazione viene assorbita dall'atmosfera del nostro pianeta.

Grosso guaio

Ma ci sono anche abbastanza sovraccarichi: una persona diventa quattro volte più pesante del proprio peso, viene letteralmente schiacciata sulla sedia, è persino difficile muovere il braccio. Tutti hanno visto queste sedie speciali, ad esempio, nella navicella Soyuz. Ma non tutti capivano perché l'astronauta avesse una postura così strana. Tuttavia, è necessario perché il sovraccarico invia quasi tutto il sangue del corpo alle gambe e il cervello rimane senza afflusso di sangue, motivo per cui si verificano svenimenti. Ma la sedia inventata in Unione Sovietica aiuta a evitare almeno questo disturbo: una postura con le gambe sollevate fa sì che il sangue affondi ossigeno a tutte le parti del cervello.

Dieci minuti dopo l'inizio del volo, la mancanza di gravità farà quasi perdere a una persona il senso dell'equilibrio, dell'orientamento e della coordinazione nello spazio, una persona potrebbe anche non seguire gli oggetti in movimento. Ha la nausea e vomita. Lo stesso può essere causato dai raggi cosmici: la radiazione qui è già molto più forte e se si verifica un'espulsione di plasma sul sole, la minaccia per la vita degli astronauti in orbita è reale, anche i passeggeri degli aerei di linea possono soffrire in volo ad alta quota . Si verificano cambiamenti della vista, edema e cambiamenti nella retina, il bulbo oculare è deformato. Una persona diventa debole e non può svolgere i compiti che ha di fronte.

Puzzle

Tuttavia, di tanto in tanto, le persone sentono anche un'elevata radiazione cosmica sulla Terra, per questo non devono assolutamente navigare nelle distese cosmiche. Il nostro pianeta è costantemente bombardato da raggi di origine cosmica e gli scienziati suggeriscono che la nostra atmosfera non sempre fornisce una protezione sufficiente. Ci sono molte teorie che dotano queste particelle di energia di una forza tale da limitare significativamente le possibilità dei pianeti per l'emergere della vita su di loro. Per molti versi, la natura di questi raggi cosmici è ancora un mistero irrisolvibile per i nostri scienziati.

Le particelle cariche subatomiche nello spazio si muovono quasi alla velocità della luce, sono già state registrate più volte sui satelliti, e anche su questi nuclei di elementi chimici, protoni, elettroni, fotoni e neutrini. Inoltre, non è esclusa la presenza di particelle di radiazioni cosmiche - pesanti e superpesanti - nell'attacco. Se fosse possibile individuarli, si risolverebbe tutta una serie di contraddizioni nelle osservazioni cosmologiche e astronomiche.

Atmosfera

Cosa ci protegge dalle radiazioni cosmiche? Solo la nostra atmosfera. I raggi cosmici che minacciano la morte di tutti gli esseri viventi vi si scontrano e generano flussi di altre particelle, innocue, compresi i muoni, parenti molto più pesanti degli elettroni. Un potenziale pericolo esiste ancora, poiché alcune particelle raggiungono la superficie della Terra e penetrano per molte decine di metri nelle sue viscere. Il livello di radiazione che riceve qualsiasi pianeta indica la sua idoneità o inidoneità alla vita. L'alto che i raggi cosmici portano con sé è molto più alto della radiazione della sua stessa stella, perché l'energia dei protoni e dei fotoni, ad esempio, del nostro Sole, è inferiore.

E con una vita alta è impossibile. Sulla Terra, questa dose è controllata dalla forza del campo magnetico del pianeta e dallo spessore dell'atmosfera, che riducono significativamente il pericolo delle radiazioni cosmiche. Ad esempio, potrebbe benissimo esserci vita su Marte, ma l'atmosfera è trascurabile, non esiste un campo magnetico proprio, il che significa che non c'è protezione dai raggi cosmici che permeano l'intero cosmo. Il livello di radiazioni su Marte è enorme. E l'influenza della radiazione cosmica sulla biosfera del pianeta è tale che tutta la vita su di essa muore.

Cos'è più importante?

Siamo fortunati, abbiamo sia lo spessore dell'atmosfera che avvolge la Terra, sia il nostro campo magnetico sufficientemente potente che assorbe le particelle nocive che hanno raggiunto la crosta terrestre. Mi chiedo quale protezione per il pianeta funzioni più attivamente: l'atmosfera o il campo magnetico? I ricercatori stanno sperimentando creando modelli dei pianeti con o senza campo magnetico. E il campo magnetico stesso differisce in questi modelli di pianeti in forza. In precedenza, gli scienziati erano sicuri che fosse la principale protezione contro le radiazioni cosmiche, poiché ne controllano il livello in superficie. Tuttavia, è stato riscontrato che la quantità di esposizione determina in misura maggiore lo spessore dell'atmosfera che ricopre il pianeta.

Se il campo magnetico terrestre viene "disattivato", la dose di radiazioni raddoppierà. Questo è molto, ma anche per noi si rifletterà in modo abbastanza discreto. E se lasci il campo magnetico e rimuovi l'atmosfera a un decimo della sua quantità totale, la dose aumenterà fatalmente - di due ordini di grandezza. Le terribili radiazioni cosmiche uccideranno tutto e tutti sulla Terra. Il nostro Sole è una stella nana gialla, è intorno a loro che i pianeti sono considerati i principali contendenti per l'abitabilità. Queste sono stelle relativamente deboli, ce ne sono molte, circa l'ottanta percento del numero totale di stelle nel nostro Universo.

Spazio ed evoluzione

I teorici hanno calcolato che tali pianeti in orbita attorno a nane gialle, che si trovano in zone abitabili, hanno campi magnetici molto più deboli. Ciò è particolarmente vero per le cosiddette super-Terre, grandi pianeti rocciosi con una massa dieci volte più grande della nostra Terra. Gli astrobiologi erano sicuri che i deboli campi magnetici riducessero significativamente le possibilità di abitabilità. E ora nuove scoperte suggeriscono che questo non è un problema così grande come pensavano le persone. La cosa principale sarebbe l'atmosfera.

Gli scienziati stanno studiando in modo completo l'effetto dell'aumento delle radiazioni sugli organismi viventi esistenti: animali e varie piante. La ricerca relativa alle radiazioni consiste nell'esporli a vari gradi di radiazioni, da piccoli a estremi, e quindi determinare se sopravvivono e come si sentiranno diversamente se sopravvivono. I microrganismi, che sono influenzati da radiazioni gradualmente crescenti, possono mostrarci come è avvenuta l'evoluzione sulla Terra. Furono i raggi cosmici, la loro alta radiazione che una volta fece scendere il futuro uomo dalla palma e iniziò a esplorare lo spazio. E mai più l'umanità tornerà sugli alberi.

Radiazioni spaziali 2017

All'inizio di settembre 2017, il nostro intero pianeta era molto allarmato. Il sole ha improvvisamente espulso tonnellate di materia solare dopo la fusione di due grandi gruppi di macchie scure. E questa espulsione è stata accompagnata da brillamenti di classe X, che hanno costretto il campo magnetico del pianeta a lavorare letteralmente per usura. Seguì una grande tempesta magnetica, che causò malattie in molte persone, oltre a fenomeni naturali eccezionalmente rari e quasi senza precedenti sulla Terra. Ad esempio, potenti immagini dell'aurora boreale sono state registrate vicino a Mosca ea Novosibirsk, che non erano mai state a queste latitudini. Tuttavia, la bellezza di tali fenomeni non ha oscurato le conseguenze di un micidiale brillamento solare che è penetrato nel pianeta con radiazioni cosmiche, che si è rivelato davvero pericoloso.

La sua potenza era vicina al massimo, X-9.3, dove la lettera è la classe (lampo estremamente grande) e il numero è la potenza del flash (su dieci possibili). Insieme a questo rilascio, c'era una minaccia di guasto dei sistemi di comunicazione spaziale e tutte le apparecchiature situate sugli astronauti furono costrette ad attendere questo flusso di terribili radiazioni cosmiche trasportate dai raggi cosmici in uno speciale rifugio. La qualità della comunicazione durante questi due giorni è notevolmente peggiorata sia in Europa che in America, proprio dove era diretto il flusso di particelle cariche dallo spazio. Circa un giorno prima del momento in cui le particelle raggiungevano la superficie della Terra, è stato emesso un avvertimento sulla radiazione cosmica, che ha risuonato in tutti i continenti e in ogni paese.

Il potere del sole

L'energia emessa dal nostro luminare nello spazio circostante è davvero enorme. In pochi minuti, molti miliardi di megatoni volano nello spazio, se conti in equivalente TNT. L'umanità sarà in grado di produrre così tanta energia a ritmi moderni solo in un milione di anni. Solo un quinto di tutta l'energia emessa dal Sole al secondo. E questo è il nostro nano piccolo e non troppo caldo! Se immagini quanta energia distruttiva viene prodotta da altre fonti di radiazioni cosmiche, accanto alle quali il nostro Sole sembrerà un granello di sabbia quasi invisibile, ti girerà la testa. Che benedizione avere un buon campo magnetico e una grande atmosfera che non ci lasciano morire!

Gli esseri umani sono esposti a questo pericolo ogni giorno perché le radiazioni nello spazio non si esauriscono mai. È da lì che arriva la maggior parte della radiazione, dai buchi neri e dagli ammassi di stelle. È in grado di uccidere con un'alta dose di radiazioni e con una dose bassa può trasformarci in mutanti. Tuttavia, dobbiamo anche ricordare che l'evoluzione sulla Terra è avvenuta grazie a tali flussi, le radiazioni hanno cambiato la struttura del DNA nello stato che osserviamo oggi. Se risolvi questa "medicina", cioè se la radiazione emessa dalle stelle supera i livelli consentiti, i processi saranno irreversibili. Dopotutto, se le creature mutano, non torneranno al loro stato originale, qui non c'è effetto contrario. Pertanto, non vedremo mai quegli organismi viventi che erano presenti in una vita appena nata sulla Terra. Qualsiasi organismo sta cercando di adattarsi ai cambiamenti nell'ambiente. O muore o si adatta. Ma non si torna indietro.

ISS e brillamento solare

Quando il Sole ci ha inviato il suo saluto con un flusso di particelle cariche, la ISS stava passando tra la Terra e la stella. I protoni ad alta energia rilasciati durante l'esplosione hanno creato uno sfondo di radiazioni assolutamente indesiderabile all'interno della stazione. Queste particelle perforano assolutamente qualsiasi veicolo spaziale. Tuttavia, questa radiazione ha risparmiato la tecnologia spaziale, poiché l'impatto è stato potente, ma troppo breve per disabilitarlo. Tuttavia, l'equipaggio si è nascosto per tutto questo tempo in un rifugio speciale, perché il corpo umano è molto più vulnerabile della tecnologia moderna. Lo scoppio non è stato uno, sono andati in un'intera serie, ma tutto è iniziato il 4 settembre 2017, per scuotere il cosmo con un'espulsione estrema il 6 settembre. Negli ultimi dodici anni non è stato ancora osservato un flusso più forte sulla Terra. La nuvola di plasma emessa dal Sole ha superato la Terra molto prima del previsto, il che significa che la velocità e la potenza del flusso hanno superato una volta e mezza quella prevista. Di conseguenza, l'impatto sulla Terra è stato molto più forte del previsto. Per dodici ore, la nuvola ha anticipato tutti i calcoli dei nostri scienziati e, di conseguenza, il campo magnetico del pianeta è stato più disturbato.

Il potere della tempesta magnetica si è rivelato essere quattro su cinque possibili, cioè dieci volte più del previsto. In Canada sono state osservate aurore anche alle medie latitudini, come in Russia. La tempesta magnetica di carattere planetario è avvenuta sulla Terra. Puoi immaginare cosa stava succedendo nello spazio! Le radiazioni sono il pericolo più significativo di tutti quelli esistenti lì. La protezione da esso è necessaria immediatamente, non appena il veicolo spaziale lascia l'atmosfera superiore e lascia campi magnetici molto al di sotto. Flussi di particelle cariche e scariche - radiazioni - permeano costantemente lo spazio. Le stesse condizioni ci aspettano su qualsiasi pianeta del sistema solare: non ci sono campo magnetico e atmosfera sui nostri pianeti.

Tipi di radiazioni

Nello spazio, le radiazioni ionizzanti sono considerate le più pericolose. Queste sono radiazioni gamma e raggi X del Sole, queste sono particelle che volano dopo i brillamenti solari cromosferici, questi sono raggi cosmici extragalattici, galattici e solari, vento solare, protoni ed elettroni di cinture di radiazione, particelle alfa e neutroni. Esistono anche radiazioni non ionizzanti: si tratta di radiazioni ultraviolette e infrarosse dal Sole, si tratta di radiazioni elettromagnetiche e luce visibile. Non c'è un grande pericolo in loro. Siamo protetti dall'atmosfera e l'astronauta è protetto dalla tuta spaziale e dalla pelle della nave.

Le radiazioni ionizzanti provocano problemi irreparabili. Questo è un effetto dannoso su tutti i processi vitali che si verificano nel corpo umano. Quando una particella o un fotone ad alta energia passa attraverso una sostanza sul suo percorso, formano una coppia di particelle cariche - uno ione come risultato dell'interazione con questa sostanza. Ciò colpisce anche la materia non vivente e la vita reagisce in modo più violento, poiché l'organizzazione di cellule altamente specializzate richiede un rinnovamento e questo processo, finché l'organismo è vivo, avviene in modo dinamico. E più alto è il livello di sviluppo evolutivo dell'organismo, più irreversibile è il danno da radiazioni.

Protezione dalle radiazioni

Gli scienziati stanno cercando tali fondi in vari campi della scienza moderna, inclusa la farmacologia. Finora nessun farmaco è stato efficace e le persone che sono state esposte alle radiazioni continuano a morire. Gli esperimenti vengono condotti su animali sia sulla terra che nello spazio. L'unica cosa che è diventata chiara è che qualsiasi farmaco dovrebbe essere assunto da una persona prima dell'inizio dell'irradiazione e non dopo.

E dato che tutti questi farmaci sono tossici, possiamo presumere che la lotta contro gli effetti delle radiazioni non abbia ancora portato a una sola vittoria. Anche se gli agenti farmacologici vengono assunti in tempo, forniscono solo protezione contro le radiazioni gamma e i raggi X, ma non proteggono dalle radiazioni ionizzanti di protoni, particelle alfa e neutroni veloci.

Istituzione educativa statale regionale di Tambov

Collegio di istruzione generale con addestramento iniziale al volo

prende il nome da M. M. Raskova

Saggio

"Radiazione Cosmica"

Completato: allievo del plotone 103

Krasnoslobodtsev Alexey

Responsabile: Pelivan V.S.

Tambov 2008

1. Introduzione.

2. Cos'è la radiazione cosmica.

3. Come avviene la radiazione cosmica.

4. L'impatto delle radiazioni cosmiche sull'uomo e sull'ambiente.

5. Mezzi di protezione dalle radiazioni cosmiche.

6. Formazione dell'Universo.

7. Conclusione.

8. Bibliografia.

1. INTRODUZIONE

L'uomo non rimarrà per sempre sulla terra,

ma alla ricerca della luce e dello spazio,

prima timidamente penetrare oltre

atmosfera, per poi conquistare tutto

spazio circostante.

K. Ciolkovskij

Il XXI secolo è il secolo delle nanotecnologie e delle velocità gigantesche. La nostra vita scorre incessantemente e inevitabilmente, e ognuno di noi si sforza di stare al passo con i tempi. Problemi, problemi, ricerca di soluzioni, un enorme flusso di informazioni da tutte le parti ... Come affrontare tutto questo, come trovare il proprio posto nella vita?

Fermiamoci a pensare...

Gli psicologi dicono che una persona può guardare all'infinito tre cose: fuoco, acqua e cielo stellato. In effetti, il cielo ha sempre attratto l'uomo. È incredibilmente bello all'alba e al tramonto, sembra essere infinitamente blu e profondo durante il giorno. E, guardando le nuvole senza peso che passano, guardando i voli degli uccelli, voglio staccarmi dal trambusto quotidiano, alzarmi in cielo e sentire la libertà del volo. E il cielo stellato in una notte buia ... com'è misterioso e inspiegabilmente bello! E come vuoi sollevare il velo del mistero. In tali momenti, ti senti come una piccola particella di uno spazio enorme, spaventoso e tuttavia irresistibilmente affascinante, che si chiama Universo.

Cos'è l'Universo? Come è successo? Cosa nasconde in sé, cosa ha preparato per noi: "ragione universale" e risposte a numerose domande o la morte dell'umanità?

Le domande arrivano in un flusso infinito.

Spazio ... Per una persona comune, sembra inaccessibile. Tuttavia, il suo impatto su una persona è costante. In generale, è stato lo spazio esterno a fornire le condizioni sulla Terra che hanno portato alla nascita della vita a noi familiare, e quindi all'emergere dell'uomo stesso. L'influenza dello spazio è ampiamente sentita anche adesso. Le "particelle dell'universo" ci raggiungono attraverso lo strato protettivo dell'atmosfera e influenzano il benessere di una persona, la sua salute e i processi che avvengono nel suo corpo. Questo è per noi, che viviamo sulla terra, e cosa possiamo dire di coloro che esplorano lo spazio.

Mi interessava la seguente domanda: cos'è la radiazione cosmica e qual è il suo effetto sull'uomo?

Studio in un collegio con addestramento iniziale al volo. Ragazzi che sognano di conquistare il cielo vengono da noi. E hanno già fatto il primo passo verso la realizzazione del loro sogno, uscendo dalle mura di casa e decidendo di venire in questa scuola, dove studiano le basi del volo, la progettazione degli aerei, dove hanno la possibilità ogni giorno di comunicare con persone che hanno ripetutamente preso il volo. E lascia che siano finora solo aerei che non possono superare completamente la gravità terrestre. Ma questo è solo il primo passo. Il destino e il percorso di vita di ogni persona inizia con un piccolo, timido, incerto passo di un bambino. Chissà, forse uno di loro farà il secondo passo, il terzo ... e padroneggerà la navicella spaziale e salirà alle stelle nelle sconfinate distese dell'Universo.

Pertanto, per noi, questa domanda è abbastanza rilevante e interessante.

2. COS'È LA RADIAZIONE COSMICA?

L'esistenza dei raggi cosmici è stata scoperta all'inizio del XX secolo. Nel 1912, il fisico australiano W. Hess, salendo in mongolfiera, notò che la scarica di un elettroscopio ad alta quota avviene molto più velocemente che a livello del mare. È diventato chiaro che la ionizzazione dell'aria, che ha rimosso la scarica dall'elettroscopio, era di origine extraterrestre. Millikan è stato il primo a fare questa ipotesi, ed è stato lui a dare a questo fenomeno il suo nome moderno: radiazione cosmica.

È stato ora stabilito che la radiazione cosmica primaria è costituita da particelle stabili ad alta energia che volano in varie direzioni. L'intensità della radiazione cosmica nella regione del sistema solare è in media di 2-4 particelle per 1 cm 2 per 1 s. Consiste in:

• protoni - 91%
• α-particelle - 6,6%
• nuclei di altri elementi più pesanti - meno dell'1%
• elettroni - 1,5%
• raggi X e raggi gamma di origine cosmica
• radiazione solare.

Le particelle comiche primarie che volano dallo spazio mondiale interagiscono con i nuclei degli atomi negli strati superiori dell'atmosfera e formano i cosiddetti raggi cosmici secondari. L'intensità dei raggi cosmici vicino ai poli magnetici della Terra è circa 1,5 volte maggiore che all'equatore.

Il valore medio dell'energia delle particelle cosmiche è di circa 10 4 MeV e l'energia delle singole particelle è di 10 12 MeV e oltre.

3. COME APPARE LA RADIAZIONE COSMICA?

Secondo i concetti moderni, la principale fonte di radiazioni cosmiche ad alta energia sono le esplosioni di supernova. Il telescopio a raggi X in orbita della NASA ha fornito nuove prove che una quantità significativa di radiazione cosmica che bombarda costantemente la Terra è prodotta da un'onda d'urto che si propaga dopo l'esplosione di una supernova, registrata già nel 1572. Secondo le osservazioni del Chandra X-ray Observatory, i resti della supernova continuano a disperdersi a una velocità di oltre 10 milioni di km/h, producendo due onde d'urto, accompagnate da un massiccio rilascio di raggi X. Inoltre, un'onda

si sposta verso l'esterno, nel gas interstellare, e il secondo...

all'interno, al centro dell'antica stella. Puoi anche

sostengono che una parte significativa dell'energia

L'onda d'urto "interna" va all'accelerazione dei nuclei atomici a velocità vicine alla luce.

Particelle ad alta energia ci arrivano da altre galassie. Possono raggiungere tali energie accelerando nei campi magnetici disomogenei dell'Universo.

Naturalmente anche la stella più vicina a noi, il Sole, è una fonte di radiazione cosmica. Il sole periodicamente (durante i brillamenti) emette raggi cosmici solari, che consistono principalmente di protoni e particelle α a bassa energia.

4. IMPATTO DELLE RADIAZIONI COSMICHE SULL'UOMO

E L'AMBIENTE

I risultati di uno studio condotto dal personale dell'Università Sophia Antipolis di Nizza mostrano che le radiazioni cosmiche hanno svolto un ruolo cruciale nell'emergere della vita biologica sulla Terra. È noto da tempo che gli amminoacidi possono esistere in due forme: mancini e destrorsi. Tuttavia, sulla Terra, solo gli amminoacidi levogiri sono al centro di tutti gli organismi biologici che si sono sviluppati naturalmente. Secondo il personale universitario, la causa andrebbe ricercata nello spazio. La cosiddetta radiazione cosmica polarizzata circolarmente ha distrutto gli amminoacidi destrogiri. La luce polarizzata circolarmente è una forma di radiazione polarizzata dai campi elettromagnetici cosmici. Tale radiazione viene prodotta quando le particelle di polvere interstellare si allineano lungo le linee dei campi magnetici che permeano l'intero spazio circostante. La luce polarizzata circolarmente rappresenta il 17% di tutte le radiazioni cosmiche ovunque nello spazio. A seconda della direzione della polarizzazione, tale luce divide selettivamente uno dei tipi di amminoacidi, il che è confermato dall'esperimento e dai risultati dello studio di due meteoriti.

La radiazione cosmica è una delle fonti di radiazioni ionizzanti sulla Terra.

La radiazione di fondo naturale dovuta alla radiazione cosmica a livello del mare è di 0,32 mSv all'anno (3,4 μR all'ora). La radiazione cosmica costituisce solo 1/6 della dose effettiva annua equivalente ricevuta dalla popolazione. I livelli di radiazione non sono gli stessi per aree diverse. Quindi il Polo Nord e il Polo Sud, più che la zona equatoriale, sono esposti ai raggi cosmici, a causa della presenza di un campo magnetico vicino alla Terra, che devia le particelle cariche. Inoltre, più in alto dalla superficie terrestre, più intensa è la radiazione cosmica. Pertanto, vivendo in regioni montuose e utilizzando costantemente il trasporto aereo, siamo esposti a un ulteriore rischio di esposizione. Le persone che vivono al di sopra dei 2000 m sul livello del mare ricevono una dose equivalente più efficace a causa dei raggi cosmici rispetto a quelle che vivono al livello del mare. Quando si sale da un'altezza di 4000 m (l'altezza massima dell'abitazione umana) a 12000 m (l'altezza massima di un volo di trasporto passeggeri), il livello di esposizione aumenta di 25 volte. E per 7,5 ore di volo su un aereo turboelica convenzionale, la dose di radiazioni ricevuta è di circa 50 μSv. In totale, a causa dell'uso del trasporto aereo, la popolazione della Terra riceve una dose di radiazioni di circa 10.000 man-Sv all'anno, che è una media pro capite nel mondo di circa 1 μSv all'anno, e in Nord America circa 10μSv.

Le radiazioni ionizzanti influiscono negativamente sulla salute umana, interrompono l'attività vitale degli organismi viventi:

Possedendo una grande capacità di penetrazione, distrugge le cellule del corpo che si dividono più intensamente: midollo osseo, tratto digestivo, ecc.

provoca cambiamenti a livello genico, che successivamente porta a mutazioni e al verificarsi di malattie ereditarie.

provoca un'intensa divisione cellulare di neoplasie maligne, che porta alla comparsa di malattie cancerose.

porta a cambiamenti nel sistema nervoso e nel lavoro del cuore.

La funzione sessuale è soppressa.

Provoca disabilità visiva.

Le radiazioni dallo spazio colpiscono anche la vista dei piloti di aerei. Sono stati studiati gli stati visivi di 445 uomini di circa 50 anni, di cui 79 erano piloti di aerei di linea. Le statistiche hanno dimostrato che per i piloti professionisti il ​​​​rischio di sviluppare una cataratta del nucleo del cristallino è tre volte superiore rispetto ai rappresentanti di altre professioni, e ancor di più per gli astronauti.

La radiazione cosmica è uno dei fattori sfavorevoli per il corpo degli astronauti, la cui importanza è in costante aumento con l'aumentare della portata e della durata dei voli. Quando una persona si trova al di fuori dell'atmosfera terrestre, dove il bombardamento dei raggi galattici, così come dei raggi cosmici solari, è molto più forte: circa 5mila ioni possono attraversare il suo corpo in un secondo, il che può distruggere i legami chimici nel corpo e causare una cascata di particelle secondarie. Il pericolo di esposizione alle radiazioni ionizzanti a basse dosi è dovuto all'aumento del rischio di malattie oncologiche ed ereditarie. Il pericolo maggiore dei raggi intergalattici è rappresentato dalle particelle cariche pesanti.

Sulla base della ricerca biomedica e dei livelli stimati di radiazioni esistenti nello spazio, sono state determinate le dosi massime consentite di radiazioni per gli astronauti. Sono 980 rem per piedi, caviglie e mani, 700 rem per la pelle, 200 rem per gli organi ematopoietici e 200 rem per gli occhi. I risultati degli esperimenti hanno mostrato che in condizioni di assenza di peso l'influenza della radiazione è migliorata. Se questi dati saranno confermati, è probabile che il pericolo delle radiazioni cosmiche per l'uomo sia maggiore di quanto inizialmente pensato.

I raggi cosmici sono in grado di influenzare il tempo e il clima della Terra. I meteorologi britannici hanno dimostrato che durante i periodi di massima attività dei raggi cosmici si osserva tempo nuvoloso. Il fatto è che quando le particelle cosmiche irrompono nell'atmosfera, generano ampie "piogge" di particelle cariche e neutre, che possono provocare la crescita di goccioline nelle nuvole e un aumento della nuvolosità.

Secondo una ricerca dell'Institute of Solar-Terrestrial Physics, si sta attualmente osservando un'esplosione anomala di attività solare, le cui cause sono sconosciute. Un brillamento solare è un rilascio di energia paragonabile all'esplosione di diverse migliaia di bombe all'idrogeno. Durante lampi particolarmente forti, la radiazione elettromagnetica, raggiungendo la Terra, modifica il campo magnetico del pianeta, come se lo scuotesse, il che influisce sul benessere delle persone sensibili alle intemperie. Tale, secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità, il 15% della popolazione mondiale. Inoltre, con un'elevata attività solare, la microflora inizia a moltiplicarsi più intensamente e aumenta la predisposizione della persona a molte malattie infettive. Quindi, le epidemie influenzali iniziano 2,3 anni prima della massima attività solare o 2,3 anni dopo - dopo.

Vediamo così che anche una piccola parte della radiazione cosmica che ci raggiunge attraverso l'atmosfera può avere un impatto significativo sul corpo e sulla salute umana, sui processi che avvengono nell'atmosfera. Una delle ipotesi sull'origine della vita sulla Terra suggerisce che le particelle cosmiche svolgono un ruolo significativo nei processi biologici e chimici sul nostro pianeta.

5. MEZZI DI PROTEZIONE CONTRO LE RADIAZIONI COSMICHE

Problemi di penetrazione

uomo nello spazio - una specie di prova

la pietra della maturità della nostra scienza.

Accademico N. Sisakyan.

Nonostante il fatto che la radiazione dell'Universo possa aver portato alla nascita della vita e all'emergere dell'uomo, per l'uomo stesso nella sua forma pura è distruttiva.

Lo spazio vitale di una persona è limitato a molto insignificante

distanze è la Terra e diversi chilometri sopra la sua superficie. E poi - spazio "ostile".

Ma poiché una persona non rinuncia ai tentativi di penetrare nelle distese dell'Universo, ma le padroneggia sempre più intensamente, è diventato necessario creare alcuni mezzi di protezione contro l'influenza negativa del cosmo. Questo è di particolare importanza per gli astronauti.

Contrariamente alla credenza popolare, non è il campo magnetico terrestre a proteggerci dall'attacco dei raggi cosmici, ma uno spesso strato dell'atmosfera, dove c'è un chilogrammo d'aria per ogni cm 2 di superficie. Pertanto, essendo volato nell'atmosfera, un protone cosmico, in media, supera solo 1/14 della sua altezza. Gli astronauti sono privati ​​​​di un tale guscio protettivo.

Come mostrano i calcoli, è impossibile ridurre a zero il rischio di danni da radiazioni durante un volo spaziale. Ma puoi minimizzarlo. E qui la cosa più importante è la protezione passiva del veicolo spaziale, ad es.

Per ridurre il rischio di esposizione alle radiazioni da solare Raggi cosmici, il loro spessore dovrebbe essere di almeno 3-4 cm per le leghe leggere Le materie plastiche potrebbero essere un'alternativa ai metalli. Ad esempio, il polietilene, proprio quello di cui sono fatte le normali borse della spesa, trattiene il 20% in più di raggi cosmici rispetto all'alluminio. Il polietilene rinforzato è 10 volte più resistente dell'alluminio e allo stesso tempo più leggero del "metallo alato".

CON protezione dai raggi cosmici galattici, con energie gigantesche, tutto è molto più complicato. Vengono proposti diversi metodi per proteggere gli astronauti da loro. Puoi creare uno strato di sostanza protettiva attorno alla nave simile all'atmosfera terrestre. Ad esempio, se si utilizza l'acqua, che è comunque necessaria, sarà necessario uno strato di 5 m di spessore, in questo caso la massa del serbatoio d'acqua si avvicinerà a 500 tonnellate, il che è molto. Si può utilizzare anche l'etilene, un solido che non necessita di serbatoi. Ma anche allora, la massa richiesta sarebbe di almeno 400 tonnellate e si può usare idrogeno liquido. Blocca i raggi cosmici 2,5 volte meglio dell'alluminio. È vero, i serbatoi di carburante sarebbero ingombranti e pesanti.

È stato proposto un altro schema per proteggere una persona in orbita, che può essere chiamato circuito magnetico. Una particella carica che si muove attraverso un campo magnetico è soggetta a una forza diretta perpendicolarmente alla direzione del moto (la forza di Lorentz). A seconda della configurazione delle linee di campo, la particella può deviare in quasi tutte le direzioni o entrare in un'orbita circolare, dove ruoterà indefinitamente. Per creare un tale campo sarebbero necessari magneti basati sulla superconduttività. Un tale sistema avrà una massa di 9 tonnellate, è molto più leggero della protezione con una sostanza, ma comunque pesante.

Gli aderenti a un'altra idea propongono di caricare il veicolo spaziale con l'elettricità, se la tensione del rivestimento esterno è 2 10 9 V, allora la nave sarà in grado di riflettere tutti i protoni dei raggi cosmici con energie fino a 2 GeV. Ma il campo elettrico in questo caso si estenderà a una distanza di decine di migliaia di chilometri e il veicolo spaziale attirerà gli elettroni da questo enorme volume verso se stesso. Si schianteranno contro la pelle con un'energia di 2 GeV e si comporteranno allo stesso modo dei raggi cosmici.

I "vestiti" per le passeggiate nello spazio degli astronauti al di fuori del veicolo spaziale dovrebbero essere un intero sistema di salvataggio:

deve creare l'atmosfera necessaria per respirare e mantenere la pressione;

deve garantire la rimozione del calore generato dal corpo umano;

Dovrebbe proteggere dal surriscaldamento se una persona si trova sul lato soleggiato e dal raffreddamento se all'ombra; la differenza tra loro è superiore a 100 0 С;

Proteggere dalla radiazione solare accecante;

Proteggi dalla materia meteorica

deve essere libero di muoversi.

Lo sviluppo della tuta spaziale iniziò nel 1959. Esistono diverse modifiche alle tute spaziali, cambiano e migliorano costantemente, principalmente attraverso l'uso di nuovi materiali più avanzati.

Una tuta spaziale è un dispositivo complesso e costoso, e questo è facile da capire se si guardano i requisiti, ad esempio, per la tuta degli astronauti della navicella Apollo. Questa tuta deve fornire protezione all'astronauta dai seguenti fattori:

La struttura di una tuta semirigida (per lo spazio)

La prima tuta spaziale utilizzata da A. Leonov era rigida, inflessibile, del peso di circa 100 kg, ma i suoi contemporanei la consideravano un vero miracolo della tecnologia e "una macchina più complicata di un'auto".

Pertanto, tutte le proposte per proteggere gli astronauti dai raggi cosmici non sono affidabili.

6. FORMAZIONE DELL'UNIVERSO

Ad essere onesti, non vogliamo solo sapere

come è organizzato, ma anche, se possibile, per raggiungere l'obiettivo

utopico e audace in apparenza - per capire perché

la natura è proprio questo. Questo è ciò

Elemento prometeico della creatività scientifica.

R.Einstein.

Quindi, la radiazione cosmica ci viene dalle sconfinate distese dell'Universo. Ma come si è formato l'universo stesso?

È Einstein che possiede il teorema, sulla base del quale sono state avanzate le ipotesi del suo verificarsi. Ci sono diverse ipotesi per la formazione dell'universo. Nella cosmologia moderna, due sono le più popolari: la teoria del Big Bang e la teoria inflazionistica.

I moderni modelli dell'Universo si basano sulla teoria della relatività generale di A. Einstein. L'equazione della gravitazione di Einstein non ha una, ma molte soluzioni, che è la ragione dell'esistenza di molti modelli cosmologici.

Il primo modello fu sviluppato da A. Einstein nel 1917. Ha rifiutato i postulati di Newton sull'assolutezza e l'infinità dello spazio e del tempo. Secondo questo modello, lo spazio mondiale è omogeneo e isotropo, la materia in esso è uniformemente distribuita, l'attrazione gravitazionale delle masse è compensata dalla repulsione cosmologica universale. Il tempo di esistenza dell'Universo è infinito e lo spazio è infinito, ma finito. L'universo nel modello cosmologico di Einstein è stazionario, infinito nel tempo e illimitato nello spazio.

Nel 1922, il matematico e geofisico russo A.A. Friedman rifiutò il postulato della stazionarietà e ottenne una soluzione all'equazione di Einstein che descriveva l'Universo con lo spazio "in espansione". Nel 1927, l'abate e scienziato belga J. Lemaitre, sulla base di osservazioni astronomiche, introdusse il concetto l'inizio dell'universo come stato superdenso e la nascita dell'universo come il Big Bang. Nel 1929, l'astronomo americano E. P. Hubble scoprì che tutte le galassie si stanno allontanando da noi e con una velocità che aumenta in proporzione alla distanza: il sistema delle galassie si sta espandendo. L'espansione dell'universo è considerata un fatto scientificamente stabilito. Secondo i calcoli di J. Lemaitre, il raggio dell'Universo nel suo stato originale era di 10-12 cm, che

di dimensioni simili al raggio dell'elettrone e al suo

la densità era di 1096 g/cm 3 . Da

lo stato originario dell'universo ha cominciato ad espandersi a seguito del big bang. G. A. Gamov, uno studente di A. A. Fridman, lo ha suggerito la temperatura della materia dopo l'esplosione era alta e diminuì con l'espansione dell'universo. I suoi calcoli hanno mostrato che l'Universo nella sua evoluzione attraversa determinate fasi, durante le quali avviene la formazione di elementi e strutture chimiche.

L'era degli adroni(particelle pesanti che entrano in interazioni forti). La durata dell'era è 0,0001 s, la temperatura è 10 12 gradi Kelvin, la densità è 10 14 g/cm 3 . Alla fine di un'era avviene l'annichilazione di particelle e antiparticelle, ma rimane un certo numero di protoni, iperoni e mesoni.

L'era dei leptoni(particelle di luce che entrano in interazione elettromagnetica). La durata dell'era è di 10 s, la temperatura è di 10 10 gradi Kelvin, la densità è di 10 4 g/cm 3 . Il ruolo principale è svolto dalle particelle di luce che prendono parte alle reazioni tra protoni e neutroni.

Era dei fotoni. Durata 1 milione di anni. La maggior parte della massa - l'energia dell'universo - ricade sui fotoni. Entro la fine dell'era, la temperatura scende da 10 10 a 3000 gradi Kelvin, la densità - da 10 4 g / cm 3 a 1021 g / cm 3. Il ruolo principale è svolto dalla radiazione, che alla fine dell'era è separata dalla materia.

epoca stellare arriva 1 milione di anni dopo la nascita dell'Universo. Nell'era stellare inizia il processo di formazione di protostelle e protogalassie.

Quindi si dispiega un'immagine grandiosa della formazione della struttura della Metagalassia.

Un'altra ipotesi è il modello inflazionario dell'Universo, che considera la creazione dell'Universo. L'idea di creazione è legata alla cosmologia quantistica. Questo modello descrive l'evoluzione dell'Universo, a partire dal momento 10 -45 s dopo l'inizio dell'espansione.

Secondo questa ipotesi, l'evoluzione cosmica nell'Universo primordiale passa attraverso una serie di stadi. Inizio dell'Universo definito dai fisici teorici come stato di supergravità quantistica con un raggio dell'universo di 10 -50 cm(per confronto: la dimensione di un atomo è definita come 10 -8 cm e la dimensione del nucleo atomico è 10-13 cm). I principali eventi nell'Universo primordiale si sono svolti in un intervallo di tempo trascurabile da 10-45 s a 10-30 s.

fase di inflazione. Come risultato del salto quantico, l'Universo è passato in uno stato di vuoto eccitato e in assenza di materia e radiazioni in esso, intensamente ampliato in modo esponenziale. Durante questo periodo, è stato creato lo spazio e il tempo stesso dell'Universo. Durante il periodo della fase inflazionistica della durata di 10 -34 s, l'Universo è passato da dimensioni quantiche inimmaginabilmente piccole (10 -33) a dimensioni inimmaginabilmente grandi (10 1000000) cm, che è di molti ordini di grandezza maggiore della dimensione dell'Universo osservabile - 10 28 cm non c'era materia, nessuna radiazione.

Transizione dallo stadio inflazionario a quello fotonico. Lo stato di falso vuoto si disintegrò, l'energia sprigionata andò alla nascita di particelle pesanti e antiparticelle, che, dopo l'annichilazione, diedero un potente lampo di radiazione (luce) che illuminò il cosmo.

Lo stadio di separazione della materia dalla radiazione: la sostanza rimanente dopo l'annichilazione è diventata trasparente alla radiazione, il contatto tra la sostanza e la radiazione è scomparso. La radiazione separata dalla materia costituisce il moderno sfondo della reliquia- questo è un fenomeno residuo dalla radiazione iniziale sorta dopo l'esplosione al momento dell'inizio della formazione dell'Universo. Successivamente, lo sviluppo dell'Universo è andato nella direzione dallo stato omogeneo più semplice alla creazione di strutture sempre più complesse: atomi (originariamente atomi di idrogeno), galassie, stelle, pianeti, sintesi di elementi pesanti all'interno delle stelle , compresi quelli necessari per la creazione della vita, all'emergere della vita e come corona della creazione - l'uomo.

La differenza tra le fasi dell'evoluzione dell'Universo nel modello inflazionistico e nel modello del Big Bang riguarda solo la fase iniziale dell'ordine di 10 -30 s, quindi non ci sono differenze fondamentali tra questi modelli. Differenze nella spiegazione dei meccanismi dell'evoluzione cosmica associati a mentalità .

Il primo era il problema dell'inizio e della fine dell'esistenza dell'universo, il cui riconoscimento contraddiceva le affermazioni materialistiche sull'eternità, l'indistruttibilità e l'indistruttibilità, ecc. del tempo e dello spazio.

Nel 1965, i fisici teorici americani Penrose e S. Hawking dimostrarono un teorema secondo il quale in qualsiasi modello dell'Universo con espansione deve esserci una singolarità: un'interruzione delle linee temporali nel passato, che può essere intesa come l'inizio del tempo . Lo stesso vale per la situazione in cui l'espansione si trasforma in contrazione - allora ci sarà un'interruzione nelle linee del tempo in futuro - la fine del tempo. Inoltre, il punto di inizio della compressione è interpretato come la fine dei tempi: il Great Sink, dove scorrono non solo le galassie, ma anche gli "eventi" dell'intero passato dell'Universo.

Il secondo problema è legato alla creazione del mondo dal nulla. AA Fridman deriva matematicamente il momento dell'inizio dell'espansione dello spazio con volume zero, e nel suo popolare libro "Il mondo come spazio e tempo", pubblicato nel 1923, parla della possibilità di "creare il mondo dal nulla". Un tentativo di risolvere il problema dell'emergere di tutto dal nulla è stato fatto negli anni '80 dal fisico americano A. Gut e dal fisico sovietico A. Linde. L'energia dell'Universo, che è conservata, è stata divisa in parti gravitazionali e non gravitazionali, che hanno segni diversi. E poi l'energia totale dell'Universo sarà uguale a zero.

La più grande difficoltà per gli scienziati sorge nello spiegare le cause dell'evoluzione cosmica. Ci sono due concetti principali che spiegano l'evoluzione dell'Universo: il concetto di autorganizzazione e il concetto di creazionismo.

Per il concetto di auto-organizzazione, l'Universo materiale è l'unica realtà, e non esiste altra realtà oltre ad essa. In questo caso, l'evoluzione è descritta come segue: c'è un ordinamento spontaneo dei sistemi nella direzione di diventare strutture sempre più complesse. Il caos dinamico genera ordine. Non esiste un obiettivo dell'evoluzione cosmica.

Nell'ambito del concetto di creazionismo, cioè creazione, l'evoluzione dell'Universo è associata all'attuazione di un programma determinato da una realtà di ordine superiore rispetto al mondo materiale. I fautori del creazionismo richiamano l'attenzione sull'esistenza di uno sviluppo diretto da sistemi semplici a quelli più complessi e ad alta intensità di informazioni, durante i quali sono state create le condizioni per l'emergere della vita e dell'uomo. L'esistenza dell'Universo in cui viviamo dipende dai valori numerici delle costanti fisiche fondamentali: la costante di Planck, la costante gravitazionale, ecc. I valori numerici di queste costanti determinano le caratteristiche principali dell'Universo, le dimensioni di atomi, pianeti, stelle, la densità della materia e la durata dell'Universo. Da ciò si conclude che la struttura fisica dell'Universo è programmata e diretta verso l'emergere della vita. L'obiettivo finale dell'evoluzione cosmica è l'apparizione dell'uomo nell'Universo secondo le intenzioni del Creatore.

Un altro problema irrisolto è il destino futuro dell'universo. Continuerà ad espandersi indefinitamente o questo processo si invertirà dopo qualche tempo e inizierà la fase di contrazione? La scelta tra questi scenari può essere fatta se ci sono dati sulla massa totale della materia nell'Universo (o sulla sua densità media), che sono ancora insufficienti.

Se la densità di energia nell'universo è bassa, allora si espanderà per sempre e gradualmente si raffredderà. Se la densità di energia è maggiore di un certo valore critico, la fase di espansione sarà sostituita dalla fase di compressione. L'universo si ridurrà di dimensioni e si riscalderà.

Il modello inflazionistico prevedeva che la densità energetica dovesse essere critica. Tuttavia, le osservazioni astrofisiche precedenti al 1998 indicavano che la densità di energia era circa il 30% di quella critica. Ma le scoperte degli ultimi decenni hanno permesso di “trovare” l'energia mancante. È stato dimostrato che il vuoto ha energia positiva (chiamata energia oscura) ed è uniformemente distribuito nello spazio (dimostrando ancora una volta che non ci sono particelle "invisibili" nel vuoto).

Oggi ci sono molte più opzioni per rispondere alla domanda sul futuro dell'Universo e dipendono in modo significativo da quale teoria che spiega l'energia nascosta è corretta. Ma si può dire inequivocabilmente che i nostri discendenti vedranno il mondo che ci circonda in un modo completamente diverso da noi.

Ci sono sospetti molto ragionevoli che oltre agli oggetti che vediamo nell'Universo, ce ne siano anche di più nascosti, ma anche dotati di massa, e questa "massa oscura" può essere 10 o più volte maggiore di quella visibile.

In breve, le caratteristiche dell'Universo possono essere rappresentate come segue.

Breve biografia dell'universo

Età: 13,7 miliardi di anni

La dimensione della parte osservabile dell'Universo:

13,7 miliardi di anni luce, circa 1028 cm

Densità media della materia: 10-29 g/cm 3

Peso: oltre 10 50 tonnellate

Peso alla nascita:

secondo la teoria del Big Bang - infinito

secondo la teoria inflazionistica - meno di un milligrammo

Temperatura dell'Universo:

al momento dell'esplosione - 10 27 K

moderno - 2,7 K

7. CONCLUSIONE

Raccogliendo informazioni sulla radiazione cosmica e sul suo impatto sull'ambiente, mi sono convinto che tutto nel mondo è interconnesso, tutto scorre e cambia, e sentiamo costantemente gli echi del lontano passato, a partire dal momento in cui si è formato l'Universo.

Le particelle che ci hanno raggiunto da altre galassie portano informazioni su mondi lontani. Questi "alieni spaziali" sono in grado di avere un notevole impatto sulla natura e sui processi biologici del nostro pianeta.

Nello spazio tutto è diverso: terra e cielo, tramonti e albe, temperatura e pressione, velocità e distanze. Gran parte di esso ci sembra incomprensibile.

Lo spazio non è ancora nostro amico. Si oppone all'uomo come forza aliena e ostile, e ogni cosmonauta, entrando in orbita, deve essere pronto a combatterlo. È molto difficile e non sempre una persona ne esce vincitrice. Ma più è costosa la vittoria, più è preziosa.

L'influenza dello spazio esterno è piuttosto difficile da valutare, da un lato ha portato all'emergere della vita e, in definitiva, ha creato l'uomo stesso, dall'altro siamo costretti a difenderci da esso. In questo caso, ovviamente, è necessario trovare un compromesso e cercare di non distruggere il fragile equilibrio che esiste in questo momento.

Yuri Gagarin, vedendo la Terra per la prima volta dallo spazio, ha esclamato: "Quanto è piccola!" Dobbiamo ricordare queste parole e proteggere il nostro pianeta con tutte le nostre forze. Dopotutto, anche nello spazio possiamo arrivare solo dalla Terra.

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