Kto nesníval o lete do vesmíru, aj keď vie, čo je kozmické žiarenie? Letieť aspoň na obežnú dráhu Zeme alebo na Mesiac, alebo ešte lepšie - ďalej, do nejakého Orionu. V skutočnosti je ľudské telo veľmi málo prispôsobené takémuto cestovaniu. Aj pri lete na obežnú dráhu čelia astronauti mnohým nebezpečenstvám, ktoré ohrozujú ich zdravie a niekedy aj život. Všetci sledovali kultový televízny seriál Star Trek. Jedna z úžasných postáv tam veľmi presne opísala taký jav, akým je kozmické žiarenie. „Toto sú nebezpečenstvá a choroby v tme a tichu,“povedal Leonard McCoy, alias Bones, alias Bonesaw. Je veľmi ťažké byť presnejší. Kozmické žiarenie na ceste človeka unaví, zoslabne, bude chorý, trpí depresiou.
Pocity počas letu
Ľudské telo nie je prispôsobené životu vo vzduchoprázdne, pretože evolúcia takéto schopnosti do svojho arzenálu nezahrnula. O tomboli napísané knihy, túto problematiku podrobne študuje medicína, po celom svete vznikli centrá, ktoré študujú problémy medicíny vo vesmíre, v extrémnych podmienkach, vo vysokých nadmorských výškach. Samozrejme, vtipné je sledovať usmievajúceho sa astronauta na obrazovke, okolo ktorej sa vo vzduchu vznášajú rôzne predmety. V skutočnosti je jeho expedícia oveľa vážnejšia a plná následkov, než si priemerný obyvateľ Zeme predstavuje, a nie je to len kozmické žiarenie, ktoré tu spôsobuje problémy.
Na žiadosť novinárov, astronautov, inžinierov, vedcov, ktorí zažili všetko, čo sa deje s človekom vo vesmíre, hovorili o slede rôznych nových vnemov v umelo vytvorenom, telu cudzom prostredí. Doslova desať sekúnd po začiatku letu stráca nepripravený človek vedomie, pretože zrýchlenie kozmickej lode sa zvyšuje, čím sa oddeľuje od štartovacieho komplexu. Človek ešte nevníma kozmické lúče tak silno ako vo vesmíre - žiarenie je pohlcované atmosférou našej planéty.
Hlavné problémy
Preťažení je však tiež dosť: človek sa stane štyrikrát ťažším, než je jeho vlastná hmotnosť, je doslova vtlačený do kresla, dokonca je ťažké pohnúť rukou. Každý videl tieto špeciálne kreslá napríklad v kozmickej lodi Sojuz. Nie každý však pochopil, prečo mal astronaut taký zvláštny postoj. Je to však potrebné, pretože preťaženie posiela takmer všetku krv v tele dole do nôh a mozog zostáva bez prekrvenia, a preto dochádza k mdlobám. Ale vynájdený vV Sovietskom zväze stolička pomáha vyhnúť sa aspoň týmto problémom: pozícia so zdvihnutými nohami dodáva krvi kyslík do všetkých častí mozgu.
Desať minút po začiatku letu človek stratí bez gravitácie takmer zmysel pre rovnováhu, orientáciu a koordináciu v priestore, človek nemusí ani sledovať pohybujúce sa objekty. Má nevoľnosť a zvracia. To isté môže spôsobiť kozmické žiarenie - žiarenie je tu už oveľa silnejšie a ak dôjde k výronu plazmy na Slnku, ohrozenie života astronautov na obežnej dráhe je skutočné, dokonca aj pasažieri lietadiel môžu trpieť pri lete vo veľkej výške. Vyskytujú sa zmeny videnia, edém a zmeny na sietnici, očná guľa je deformovaná. Človek sa stáva slabým a neschopným vykonávať úlohy, ktoré sú pred ním.
Hádanky
Ľudia však z času na čas pociťujú aj na Zemi vysoké kozmické žiarenie, na to nemusia vôbec surfovať po kozmických priestranstvách. Naša planéta je neustále bombardovaná lúčmi kozmického pôvodu a vedci naznačujú, že naša atmosféra nie vždy poskytuje dostatočnú ochranu. Existuje mnoho teórií, ktoré dodávajú týmto energetickým časticiam takú silu, že výrazne obmedzuje šance planét na vznik života na nich. V mnohých ohľadoch je povaha tohto kozmického žiarenia pre našich vedcov stále nevyriešiteľnou záhadou.
Subatomické nabité častice sa vo vesmíre pohybujú takmer rýchlosťou svetla, už boli opakovane zaregistrované na satelitoch a dokonca aj nabalóny. Ide o jadrá chemických prvkov, protónov, elektrónov, fotónov a neutrín. Taktiež nie je vylúčená prítomnosť častíc temnej hmoty – ťažkých a superťažkých – pri útoku kozmického žiarenia. Ak by ich bolo možné odhaliť, vyriešilo by sa množstvo rozporov v kozmologických a astronomických pozorovaniach.
Atmosféra
Čo nás chráni pred kozmickým žiarením? Iba naša atmosféra. Kozmické lúče, ktoré ohrozujú smrť všetkého živého, sa v ňom zrážajú a vytvárajú prúdy iných častíc - neškodných, vrátane miónov, oveľa ťažších príbuzných elektrónov. Potenciálne nebezpečenstvo stále existuje, keďže niektoré častice sa dostanú na povrch Zeme a preniknú mnoho desiatok metrov do jej útrob. Úroveň radiácie, ktorú ktorákoľvek planéta dostane, naznačuje jej vhodnosť alebo nevhodnosť pre život. Vysoké kozmické žiarenie, ktoré so sebou kozmické žiarenie prenáša, ďaleko prevyšuje žiarenie našej vlastnej hviezdy, pretože energia protónov a fotónov, napríklad nášho Slnka, je nižšia.
A s vysokou dávkou žiarenia je život nemožný. Na Zemi je táto dávka riadená silou magnetického poľa planéty a hrúbkou atmosféry, ktoré výrazne znižujú nebezpečenstvo kozmického žiarenia. Napríklad na Marse by mohol byť život, ale atmosféra je tam zanedbateľná, neexistuje žiadne vlastné magnetické pole, čo znamená, že neexistuje žiadna ochrana pred kozmickým žiarením, ktoré preniká celým vesmírom. Úroveň radiácie na Marse je obrovská. A účinok kozmického žiarenia na biosféru planéty je taký, že všetok život na nej zahynie.
Čo je dôležitejšie?
Máme šťastie, máme tak hrúbku atmosféry, ktorá obklopuje Zem, aj vlastné dostatočne silné magnetické pole, ktoré pohlcuje škodlivé častice, ktoré sa dostali do zemskej kôry. Zaujímalo by ma, koho ochrana planéty funguje aktívnejšie - atmosféra alebo magnetické pole? Výskumníci experimentujú vytváraním modelov planét s magnetickým poľom alebo bez neho. A samotné magnetické pole sa v týchto modeloch planét líši v sile. Predtým si vedci boli istí, že ide o hlavnú ochranu pred kozmickým žiarením, pretože kontrolujú jeho hladinu na povrchu. Zistilo sa však, že množstvo expozície vo väčšej miere určuje hrúbku atmosféry, ktorá pokrýva planétu.
Ak sa magnetické pole na Zemi „vypne“, dávka žiarenia sa iba zdvojnásobí. To je veľa, ale aj u nás sa to prejaví celkom nenápadne. A ak opustíte magnetické pole a odoberiete atmosféru na desatinu jej celkového množstva, potom sa dávka fatálne zvýši – o dva rády. Príšerné kozmické žiarenie zabije všetko a všetkých na Zemi. Naše Slnko je žltý trpaslík, planéty sú okolo nich považované za hlavných uchádzačov o obývateľnosť. Sú to relatívne slabé hviezdy, je ich veľa, asi osemdesiat percent z celkového počtu hviezd v našom vesmíre.
Priestor a evolúcia
Teoretici vypočítali, že takéto planéty na obežných dráhach žltých trpaslíkov, ktoré sú v zónach vhodných pre život, majú oveľa slabšie magnetické polia. To platí najmä o takzvaných super-Zemách -veľké kamenné planéty desaťnásobok hmotnosti našej Zeme. Astrobiológovia si boli istí, že slabé magnetické polia výrazne znižujú šance na obývanie. A teraz nové objavy naznačujú, že to nie je taký veľký problém, ako si ľudia mysleli. Hlavná vec by bola atmosféra.
Vedci komplexne študujú vplyv zvyšujúceho sa žiarenia na existujúce živé organizmy – zvieratá, ako aj na rôzne rastliny. Výskum súvisiaci s radiáciou pozostáva z ich vystavenia rôznym stupňom žiarenia, od malých po extrémne, a potom sa určí, či prežijú a ako inak sa budú cítiť, ak prežijú. Mikroorganizmy, na ktoré pôsobí postupne sa zvyšujúce žiarenie, nám môžu ukázať, ako prebiehal vývoj na Zemi. Boli to kozmické lúče, ich vysoká radiácia, ktorá kedysi prinútila budúceho človeka zísť z palmy a začať skúmať vesmír. A ľudstvo sa už nikdy nevráti na stromy.
Vesmírne žiarenie 2017
Začiatkom septembra 2017 bola celá naša planéta veľmi znepokojená. Slnko po zlúčení dvoch veľkých skupín tmavých škvŕn náhle vyvrhlo tony slnečnej hmoty. A toto vyvrhnutie sprevádzali erupcie triedy X, ktoré prinútili magnetické pole planéty pracovať doslova na opotrebenie. Nasledovala veľká magnetická búrka, ktorá spôsobila ochorenie mnohých ľudí, ako aj mimoriadne zriedkavé, takmer bezprecedentné prírodné javy na Zemi. Napríklad silné snímky polárnych svetiel boli zaznamenané pri Moskve av Novosibirsku, ktoré v týchto zemepisných šírkach nikdy neboli. Krása takýchto javov však nezakryla následky smrteľnej slnečnej erupcie, ktorá prenikla na planétu kozmickým žiarením, čo sa ukázalo ako skutočne nebezpečné.
Jeho sila bola blízko maxima, X-9, 3, kde písmeno je trieda (extrémne veľký záblesk) a číslo je sila záblesku (z desiatich možných). Spolu s týmto vymrštením hrozilo zlyhanie vesmírnych komunikačných systémov a všetkých zariadení umiestnených na orbitálnej stanici. Astronauti boli nútení prečkať tento prúd hrozného kozmického žiarenia prenášaného kozmickými lúčmi v špeciálnom kryte. Kvalita komunikácie sa počas týchto dvoch dní výrazne zhoršila ako v Európe, tak aj v Amerike, presne tam, kam smeroval tok nabitých častíc z vesmíru. Asi deň pred okamihom, keď častice dosiahli povrch Zeme, bolo vydané varovanie pred kozmickým žiarením, ktoré znelo na každom kontinente a v každej krajine.
Sila slnka
Energia vyžarovaná naším svietidlom do okolitého vesmíru je skutočne obrovská. V priebehu niekoľkých minút vyletí do vesmíru mnoho miliárd megaton, ak to počítate v ekvivalente TNT. Ľudstvo bude schopné vyrobiť toľko energie modernými rýchlosťami až za milión rokov. Iba pätina všetkej energie vyžarovanej Slnkom za sekundu. A toto je náš malý a nie príliš horúci trpaslík! Keď si len predstavíte, koľko deštruktívnej energie vyprodukujú iné zdroje kozmického žiarenia, vedľa ktorých bude naše Slnko pôsobiť ako takmer neviditeľné zrnko piesku, zatočí sa vám hlava. Aké požehnanie, že máme dobré magnetické pole a skvelú atmosféru, ktorá nás nenechá zomrieť!
Ľudia sú vystavení tomuto druhu nebezpečenstva každý deň, pretože rádioaktívne žiarenie vo vesmíre nikdy nevysychá. Práve odtiaľ k nám prichádza najviac žiarenia – z čiernych dier a z hviezdokôp. Je schopný zabíjať pri vysokej dávke žiarenia a pri nízkej z nás môže urobiť mutantov. Musíme však pamätať aj na to, že evolúcia na Zemi nastala vďaka takýmto tokom, žiarenie zmenilo štruktúru DNA do stavu, ktorý pozorujeme dnes. Ak tento „liek“vytriedite, to znamená, ak žiarenie vyžarované hviezdami prekročí prípustné úrovne, procesy budú nezvratné. Koniec koncov, ak stvorenia zmutujú, nevrátia sa do pôvodného stavu, tu neexistuje spätný efekt. Preto nikdy neuvidíme tie živé organizmy, ktoré boli prítomné v novorodeneckom živote na Zemi. Každý organizmus sa snaží prispôsobiť zmenám prostredia. Buď zomrie, alebo sa prispôsobí. Ale niet cesty späť.
ISS a slnečná erupcia
Keď nám Slnko poslalo svoj pozdrav s prúdom nabitých častíc, ISS práve prechádzala medzi Zemou a hviezdou. Vysokoenergetické protóny uvoľnené pri výbuchu vytvorili v rámci stanice absolútne nežiaduce radiačné pozadie. Tieto častice prenikajú cez absolútne akúkoľvek kozmickú loď. Vesmírna technológia však bola týmto žiarením ušetrená, pretože náraz bol silný, ale príliš krátky na to, aby ho zneškodnil. Avšakposádka sa celý ten čas skrývala v špeciálnom úkryte, pretože ľudské telo je oveľa zraniteľnejšie ako moderné technológie. Ohnisko nebolo jedno, išli v celej sérii, ale všetko to začalo 4. septembra 2017, aby 6. septembra otriaslo kozmom extrémnym vyvrhnutím. Za posledných dvanásť rokov ešte nebolo pozorované silnejšie prúdenie na Zemi. Oblak plazmy, ktorý Slnko vyvrhlo, predbehol Zem oveľa skôr, ako sa plánovalo, čo znamená, že rýchlosť a sila prúdu prekročili očakávaný jeden a pol krát. V dôsledku toho bol dopad na Zem oveľa silnejší, ako sa očakávalo. Dvanásť hodín bol oblak pred všetkými výpočtami našich vedcov, a preto bolo magnetické pole planéty viac narušené.
Sila magnetickej búrky sa ukázala byť 4 z 5 možných, teda desaťkrát väčšia, ako sa očakávalo. V Kanade boli polárne žiary pozorované aj v stredných zemepisných šírkach, ako napríklad v Rusku. Na Zemi sa odohrala magnetická búrka planetárneho charakteru. Viete si predstaviť, čo sa dialo vo vesmíre! Žiarenie predstavuje najväčšie nebezpečenstvo zo všetkých, ktoré tam existujú. Ochrana pred ním je potrebná okamžite, akonáhle kozmická loď opustí hornú atmosféru a opustí magnetické polia hlboko pod ňou. Prúdy nenabitých a nabitých častíc – žiarenia – neustále prenikajú priestorom. Rovnaké podmienky nás čakajú na akejkoľvek planéte slnečnej sústavy: na našich planétach nie je žiadne magnetické pole a atmosféra.
Typy žiarenia
Vo vesmíre je ionizujúce žiarenie považované za najnebezpečnejšie. Ide o gama žiarenie a röntgenové lúče Slnka, to sú častice letiace po ňomchromosférické slnečné erupcie, to sú extragalaktické, galaktické a slnečné kozmické žiarenie, slnečný vietor, protóny a elektróny radiačných pásov, častice alfa a neutróny. Existuje aj neionizujúce žiarenie - ide o ultrafialové a infračervené žiarenie zo Slnka, ide o elektromagnetické žiarenie a viditeľné svetlo. Žiadne veľké nebezpečenstvo v nich nehrozí. Chráni nás atmosféra a astronaut je chránený skafandrom a kožou lode.
Ionizujúce žiarenie spôsobuje nenapraviteľné problémy. Toto je škodlivý účinok na všetky životné procesy, ktoré sa vyskytujú v ľudskom tele. Pri prechode vysokoenergetickej častice alebo fotónu látkou na svojej ceste vytvoria v dôsledku interakcie s touto látkou pár nabitých častíc - ión. To postihuje aj neživou hmotu a živé veci reagujú najbúrlivejšie, pretože organizácia vysoko špecializovaných buniek si vyžaduje obnovu a tento proces, pokiaľ je organizmus nažive, prebieha dynamicky. A čím vyššia je úroveň evolučného vývoja organizmu, tým je radiačné poškodenie nezvratnejšie.
Ochrana pred žiarením
Vedci hľadajú takéto prostriedky v rôznych oblastiach modernej vedy vrátane farmakológie. Doteraz nebol účinný žiadny liek a ľudia, ktorí boli vystavení žiareniu, naďalej zomierajú. Experimenty sa vykonávajú na zvieratách na Zemi aj vo vesmíre. Jediná vec, ktorá sa vyjasnila, je, že každý liek by mal človek užiť pred začiatkom expozície, a nie po ňom.
A vzhľadom na to všetky takéto drogytoxické, potom môžeme predpokladať, že boj s následkami žiarenia zatiaľ neviedol k jedinému víťazstvu. Aj keď sú farmakologické látky užité včas, poskytujú len ochranu pred gama žiarením a röntgenovým žiarením, ale nechránia pred ionizujúcim žiarením protónov, alfa častíc a rýchlych neutrónov.
