Raggi cosmici e radiazione. Riassunto: “La radiazione cosmica

Il filosofo russo N.F. Fedorov (1828 - 1903) fu il primo a dichiarare che le persone affrontano il percorso verso l'esplorazione dello spazio come un percorso strategico per lo sviluppo dell'umanità. Ha attirato l'attenzione sul fatto che solo un'area così vasta 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 la ricerca e lo sviluppo dello spazio, compreso lo spazio profondo, può ridurre radicalmente pericolo militare nel mondo. Affinché ciò possa accadere nella pratica, deve innanzitutto accadere nella mente delle persone che prendono le decisioni globali. ...

Sulla strada per l'esplorazione dello spazio sorgono problemi varie difficoltà. L'ostacolo principale che presumibilmente viene alla ribalta è il problema delle radiazioni, ecco un elenco delle pubblicazioni a riguardo:

29/01/2004, quotidiano “Trud”, “Irradiazione in orbita”;
("Ed ecco le tristi statistiche. Dei nostri 98 cosmonauti che hanno volato, diciotto non sono più in vita, cioè un quinto. Di questi, quattro morirono 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 di volo del rover Curiosity su Marte, la dose di radiazioni è stata superiore a 1 Sv, ovvero in media più di 4 mSv/giorno.

3. Quando gli astronauti volano intorno alla Terra, la dose di radiazioni varia 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, compresi gli effetti delle radiazioni sul corpo umano.
Per collegare la malattia di un astronauta all’esposizione alle radiazioni spaziali, è necessario confrontare l’incidenza degli astronauti che hanno volato nello spazio con l’incidenza degli astronauti del gruppo di controllo che non erano stati nello spazio.

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

	Nella banca dati spazio enciclopedie, Umano	Loro vivono Umano	Morto per tutti i motivi Umano	Morto dal cancro, Umano
Abbiamo volato nello spazio	116 , di loro 28 - con tempo di volo fino a 15 giorni, 45 - con tempo di volo da 16 a 200 giorni, 43 - con 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 tempo di volo di 1-2 giorni, 3 - con tempo di volo 16-81 giorni 1 - con 269 giorni di volo
Non ho 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 hanno volato nello spazio e il gruppo di controllo.
Delle 116 persone che nell'URSS/Russia hanno volato nello spazio almeno una volta, 67 persone hanno avuto 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. Il resto è vivo a novembre 2013, inclusi 20 cosmonauti con ore di volo massime (da 382 a 802 giorni) con dosi (210 - 440 mSv) con una dose media giornaliera di 0,55 mSv. Ciò conferma la sicurezza dalle radiazioni dei voli spaziali a lungo termine.

6. Esistono anche molti altri dati sulla salute delle persone che hanno ricevuto dosi maggiori di esposizione alle radiazioni durante gli anni della creazione dell'industria nucleare nell'URSS. Quindi, “a PA Mayak”: “Nel 1950-1952. i tassi di dose di radiazione gamma esterna (la radiazione vicino ai dispositivi tecnologici hanno raggiunto 15-180 mR/h. Le dosi annuali di radiazione esterna per 600 lavoratori dell'impianto osservati erano 1,4-1,9 Sv/anno. In alcuni casi, le dosi massime annuali di radiazione esterna hanno raggiunto 7- 8 Sv/anno...
Dei 2.300 lavoratori che hanno sofferto di malattie croniche da radiazioni, dopo 40-50 anni di osservazione, 1.200 persone rimangono in vita con una dose media totale di 2,6 Gy ad un'età media di 75 anni. E su 1100 decessi (dose media 3,1 Gy), si registra un notevole aumento della proporzione delle cause di morte tumore maligno, ma la loro età media era di 65 anni”.
“Problemi legati all’eredità nucleare e modi per risolverli”. — Sotto la direzione generale di E.V. Evstratova, A.M. Agapova, NP Laverova, LA Bolshova, I.I. Linge. — 2012 — 356 pag. -T1. (scaricamento)

7. “...un'ampia ricerca che ha coinvolto circa 100.000 sopravvissuti ai bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki nel 1945 ha dimostrato che mentre il cancro è l'unica ragione aumento della mortalità in questo gruppo di popolazione.
“Tuttavia, lo sviluppo del cancro sotto l’influenza delle radiazioni non è specifico; può anche essere causato da altri fattori naturali o provocati dall’uomo (fumo, aria, acqua, inquinamento alimentare). sostanze chimiche e così via.). Le radiazioni non fanno altro che aumentare il rischio che esiste senza di esse. Ad esempio, i medici russi ritengono che il contributo di una cattiva alimentazione allo sviluppo del cancro sia del 35% e del fumo del 31%. E il contributo delle radiazioni, anche in caso di esposizione grave, non supera il 10%."()


(fonte: “Liquidatori. Conseguenze radiologiche di Chernobyl”, V. Ivanov, Mosca, 2010 (download)

8. “Nella medicina moderna, la radioterapia è uno dei tre metodi chiave per curare il cancro (gli altri due sono la chemioterapia e la chirurgia tradizionale). Allo stesso tempo, a seconda della 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 una dose di circa 7-8 grigi sia letale!). Ma anche con una dose così grande, quando il paziente si riprende, spesso ritorna alla 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 consideriamo e soppesiamo attentamente i fatti, un fenomeno come la radiofobia - una paura irrazionale delle radiazioni e di tutto ciò che è connesso ad essa - diventa completamente illogico. Infatti: le persone credono che sia successo qualcosa di terribile quando il display del dosimetro mostra almeno due volte il fondo naturale - e allo stesso tempo sono felici di rivolgersi alle fonti di radon per migliorare la propria salute, dove il fondo può essere dieci volte o più alto . Grandi dosi di radiazioni ionizzanti curano pazienti con malattie mortali e, allo stesso tempo, una persona che cade accidentalmente nel campo di radiazioni attribuisce chiaramente il deterioramento della sua salute (se tale deterioramento si verifica) agli effetti delle radiazioni. ("Le radiazioni in medicina", Yu.S. Koryakovsky, A.A. Akatov, Mosca, 2009)
Le statistiche sulla mortalità mostrano che in Europa una persona su tre muore vari tipi malattie tumorali.
Uno dei principali metodi di trattamento dei tumori maligni è la radioterapia, necessaria per circa il 70% dei malati di cancro, mentre in Russia la riceve solo il 25% circa dei bisognosi. ()

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

PS L'articolo è stato pubblicato sulla rivista professionale "Atomic Strategy", e prima ancora è stato valutato da numerosi specialisti sul sito web della rivista. Ecco il commento più informativo ricevuto lì: " Cos'è la radiazione cosmica. Questa è la radiazione solare + galattica. Quello solare è molte volte più intenso di quello galattico, soprattutto durante attività solare. Questo è ciò che determina la dose principale. La sua componente e composizione energetica è costituita da protoni (90%) e il resto è meno significativo (elettr., gamma,...). L'energia della frazione principale di protoni va da keV a 80-90 MeV. (C'è anche una coda ad alta energia, ma questa è già una frazione percentuale.) La portata di un protone da 80 MeV è ~7 (g/cm^2) o circa 2,5 cm di alluminio. Quelli. nella parete spessa 2,5-3 cm di un veicolo spaziale vengono completamente assorbiti. Sebbene i protoni siano generati in reazioni nucleari l'alluminio produce neutroni, ma l'efficienza di generazione è bassa. Pertanto, il tasso di dose dietro la pelle della nave è piuttosto elevato (poiché il coefficiente di conversione flusso-dose per i protoni delle energie indicate è molto elevato). E all'interno il livello è abbastanza accettabile, anche se più alto che sulla Terra. Un lettore attento e meticoloso si chiederà immediatamente con sarcasmo: e sull'aereo? Dopotutto, il tasso di dose è molto più alto che sulla Terra. La risposta è corretta. La spiegazione è semplice. I protoni e i nuclei solari e galattici ad alta energia interagiscono con i nuclei atmosferici (reazioni di produzione multipla di adroni), provocando una cascata di adroni (doccia). Pertanto, la distribuzione in altitudine della densità di flusso delle particelle ionizzanti nell'atmosfera ha un massimo. È lo stesso con lo sciame di elettroni-fotoni. Gli sciami adronici e quelli eg si sviluppano e si estinguono nell'atmosfera. Lo spessore dell'atmosfera è di ~80-100 g/cm^2 (equivalenti a 200 cm di cemento o 50 cm di ferro.) E nel rivestimento non c'è abbastanza sostanza per formare una buona doccia. Da qui l’apparente paradosso: più spessa è la protezione della nave, maggiore è la dose all’interno. Pertanto, la protezione sottile è migliore di quella spessa. Ma! È necessaria una protezione di 2-3 cm (riduce la dose di protoni di un ordine di grandezza). Ora passiamo ai numeri. Su Marte, il dosimetro Curiosity ha accumulato circa 1 Sv in quasi un anno. Il motivo della dose piuttosto elevata è che il dosimetro non aveva il sottile schermo protettivo sopra menzionato. Ma comunque 1 Sv è tanto o poco? È fatale? Un paio di miei amici liquidatori hanno guadagnato circa 100 R ciascuno (ovviamente in gamma e in termini di adroni - circa 1 Sv). Si sentono meglio di me e di te. Non disabilitato. Approccio ufficiale secondo i documenti normativi. - Con il permesso degli organi di controllo sanitario statale territoriale, puoi ricevere la dose prevista di 0,2 Sv in un anno. (Cioè, paragonabile a 1 Sv). E il livello previsto di radiazioni che richiede un intervento urgente è di 1 Gy per tutto il corpo (questa è la dose assorbita, approssimativamente uguale a 1 Sv in dose equivalente.) E per i polmoni - 6 Gy. 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 dosi del genere. "

Dove μ – coefficiente di attenuazione dei raggi X in massa cm 2 /g, X/ ρ – spessore della massa della protezione g/cm2. Se vengono considerati più strati, sotto l'esponente ci sono diversi termini con un segno meno.

Tasso di dose di radiazione assorbita dai raggi X per unità di tempo N determinato dall’intensità della radiazione IO e coefficiente di assorbimento di massa μ IT

N = µ EN I

Per i calcoli, l'estinzione di massa e i coefficienti di assorbimento per significati diversi Le energie dei raggi X vengono prese secondo i coefficienti di attenuazione di massa dei raggi X del NIST.

La tabella 1 mostra i parametri utilizzati e i risultati del calcolo della dose di radiazione assorbita ed equivalente dalla protezione.

Tabella 1. Caratteristiche della radiazione X, coefficienti di attenuazione in Al e coefficienti di assorbimento nel corpo, spessore della protezione, risultato del calcolo della dose di radiazioni assorbita ed equivalente al giorno*

Raggi X dal sole			Coef. indebolito e assorbito		Dose di radiazioni assorbite ed equivalenti da protezione esterna, rad/giorno (mSv/giorno)
lunghezza onde, UN	E, keV	media portata, Watt/m2	Al, cm2/g	org. osso, cm2/g	1,5 g/cm2 (LM-5)	0,35 g/cm 2 (scaff. Krechet)	0,25 g/cm2 (scaff. XA-25)	0,15 g/cm2 (ponteggio XA-15)	0,25 g/cm2 (scaff. XO-25)	0,21 g/cm2 (ponteggio OrlanM)	0,17 g/cm2 (ponteggio A7L)
1,2560	10,0	1.0·10 -6	26,2	28,5	0,0000	0,0006	0,0083	0,1114	1,0892	1,2862	1,5190
0,6280	20,0	3.0·10 -9	3,44	4,00	0,0001	0,0038	0,0054	0,0075	0,0061	0,0063	0,0065
0,4189	30,0	1.0·10 -9	1,13	1,33	0,0003	0,0010	0,0010	0,0012	0,0009	0,0009	0,0009
Totale rad/giorno: mSv totali/giorno:					0,000 0,004	0,005 0,054	0,015 0,147	0,120 1,202	1,0961 10,961	1,2934 12,934	1,5263 15,263

*Nota – lo spessore della protezione delle tute spaziali LM-5 e Krechet, XA-25 e XA-15 in equivalente alluminio, che corrisponde a 5,6, 1,3, 0,9 e 0,6 mm di lamiera di alluminio; spessore della protezione “ХО-25”, “Orlan-M” e A7L di sostanza tessuto-equivalente, che corrisponde a 2,3, 1,9 e 1,5 mm di sostanza tessuto-equivalente.

Questa tabella viene utilizzata per stimare la dose di radiazioni giornaliera per altri valori di intensità di radiazione dei raggi X, moltiplicandola per il coefficiente del rapporto tra il valore del flusso tabulato e la media giornaliera desiderata. I risultati del calcolo sono mostrati in Fig. 3 e 4 sotto forma di scala della dose di radiazioni assorbite.

I calcoli mostrano che un modulo lunare con uno schermo di 1,5 g/cm 2 (o 5,6 mm Al) assorbe completamente la radiazione X morbida e dura proveniente dal Sole. Per il brillamento più potente del 4 novembre 2003 (a partire dal 2013 e registrato dal 1976), l'intensità della sua radiazione di raggi X al picco è stata di 28·10−4 W/m2 per la radiazione debole e di 4·10−4 W /m2 per la radiazione dura. L'intensità media giornaliera sarà, rispettivamente, di 10 W/m2 giorno e 1,3 W/m2. La dose giornaliera di radiazioni per l'equipaggio è di 8 rad o 0,08 Gy, che è sicura per gli esseri umani.

Si stima che la probabilità di eventi come il 4 novembre 2003 sia di 30 minuti in 37 anni. O uguale a ~1/650000 ora−1. Questa è una probabilità molto bassa. Per fare un confronto, una persona media trascorre circa 300.000 ore fuori casa in tutta la sua vita, il che corrisponde alla possibilità di essere testimone oculare dell'evento radiografico del 4 novembre 2003 con una probabilità di 1/2.

Per determinare i requisiti di radiazione per una tuta spaziale, consideriamo i brillamenti di raggi X sul Sole, quando la loro intensità aumenta di 50 volte per la radiazione debole e 1000 volte per la radiazione dura rispetto al fondo medio giornaliero della massima attività solare. Secondo la fig. 4, la probabilità che si verifichino tali eventi è di 3 focolai in 30 anni. L'intensità della radiazione a raggi X molli sarà pari a 4,3 Watt/m2 giorno e per la radiazione a raggi X duri - 0,26 W/m2.

Requisiti e parametri di radiazione di una tuta spaziale lunare

In una tuta spaziale sulla superficie lunare, le dosi di radiazioni equivalenti dei raggi X aumentano.

Quando si utilizza la tuta spaziale “Krechet” per i valori tabulati dell’intensità della radiazione, la dose di radiazione sarà di 5 mrad/giorno. La protezione dai raggi X è fornita da 1,2-1,3 mm di foglio di alluminio, che riduce l'intensità della radiazione di ~e9=7600 volte. Quando si utilizza uno spessore minore di lamiera di alluminio, le dosi di radiazioni aumentano: per 0,9 mm Al – 15 mrad/giorno, per 0,6 mm Al – 120 mrad/giorno.

Secondo l’AIEA, tale radiazione di fondo è riconosciuta come una condizione normale per l’uomo.

Quando la potenza di radiazione del Sole aumenta fino a un valore di 0,86 Watt/m 2 giorno, la dose di radiazione per la protezione di 0,6 mm Al è pari a 1,2 rad/ess, che è al confine tra normale e condizioni pericolose per la salute umana.

Tuta spaziale lunare “Krechet”. Vista del portello aperto dello zaino attraverso il quale l'astronauta entra nella tuta spaziale. Nell'ambito del programma lunare sovietico, era necessario creare una tuta spaziale che consentisse uno spazio sufficiente a lungo lavorare direttamente sulla Luna. Si chiamava "Krechet" e divenne il prototipo delle tute spaziali "Orlan", che oggi vengono utilizzate per il lavoro nello spazio. Peso 106 chilogrammi.

La dose di radiazioni aumenta di un ordine di grandezza quando si utilizza una protezione equivalente al tessuto (polimeri come mylar, nylon, feltro, fibra di vetro). Quindi per la tuta spaziale Orlan-M, con una protezione di 0,21 g/cm 2 di sostanza equivalente al tessuto, l'intensità della radiazione diminuisce di ~e3=19 volte e la dose di radiazione derivante dai raggi X per il tessuto osseo del corpo sarà 1,29 rad/essenza. Per protezione 0,25 g/cm 2 e 0,17 g/cm 2 rispettivamente, 1,01 e 1,53 rad/ess.

L'equipaggio dell'Apollo 16 John Young (comandante), Thomas Mattingly (pilota del modulo di comando) e Charles Duke (pilota del modulo lunare) indossano la tuta spaziale A7LB. È difficile indossare da soli una tuta spaziale del genere.

Eugene Cernan nella tuta spaziale A7LB, missione Apollo 17.

A7L - il tipo principale di tuta spaziale utilizzata dagli astronauti della NASA nel programma Apollo fino al 1975. Vista in sezione del capospalla. Capispalla inclusi: 1) tessuto in fibra di vetro ignifugo del peso di 2 kg, 2) isolamento termico sotto vuoto (EVTI) per proteggere una persona dal surriscaldamento quando è al sole e dall'eccessiva perdita di calore sulla superficie non illuminata della Luna, è un pacchetto composto da 7 strati di film sottili di Mylar e nylon con superficie alluminata lucida, tra gli strati è stato steso un sottile velo di fibre di Dacron, il peso era di 0,5 kg; 3) uno strato antimeteore in nylon con rivestimento in neoprene (spessore 3–5 mm) e del peso di 2–3 kg. Il guscio interno della tuta spaziale era realizzato in tessuto resistente, plastica, tessuto gommato e gomma. La massa del guscio interno è di ~20 kg. Il kit comprendeva casco, guanti, stivali e liquido refrigerante. Il peso del set di tute spaziali extraveicolari A7L è di 34,5 kg

Con un aumento dell'intensità della radiazione solare ad un valore di 0,86 Watt/m 2 giorno, la dose di radiazione per la protezione di 0,25 g/cm 2 , 0,21 g/cm 2 e 0,17 g/cm 2 di sostanza tissutale equivalente, rispettivamente, è 10,9, 12,9 e 15,3 rad/ess. Questa dose equivale a 500-700 procedure di radiografia del torace umano. Una singola dose di 10-15 rad colpisce il sistema nervoso e la psiche, il rischio di leucemia del sangue aumenta del 5% e si osserva ritardo mentale nei discendenti dei genitori. . Secondo l'AIEA, tali radiazioni di fondo rappresentano un pericolo molto serio per l'uomo.

Con un'intensità di radiazione di raggi X di 4,3 Watt/m 2 giorno, la dose di radiazioni al giorno è di 50-75 rad e causa malattie da radiazioni.

Il cosmonauta Mikhail Tyurin con la tuta spaziale Orlan-M. La tuta è stata utilizzata presso la stazione MIR e la ISS dal 1997 al 2009. Peso 112 kg. Attualmente, l'ISS utilizza Orlan-MK (modernizzato, computerizzato). Peso 120 chilogrammi.

La soluzione più semplice è ridurre il tempo che un astronauta trascorre sotto i raggi diretti del sole a 1 ora. La dose di radiazioni assorbita nella tuta spaziale Orlan-M diminuirà a 0,5 rad. Un altro approccio è lavorare nell’ombra stazione Spaziale, in questo caso la durata dell'attività extraveicolare può essere notevolmente aumentata, nonostante l'elevata radiazione X esterna. Se ti trovi sulla superficie della Luna ben oltre la base lunare, non è sempre possibile un rapido ritorno e un riparo. Puoi usare l'ombra del paesaggio lunare o un ombrello dai raggi X...

Semplice modo effettivo la protezione contro le radiazioni dei raggi X del sole è l'uso di fogli di alluminio in una tuta spaziale. Con uno spessore di 0,9 mm Al (spessore 0,25 g/cm 2 in alluminio equivalente), la tuta ha un margine di 67 volte rispetto allo sfondo medio dei raggi X. Con un aumento di 10 volte del fondo fino a 0,86 Watt/m 2 giorno, la dose di radiazioni è di 0,15 rad/giorno. Anche con un improvviso aumento di 50 volte del flusso di raggi X dal fondo medio al valore di 4,3 Watt/m 2 giorno, la dose di radiazioni assorbita al giorno non supererà 0,75 rad.

Con 0,7 mm Al (spessore 0,20 g/cm 2 in alluminio equivalente), la protezione mantiene un margine di radiazione di 35 volte. A 0,86 Watt/m2 giorno, la dose di radiazioni non sarà superiore a 0,38 rad/giorno. A 4,3 Watt/m2 giorno, la dose di radiazioni assorbita non supererà 1,89 rad.

Come mostrano i calcoli, per garantire protezione dalle radiazioni, come equivalente di alluminio di 0,25 g/cm 2 è necessario un equivalente di tessuto di 1,4 g/cm 2 . Con questo valore di protezione di massa della tuta spaziale, il suo spessore aumenterà più volte e ne ridurrà l'usabilità.

RISULTATI E CONCLUSIONI

Nel caso delle radiazioni protoniche, la protezione equivalente al tessuto ha un vantaggio del 20-30% rispetto all’alluminio.

In caso di esposizione ai raggi X, la protezione della tuta in equivalente alluminio è preferibile rispetto ai polimeri. Questa conclusione coincide con i risultati della ricerca di David Smith e John Scalo.

Le tute spaziali lunari devono avere due parametri di protezione:

1) parametro per la protezione di una tuta spaziale di sostanze tessuto-equivalenti dalla radiazione protonica, non inferiore a 0,21 g/cm 2 ;
2) il parametro di protezione della tuta spaziale in alluminio equivalente dalle radiazioni dei raggi X, non inferiore a 0,20 g/cm 2 .

Quando si utilizza la protezione Al nel guscio esterno di una tuta spaziale con un'area di 2,5-3 m 2, il peso della tuta spaziale basata su Orlan-MK aumenterà di 5-6 kg.

Per una tuta spaziale lunare, la dose totale assorbita di radiazione dal vento solare e dai raggi X del Sole nell’anno di massima attività solare sarà di 0,19 rad/giorno (dose di radiazione equivalente – 8,22 mSv/giorno). Una tuta spaziale di questo tipo ha un margine di sicurezza dalle radiazioni 4 volte maggiore per il vento solare e un margine di sicurezza dalle radiazioni 35 volte maggiore per le radiazioni a raggi X. Non sono necessarie misure protettive aggiuntive, come ombrelli antiradiazioni in alluminio.

Per la tuta spaziale Orlan-M, rispettivamente, 1,45 rad/giorno (dose di radiazioni equivalente - 20,77 mSv/giorno). La tuta ha un margine di sicurezza dalle radiazioni 4 volte maggiore per il vento solare.

Per la tuta spaziale A7L (A7LB) della missione Apollo, rispettivamente, 1,70 rad/giorno (dose di radiazioni equivalente - 23,82 mSv/giorno). La tuta ha un margine di sicurezza dalle radiazioni 3 volte maggiore per il vento solare.

Durante la permanenza continua per 4 giorni sulla superficie della Luna nelle moderne tute spaziali di tipo Orlan o A7L, una persona riceve una dose di radiazioni di 0,06-0,07 Gy, che rappresenta un pericolo per la sua salute. Ciò è coerente con i risultati di David Smith e John Scalo , che nello spazio cislunare in una moderna tuta spaziale, entro 100 ore, con una probabilità del 10%, una persona riceverà una dose di radiazioni pericolosa per la salute e la vita superiore a 0,1 Gray. Le tute spaziali di tipo Orlan o A7L richiedono misure aggiuntive di protezione dai raggi X, come ombrelli antiradiazioni in alluminio.

La tuta spaziale lunare proposta alla base di Orlan ottiene una dose di radiazioni di 0,76 rad o 0,0076 Gy in 4 giorni. (Un’ora di esposizione al vento solare sulla superficie lunare in tuta spaziale corrisponde a due radiografie del torace.) Secondo l’AIEA, il rischio da radiazioni è riconosciuto come una condizione normale per l’uomo.

La NASA sta testando una nuova tuta spaziale per il prossimo volo con equipaggio sulla Luna del 2020.

Oltre al rischio di radiazioni derivanti dal vento solare e dai raggi X del Sole, esiste un flusso. Ne parleremo più avanti.

L'orbita della Stazione Spaziale Internazionale è stata aumentata più volte e la sua altitudine supera ora 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 regolare troppo spesso l'orbita, sarebbe bello sollevare la stazione ancora più in alto, ma ciò non è possibile. La fascia di radiazione inferiore (protonica) inizia a circa 500 km dalla Terra. Un lungo volo all'interno di una qualsiasi delle cinture di radiazioni (e ce ne sono due) sarà disastroso per gli equipaggi.

Cosmonauta-liquidatore

Tuttavia, non si può dire che all'altitudine alla quale attualmente vola la ISS non ci siano problemi di radioprotezione. In primo luogo, nella regione dell’Atlantico meridionale esiste la cosiddetta anomalia magnetica brasiliana, o Atlantico meridionale. Qui il campo magnetico terrestre sembra diminuire e con esso la fascia di radiazione inferiore appare più vicina alla superficie. E la ISS lo tocca ancora, volando in questa zona.

In secondo luogo, una persona nello spazio è minacciata dalla radiazione galattica: un flusso di particelle cariche che scorre da tutte le direzioni e ad enorme velocità, generato da esplosioni di supernova o dall'attività di pulsar, quasar e altri corpi stellari anomali. Alcune di queste particelle vengono trattenute dal campo magnetico terrestre (che è uno dei fattori nella formazione delle cinture di radiazione), mentre l'altra parte perde energia nelle collisioni con le molecole di gas nell'atmosfera. Qualcosa raggiunge la superficie della Terra, tanto che un piccolo fondo radioattivo è presente assolutamente ovunque sul nostro pianeta. In media, una persona che vive sulla Terra e che non ha a che fare con fonti di radiazioni riceve una dose di 1 millisievert (mSv) all'anno. Un astronauta sulla ISS guadagna 0,5−0,7 mSv. Quotidiano!

Le cinture di radiazione della Terra sono regioni della magnetosfera in cui si accumulano particelle cariche ad alta energia. La fascia interna è costituita principalmente da protoni, quella esterna da elettroni. Nel 2012, un satellite della NASA ha scoperto un'altra cintura, che si trova tra le due conosciute.

"Si può fare un confronto interessante", afferma Vyacheslav Shurshakov, capo del dipartimento di radioprotezione dei cosmonauti presso l'Istituto di problemi medici e biologici dell'Accademia delle scienze russa, candidato alle scienze fisiche e matematiche. — La dose annuale ammissibile per un dipendente di una centrale nucleare è considerata pari a 20 mSv, ovvero 20 volte superiore a quella che riceve una persona comune. Per gli specialisti della risposta alle emergenze, queste persone appositamente addestrate, la dose massima annuale è di 200 mSv. Si tratta già di 200 volte di più rispetto alla dose abituale e… quasi uguale a quella che riceve un astronauta dopo aver lavorato per un anno sulla ISS”.

Attualmente la medicina ha stabilito un limite massimo di dose che non può essere superato durante la vita di una persona per evitare problemi seri con la salute. Questo è 1000 mSv o 1 Sv. Quindi anche un operaio 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 raggiunto i suoi 800 mSv legali, difficilmente gli sarà permesso di effettuare un nuovo volo della durata di un anno, perché ci sarebbe il rischio di superare il limite.

“Un altro fattore di pericolo di radiazioni nello spazio”, spiega Vyacheslav Shurshakov, “è l’attività del Sole, in particolare le cosiddette emissioni di protoni. Al momento dell'espulsione poco tempo un astronauta sulla ISS può ricevere fino a 30 mSv aggiuntivi. È positivo che gli eventi dei protoni solari si verifichino raramente, 1-2 volte durante il ciclo di 11 anni dell'attività solare. La cosa brutta è che questi processi avvengono in modo stocastico, in ordine casuale e sono difficili da prevedere. Non ricordo nulla del genere che saremmo stati avvisati in anticipo dalla nostra scienza dell'imminente rilascio. Di solito le cose sono diverse. I dosimetri sulla ISS mostrano improvvisamente un aumento dello sfondo, chiamiamo gli specialisti solari e riceviamo conferma: sì, si osserva un'attività anomala della nostra stella. È proprio a causa di eventi così improvvisi di protoni solari che non sappiamo mai esattamente quale dose un astronauta porterà con sé dal volo”.

Particelle che ti fanno impazzire

I problemi relativi alle radiazioni per gli equipaggi diretti su Marte inizieranno sulla Terra. Una nave di peso pari o superiore a 100 tonnellate dovrà accelerare a lungo attraverso l'orbita terrestre bassa e parte di questa traiettoria passerà all'interno delle cinture di radiazioni. Non sono più ore, ma giorni e settimane. Successivamente: escono oltre la magnetosfera e la radiazione galattica nella sua forma primordiale, molte particelle cariche pesanti, la cui influenza è sotto l'ombrello campo magnetico Sembra che ci sia poca terra.

“Il problema è”, afferma Vyacheslav Shurshakov, “che l’effetto delle particelle sugli organi critici del corpo umano (ad esempio il sistema nervoso) è stato poco studiato oggi. Forse le radiazioni causeranno perdita di memoria nell'astronauta, causeranno reazioni comportamentali anormali e aggressività. Ed è molto probabile che questi effetti non siano legati a una dose specifica. Fino a quando non saranno stati accumulati dati sufficienti sull’esistenza di organismi viventi al di fuori del campo magnetico terrestre, intraprendere spedizioni spaziali a lungo termine è molto rischioso”.

Quando gli esperti di radioprotezione suggeriscono che i progettisti di veicoli spaziali rafforzino la bioprotezione, rispondono con una domanda apparentemente del tutto razionale: “Qual è il problema? Qualcuno degli astronauti è morto a causa delle radiazioni? Sfortunatamente, le dosi di radiazioni ricevute a bordo nemmeno dalle astronavi del futuro, ma dalla familiare ISS, 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 e annebbiamento del cristallino. Gli studi sul sangue degli astronauti dimostrano un aumento delle aberrazioni cromosomiche nei linfociti dopo ogni volo spaziale, che in medicina è considerato un marcatore tumorale. In generale, si è concluso che ricevere una dose ammissibile di 1 Sv nel corso della vita accorcia la vita in media di tre anni.

Rischi lunari

Uno degli argomenti "forti" dei sostenitori della "cospirazione lunare" è l'affermazione che attraversare le cinture di radiazione ed essere sulla Luna, dove non c'è campo magnetico, causerebbe l'inevitabile morte degli astronauti per malattie da radiazioni. Astronauti americani in realtà dovevamo attraversare le cinture di radiazione della Terra: protoni ed elettroni. Ma ciò è avvenuto in poche ore e le dosi ricevute dagli equipaggi Apollo durante le missioni si sono rivelate significative, ma paragonabili a quelle ricevute dai residenti di lunga data della ISS. “Naturalmente gli americani sono stati fortunati”, dice Vyacheslav Shurshakov, “perché durante i loro voli non si è verificato un solo evento di protoni solari. Se ciò fosse accaduto, gli astronauti avrebbero ricevuto dosi subletali: non 30 mSv, ma 3 Sv.

Bagna i tuoi asciugamani!

“Noi esperti nel campo della radioprotezione”, afferma Vyacheslav Shurshakov, “insistiamo affinché la protezione degli equipaggi venga rafforzata. Sulla ISS, ad esempio, le più vulnerabili sono le cabine degli astronauti, dove riposano. Non c'è massa aggiuntiva e solo una parete metallica spessa pochi millimetri separa una persona dallo spazio. Se riduciamo questa barriera all'equivalente d'acqua accettato in radiologia, si tratta di solo 1 cm d'acqua. Per fare un confronto: l'atmosfera terrestre, sotto la quale ci ripariamo dalle radiazioni, equivale a 10 m d'acqua. Recentemente abbiamo proposto di proteggere le cabine degli astronauti con uno strato aggiuntivo di asciugamani e tovaglioli imbevuti d’acqua, che ridurrebbe notevolmente gli effetti delle radiazioni. Sono in fase di sviluppo farmaci per la protezione dalle radiazioni, sebbene non siano ancora utilizzati sulla ISS. Forse in futuro, utilizzando la medicina e l'ingegneria genetica, saremo in grado di migliorare il corpo umano in modo che i suoi organi critici siano più resistenti ai fattori di radiazione. Ma in ogni caso, senza un'attenta attenzione scientifica a questo problema distante Voli spaziali Puoi dimenticare."

La radiazione cosmica rappresenta grande problema per i progettisti di veicoli spaziali. Si sforzano di proteggerne gli astronauti, che saranno sulla superficie della Luna o intraprenderanno lunghi viaggi nelle profondità dell'Universo. Se non viene fornita la protezione necessaria, queste particelle, volando a grande velocità, penetreranno nel corpo dell'astronauta e danneggeranno il suo DNA, aumentando il rischio di cancro. Purtroppo è tutto fermo metodi conosciuti le protezioni sono inefficaci o impraticabili.
I materiali tradizionalmente utilizzati per costruire veicoli spaziali, come l’alluminio, intrappolano alcune particelle spaziali, ma le missioni a lungo termine nello spazio richiedono una protezione più forte.
L'Agenzia aerospaziale statunitense (NASA) accetta volentieri le idee più stravaganti, a prima vista. Dopotutto, nessuno può prevedere con certezza quale di essi un giorno si trasformerà in una svolta seria nella ricerca spaziale. L'agenzia dispone di un istituto speciale per concetti avanzati (NASA Institute for Advanced Concepts - NIAC), progettato per accumulare proprio tali sviluppi, per un periodo molto lungo. Attraverso questo istituto, la NASA distribuisce sovvenzioni a varie università e istituti per lo sviluppo della “follia brillante”.
Attualmente sono in fase di studio le seguenti opzioni:

Protezione con determinati materiali. Alcuni materiali, come l'acqua o il polipropilene, hanno buone proprietà protettive. Ma per proteggere l'astronave con loro, ne saranno necessari molti e il peso della nave diventerà inaccettabilmente grande.
Attualmente, i dipendenti della NASA hanno sviluppato un nuovo materiale ultra resistente, legato al polietilene, che intendono utilizzare nell’assemblaggio delle future astronavi. La “plastica spaziale” sarà in grado di proteggere gli astronauti dalle radiazioni cosmiche meglio degli scudi metallici, ma è molto più leggera dei metalli conosciuti. Gli esperti sono convinti che se il materiale avrà una sufficiente resistenza al calore, sarà possibile ricavarne addirittura il rivestimento della navicella spaziale.
In precedenza, si credeva che solo un guscio interamente metallico avrebbe consentito a un veicolo spaziale con equipaggio di passare attraverso le cinture di radiazione della Terra: flussi di particelle cariche trattenute dal campo magnetico vicino al pianeta. Ciò non è stato riscontrato durante i voli verso la ISS, poiché l’orbita della stazione passa notevolmente al di sotto dell’area pericolosa. Inoltre, gli astronauti sono minacciati dai brillamenti solari - una fonte di raggi gamma e X, e parti della nave stessa sono capaci di radiazioni secondarie - a causa del decadimento dei radioisotopi formati durante il "primo incontro" con le radiazioni.
Ora gli scienziati ritengono che la nuova plastica RXF1 affronti meglio questi problemi, e la sua bassa densità non è l’ultimo argomento a suo favore: la capacità di carico dei razzi non è ancora abbastanza elevata. Sono noti i risultati dei test di laboratorio in cui è stato confrontato con l'alluminio: RXF1 può sopportare carichi tre volte maggiori con una densità tre volte inferiore e intrappola più particelle ad alta energia. Il polimero non è stato ancora brevettato, quindi il metodo di fabbricazione non è stato riportato. Lo riporta Lenta.ru con riferimento a science.nasa.gov.

Strutture gonfiabili. Il modulo gonfiabile, realizzato in plastica RXF1 particolarmente resistente, non solo sarà più compatto al momento del lancio, ma anche più leggero di quello solido struttura d'acciaio. Naturalmente, i suoi sviluppatori dovranno fornire una protezione sufficientemente affidabile contro i micrometeoriti, insieme a “ detriti spaziali“, ma non c’è nulla di fondamentalmente impossibile in questo.
Qualcosa è già lì: la nave privata gonfiabile senza pilota Genesis II è già in orbita. Lanciato nel 2007 Missile russo"Dnepr". Inoltre, il suo peso è piuttosto impressionante per un dispositivo creato da un'azienda privata: oltre 1300 kg.

CSS (Stazione Spaziale Commerciale) Skywalker è un progetto commerciale di una stazione orbitale gonfiabile. La NASA stanzierà circa 4 miliardi di dollari per sostenere il progetto per il periodo 2011-2013. Si tratta dello sviluppo di nuove tecnologie per moduli gonfiabili per l'esplorazione dello spazio e dei corpi celesti sistema solare.

Non è noto quanto costerà la struttura gonfiabile. Ma i costi totali per lo sviluppo di nuove tecnologie sono già stati annunciati. Nel 2011 verranno stanziati 652 milioni di dollari per questi scopi, nel 2012 (se il bilancio non verrà nuovamente rivisto) - 1262 milioni di dollari, nel 2013 - 1808 milioni di dollari si prevede che i costi di ricerca aumenteranno costantemente, ma tenendo conto della triste esperienza delle scadenze mancate e delle stime di Constellations, senza concentrarsi su un programma su larga scala.
Moduli gonfiabili, dispositivi automatici per l'attracco di veicoli, sistemi di stoccaggio del carburante in orbita, moduli e complessi di supporto vitale autonomo che garantiscono l'atterraggio su altri corpi celestiali. Questa è solo una piccola parte dei compiti che la NASA deve ora affrontare per risolvere il problema dello sbarco di un uomo sulla Luna.

Protezione magnetica ed elettrostatica. Potenti magneti possono essere utilizzati per respingere le particelle volanti, ma i magneti sono molto pesanti e non è ancora noto quanto sarebbe pericoloso per gli astronauti un campo magnetico abbastanza forte da riflettere la radiazione cosmica.

Un veicolo spaziale o una stazione sulla superficie lunare con protezione magnetica. Un magnete superconduttore toroidale con intensità di campo non consentirà alla maggior parte dei raggi cosmici di penetrare nella cabina situata all'interno del magnete, riducendo così le dosi totali di radiazioni provenienti dalla radiazione cosmica di decine o più volte.

I progetti promettenti della NASA sono uno scudo contro le radiazioni elettrostatiche per una base lunare e un telescopio lunare con uno specchio liquido (illustrazioni da spaceflightnow.com).

Soluzioni biomediche. Il corpo umano è in grado di correggere i danni al DNA causati da piccole dosi di radiazioni. Se questa capacità verrà potenziata, gli astronauti saranno in grado di sopportare un’esposizione prolungata alle radiazioni cosmiche. Più dettagli

Protezione dall'idrogeno liquido. La NASA sta valutando la possibilità di utilizzare serbatoi di carburante per veicoli spaziali contenenti idrogeno liquido, che possono essere posizionati intorno alla cabina dell'equipaggio, come protezione dalle radiazioni cosmiche. Questa idea si basa sul fatto che la radiazione cosmica perde energia quando entra in collisione con i protoni di altri atomi. Poiché un atomo di idrogeno ha un solo protone nel suo nucleo, un protone di ciascuno dei suoi nuclei "frena" la radiazione. Negli elementi con nuclei più pesanti, alcuni protoni ne bloccano altri, quindi i raggi cosmici non li raggiungono. La protezione con l’idrogeno può essere fornita, ma non è sufficiente a prevenire i rischi di cancro.

Tuta biologica. Questo progetto Bio-Suit è stato sviluppato da un gruppo di professori e studenti del Massachusetts Institute of Technology (MIT). “Bio” - in questo caso non significa biotecnologia, ma leggerezza, comodità insolita per le tute spaziali e in alcuni casi anche l'impercettibilità del guscio, che è come una continuazione del corpo.
Invece di cucire e incollare una tuta spaziale composta da pezzi separati di tessuti diversi, questa verrà spruzzata direttamente sulla pelle di una persona sotto forma di spray che si indurisce rapidamente. È vero, il casco, i guanti e gli stivali rimarranno ancora tradizionali.
La tecnologia di tale spruzzatura (come materiale viene utilizzato un polimero speciale) è già in fase di test da parte dell'esercito americano. Questo processo si chiama Electrospinlacing ed è stato sviluppato da specialisti del centro di ricerca dell'esercito americano - Soldier Systems Center, Natick.
In parole povere, possiamo dire che minuscole goccioline o corte fibre di polimero acquisiscono una carica elettrica e, sotto l'influenza di un campo elettrostatico, si precipitano verso il loro bersaglio - l'oggetto da ricoprire con una pellicola - dove formano un superficie fusa. Gli scienziati del MIT intendono creare qualcosa di simile, ma in grado di creare una pellicola ermetica all'umidità e all'aria sul corpo di una persona vivente. Dopo l'indurimento, il film acquisisce elevata resistenza, mantenendo un'elasticità sufficiente per il movimento di braccia e gambe.
Va aggiunto che il progetto prevede la possibilità di spruzzare diversi strati diversi sulla carrozzeria in modo simile, alternati a una varietà di componenti elettronici integrati.

La linea di sviluppo delle tute spaziali immaginata dagli scienziati del MIT (illustrazione dal sito mvl.mit.edu).

E gli inventori della tuta biologica parlano del promettente auto-serraggio delle pellicole polimeriche in caso di danni minori.
Perfino la stessa professoressa Dava Newman non può prevedere quando ciò diventerà possibile. Forse tra dieci anni, forse tra cinquanta.

Ma se non si inizia a muoversi verso questo risultato adesso, il “futuro fantastico” non arriverà.

Istituzione educativa statale regionale di Tambov

Scuola comprensiva– collegio con addestramento iniziale al volo

prende il nome da M. M. Raskova

Saggio

"Radiazione cosmica"

Completato da: studente del plotone 103

Krasnoslobodtsev Alexey

Testa: Pelivan V.S.

Tambov 2008

1. Introduzione.

2. Cos'è la radiazione cosmica.

3. Come nasce la radiazione cosmica.

4. Impatto delle radiazioni cosmiche sull'uomo e sull'ambiente.

5. Mezzi di protezione contro le radiazioni cosmiche.

6. Formazione dell'Universo.

7. Conclusione.

8. Bibliografia.

1. INTRODUZIONE

L’uomo non rimarrà sulla terra per sempre,

ma alla ricerca della luce e dello spazio,

dapprima penetrerà timidamente oltre

atmosfera, per poi conquistare tutto

spazio circumglobale.

K. Ciolkovskij

Il 21° 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?

Proviamo a fermarci a pensare...

Gli psicologi dicono che una persona può guardare tre cose indefinitamente: fuoco, acqua e cielo stellato. Il cielo, infatti, ha sempre attratto l'uomo. È incredibilmente bello all'alba e al tramonto, sembra infinitamente blu e profondo durante il giorno. E, guardando le nuvole senza peso che volano, osservando il volo degli uccelli, vuoi staccarti dal trambusto quotidiano, alzarti nel cielo e sentire la libertà del volo. E il cielo stellato notte oscura... quanto è misterioso e inspiegabilmente bello! E come voglio sollevare il velo del mistero. In questi momenti ti senti come una piccola particella di uno spazio enorme, spaventoso e tuttavia irresistibilmente invitante, che si chiama Universo.

Cos'è l'Universo? Come è successo? Cosa nasconde dentro di sé, cosa ha preparato per noi: una “mente universale” e risposte a numerose domande o alla morte dell’umanità?

Le domande sorgono in un flusso infinito.

Spazio... Per persona ordinaria sembra irraggiungibile. Tuttavia, il suo impatto sull'uomo è costante. In generale, è stato lo spazio a creare le condizioni sulla Terra che hanno portato all'emergere della vita a cui siamo abituati, e quindi all'emergere dell'uomo stesso. L'influenza dello spazio si fa ancora sentire in larga misura oggi. 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 si verificano nel suo corpo. Questo vale per noi che viviamo sulla terra, ma cosa possiamo dire di coloro che esplorano lo spazio.

Mi interessava questa domanda: cos'è la radiazione cosmica e qual è il suo effetto sugli esseri umani?

Studio in un collegio con addestramento iniziale al volo. Vengono da noi ragazzi che sognano di conquistare il cielo. 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 di aerei, dove hanno l'opportunità ogni giorno di comunicare con persone che hanno ripetutamente preso il volo. E anche se per ora si tratta solo di aerei, che non riescono a superare completamente la gravità. Ma questo è solo il primo passo. Il destino e il percorso di vita di ogni persona iniziano con un passo piccolo, timido e incerto di un bambino. Chissà, forse uno di loro farà il secondo passo, il terzo... e dominerà lo spazio aerei e salirà alle stelle nelle sconfinate distese dell'Universo.

Pertanto, questo problema è abbastanza rilevante e interessante per noi.

2. COS'È LA RADIAZIONE COSMICA?

L'esistenza dei raggi cosmici fu scoperta all'inizio del XX secolo. Nel 1912, il fisico australiano W. Hess, mentre saliva in mongolfiera, notò che la scarica di un elettroscopio ad alta quota avviene molto più velocemente che al livello del mare. Divenne chiaro che la ionizzazione dell'aria, che rimuoveva la scarica dall'elettroscopio, era di origine extraterrestre. Millikan fu il primo a fare questa ipotesi, e fu lui a dare a questo fenomeno il suo nome moderno: radiazione cosmica.

È ormai accertato che la radiazione cosmica primaria è costituita da particelle stabili ad alta energia che volano in una varietà di 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%
• Particelle α – 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 interagiscono con i nuclei atomici strati superiori atmosfera e formano i cosiddetti raggi cosmici secondari. Intensità dei raggi cosmici vicina poli magnetici La Terra è circa 1,5 volte più grande che all'equatore.

L'energia media delle particelle cosmiche è di circa 10 4 MeV e l'energia delle singole particelle è di 10 12 MeV e oltre.

3. COME NASCE LA RADIAZIONE COSMICA?

Secondo i concetti moderni, la principale fonte di radiazione cosmica ad alta energia sono le esplosioni di supernova. I dati del telescopio orbitante a raggi X della NASA hanno fornito nuove prove che gran parte della radiazione cosmica che bombarda costantemente la Terra proviene da un’onda d’urto propagata da un’esplosione di supernova, registrata nel 1572. Secondo le osservazioni dell’Osservatorio a raggi X Chandra, i resti della supernova continuano ad accelerare a velocità superiori a 10 milioni di km/h, producendo due onde d’urto accompagnate da un massiccio rilascio di radiazioni a raggi X. Inoltre, un'onda

si muove verso l'esterno nel gas interstellare e il secondo

verso l'interno, verso il centro dell'ex stella. Puoi anche

sostengono che una quota significativa di energia

L'onda d'urto “interna” viene utilizzata per accelerare i nuclei atomici a velocità prossime a quelle della luce.

Le particelle ad alta energia provengono da altre galassie. Possono raggiungere tali energie accelerando nei campi magnetici disomogenei dell'Universo.

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

4. IMPATTO DELLA RADIAZIONE COSMICA SULL'UOMO

E L'AMBIENTE

I risultati di uno studio condotto dai ricercatori dell’Università Sophia Antipolis di Nizza mostrano che le radiazioni cosmiche hanno avuto un ruolo cruciale nella comparsa della vita biologica sulla Terra. È noto da tempo che gli amminoacidi possono esistere in due forme: levogira e levogira. Tuttavia, sulla Terra, alla base di tutto organismi biologici, sviluppato naturalmente, si trovano solo amminoacidi levogiri. Secondo il personale universitario il motivo andrebbe ricercato nello spazio. La cosiddetta radiazione cosmica polarizzata circolarmente ha distrutto gli amminoacidi destrimani. La luce polarizzata circolarmente è una forma di radiazione polarizzata dai campi elettromagnetici cosmici. Questa radiazione viene prodotta quando le particelle di polvere interstellare si allineano lungo le linee del campo magnetico che permeano l'intero spazio circostante. La luce polarizzata circolarmente rappresenta il 17% di tutta la radiazione cosmica ovunque nello spazio. A seconda della direzione della polarizzazione, tale luce scompone selettivamente uno dei tipi di amminoacidi, il che è confermato dall'esperimento e dai risultati di uno studio su due meteoriti.

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

Il fondo di radiazione naturale dovuto alla radiazione cosmica al livello del mare è di 0,32 mSv all'anno (3,4 μR all'ora). La radiazione cosmica costituisce solo 1/6 della dose equivalente effettiva annua ricevuta dalla popolazione. I livelli di radiazione variano nelle diverse aree. Quindi settentrionale e Poli sud più della zona equatoriale sono esposte ai raggi cosmici, a causa della presenza di un campo magnetico vicino alla Terra che devia le particelle cariche. Inoltre, più sei alto dalla superficie terrestre, più intensa è la radiazione cosmica. Pertanto, vivendo in zone montuose e utilizzando costantemente il trasporto aereo, siamo esposti a un ulteriore rischio di esposizione alle radiazioni. Le persone che vivono al di sopra dei 2000 m sopra il livello del mare ricevono una dose efficace equivalente di raggi cosmici molte volte maggiore rispetto a coloro che vivono al livello del mare. Quando si sale da un'altitudine di 4.000 m (l'altitudine massima per l'abitazione umana) a 12.000 m (l'altitudine massima per il trasporto passeggeri), il livello di esposizione aumenta di 25 volte. E durante un volo di 7,5 ore su un aereo turboelica convenzionale, la dose di radiazioni ricevuta è di circa 50 μSv. In totale, attraverso l'uso del trasporto aereo, la popolazione terrestre riceve una dose di radiazioni di circa 10.000 Sv-uomo all'anno, ovvero una media pro capite nel mondo di circa 1 μSv all'anno e in Nord America di circa 10 μSv.

Le radiazioni ionizzanti influiscono negativamente sulla salute umana; interrompono le funzioni vitali degli organismi viventi:

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

· provoca cambiamenti a livello genetico, che successivamente portano a mutazioni e alla comparsa di malattie ereditarie.

· provoca la divisione intensiva delle cellule tumorali maligne, che porta alla comparsa del cancro.

porta a cambiamenti in sistema nervoso e il lavoro del cuore.

· la funzione sessuale è inibita.

· Provoca disturbi alla vista.

Le radiazioni provenienti dallo spazio influenzano anche la vista dei piloti di linea. Sono state studiate le condizioni della vista di 445 uomini di circa 50 anni, di cui 79 erano piloti di linea. Le statistiche hanno dimostrato che per i piloti professionisti il ​​rischio di sviluppare 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 aumenta costantemente 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: in un secondo possono attraversare il suo corpo circa 5mila ioni, capaci di distruggere i legami chimici nel corpo e provocando una cascata di particelle secondarie. Il pericolo dell'esposizione alle radiazioni ionizzanti a basse dosi è dovuto ad un aumento del rischio di cancro e malattie ereditarie. Il pericolo maggiore derivante dai raggi intergalattici proviene dalle particelle cariche pesanti.

Sulla base della ricerca biomedica e dei livelli stimati di radiazioni esistenti nello spazio, sono state determinate le dosi massime di radiazioni consentite per gli astronauti. Sono 980 rem per i piedi, le caviglie e le mani, 700 rem per pelle, 200 rem per gli organi emopoietici e 200 rem per gli occhi. I risultati sperimentali hanno mostrato che in condizioni di assenza di gravità aumenta l’influenza delle radiazioni. Se questi dati saranno confermati, il pericolo delle radiazioni cosmiche per l’uomo sarà probabilmente maggiore di quanto si pensasse inizialmente.

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

Secondo una ricerca dell'Istituto di Fisica Solare-Terrestre, attualmente si osserva un aumento anomalo dell'attività solare, le cui cause sono sconosciute. Eruzione solareè un rilascio di energia paragonabile all'esplosione di diverse migliaia di persone bombe all'idrogeno. Durante i brillamenti 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 agli agenti atmosferici. Tale, secondo i dati Organizzazione Mondiale assistenza sanitaria, che rappresenta il 15% della popolazione mondiale. Inoltre, con un'elevata attività solare, la microflora inizia a moltiplicarsi più intensamente e aumenta la predisposizione di una persona a molte cose. malattie infettive. Pertanto, le epidemie influenzali iniziano 2,3 anni prima della massima attività solare o 2,3 anni dopo.

Pertanto, vediamo che anche una piccola parte della radiazione cosmica che ci raggiunge attraverso l'atmosfera può avere un effetto notevole sul corpo umano e sulla salute, sui processi che si verificano 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 DALLE RADIAZIONI COSMICHE

Problemi di penetrazione

uomo nello spazio - una sorta di prova

la pietra della maturità della nostra scienza.

Accademico N. Sissakyan.

Nonostante il fatto che la radiazione dell'Universo possa aver portato all'origine della vita e alla comparsa dell'uomo, per l'uomo stesso forma puraè distruttivo.

Lo spazio vitale umano è limitato a molto piccolo

distanze: questa è la Terra e diversi chilometri sopra la sua superficie. E poi – lo spazio “ostile”.

Ma, poiché l'uomo non rinuncia a cercare di penetrare nelle distese dell'Universo, ma le domina sempre più intensamente, è nata la necessità di creare alcuni mezzi di protezione contro influenza negativa spazio. Significato speciale ha per gli astronauti.

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

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

Per ridurre il rischio di carichi di dose da solare Raggi cosmici, il loro spessore dovrebbe essere di almeno 3-4 cm per le leghe leggere. Le materie plastiche potrebbero rappresentare un'alternativa ai metalli. Ad esempio, il polietilene, lo stesso materiale con cui sono realizzate le normali borse della spesa, blocca 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, possedendo energie gigantesche, tutto è molto più complicato. Vengono proposti diversi modi per proteggere gli astronauti da essi. 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 alle 500 tonnellate, il che è molto. Puoi anche usare l'etilene, un solido che non necessita di serbatoi. Ma anche in questo caso la massa richiesta sarebbe di almeno 400 tonnellate. Si potrebbe utilizzare idrogeno liquido. Blocca i raggi cosmici 2,5 volte meglio dell'alluminio. È vero, i contenitori del carburante sarebbero ingombranti e pesanti.

È stato suggerito un altro schema per proteggere le persone in orbita, che può essere chiamato circuito magnetico. Una particella carica che si muove attraverso un campo magnetico subisce l'azione di una forza diretta perpendicolarmente alla direzione del movimento (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 saranno necessari magneti basati sulla superconduttività. Un tale sistema avrà una massa di 9 tonnellate, è molto più leggero della protezione delle sostanze, ma comunque pesante.

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

L’“abbigliamento” per le passeggiate spaziali dei cosmonauti al di fuori della navicella spaziale dovrebbe essere un intero sistema di salvataggio:

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

· deve garantire l'allontanamento del calore generato dal corpo umano;

· dovrebbe proteggere dal surriscaldamento se la persona è al sole, e dal raffreddamento se è all'ombra; la differenza tra loro è superiore a 100 0 C;

· proteggere dall'abbagliamento radiazione solare;

· proteggere dalle sostanze meteoriche;

· deve consentire la libera circolazione.

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

Una tuta spaziale è un dispositivo complesso e costoso, e questo è facile da capire se si familiarizzano con i requisiti presentati, ad esempio, alla tuta spaziale dei cosmonauti Apollo. Questa tuta spaziale deve proteggere l'astronauta dai seguenti fattori:

Struttura di una tuta spaziale semirigida (per lo spazio)

La prima tuta spaziale in cui uscire spazio aperto, utilizzato da A. Leonov, era duro, inflessibile, pesava circa 100 kg, ma i suoi contemporanei lo consideravano un vero miracolo della tecnologia e "una macchina più complessa di un'auto".

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

6. EDUCAZIONE DELL'UNIVERSO

Ad essere onesti, non solo vogliamo sapere

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

utopico e audace in apparenza: capisci perché

la natura è proprio così. Questo è

Elemento prometeico della creatività scientifica.

A. Einstein.

Quindi, la radiazione cosmica ci arriva dalle sconfinate distese dell'Universo. Come si è formato l'Universo stesso?

Fu Einstein a elaborare il teorema sulla base del quale furono avanzate le ipotesi della sua occorrenza. Esistono diverse ipotesi per la formazione dell'Universo. Nella cosmologia moderna, le due più popolari sono la teoria del Big Bang e la teoria inflazionistica.

I modelli moderni dell'Universo si basano sulla teoria generale della relatività di A. Einstein. L'equazione gravitazionale di Einstein non ha una, ma molte soluzioni, il che spiega l'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 al suo interno è distribuita uniformemente, l'attrazione gravitazionale delle masse è compensata dalla repulsione cosmologica universale. L'esistenza dell'Universo è infinita e lo spazio è illimitato, 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 scartò il postulato della stazionarietà e ottenne una soluzione all’equazione di Einstein, che descrive l’Universo con spazio “in espansione”. Nel 1927, l'abate e scienziato belga J. Lemaitre, basandosi su osservazioni astronomiche, introdusse il concetto l'inizio dell'Universo come uno stato superdenso e la nascita dell'Universo come Big Bang. Nel 1929, l'astronomo americano E. P. Hubble scoprì che tutte le galassie si stanno allontanando da noi e, ad una velocità che aumenta in proporzione alla distanza, il sistema galattico si sta espandendo. L'espansione dell'Universo è considerata un fatto scientificamente accertato. Secondo i calcoli di J. Lemaitre, il raggio dell'Universo nel suo stato originale era di 10 -12 cm, che

di dimensioni vicine al raggio dell'elettrone, e il suo

la densità era di 10 96 g/cm 3 . Da

stato iniziale, di conseguenza l’Universo passò all’espansione Big Bang . Lo ha suggerito G. A. Gamov, studente di A. A. Friedman la temperatura della sostanza dopo l'esplosione era elevata e diminuiva con l'espansione dell'Universo. I suoi calcoli hanno mostrato che l'Universo nella sua evoluzione attraversa determinate fasi, durante le quali si forma elementi chimici e strutture.

Era adrone(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 dell'era avviene l'annientamento delle particelle e delle antiparticelle, ma rimane un certo numero di protoni, iperoni e mesoni.

Era dei leptoni(particelle leggere 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 leggere che prendono parte alle reazioni tra protoni e neutroni.

Era del fotone. Durata 1 milione di anni. La maggior parte della massa, l'energia dell'Universo, proviene dai 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 giocato dalla radiazione, che alla fine dell'era si separa dalla materia.

Era delle stelle avviene 1 milione di anni dopo la nascita dell’Universo. Durante l'era stellare inizia il processo di formazione delle protostelle e delle protogalassie.

Quindi si apre un quadro grandioso della formazione della struttura della Metagalassia.

Un'altra ipotesi è il modello inflazionistico dell'Universo, che considera la creazione dell'Universo. L’idea della 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 attraversa diverse fasi. L'inizio dell'universoè 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 di un nucleo atomico è 10-13 cm). Gli eventi principali nell'Universo primordiale ebbero luogo in un periodo di tempo trascurabilmente piccolo, compreso tra 10-45 s e 10-30 s.

Fase di inflazione. Come risultato di un salto quantico, l'Universo passò in uno stato di vuoto eccitato e in assenza di materia e radiazione intensamente ampliato secondo la legge esponenziale. Durante questo periodo furono creati lo spazio e il tempo dell'Universo stesso. Durante il periodo della fase inflazionistica della durata di 10 -34 s, l'Universo si è gonfiato da dimensioni quantistiche inimmaginabilmente piccole (10 -33) a inimmaginabilmente grandi (10 1000000) cm, che è di molti ordini di grandezza maggiore della dimensione dell'Universo osservabile - 10 28 cm. In tutto questo periodo iniziale nell'Universo non c'era materia, né radiazione.

Transizione dallo stadio inflazionistico allo stadio fotonico. Lo stato di falso vuoto si disintegrò, l'energia rilasciata andò alla nascita di particelle pesanti e antiparticelle che, dopo l'annientamento, emisero un potente lampo di radiazione (luce) che illuminò lo spazio.

Stadio di separazione della materia dalla radiazione: la sostanza rimasta dopo l'annientamento diventa trasparente alle radiazioni, il contatto tra la sostanza e la radiazione scompare. La radiazione separata dalla materia costituisce il moderno sfondo della reliquiaè un fenomeno residuo della radiazione iniziale sorta dopo l'esplosione all'inizio della formazione dell'Universo. IN ulteriori sviluppi L'Universo si è mosso nella direzione dallo stato omogeneo più semplice alla creazione di strutture sempre più complesse: atomi (inizialmente atomi di idrogeno), galassie, stelle, pianeti, la sintesi di elementi pesanti nelle viscere delle stelle, compresi quelli necessari per la creazione di la vita, all'emergere della vita e come il coronamento della creazione sia l'uomo.

La differenza tra gli stadi dell'evoluzione dell'Universo nel modello inflazionistico e nel modello del Big Bang Ciò vale solo per la fase iniziale di circa 10–30 s, poi non ci sono differenze fondamentali tra questi modelli. Differenze nella spiegazione dei meccanismi dell'evoluzione cosmica legati ad atteggiamenti ideologici .

Il primo era il problema dell'inizio e della fine dell'esistenza dell'Universo, il cui riconoscimento contraddiceva le affermazioni materialistiche sull'eternità, l'increazione 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 necessariamente esserci una singolarità: una rottura delle linee temporali nel passato, che può essere intesa come l'inizio del tempo . Lo stesso vale per la situazione in cui l'espansione viene sostituita dalla compressione - quindi in futuro ci sarà un'interruzione nelle linee temporali - la fine dei tempi. Inoltre, il punto in cui è iniziata la compressione viene interpretato come la fine dei tempi: il Grande Drain, in cui confluiscono non solo le galassie, ma anche gli "eventi" dell'intero passato dell'Universo.

Il secondo problema è legato alla creazione del mondo dal nulla. A.A. Friedman deduce 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 fu fatto negli anni '80 dal fisico americano A. Gut e dal fisico sovietico A. Linde. L'energia dell'Universo, che si conserva, era divisa in parti gravitazionali e non gravitazionali, di segni diversi. E quindi l'energia totale dell'Universo sarà pari a zero.

La difficoltà maggiore per gli scienziati nasce nello spiegare le cause dell'evoluzione cosmica. Ci sono due concetti principali che spiegano l’evoluzione dell’Universo: il concetto di auto-organizzazione 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 esso. In questo caso l'evoluzione è descritta così: c'è un ordinamento spontaneo dei sistemi nella direzione della formazione di strutture sempre più complesse. Il caos dinamico crea ordine. Non esiste alcun obiettivo dell’evoluzione cosmica.

Nell'ambito del concetto di creazionismo, cioè di creazione, l'evoluzione dell'Universo è associata all'attuazione di un programma determinato da una realtà di ordine superiore rispetto al mondo materiale. I sostenitori del creazionismo attirano l'attenzione sull'esistenza di uno sviluppo diretto da sistemi semplici a sistemi più complessi e ad alta intensità di informazione, durante il quale 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: costante di Planck, costante di gravità, ecc. I valori numerici di queste costanti determinano le caratteristiche principali dell'Universo, le dimensioni degli atomi, pianeti, stelle, densità della materia e durata dell'Universo. Da qui la conclusione 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 i piani del Creatore.

Altro problema irrisolto – ulteriore destino Universo. Continuerà ad espandersi indefinitamente o questo processo si invertirà dopo un po’ di tempo e inizierà la fase di compressione? La scelta tra questi scenari può essere fatta se sono disponibili dati sulla massa totale della materia nell'Universo (o sulla sua densità media), che non sono ancora sufficienti.

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

Il modello inflazionistico prevedeva che la densità energetica sarebbe stata fondamentale. Tuttavia, le osservazioni astrofisiche effettuate prima del 1998 indicavano che la densità di energia era circa il 30% del valore critico. Ma le scoperte degli ultimi decenni hanno permesso di “ritrovare” l’energia mancante. È stato dimostrato che il vuoto ha energia positiva (chiamata energia oscura) ed è distribuita uniformemente nello spazio (il che dimostra 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 sia corretta. Ma possiamo dire inequivocabilmente che i nostri discendenti vedranno il mondo che ci circonda in modo completamente diverso da me e da te.

Ci sono sospetti molto ragionevoli che oltre agli oggetti che vediamo nell'Universo, ce ne siano anche grande quantità nascosto, ma dotato anche di massa, e questa “massa oscura” può essere 10 o più volte maggiore di quella visibile.

In breve, le caratteristiche dell'Universo possono essere presentate in questa forma.

Breve biografia dell'Universo

Età: 13,7 miliardi di anni

Dimensione della parte osservabile dell’Universo:

13,7 miliardi di anni luce, circa 10 28 cm

Densità media della materia: 10-29 g/cm3

Peso: più di 10 50 tonnellate

Peso alla nascita:

secondo la teoria del Big Bang - infinito

secondo la teoria dell'inflazione - 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 di un lontano passato, a partire dalla formazione dell'Universo.

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

Tutto è diverso nello spazio: terra e cielo, tramonti e albe, temperatura e pressione, velocità e distanze. Gran parte di ciò ci sembra incomprensibile.

Lo spazio non è ancora nostro amico. Essa si confronta con l'uomo come una forza estranea e ostile, e ogni astronauta, andando in orbita, deve essere pronto a combatterla. Questo è molto difficile e una persona non sempre esce vittoriosa. Ma più la vittoria è costosa, più è preziosa.

L'influenza dello spazio è abbastanza difficile da valutare; da un lato ha portato alla nascita della vita e, alla fine, ha creato l'uomo stesso, dall'altro siamo costretti a difenderci; In questo caso, ovviamente, è necessario trovare un compromesso e cercare di non distruggere il fragile equilibrio attualmente esistente.

Yuri Gagarin, vedendo per la prima volta la Terra dallo spazio, esclamò: "Quanto è piccola!" Dobbiamo ricordare queste parole e prenderci cura del nostro pianeta con tutte le nostre forze. Dopotutto, possiamo entrare nello spazio solo dalla Terra.

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