Các cơ quan vũ trụ thông báo về khả năng bay có người lái lên Mặt trăng và sao Hỏa trong tương lai không xa, và giới truyền thông gieo rắc nỗi sợ hãi trong tâm trí người dân thị trấn bằng các bài báo về tia vũ trụ, bão từ và gió mặt trời. Chúng ta hãy cố gắng hiểu các khái niệm về vật lý hạt nhân và đánh giá các mối nguy hiểm.
Thông tin bách khoa
Theo khái niệm bức xạ vũ trụ là bất kỳ bức xạ điện từ nào có nguồn gốc ngoài Trái đất. Đây là những dòng hạt tích điện và không tích điện với nhiều năng lượng khác nhau di chuyển trong không gian vũ trụ và đến lớp vỏ từ tính của hành tinh chúng ta, và đôi khi là bề mặt Trái đất. Các giác quan của con người không nhận thức được chúng. Các ngôi sao và thiên hà đóng vai trò là nguồn bức xạ vũ trụ.
Lịch sử khám phá
Vị trí ưu tiên của việc phát hiện ra sự tồn tại của tia vũ trụ (bức xạ còn được gọi như vậy) thuộc về nhà vật lý người Áo W. Hess (1883-1964). Năm 1913, ông nghiên cứu tính dẫn điện của không khí. Phối hợp với người Mỹnhà vật lý Carl David Andersenon (1905-1991), ông đã chứng minh rằng tính dẫn điện của không khí phát sinh do sự tiếp xúc với bầu khí quyển của bức xạ ion hóa vũ trụ. Đối với nghiên cứu của họ, cả hai nhà khoa học đã nhận được giải thưởng Nobel vào năm 1936. Những nghiên cứu sâu hơn trong lĩnh vực tính chất của vật chất và các tương tác yếu đã giúp cho những năm 50 của thế kỷ trước có thể khám phá ra phổ của những bức xạ này và nguồn gốc của positron, pions, muon, hyperon và meson.
Tia vũ trụ thiên hà
Năng lượng của dòng vũ trụ trong vật lý hạt nhân được đo bằng vôn điện tử và bằng 0,00001-100 tạ triệu. Dòng hạt của bức xạ vũ trụ sơ cấp (thiên hà) bao gồm hạt nhân heli và hydro. Dòng bức xạ bị suy yếu bởi từ quyển của hệ Mặt trời của chúng ta, từ trường của Mặt trời và các hành tinh. Bầu khí quyển của Trái đất và từ trường của nó bảo vệ sự sống trên hành tinh của chúng ta. Khi ở trong bầu khí quyển, các hạt trải qua quá trình biến đổi hạt nhân theo tầng, được gọi là bức xạ thứ cấp. Các thiên thể không gian và bức xạ từ các vụ nổ siêu tân tinh bên trong thiên hà Milky Way đóng vai trò là nguồn gốc của dòng hạt alpha, beta và gamma đến hành tinh của chúng ta dưới dạng cái gọi là mưa không khí. Trong từ trường Trái đất, các hạt alpha và beta bị lệch về phía các cực, không giống như các hạt gamma trung tính.
Bức xạ vũ trụ mặt trời
Có bản chất tương tự như thiên hà, nó xuất hiện trong sắc quyển của Mặt trời và kèm theo một vụ nổvật chất plasma, tiếp theo là sự phóng ra nổi bật và bão từ. Trong quá trình hoạt động bình thường của mặt trời, mật độ và năng lượng của dòng chảy này nhỏ, và chúng được cân bằng bởi bức xạ vũ trụ thiên hà. Trong thời gian bùng phát, mật độ thông lượng tăng lên đáng kể và vượt quá bức xạ đến từ Thiên hà.
Không có nguy hiểm cho cư dân của hành tinh
Và nó thực sự là như vậy. Kể từ khi phát hiện ra bức xạ vũ trụ, các nhà khoa học đã không ngừng nghiên cứu về nó. Các nghiên cứu gần đây khẳng định tác hại của những dòng nước này bị bầu khí quyển của hành tinh và tầng ôzôn hấp thụ. Nó có thể gây hại cho phi hành gia và các vật thể ở độ cao hơn 10 km. Khá dễ dàng để hình dung quá trình phá hủy theo tầng của dòng hạt nguy hiểm này trong khí quyển. Hãy tưởng tượng rằng bạn đã đánh rơi một tòa tháp Lego từ một cầu thang khổng lồ. Trên mỗi bước, nhiều mảnh sẽ bay ra khỏi nó. Đây là cách các hạt mang điện của bức xạ vũ trụ va chạm với các nguyên tử của nó trong khí quyển và làm mất đi khả năng hủy diệt của chúng.
Nhưng còn các phi hành gia thì sao?
Con người hiện diện trong không gian trong từ trường của Trái đất. Ngay cả Trạm vũ trụ quốc tế, mặc dù nằm ngoài bầu khí quyển, cũng bị ảnh hưởng bởi từ trường của hành tinh. Các trường hợp ngoại lệ là các chuyến bay của các phi hành gia lên mặt trăng. Ngoài ra, thời gian tiếp xúc cũng rất quan trọng. Chuyến bay dài nhất trong không gian kéo dài hơn một năm. Các nghiên cứu sức khỏe phi hành gia được thực hiện trong không gianNASA cho thấy rằng liều lượng bức xạ không gian nhận được càng cao, họ càng có nhiều khả năng bị đục thủy tinh thể. Vẫn chưa có đủ dữ liệu, mặc dù bức xạ vũ trụ được coi là mối nguy hiểm chính trong du hành liên hành tinh.
Ai sẽ bay lên sao Hỏa?
Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ tuyên bố rằng sau chuyến bay 32 tháng đến hành tinh đỏ, các phi hành gia sẽ nhận được một liều lượng bức xạ vũ trụ đến mức có thể dẫn đến một dạng ung thư gây tử vong ở 10% nam giới và 17% đàn bà. Ngoài ra, nguy cơ phát triển bệnh đục thủy tinh thể, khả năng vô sinh và bất thường di truyền ở con cái tăng lên đáng kể. Thêm vào đó là sự xáo trộn trong quá trình hình thành thần kinh ở vùng hải mã - nơi sinh ra các tế bào thần kinh và làm giảm trí nhớ dài hạn. Để giảm tác động này, các nhà thiết kế vẫn cần phải phát minh ra áo giáp bảo vệ cho tàu vũ trụ tốc độ cao hơn và các thiết bị bảo vệ thần kinh hiệu quả mới cho các phi hành gia.
Các hạt từ ngoài không gian phá vỡ các tiện ích
Giáo sư từ Đại học Wadrerbilt (Mỹ) Bharat Bhuva đã phát hiện ra rằng các thiết bị điện tử có thể bị hỏng dưới tác động của bức xạ vũ trụ. Theo nghiên cứu của ông, các hạt bức xạ hạ nguyên tử có thể tạo ra nhiễu trong các mạch tích hợp của các thiết bị điện tử có độ chính xác cao, dẫn đến thay đổi dữ liệu trong bộ nhớ của chúng. Các sự kiện sau đây được trích dẫn làm bằng chứng:
- Tại thành phố Schaerbeek (Bỉ) vào năm 2013, một trong những ứng cử viên choNghị viện đã giành được số phiếu cao hơn đáng kể so với mức có thể. Đây chính là cách nhận thấy lỗi trong sổ đăng ký của thiết bị đếm phiếu bầu. Sau khi điều tra, người ta kết luận rằng nguyên nhân của sự cố là do tia vũ trụ.
- Vào năm 2008, chiếc máy bay đang trên đường bay từ Perth của Úc đến Singapore, đã đột ngột đi lên 210 mét. Một phần ba tổng số hành khách và phi hành đoàn bị thương. Nguyên nhân là do hệ thống lái tự động bị lỗi. Ngoài ra, máy tính của hãng cũng phát sinh một số lỗi. Cuộc điều tra đã loại trừ tất cả các nguyên nhân có thể gây ra sự gián đoạn như vậy trong các hệ thống, ngoại trừ bức xạ vũ trụ.
Tổng hợp
Giờ đây, các quản trị viên hệ thống và lập trình viên đã có lời giải thích cho các trục trặc và lỗi trong công nghệ máy tính. Bức xạ vũ trụ là nguyên nhân cho mọi thứ! Và nếu không có những câu chuyện cười - chúng ta hãy nhớ rằng sự sống trên hành tinh Trái đất nói chung và cơ thể chúng ta nói riêng là những hệ thống sinh học rất mong manh. Hàng tỷ năm tiến hóa sinh học đã thử nghiệm tất cả các dạng sống hữu cơ trong các điều kiện của hành tinh chúng ta. Chúng ta có thể bảo vệ mình khỏi rất nhiều điều, nhưng luôn có những mối đe dọa đáng sợ. Và để tự bảo vệ mình đúng cách, bạn cần biết về các mối đe dọa. Aware có nghĩa là vũ trang. Nhưng các phi hành gia vẫn sẽ bay đến sao Hỏa, có thể không phải đến năm 2030, nhưng chắc chắn họ sẽ bay! Sau tất cả, con người chúng ta sẽ luôn hướng tới các vì sao!
