Kdo še ni sanjal o poletu v vesolje, četudi ve, kaj je kozmično sevanje? Vsaj poletite v orbito Zemlje ali na Luno, ali še bolje - dlje, na nekakšen Orion. Pravzaprav je človeško telo na takšna potovanja zelo malo prilagojeno. Tudi ko letijo v orbito, se astronavti soočajo s številnimi nevarnostmi, ki ogrožajo njihovo zdravje in včasih življenje. Vsi so gledali kultno TV-serijo Zvezdne steze. Eden od tamkajšnjih čudovitih likov je zelo natančno opisal takšen pojav, kot je kozmično sevanje. "To so nevarnosti in bolezni v temi in tišini," je dejal Leonard McCoy, aka Bones, alias Bonesaw. Zelo težko je biti bolj natančen. Kozmično sevanje na potovanju bo človeka naredilo utrujenega, šibkega, bolnega, ki trpi zaradi depresije.
Občutki v letu
Človeško telo ni prilagojeno na življenje v vakuumu, ker evolucija takšnih sposobnosti ni vključila v svoj arzenal. O temknjige so bile napisane, to problematiko podrobno proučuje medicina, po vsem svetu so nastali centri, ki proučujejo probleme medicine v vesolju, v ekstremnih razmerah, na velikih nadmorskih višinah. Seveda je smešno gledati nasmejanega astronavta na ekranu, okoli katerega v zraku lebdijo različni predmeti. Pravzaprav je njegova odprava veliko resnejša in polna posledic, kot si povprečen prebivalec Zemlje predstavlja, in tukaj ne povzroča težav le kozmično sevanje.
Na željo novinarjev, astronavtov, inženirjev, znanstvenikov, ki so izkusili vse, kar se človeku dogaja v vesolju, so spregovorili o zaporedju različnih novih občutkov v umetno ustvarjenem telesu tujem okolju. Dobesedno deset sekund po začetku leta nepripravljena oseba izgubi zavest, ker se pospešek vesoljskega plovila poveča in ga loči od izstrelitvenega kompleksa. Človek še ne čuti kozmičnih žarkov tako močno kot v vesolju - sevanje absorbira atmosfera našega planeta.
Glavne težave
A dovolj je tudi preobremenitev: človek postane štirikrat težji od lastne teže, dobesedno je pritisnjen v stol, težko je celo premikati roko. Vsakdo je videl te posebne stole, na primer v vesoljskem plovilu Soyuz. Toda vsi niso razumeli, zakaj je imel astronavt tako čudno držo. Je pa nujna, ker preobremenitev skoraj vso kri v telesu pošlje v noge, možgani pa ostanejo brez prekrvavitve, zaradi česar pride do omedlevice. Toda izumil vV Sovjetski zvezi se stol pomaga izogniti vsaj tej težavi: drža z dvignjenimi nogami omogoča oskrbo s krvjo kisikom v vseh delih možganov.
Deset minut po začetku leta bo zaradi pomanjkanja gravitacije človek skoraj izgubil občutek za ravnotežje, orientacijo in koordinacijo v prostoru, človek morda niti ne sledi premikajočim se predmetom. Slab je in bruha. Enako lahko povzročijo kozmični žarki - sevanje je tukaj že veliko močnejše, in če pride do izmeta plazme na soncu, je grožnja življenju astronavtov v orbiti resnična, celo potniki letalskih letal lahko trpijo med letom na veliki višini. Spremembe vida, edem in spremembe na mrežnici, očesno jabolko je deformirano. Oseba postane šibka in ne more opravljati nalog, ki so pred njim.
Uganke
Vendar ljudje občasno občutijo tudi visoko kozmično sevanje na Zemlji, za to jim sploh ni treba brskati po kozmičnih prostranstvih. Naš planet nenehno bombardirajo žarki kozmičnega izvora in znanstveniki menijo, da naše ozračje ne zagotavlja vedno zadostne zaščite. Obstaja veliko teorij, ki te energijske delce obdarujejo s tako močjo, da bistveno omejuje možnosti planetov za nastanek življenja na njih. V mnogih pogledih je narava teh kozmičnih žarkov za naše znanstvenike še vedno nerešljiva skrivnost.
Subatomski nabiti delci v vesolju se gibljejo skoraj s svetlobno hitrostjo, večkrat so bili registrirani na satelitih in celo nabaloni. To so jedra kemičnih elementov, protonov, elektronov, fotonov in nevtrinov. Prav tako ni izključena prisotnost delcev temne snovi - težkih in supertežkih - pri napadu kozmičnega sevanja. Če bi jih bilo mogoče odkriti, bi bila razrešena številna protislovja v kozmoloških in astronomskih opazovanjih.
Vzdušje
Kaj nas ščiti pred kozmičnim sevanjem? Samo naše vzdušje. Kozmični žarki, ki ogrožajo smrt vseh živih bitij, trčijo vanjo in ustvarjajo tokove drugih delcev - neškodljivih, vključno z mioni, veliko težjimi sorodniki elektronov. Potencialna nevarnost še vedno obstaja, saj nekateri delci dosežejo površje Zemlje in prodrejo več deset metrov v njeno črevesje. Raven sevanja, ki jo prejme kateri koli planet, kaže na njegovo primernost ali neprimernost za življenje. Visoko kozmično sevanje, ki ga kozmični žarki nosijo s seboj, veliko presega sevanje naše lastne zvezde, ker je energija protonov in fotonov, na primer našega Sonca, nižja.
In z visokim odmerkom sevanja je življenje nemogoče. Na Zemlji to dozo uravnavata moč magnetnega polja planeta in debelina atmosfere, ki bistveno zmanjšata nevarnost kozmičnega sevanja. Na primer, na Marsu bi lahko obstajalo življenje, a tam je atmosfera zanemarljiva, ni lastnega magnetnega polja, kar pomeni, da ni zaščite pred kozmičnimi žarki, ki prežemajo ves kozmos. Raven sevanja na Marsu je ogromna. In učinek kozmičnega sevanja na biosfero planeta je takšen, da vse življenje na njej umre.
Kaj je bolj pomembno?
Imamo srečo, imamo tako debelino atmosfere, ki obdaja Zemljo, kot lastno dovolj močno magnetno polje, ki absorbira škodljive delce, ki so dosegli zemeljsko skorjo. Zanima me, čigava zaščita planeta deluje bolj aktivno - atmosfera ali magnetno polje? Raziskovalci eksperimentirajo z ustvarjanjem modelov planetov z ali brez magnetnega polja. In samo magnetno polje se pri teh modelih planetov razlikuje po moči. Prej so bili znanstveniki prepričani, da je to glavna zaščita pred kozmičnim sevanjem, saj nadzorujejo njegovo raven na površini. Vendar pa je bilo ugotovljeno, da količina izpostavljenosti v večji meri določa debelino atmosfere, ki pokriva planet.
Če je magnetno polje na Zemlji "izklopljeno", se bo doza sevanja le podvojila. To je veliko, a tudi pri nas se bo odrazilo precej neopazno. In če zapustite magnetno polje in odstranite atmosfero do ene desetine njene celotne količine, se bo odmerek usodno povečal - za dva reda velikosti. Grozno kozmično sevanje bo ubilo vse in vsakogar na Zemlji. Naše Sonce je rumena pritlikava zvezda, okoli njih planeti veljajo za glavne kandidate za bivanje. To so razmeroma zatemnjene zvezde, veliko jih je, približno osemdeset odstotkov celotnega števila zvezd v našem vesolju.
Vesolj in evolucija
Teoretiki so izračunali, da imajo takšni planeti v orbitah rumenih pritlikavk, ki so v območjih, primernih za življenje, veliko šibkejša magnetna polja. To še posebej velja za tako imenovane super-Zemlje -veliki skalnati planeti, desetkrat večja od mase naše Zemlje. Astrobiologi so bili prepričani, da šibka magnetna polja znatno zmanjšajo možnosti bivanja. In zdaj nova odkritja kažejo, da to ni tako velik problem, kot so ljudje včasih mislili. Glavna stvar bi bilo vzdušje.
Znanstveniki celovito preučujejo učinek naraščajočega sevanja na obstoječe žive organizme - živali, pa tudi na različne rastline. Raziskave, povezane s sevanjem, so sestavljene iz tega, da jih izpostavimo različnim stopnjam sevanja, od majhnih do skrajnih, in nato ugotovimo, ali preživijo in kako drugače se bodo počutili, če bodo preživeli. Mikroorganizmi, na katere vpliva postopno naraščajoče sevanje, nam lahko pokažejo, kako je potekala evolucija na Zemlji. Prav kozmični žarki, njihovo visoko sevanje so nekoč spodbudili, da je bodoči človek vstopil s palme in začel raziskovati vesolje. In človeštvo se ne bo nikoli več vrnilo na drevesa.
Vesoljsko sevanje 2017
Na začetku septembra 2017 je bil ves naš planet zelo vznemirjen. Sonce je nenadoma izvrglo tone sončne snovi po združitvi dveh velikih skupin temnih madežev. In ta izmet so spremljali izbruhi razreda X, ki so prisilili magnetno polje planeta, da je delovalo dobesedno zaradi obrabe. Sledila je velika magnetna nevihta, ki je povzročila bolezen mnogih ljudi, pa tudi izjemno redke naravne pojave na Zemlji skoraj brez primere. Na primer, v bližini Moskve in Novosibirska so bile posnete močne slike severnega sija, ki še nikoli ni bilo na teh zemljepisnih širinah. Vendar lepota takšnih pojavov ni zakrila posledic smrtonosnega sončnega izbruha, ki je s kozmičnim sevanjem prodrl v planet, kar se je izkazalo za resnično nevarno.
Njegova moč je bila blizu maksimuma, X-9, 3, kjer je črka razred (izjemno velik blisk), številka pa moč bliskavice (od desetih možnih). Skupaj s tem izmetom je obstajala nevarnost okvare vesoljskih komunikacijskih sistemov in vse opreme, ki se nahaja na orbitalni postaji. Astronavti so bili prisiljeni čakati na ta tok strašnega kozmičnega sevanja, ki ga prenašajo kozmični žarki v posebnem zavetišču. Kakovost komunikacije se je v teh dveh dneh močno poslabšala tako v Evropi kot v Ameriki, točno tja, kamor je bil usmerjen tok nabitih delcev iz vesolja. Približno dan pred trenutkom, ko so delci dosegli površje Zemlje, je bilo izdano opozorilo o kozmičnem sevanju, ki je zaslišalo na vseh celinah in v vsaki državi.
Moč sonca
Energija, ki jo naša svetilka oddaja v okoliški vesolje, je resnično ogromna. V nekaj minutah veliko milijard megaton poleti v vesolje, če štejemo v ekvivalentu TNT. Človeštvo bo lahko proizvedlo toliko energije po sodobnih stopnjah šele čez milijon let. Le petina vse energije, ki jo oddaja Sonce na sekundo. In to je naš mali in ne preveč vroč palček! Če si samo predstavljate, koliko uničujoče energije proizvajajo drugi viri kozmičnega sevanja, ob katerih se bo naše Sonce zdelo kot skoraj nevidno zrno peska, se vam bo zavrtelo v glavi. Kakšen blagoslov, da imamo dobro magnetno polje in odlično vzdušje, ki nam ne pusti umreti!
Ljudje smo vsak dan izpostavljeni tovrstni nevarnosti, ker radioaktivno sevanje v vesolju nikoli ne posuši. Od tam prihaja k nam večina sevanja – iz črnih lukenj in zvezdnih kopic. Zmožen je ubiti pri velikem odmerku sevanja, pri nizki dozi pa nas lahko spremeni v mutante. Vendar pa se moramo spomniti tudi, da se je evolucija na Zemlji zgodila zahvaljujoč takšnim tokovom, sevanje je spremenilo strukturo DNK v stanje, ki ga opazujemo danes. Če razvrstite to "zdravilo", torej če sevanje, ki ga oddajajo zvezde, preseže dovoljene ravni, bodo procesi nepopravljivi. Konec koncev, če bitja mutirajo, se ne bodo vrnila v prvotno stanje, tukaj ni povratnega učinka. Zato nikoli ne bomo videli tistih živih organizmov, ki so bili prisotni v novorojenem življenju na Zemlji. Vsak organizem se poskuša prilagoditi spremembam v okolju. Ali umre, ali pa se prilagodi. Ampak ni poti nazaj.
ISS in sončni izbruh
Ko nam je Sonce poslalo svoj pozdrav s tokom nabitih delcev, je ISS ravno prehajala med Zemljo in zvezdo. Visokoenergetski protoni, sproščeni med eksplozijo, so ustvarili popolnoma neželeno sevalno ozadje znotraj postaje. Ti delci prebijejo popolnoma vsako vesoljsko plovilo. Toda vesoljski tehnologiji je to sevanje prizaneslo, saj je bil udar močan, a prekratek, da bi ga onemogočil. Vendarposadka se je ves ta čas skrivala v posebnem zavetišču, saj je človeško telo veliko bolj ranljivo kot sodobna tehnologija. Izbruh ni bil en sam, šli so v celo serijo, a vse se je začelo 4. septembra 2017, da bi 6. septembra z ekstremnim izmetom pretresli kozmos. V zadnjih dvanajstih letih močnejšega toka na Zemlji še ni bilo opaziti. Oblak plazme, ki ga je izvrglo Sonce, je Zemljo prehitel veliko prej, kot je bilo načrtovano, kar pomeni, da sta hitrost in moč toka presegli pričakovano pol krat. V skladu s tem je bil vpliv na Zemljo veliko močnejši od pričakovanega. Dvanajst ur je bil oblak pred vsemi izračuni naših znanstvenikov, zato je bilo magnetno polje planeta bolj moteno.
Izkazalo se je, da je moč magnetne nevihte 4 od 5 možnih, torej desetkrat večja od pričakovane. V Kanadi so tudi v srednjih zemljepisnih širinah opazili aurore, kot v Rusiji. Na Zemlji se je zgodila magnetna nevihta planetarnega značaja. Lahko si predstavljate, kaj se je dogajalo v vesolju! Sevanje je največja nevarnost od vseh tam obstoječih. Zaščita pred njim je potrebna takoj, ko vesoljsko plovilo zapusti zgornjo atmosfero in pusti magnetna polja daleč spodaj. Tokovi nenabitih in nabitih delcev - sevanja - nenehno prežemajo prostor. Isti pogoji nas čakajo na katerem koli planetu v sončnem sistemu: na naših planetih ni magnetnega polja in atmosfere.
Vrste sevanja
V vesolju velja ionizirajoče sevanje za najnevarnejše. To so gama sevanje in rentgenski žarki Sonca, to so delci, ki letijo za njimikromosferski sončni izbruhi, to so zunajgalaktični, galaktični in sončni kozmični žarki, sončni veter, protoni in elektroni sevalnih pasov, alfa delci in nevtroni. Obstaja tudi neionizirajoče sevanje - to je ultravijolično in infrardeče sevanje sonca, to je elektromagnetno sevanje in vidna svetloba. V njih ni velike nevarnosti. Varuje nas ozračje, astronavta pa ščiti vesoljska obleka in ladijska koža.
Ionizirajoče sevanje povzroča nepopravljive težave. To je škodljiv učinek na vse življenjske procese, ki se pojavljajo v človeškem telesu. Ko visokoenergetski delec ali foton preide skozi snov na svoji poti, tvorita par nabitih delcev - ion kot posledica interakcije s to snovjo. To vpliva tudi na neživo snov, živa bitja pa reagirajo najbolj burno, saj organizacija visoko specializiranih celic zahteva obnovo in ta proces, dokler je organizem živ, poteka dinamično. In višja kot je stopnja evolucijskega razvoja organizma, bolj nepopravljiva je poškodba zaradi sevanja.
Zaščita pred sevanjem
Znanstveniki iščejo tovrstna sredstva na različnih področjih sodobne znanosti, vključno s farmakologijo. Doslej še nobeno zdravilo ni bilo učinkovito, ljudje, ki so bili izpostavljeni sevanju, pa še naprej umirajo. Poskusi se izvajajo na živalih tako na zemlji kot v vesolju. Edino, kar je postalo jasno, je, da mora oseba jemati katero koli zdravilo pred začetkom izpostavljenosti in ne po njej.
In glede na to, da so vse take drogestrupeno, potem lahko domnevamo, da boj proti posledicam sevanja še ni pripeljal do ene same zmage. Tudi če se farmakološka sredstva vzamejo pravočasno, zagotavljajo le zaščito pred gama sevanjem in rentgenskimi žarki, ne ščitijo pa pred ionizirajočim sevanjem protonov, alfa delcev in hitrih nevtronov.
