પૃથ્વીને કિરણોત્સર્ગથી શું રક્ષણ આપે છે. કોસ્મિક રેડિયેશન ભવિષ્યની અવકાશ ફ્લાઇટ્સનો અંત લાવી શકે છે

અવકાશ કિરણોત્સર્ગી છે. કિરણોત્સર્ગથી છુપાવવું ફક્ત અશક્ય છે. કલ્પના કરો કે તમે રેતીના વાવાઝોડાની વચ્ચે ઉભા છો, અને નાના કાંકરાઓનો વમળો તમારી આસપાસ સતત ફરતો રહે છે, તમારી ત્વચાને નુકસાન પહોંચાડે છે. આ કોસ્મિક રેડિયેશન જેવો દેખાય છે. અને આ કિરણોત્સર્ગ નોંધપાત્ર નુકસાન પહોંચાડે છે. પરંતુ સમસ્યા એ છે કે, કાંકરા અને પૃથ્વીના ટુકડાઓથી વિપરીત, આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન માનવ માંસને ઉછાળતું નથી. તે તેના દ્વારા પસાર થાય છે જેમ કેનનબોલ બિલ્ડિંગમાંથી પસાર થાય છે. અને આ કિરણોત્સર્ગ નોંધપાત્ર નુકસાન પહોંચાડે છે.

ગયા અઠવાડિયે, યુનિવર્સિટી ઓફ રોચેસ્ટર મેડિકલ સેન્ટરના વૈજ્ઞાનિકોએ એક અભ્યાસ પ્રકાશિત કર્યો હતો જે દર્શાવે છે કે લાંબા ગાળાના ગેલેક્ટીક રેડિયેશનના સંપર્કમાં, જે અવકાશયાત્રીઓ મંગળ પર આવી શકે છે, તે અલ્ઝાઈમર રોગનું જોખમ વધારી શકે છે.

આ અભ્યાસ અંગેના મીડિયા અહેવાલો વાંચીને મને ઉત્સુક બનાવ્યો. અમે અડધી સદી કરતાં વધુ સમયથી લોકોને અવકાશમાં મોકલી રહ્યાં છીએ. અમારી પાસે અવકાશયાત્રીઓની આખી પેઢીને અનુસરવાની તક છે - આ લોકો કેવી રીતે વૃદ્ધ થાય છે અને મૃત્યુ પામે છે. અને જેઓ આજે અવકાશમાં ઉડાન ભરે છે તેમના સ્વાસ્થ્યની સ્થિતિનું અમે સતત નિરીક્ષણ કરીએ છીએ. રોચેસ્ટર યુનિવર્સિટીમાં હાથ ધરવામાં આવેલા વૈજ્ઞાનિક કાર્ય જેમ કે ઉંદર અને ઉંદરો જેવા પ્રયોગશાળા પ્રાણીઓ પર હાથ ધરવામાં આવે છે. તેઓ અમને ભવિષ્ય માટે તૈયાર કરવામાં મદદ કરવા માટે રચાયેલ છે. પરંતુ આપણે ભૂતકાળ વિશે શું જાણીએ છીએ? શું રેડિયેશન એવા લોકોને અસર કરે છે જેઓ પહેલેથી જ અવકાશમાં છે? તે આ ક્ષણે ભ્રમણકક્ષામાં રહેલા લોકોને કેવી રીતે અસર કરે છે?

આજના અવકાશયાત્રીઓ અને ભવિષ્યના અવકાશયાત્રીઓ વચ્ચે એક મુખ્ય તફાવત છે. તફાવત પૃથ્વી પોતે છે.

ગેલેક્ટીક કોસ્મિક રેડિયેશન, જેને ક્યારેક કોસ્મિક રેડિયેશન કહેવામાં આવે છે, તે સંશોધકો માટે સૌથી વધુ ચિંતાજનક છે. તેમાં કણો અને અણુઓના ટુકડાઓનો સમાવેશ થાય છે જે સુપરનોવાની રચનાના પરિણામે બનાવવામાં આવી શકે છે. આમાંના મોટાભાગના કિરણોત્સર્ગ, આશરે 90%, હાઇડ્રોજન અણુઓમાંથી ફાટેલા પ્રોટોનનો સમાવેશ કરે છે. આ કણો લગભગ પ્રકાશની ઝડપે આકાશગંગામાંથી ઉડે છે.

અને પછી તેઓ પૃથ્વી પર પ્રહાર કરે છે. આપણા ગ્રહમાં કેટલીક સંરક્ષણ પદ્ધતિઓ છે જે આપણને કોસ્મિક રેડિયેશનની અસરોથી રક્ષણ આપે છે. પ્રથમ, પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલાક કણોને ભગાડે છે અને અન્યને સંપૂર્ણપણે અવરોધે છે. કણો કે જેણે આ અવરોધને દૂર કર્યો છે તે આપણા વાતાવરણમાં અણુઓ સાથે અથડાવાનું શરૂ કરે છે.

જો તમે મોટા લેગો ટાવરને સીડીથી નીચે ફેંકશો, તો તે નાના ટુકડાઓમાં તૂટી જશે જે દરેક નવા પગલા સાથે ઉડી જશે. આપણા વાતાવરણમાં અને ગેલેક્ટીક રેડિયેશન સાથે લગભગ સમાન વસ્તુ થાય છે. કણો અણુઓ સાથે અથડાય છે અને નવા કણો બનાવે છે. આ નવા કણો ફરીથી કંઈક અથડાવે છે અને ફરીથી અલગ પડે છે. તેઓ જે પણ પગલા ભરે છે તેની સાથે તેઓ શક્તિ ગુમાવે છે. કણો ધીમી પડે છે અને ધીમે ધીમે નબળા પડી જાય છે. જ્યારે તેઓ પૃથ્વીની સપાટી પર "થોભો" જાય છે, ત્યારે તેમની પાસે ગેલેક્ટિક ઊર્જાનો શક્તિશાળી અનામત રહેતો નથી જે તેમની પાસે પહેલા હતો. આ રેડિયેશન ઘણું ઓછું જોખમી છે. એક નાનો લેગો ટુકડો તેમાંથી એસેમ્બલ કરાયેલા ટાવર કરતાં ઘણો નબળો હિટ કરે છે.

અમે અવકાશમાં મોકલેલા તે બધા અવકાશયાત્રીઓને પૃથ્વીના રક્ષણાત્મક અવરોધોથી ઘણી રીતે ફાયદો થયો છે, ઓછામાં ઓછા અમુક અંશે. ફ્રાન્સિસ કુસિનોટાએ મને આ વિશે કહ્યું. તે મનુષ્યો પર રેડિયેશનની અસરોનો અભ્યાસ કરવા માટે નાસાના પ્રોગ્રામના વૈજ્ઞાનિક નિર્દેશક છે. આ તે વ્યક્તિ છે જે તમને કહી શકે છે કે અવકાશયાત્રીઓ માટે રેડિયેશન કેટલું નુકસાનકારક છે. તેમના મતે, ચંદ્ર પર અપોલો ફ્લાઇટ્સને બાદ કરતાં, પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના પ્રભાવમાં માણસ અવકાશમાં હાજર છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશન વાતાવરણની ઉપર છે, પરંતુ સંરક્ષણની પ્રથમ લાઇનમાં હજુ પણ ઊંડા છે. આપણા અવકાશયાત્રીઓ સંપૂર્ણપણે કોસ્મિક રેડિયેશનના સંપર્કમાં આવતા નથી.

વધુમાં, તેઓ એકદમ ટૂંકા સમય માટે આવા પ્રભાવ હેઠળ છે. અવકાશમાં સૌથી લાંબી ઉડાન માત્ર એક વર્ષથી ચાલી હતી. અને આ મહત્વપૂર્ણ છે કારણ કે કિરણોત્સર્ગથી થતા નુકસાનની સંચિત અસર હોય છે. જ્યારે તમે મંગળની (હજુ પણ સૈદ્ધાંતિક) બહુ-વર્ષીય મુસાફરી પર જાઓ છો તેના કરતાં જ્યારે તમે ISS પર છ મહિના પસાર કરો છો ત્યારે તમને ઘણું ઓછું જોખમ હોય છે.

પરંતુ જે રસપ્રદ અને ખૂબ જ ચિંતાજનક છે, કુસિનોટ્ટાએ મને કહ્યું, તે એ છે કે આ બધી સુરક્ષા પદ્ધતિઓ સ્થાને હોવા છતાં, અમે અવકાશયાત્રીઓ પર રેડિયેશનની નકારાત્મક અસર જોઈ રહ્યા છીએ.

એક ખૂબ જ અપ્રિય વસ્તુ છે મોતિયા - આંખના લેન્સમાં ફેરફાર જે વાદળછાયું થવાનું કારણ બને છે. કારણ કે વાદળછાયું લેન્સ દ્વારા ઓછો પ્રકાશ આંખમાં પ્રવેશે છે, મોતિયાવાળા લોકો વધુ ખરાબ જુએ છે. 2001 માં, કુસિનોટ્ટા અને તેમના સાથીઓએ અવકાશયાત્રીના સ્વાસ્થ્યના ચાલુ અભ્યાસમાંથી ડેટાની તપાસ કરી અને નીચેના નિષ્કર્ષ પર આવ્યા. અવકાશયાત્રીઓ કે જેઓ કિરણોત્સર્ગની ઊંચી માત્રાના સંપર્કમાં આવ્યા હતા (કારણ કે તેઓ અવકાશમાં વધુ વખત ઉડાન ભર્યા હતા અથવા તેમના મિશનની પ્રકૃતિને કારણે*) તેમને રેડિયેશનની ઓછી માત્રા પ્રાપ્ત કરતા લોકો કરતાં મોતિયા થવાની શક્યતા વધુ હતી.

સંભવતઃ કેન્સરનું જોખમ પણ વધી ગયું છે, જો કે આ જોખમનું માત્રાત્મક અને ચોક્કસ રીતે વિશ્લેષણ કરવું મુશ્કેલ છે. હકીકત એ છે કે અવકાશયાત્રીઓને કયા પ્રકારના રેડિયેશનનો સામનો કરવો પડે છે તેના પર આપણી પાસે રોગચાળાનો ડેટા નથી. આપણે જાણીએ છીએ કે હિરોશિમા અને નાગાસાકી પર પરમાણુ બોમ્બ ધડાકા પછી કેન્સરના કેસોની સંખ્યા કેટલી છે, પરંતુ આ રેડિયેશન ગેલેક્ટીક રેડિયેશન સાથે તુલનાત્મક નથી. ખાસ કરીને, કુસિનોટ્ટા ઉચ્ચ-આવર્તન આયન - ઉચ્ચ-અણુ, ઉચ્ચ-ઊર્જા કણો વિશે સૌથી વધુ ચિંતિત છે.

આ ખૂબ જ ભારે કણો છે અને તે ખૂબ જ ઝડપથી આગળ વધે છે. પૃથ્વીની સપાટી પર આપણે તેમની અસરો અનુભવતા નથી. તેઓને આપણા ગ્રહની રક્ષણાત્મક પદ્ધતિઓ દ્વારા તપાસવામાં આવે છે, અટકાવવામાં આવે છે અને ટુકડા કરવામાં આવે છે. જો કે, ઉચ્ચ-આવર્તન આયનો કિરણોત્સર્ગ કરતાં વધુ નુકસાન અને વધુ વૈવિધ્યસભર નુકસાન પહોંચાડી શકે છે જેની સાથે રેડિયોલોજીસ્ટ પરિચિત છે. અમે આ જાણીએ છીએ કારણ કે વૈજ્ઞાનિકો અવકાશયાત્રીઓ પાસેથી સ્પેસફ્લાઇટ પહેલાં અને પછીના લોહીના નમૂનાઓની તુલના કરે છે.

કુસિનોટ્ટા આને પ્રી-ફ્લાઇટ ચેક કહે છે. વિજ્ઞાનીઓ ભ્રમણકક્ષામાં જતા પહેલા અવકાશયાત્રી પાસેથી લોહીના નમૂના લે છે. જ્યારે અવકાશયાત્રી અવકાશમાં હોય છે, ત્યારે વૈજ્ઞાનિકો દોરેલા લોહીને ભાગોમાં વિભાજિત કરે છે અને તેને ગામા કિરણોત્સર્ગની વિવિધ ડિગ્રીઓ માટે ખુલ્લા પાડે છે. આ હાનિકારક કિરણોત્સર્ગ જેવું છે જેનો આપણે પૃથ્વી પર ક્યારેક સામનો કરીએ છીએ. પછી, જ્યારે અવકાશયાત્રી પાછો ફરે છે, ત્યારે તેઓ આ ગામા-કિરણવાળા લોહીના નમૂનાઓને અવકાશમાં તેની સાથે ખરેખર શું થયું તેની સાથે સરખાવે છે. "અમે વિવિધ અવકાશયાત્રીઓમાં બે થી ત્રણ ગણો તફાવત જોઈ રહ્યા છીએ," કુસિનોટ્ટાએ મને કહ્યું.

ટેમ્બોવ પ્રાદેશિક રાજ્ય શૈક્ષણિક સંસ્થા

પ્રારંભિક ફ્લાઇટ તાલીમ સાથે સામાન્ય શિક્ષણ બોર્ડિંગ શાળા

એમ. એમ. રાસ્કોવાના નામ પરથી નામ આપવામાં આવ્યું

અમૂર્ત

"કોસ્મિક રેડિયેશન"

દ્વારા પૂર્ણ: 103 પ્લાટૂનનો વિદ્યાર્થી

Krasnoslobodtsev એલેક્સી

વડા: પેલિવાન વી.એસ.

ટેમ્બોવ 2008

1. પરિચય.

2. કોસ્મિક રેડિયેશન શું છે.

3. કોસ્મિક રેડિયેશન કેવી રીતે ઉદભવે છે.

4. માનવ અને પર્યાવરણ પર કોસ્મિક રેડિયેશનની અસર.

5. કોસ્મિક રેડિયેશન સામે રક્ષણના માધ્યમ.

6. બ્રહ્માંડની રચના.

7. નિષ્કર્ષ.

8. ગ્રંથસૂચિ.

1. પરિચય

માણસ પૃથ્વી પર કાયમ રહેશે નહીં,

પરંતુ પ્રકાશ અને અવકાશની શોધમાં,

શરૂઆતમાં તે ડરપોક રીતે બહાર પ્રવેશ કરશે

વાતાવરણ, અને પછી બધું જીતી લો

પરિભ્રમણ વૈશ્વિક જગ્યા.

કે. ત્સિઓલકોવ્સ્કી

21મી સદી નેનો ટેકનોલોજી અને વિશાળ ગતિની સદી છે. આપણું જીવન અવિરત અને અનિવાર્યપણે વહે છે, અને આપણામાંના દરેક સમય સાથે રહેવાનો પ્રયત્ન કરે છે. સમસ્યાઓ, સમસ્યાઓ, ઉકેલની શોધ, ચારે બાજુથી માહિતીનો વિશાળ પ્રવાહ... આ બધાનો સામનો કેવી રીતે કરવો, જીવનમાં તમારું સ્થાન કેવી રીતે મેળવવું?

ચાલો રોકવા અને વિચારવાનો પ્રયાસ કરીએ ...

મનોવૈજ્ઞાનિકો કહે છે કે વ્યક્તિ ત્રણ વસ્તુઓને અનિશ્ચિતપણે જોઈ શકે છે: અગ્નિ, પાણી અને તારાઓનું આકાશ. ખરેખર, આકાશ હંમેશા માણસને આકર્ષે છે. તે સૂર્યોદય અને સૂર્યાસ્ત સમયે આશ્ચર્યજનક રીતે સુંદર છે, તે દિવસ દરમિયાન અવિરતપણે વાદળી અને ઊંડા લાગે છે. અને, વજન વિનાના વાદળો તરફ ઉડતા, પક્ષીઓની ઉડાન જોઈને, તમે રોજિંદા ખળભળાટથી છૂટકારો મેળવવા, આકાશમાં ઉડવા અને ઉડાનની સ્વતંત્રતા અનુભવવા માંગો છો. અને કાળી રાતે તારાઓનું આકાશ... તે કેટલું રહસ્યમય અને સમજાવી ન શકાય તેવું સુંદર છે! અને હું કેવી રીતે રહસ્યનો પડદો ઉઠાવવા માંગુ છું. આવી ક્ષણો પર, તમે એક વિશાળ, ભયાનક અને છતાં અનિવાર્યપણે ઇશારો કરતી જગ્યાના નાના કણ જેવા અનુભવો છો, જેને બ્રહ્માંડ કહેવામાં આવે છે.

બ્રહ્માંડ શું છે? તે કેવી રીતે આવ્યું? તે પોતાની અંદર શું છુપાવે છે, તેણે આપણા માટે શું તૈયાર કર્યું છે: "સાર્વત્રિક મન" અને અસંખ્ય પ્રશ્નોના જવાબો અથવા માનવતાનું મૃત્યુ?

અનંત પ્રવાહમાં પ્રશ્નો ઉભા થાય છે.

અવકાશ... એક સામાન્ય વ્યક્તિ માટે તે અગમ્ય લાગે છે. પરંતુ, તેમ છતાં, વ્યક્તિ પર તેની અસર સતત રહે છે. મોટાભાગે, તે બાહ્ય અવકાશ હતું જેણે પૃથ્વી પર એવી પરિસ્થિતિઓ પ્રદાન કરી હતી જે જીવનના ઉદભવ તરફ દોરી જાય છે જેમ આપણે ટેવાયેલા છીએ, અને તેથી માણસ પોતે જ ઉદભવે છે. અવકાશનો પ્રભાવ આજે પણ ઘણી હદ સુધી અનુભવાય છે. "બ્રહ્માંડના કણો" વાતાવરણના રક્ષણાત્મક સ્તર દ્વારા આપણા સુધી પહોંચે છે અને વ્યક્તિની સુખાકારી, તેના સ્વાસ્થ્ય અને તેના શરીરમાં થતી પ્રક્રિયાઓને અસર કરે છે. આ પૃથ્વી પર રહેતા આપણા માટે છે, પરંતુ આપણે બાહ્ય અવકાશની શોધ કરનારાઓ વિશે શું કહી શકીએ.

મને આ પ્રશ્નમાં રસ હતો: કોસ્મિક રેડિયેશન શું છે અને મનુષ્યો પર તેની અસર શું છે?

હું પ્રારંભિક ફ્લાઇટ તાલીમ સાથે બોર્ડિંગ સ્કૂલમાં અભ્યાસ કરું છું. છોકરાઓ અમારી પાસે આવે છે જેઓ આકાશને જીતવાનું સ્વપ્ન જુએ છે. અને તેઓએ તેમના ઘરની દિવાલો છોડીને અને આ શાળામાં આવવાનું નક્કી કરીને તેમના સ્વપ્નને સાકાર કરવાની દિશામાં પહેલું પગલું ભર્યું છે, જ્યાં તેઓ ફ્લાઇટની મૂળભૂત બાબતોનો અભ્યાસ કરે છે, એરક્રાફ્ટની ડિઝાઇનનો અભ્યાસ કરે છે, જ્યાં તેમને દરરોજ વાતચીત કરવાની તક મળે છે. જે લોકો વારંવાર આકાશ તરફ લઈ ગયા છે. અને જો આ હજુ પણ માત્ર એરોપ્લેન છે જે ગુરુત્વાકર્ષણને સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકતા નથી. પરંતુ આ માત્ર પ્રથમ પગલું છે. કોઈપણ વ્યક્તિનું ભાગ્ય અને જીવન માર્ગ બાળકના નાના, ડરપોક, અનિશ્ચિત પગલાથી શરૂ થાય છે. કોણ જાણે છે, કદાચ તેમાંથી એક બીજું પગલું ભરશે, ત્રીજું... અને અવકાશયાનમાં નિપુણતા મેળવશે અને બ્રહ્માંડના અમર્યાદિત વિસ્તરણમાં તારાઓ સુધી પહોંચશે.

તેથી, આ મુદ્દો અમારા માટે ખૂબ જ સુસંગત અને રસપ્રદ છે.

2. કોસ્મિક રેડિયેશન શું છે?

કોસ્મિક કિરણોનું અસ્તિત્વ વીસમી સદીની શરૂઆતમાં મળી આવ્યું હતું. 1912 માં, ઑસ્ટ્રેલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી ડબલ્યુ. હેસ, બલૂનમાં ચડતી વખતે, નોંધ્યું હતું કે ઇલેક્ટ્રોસ્કોપનું વિસર્જન દરિયાની સપાટીની તુલનામાં ખૂબ જ ઝડપથી થાય છે. તે સ્પષ્ટ થઈ ગયું કે હવાનું આયનીકરણ, જેણે ઇલેક્ટ્રોસ્કોપમાંથી સ્રાવ દૂર કર્યો, તે બહારની દુનિયાના મૂળનું હતું. આ ધારણા કરનાર સૌપ્રથમ મિલિકન હતા, અને તેમણે જ આ ઘટનાને તેનું આધુનિક નામ આપ્યું હતું - કોસ્મિક રેડિયેશન.

તે હવે સ્થાપિત થયું છે કે પ્રાથમિક કોસ્મિક રેડિયેશનમાં વિવિધ દિશામાં ઉડતા સ્થિર ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોનો સમાવેશ થાય છે. સૌરમંડળના પ્રદેશમાં કોસ્મિક રેડિયેશનની તીવ્રતા સરેરાશ 2-4 કણો પ્રતિ 1 સેમી 2 પ્રતિ 1 સે. તે સમાવે છે:

• પ્રોટોન - 91%
• α-કણો - 6.6%
• અન્ય ભારે તત્વોના ન્યુક્લી - 1% કરતા ઓછા
• ઇલેક્ટ્રોન - 1.5%
• કોસ્મિક મૂળના એક્સ-રે અને ગામા કિરણો
• સૌર કિરણોત્સર્ગ.

બાહ્ય અવકાશમાંથી ઉડતા પ્રાથમિક કોસ્મિક કણો વાતાવરણના ઉપલા સ્તરોમાં અણુઓના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે અને કહેવાતા ગૌણ કોસ્મિક કિરણો બનાવે છે. પૃથ્વીના ચુંબકીય ધ્રુવોની નજીક કોસ્મિક કિરણોની તીવ્રતા વિષુવવૃત્ત કરતાં લગભગ 1.5 ગણી વધારે છે.

કોસ્મિક કણોની સરેરાશ ઊર્જા લગભગ 10 4 MeV છે, અને વ્યક્તિગત કણોની ઊર્જા 10 12 MeV અને વધુ છે.

3. કોસ્મિક રેડિયેશન કેવી રીતે ઉત્પન્ન થાય છે?

આધુનિક ખ્યાલો અનુસાર, ઉચ્ચ-ઉર્જા કોસ્મિક રેડિયેશનનો મુખ્ય સ્ત્રોત સુપરનોવા વિસ્ફોટો છે. નાસાના ભ્રમણકક્ષાના એક્સ-રે ટેલિસ્કોપના ડેટાએ નવા પુરાવા પૂરા પાડ્યા છે કે પૃથ્વી પર સતત બોમ્બમારો કરતી મોટાભાગની કોસ્મિક રેડિયેશન સુપરનોવા વિસ્ફોટથી પ્રસરી રહેલા આંચકાના તરંગોમાંથી આવે છે જે 1572 માં રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યું હતું. ચંદ્ર એક્સ-રે ઓબ્ઝર્વેટરીના અવલોકનોના આધારે, સુપરનોવાના અવશેષો 10 મિલિયન કિમી/કલાકથી વધુની ઝડપે વેગ આપવાનું ચાલુ રાખે છે, એક્સ-રે રેડિયેશનના મોટા પ્રમાણમાં પ્રકાશન સાથે બે આંચકા તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે. તદુપરાંત, એક તરંગ

ઇન્ટરસ્ટેલર ગેસમાં બહારની તરફ ખસે છે અને બીજો

અંદરની તરફ, ભૂતપૂર્વ તારાના કેન્દ્ર તરફ. તમે પણ કરી શકો છો

એવી દલીલ કરે છે કે ઊર્જાનું નોંધપાત્ર પ્રમાણ

"આંતરિક" આઘાત તરંગનો ઉપયોગ અણુના મધ્યવર્તી કેન્દ્રોને પ્રકાશની નજીકની ઝડપે વેગ આપવા માટે થાય છે.

ઉચ્ચ ઊર્જાના કણો અન્ય તારાવિશ્વોમાંથી આપણી પાસે આવે છે. તેઓ બ્રહ્માંડના અસંગત ચુંબકીય ક્ષેત્રોમાં ગતિ કરીને આવી ઊર્જા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

સ્વાભાવિક રીતે, કોસ્મિક રેડિયેશનનો સ્ત્રોત પણ આપણી સૌથી નજીકનો તારો છે - સૂર્ય. સૂર્ય સમયાંતરે (જ્વાળાઓ દરમિયાન) સૌર કોસ્મિક કિરણો બહાર કાઢે છે, જેમાં મુખ્યત્વે પ્રોટોન અને ઓછી ઉર્જાવાળા α-કણો હોય છે.

4. માનવો પર કોસ્મિક રેડિયેશનની અસર

અને પર્યાવરણ

નાઇસમાં સોફિયા એન્ટિપોલિસ યુનિવર્સિટીના સંશોધકો દ્વારા હાથ ધરવામાં આવેલા અભ્યાસના પરિણામો દર્શાવે છે કે કોસ્મિક રેડિયેશન પૃથ્વી પર જૈવિક જીવનના ઉદભવમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તે લાંબા સમયથી જાણીતું છે કે એમિનો એસિડ બે સ્વરૂપોમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે - ડાબા હાથે અને જમણા હાથે. જો કે, પૃથ્વી પર, કુદરતી રીતે બનતા તમામ જૈવિક જીવો માત્ર ડાબા હાથના એમિનો એસિડ પર આધારિત છે. યુનિવર્સિટી સ્ટાફના જણાવ્યા મુજબ જગ્યામાં કારણ માંગવું જોઈએ. કહેવાતા ગોળાકાર ધ્રુવીકરણ કોસ્મિક રેડિયેશન જમણા હાથના એમિનો એસિડનો નાશ કરે છે. ગોળાકાર ધ્રુવીકૃત પ્રકાશ કોસ્મિક ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો દ્વારા ધ્રુવિત કિરણોત્સર્ગનું એક સ્વરૂપ છે. આ કિરણોત્સર્ગ ત્યારે ઉત્પન્ન થાય છે જ્યારે ઇન્ટરસ્ટેલર ધૂળના કણો ચુંબકીય ક્ષેત્રની રેખાઓ સાથે લાઇન કરે છે જે સમગ્ર આસપાસની જગ્યામાં પ્રવેશ કરે છે. ગોળાકાર ધ્રુવીકૃત પ્રકાશ અવકાશમાં ગમે ત્યાં તમામ કોસ્મિક રેડિયેશનનો 17% હિસ્સો ધરાવે છે. ધ્રુવીકરણની દિશાના આધારે, આવા પ્રકાશ એમિનો એસિડના પ્રકારોમાંથી એકને પસંદગીયુક્ત રીતે તોડી નાખે છે, જે પ્રયોગ અને બે ઉલ્કાના અભ્યાસના પરિણામો દ્વારા પુષ્ટિ મળે છે.

કોસ્મિક રેડિયેશન એ પૃથ્વી પરના આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના સ્ત્રોતોમાંનું એક છે.

દરિયાઈ સપાટી પર કોસ્મિક રેડિયેશનને કારણે કુદરતી કિરણોત્સર્ગની પૃષ્ઠભૂમિ 0.32 mSv પ્રતિ વર્ષ (3.4 μR પ્રતિ કલાક) છે. કોસ્મિક રેડિયેશન વસ્તી દ્વારા પ્રાપ્ત વાર્ષિક અસરકારક સમકક્ષ ડોઝનો માત્ર 1/6 હિસ્સો ધરાવે છે. વિવિધ વિસ્તારોમાં રેડિયેશનનું સ્તર બદલાય છે. આમ, ઉત્તર અને દક્ષિણ ધ્રુવો વિષુવવૃત્તીય ક્ષેત્ર કરતાં કોસ્મિક કિરણો માટે વધુ સંવેદનશીલ છે, પૃથ્વીની નજીક ચુંબકીય ક્ષેત્રની હાજરીને કારણે જે ચાર્જ થયેલા કણોને વિચલિત કરે છે. વધુમાં, તમે પૃથ્વીની સપાટીથી જેટલા ઊંચા છો, કોસ્મિક રેડિયેશન વધુ તીવ્ર હશે. આમ, પર્વતીય વિસ્તારોમાં રહેતા અને સતત હવાઈ પરિવહનનો ઉપયોગ કરવાથી, અમે એક્સપોઝરના વધારાના જોખમમાં આવીએ છીએ. દરિયાની સપાટીથી 2000 મીટરથી ઉપર રહેતા લોકોને કોસ્મિક કિરણોમાંથી અસરકારક સમકક્ષ માત્રા દરિયાની સપાટી પર રહેતા લોકો કરતા અનેક ગણી વધારે મળે છે. જ્યારે 4000 મીટર (માનવ વસવાટ માટે મહત્તમ ઉંચાઈ) થી 12,000 મીટર (મુસાફર પરિવહન માટે મહત્તમ ઊંચાઈ) ની ઊંચાઈએ વધારો થાય છે, ત્યારે એક્સપોઝરનું સ્તર 25 ગણું વધે છે. અને પરંપરાગત ટર્બોપ્રોપ એરક્રાફ્ટ પર 7.5-કલાકની ફ્લાઇટ દરમિયાન, પ્રાપ્ત રેડિયેશન ડોઝ આશરે 50 μSv છે. કુલ મળીને, હવાઈ પરિવહનના ઉપયોગ દ્વારા, પૃથ્વીની વસ્તી દર વર્ષે લગભગ 10,000 માણસ-Sv ની રેડિયેશન માત્રા મેળવે છે, જે વિશ્વમાં માથાદીઠ સરેરાશ આશરે 1 μSv પ્રતિ વર્ષ છે, અને ઉત્તર અમેરિકામાં આશરે 10 μSv છે.

આયોનાઇઝિંગ રેડિયેશન માનવ સ્વાસ્થ્યને નકારાત્મક અસર કરે છે તે જીવંત જીવોના મહત્વપૂર્ણ કાર્યોને વિક્ષેપિત કરે છે:

· મહાન ભેદવાની ક્ષમતા ધરાવતા, તે શરીરના સૌથી વધુ સઘન રીતે વિભાજીત થતા કોષોનો નાશ કરે છે: અસ્થિ મજ્જા, પાચનતંત્ર વગેરે.

· જનીન સ્તરે ફેરફારોનું કારણ બને છે, જે પાછળથી પરિવર્તન અને વારસાગત રોગોની ઘટના તરફ દોરી જાય છે.

· જીવલેણ ગાંઠ કોષોના સઘન વિભાજનનું કારણ બને છે, જે કેન્સરની ઘટના તરફ દોરી જાય છે.

નર્વસ સિસ્ટમ અને હૃદયના કાર્યમાં ફેરફાર તરફ દોરી જાય છે.

· જાતીય કાર્ય અવરોધાય છે.

· દ્રષ્ટિની ક્ષતિનું કારણ બને છે.

અવકાશમાંથી રેડિયેશન એરલાઇન પાઇલટ્સની દ્રષ્ટિને પણ અસર કરે છે. આશરે 50 વર્ષની વયના 445 પુરુષોની દ્રષ્ટિની સ્થિતિનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાંથી 79 એરલાઇન પાઇલોટ હતા. આંકડા દર્શાવે છે કે વ્યાવસાયિક પાઇલોટ્સ માટે લેન્સ ન્યુક્લિયસના મોતિયાના વિકાસનું જોખમ અન્ય વ્યવસાયોના પ્રતિનિધિઓ કરતાં ત્રણ ગણું વધારે છે, અને અવકાશયાત્રીઓ માટે પણ વધુ છે.

કોસ્મિક રેડિયેશન એ અવકાશયાત્રીઓના શરીર માટે પ્રતિકૂળ પરિબળોમાંનું એક છે, જેનું મહત્વ સતત વધતું જાય છે કારણ કે ફ્લાઇટની શ્રેણી અને અવધિમાં વધારો થાય છે. જ્યારે કોઈ વ્યક્તિ પોતાને પૃથ્વીના વાતાવરણની બહાર શોધે છે, જ્યાં ગેલેક્ટિક કિરણો તેમજ સૌર કોસ્મિક કિરણો દ્વારા બોમ્બમારો વધુ મજબૂત હોય છે: લગભગ 5 હજાર આયન તેના શરીરમાંથી એક સેકન્ડમાં ધસી શકે છે, જે શરીરમાં રાસાયણિક બંધનોનો નાશ કરવામાં સક્ષમ છે અને ગૌણ કણોના કાસ્કેડનું કારણ બને છે. કેન્સર અને વારસાગત રોગોના વધતા જોખમને કારણે ઓછી માત્રામાં આયનાઇઝિંગ રેડિયેશનના કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં આવવાનું જોખમ છે. આંતરઆકાશીય કિરણોથી સૌથી મોટો ભય ભારે ચાર્જવાળા કણોથી આવે છે.

બાયોમેડિકલ સંશોધન અને અવકાશમાં અસ્તિત્વમાં રહેલા રેડિયેશનના અંદાજિત સ્તરોના આધારે, અવકાશયાત્રીઓ માટે મહત્તમ અનુમતિપાત્ર રેડિયેશન ડોઝ નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા. તેઓ પગ, પગની ઘૂંટીઓ અને હાથ માટે 980 રેમ, ત્વચા માટે 700 રેમ, લોહી બનાવતા અંગો માટે 200 રેમ અને આંખો માટે 200 રેમ છે. પ્રાયોગિક પરિણામો દર્શાવે છે કે વજનહીનતાની સ્થિતિમાં રેડિયેશનનો પ્રભાવ વધે છે. જો આ ડેટાની પુષ્ટિ થાય છે, તો માનવો માટે કોસ્મિક રેડિયેશનનો ખતરો મૂળ વિચાર કરતા વધારે હોવાની સંભાવના છે.

કોસ્મિક કિરણો પૃથ્વીના હવામાન અને આબોહવાને પ્રભાવિત કરી શકે છે. બ્રિટિશ હવામાનશાસ્ત્રીઓએ સાબિત કર્યું છે કે કોસ્મિક કિરણોની સૌથી મોટી પ્રવૃત્તિના સમયગાળા દરમિયાન વાદળછાયું વાતાવરણ જોવા મળે છે. હકીકત એ છે કે જ્યારે કોસ્મિક કણો વાતાવરણમાં ફૂટે છે, ત્યારે તેઓ ચાર્જ્ડ અને ન્યુટ્રલ કણોના વ્યાપક "શાવર" ઉત્પન્ન કરે છે, જે વાદળોમાં ટીપાંના વિકાસ અને વાદળછાયુંતામાં વધારો ઉશ્કેરે છે.

ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ સોલાર-ટેરેસ્ટ્રીયલ ફિઝિક્સના સંશોધન મુજબ, હાલમાં સૌર પ્રવૃત્તિમાં વિસંગત વધારો જોવા મળે છે, જેના કારણો અજ્ઞાત છે. સૌર જ્વાળા એ હજારો હાઇડ્રોજન બોમ્બના વિસ્ફોટ સાથે તુલનાત્મક ઊર્જાનું પ્રકાશન છે. ખાસ કરીને મજબૂત જ્વાળાઓ દરમિયાન, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન, પૃથ્વી પર પહોંચે છે, ગ્રહના ચુંબકીય ક્ષેત્રને બદલી નાખે છે - જાણે તેને હલાવી રહ્યું હોય, જે હવામાન પ્રત્યે સંવેદનશીલ લોકોની સુખાકારીને અસર કરે છે. આ, વિશ્વ આરોગ્ય સંસ્થા અનુસાર, ગ્રહની વસ્તીના 15% છે. ઉપરાંત, ઉચ્ચ સૌર પ્રવૃત્તિ સાથે, માઇક્રોફ્લોરા વધુ સઘન રીતે ગુણાકાર કરવાનું શરૂ કરે છે અને ઘણા ચેપી રોગો માટે વ્યક્તિની સંવેદનશીલતા વધે છે. આમ, ઈન્ફલ્યુએન્ઝા રોગચાળો મહત્તમ સૌર પ્રવૃત્તિના 2.3 વર્ષ પહેલાં અથવા 2.3 વર્ષ પછી શરૂ થાય છે.

આમ, આપણે જોઈએ છીએ કે કોસ્મિક રેડિયેશનનો એક નાનકડો ભાગ જે વાતાવરણ દ્વારા આપણા સુધી પહોંચે છે તે માનવ શરીર અને આરોગ્ય પર, વાતાવરણમાં થતી પ્રક્રિયાઓ પર નોંધપાત્ર અસર કરી શકે છે. પૃથ્વી પર જીવનની ઉત્પત્તિ માટેની પૂર્વધારણાઓમાંની એક સૂચવે છે કે કોસ્મિક કણો આપણા ગ્રહ પર જૈવિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

5. કોસ્મિક રેડિયેશન પ્રોટેક્શન મીન

ઘૂંસપેંઠ મુદ્દાઓ

અવકાશમાં માણસ - એક પ્રકારની અજમાયશ

આપણા વિજ્ઞાનની પરિપક્વતાનો પથ્થર.

શિક્ષણશાસ્ત્રી એન. સિસાકયાન.

હકીકત એ છે કે બ્રહ્માંડના કિરણોત્સર્ગથી જીવનની ઉત્પત્તિ અને માણસનો દેખાવ થઈ શકે છે, માણસ પોતે તેના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં વિનાશક છે.

માનવ વસવાટની જગ્યા ખૂબ જ નાની સુધી મર્યાદિત છે

અંતર - આ પૃથ્વી છે અને તેની સપાટીથી ઘણા કિલોમીટર ઉપર છે. અને પછી - "પ્રતિકૂળ" જગ્યા.

પરંતુ, કારણ કે માણસ બ્રહ્માંડની વિશાળતામાં પ્રવેશવાનો પ્રયાસ છોડતો નથી, પરંતુ વધુ અને વધુ સઘન રીતે તેની શોધ કરી રહ્યો છે, તેથી અવકાશના નકારાત્મક પ્રભાવ સામે રક્ષણના ચોક્કસ માધ્યમો બનાવવાની જરૂરિયાત ઊભી થઈ છે. અવકાશયાત્રીઓ માટે આ ખાસ મહત્વ ધરાવે છે.

લોકપ્રિય માન્યતાથી વિપરીત, તે પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી જે આપણને કોસ્મિક કિરણોના હુમલાથી રક્ષણ આપે છે, પરંતુ વાતાવરણનું એક જાડું પડ છે, જ્યાં સપાટીના દરેક સેમી 2 માટે એક કિલોગ્રામ હવા હોય છે. તેથી, વાતાવરણમાં ઉડતી વખતે, કોસ્મિક પ્રોટોન, સરેરાશ, તેની ઊંચાઈના માત્ર 1/14 ભાગ પર કાબુ મેળવે છે. અવકાશયાત્રીઓ આવા રક્ષણાત્મક શેલથી વંચિત છે.

ગણતરીઓ બતાવે છે તેમ, અવકાશ ઉડાન દરમિયાન રેડિયેશનની ઇજાના જોખમને શૂન્ય સુધી ઘટાડવું અશક્ય છે. પરંતુ તમે તેને ઘટાડી શકો છો. અને અહીં સૌથી મહત્વની બાબત એ છે કે અવકાશયાનનું નિષ્ક્રિય રક્ષણ, એટલે કે તેની દિવાલો.

થી ડોઝ લોડ થવાનું જોખમ ઘટાડવા માટે સૌરકોસ્મિક કિરણો, પ્રકાશ એલોય માટે તેમની જાડાઈ ઓછામાં ઓછી 3-4 સેમી હોવી જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, પોલિઇથિલિન, એ જ સામગ્રી જેમાંથી સામાન્ય શોપિંગ બેગ બનાવવામાં આવે છે, એલ્યુમિનિયમ કરતાં 20% વધુ કોસ્મિક કિરણોને અવરોધે છે. પ્રબલિત પોલિઇથિલિન એલ્યુમિનિયમ કરતાં 10 ગણી મજબૂત છે અને તે જ સમયે "પાંખવાળી ધાતુ" કરતાં હળવા છે.

સાથે ગેલેક્ટીક કોસ્મિક કિરણોથી રક્ષણ, વિશાળ શક્તિઓ ધરાવતા, બધું વધુ જટિલ છે. અવકાશયાત્રીઓને તેમની પાસેથી બચાવવાની ઘણી રીતો પ્રસ્તાવિત છે. તમે વહાણની આસપાસ રક્ષણાત્મક પદાર્થનું સ્તર બનાવી શકો છોપૃથ્વીના વાતાવરણ જેવું જ. ઉદાહરણ તરીકે, જો તમે પાણીનો ઉપયોગ કરો છો, જે કોઈપણ કિસ્સામાં જરૂરી છે, તો તમારે 5 મીટર જાડા સ્તરની જરૂર પડશે આ કિસ્સામાં, જળાશયનો સમૂહ 500 ટન સુધી પહોંચશે, જે ઘણો છે. તમે ઇથિલિનનો પણ ઉપયોગ કરી શકો છો, એક ઘન કે જેને ટાંકીની જરૂર નથી. પરંતુ તેમ છતાં જરૂરી સમૂહ ઓછામાં ઓછો 400 ટન હશે પ્રવાહી હાઇડ્રોજનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. તે કોસ્મિક કિરણોને એલ્યુમિનિયમ કરતા 2.5 ગણા વધુ સારી રીતે અવરોધે છે. સાચું, બળતણના કન્ટેનર ભારે અને ભારે હશે.

સૂચવ્યું હતું ભ્રમણકક્ષામાં લોકોના રક્ષણ માટેની બીજી યોજના, જેને કહી શકાય ચુંબકીય સર્કિટ. ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ફરતા ચાર્જ્ડ કણ પર ગતિની દિશા (લોરેન્ટ્ઝ ફોર્સ) માટે લંબ નિર્દેશિત બળ દ્વારા કાર્ય કરવામાં આવે છે. ક્ષેત્ર રેખાઓના રૂપરેખાંકન પર આધાર રાખીને, કણ લગભગ કોઈપણ દિશામાં વિચલિત થઈ શકે છે અથવા ગોળાકાર ભ્રમણકક્ષામાં પ્રવેશી શકે છે, જ્યાં તે અનિશ્ચિત રૂપે ફરશે. આવા ક્ષેત્ર બનાવવા માટે, સુપરકન્ડક્ટિવિટી પર આધારિત ચુંબકની જરૂર પડશે. આવી સિસ્ટમમાં 9 ટનનો સમૂહ હશે, તે પદાર્થની સુરક્ષા કરતા વધુ હળવા છે, પરંતુ હજુ પણ ભારે છે.

અન્ય વિચારના સમર્થકોએ અવકાશયાનને વીજળીથી ચાર્જ કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો, જો બાહ્ય ત્વચાનું વોલ્ટેજ 2 10 9 V હોય, તો જહાજ 2 GeV સુધીની ઊર્જા સાથે કોસ્મિક કિરણોના તમામ પ્રોટોનને પ્રતિબિંબિત કરવામાં સક્ષમ હશે. પરંતુ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર હજારો કિલોમીટરના અંતર સુધી વિસ્તરશે, અને અવકાશયાન આ વિશાળ વોલ્યુમમાંથી ઇલેક્ટ્રોનને આકર્ષિત કરશે. તેઓ 2 GeV ની ઊર્જા સાથે શેલમાં તૂટી પડશે અને કોસ્મિક કિરણોની જેમ વર્તે છે.

અવકાશયાનની બહાર અવકાશયાત્રીઓના અવકાશમાં ચાલવા માટેના "કપડાં" એ સંપૂર્ણ બચાવ પ્રણાલી હોવી જોઈએ:

શ્વાસ લેવા અને દબાણ જાળવવા માટે જરૂરી વાતાવરણ બનાવવું જોઈએ;

· માનવ શરીર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમીને દૂર કરવાની ખાતરી કરવી જોઈએ;

· જો વ્યક્તિ તડકાની બાજુએ હોય તો તે વધુ પડતા ગરમ થવા સામે અને જો છાયામાં હોય તો ઠંડક સામે રક્ષણ આપવું જોઈએ; તેમની વચ્ચેનો તફાવત 100 0 સે કરતા વધુ છે;

· સૌર કિરણોત્સર્ગ દ્વારા અંધ થવાથી રક્ષણ કરો;

· ઉલ્કાના પદાર્થોથી રક્ષણ;

· મુક્ત હિલચાલની મંજૂરી આપવી જોઈએ.

સ્પેસ સૂટનો વિકાસ 1959 માં શરૂ થયો હતો. સ્પેસસુટ્સના ઘણા ફેરફારો છે, તેઓ સતત બદલાતા રહે છે અને સુધારી રહ્યા છે, મુખ્યત્વે નવી, વધુ અદ્યતન સામગ્રીના ઉપયોગ દ્વારા.

સ્પેસ સૂટ એ એક જટિલ અને ખર્ચાળ ઉપકરણ છે, અને જો તમે તમારી જાતને પ્રસ્તુત આવશ્યકતાઓ, ઉદાહરણ તરીકે, એપોલો કોસ્મોનૉટ્સના સ્પેસ સૂટથી પરિચિત હોવ તો આ સમજવું સરળ છે. આ સ્પેસસુટ એ અવકાશયાત્રીને નીચેના પરિબળોથી સુરક્ષિત રાખવું જોઈએ:

અર્ધ-કઠોર સ્પેસસુટનું માળખું (જગ્યા માટે)

સ્પેસવૉક માટેનો પહેલો સ્પેસસુટ, જેનો એ. લિયોનોવે ઉપયોગ કર્યો હતો, તે કઠોર, નિરંતર, લગભગ 100 કિલો વજનનો હતો, પરંતુ સમકાલીન લોકો તેને ટેક્નોલોજીનો વાસ્તવિક ચમત્કાર અને "કાર કરતાં વધુ જટિલ મશીન" માનતા હતા.

આમ, અવકાશયાત્રીઓને કોસ્મિક કિરણોથી બચાવવા માટેની તમામ દરખાસ્તો વિશ્વસનીય નથી.

6. બ્રહ્માંડનું શિક્ષણ

સાચું કહું તો, આપણે માત્ર જાણવા માંગતા નથી

તે કેવી રીતે રચાયેલ છે, પણ, જો શક્ય હોય તો, લક્ષ્ય હાંસલ કરવા માટે

યુટોપિયન અને દેખાવમાં હિંમતવાન - શા માટે સમજો

પ્રકૃતિ એવી જ છે. આ છે

વૈજ્ઞાનિક સર્જનાત્મકતાનું પ્રોમિથિઅન તત્વ.

A. આઈન્સ્ટાઈન.

તેથી, કોસ્મિક રેડિયેશન બ્રહ્માંડના અનહદ વિસ્તરણમાંથી આપણી પાસે આવે છે. બ્રહ્માંડ પોતે કેવી રીતે રચાયું?

તે આઈન્સ્ટાઈન હતા જે પ્રમેય સાથે આવ્યા હતા જેના આધારે તેની ઘટનાની પૂર્વધારણાઓ આગળ મૂકવામાં આવી હતી. બ્રહ્માંડની રચના માટે ઘણી પૂર્વધારણાઓ છે. આધુનિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્રમાં, બે સૌથી વધુ લોકપ્રિય છે બિગ બેંગ થિયરી અને ઇન્ફ્લેશનરી થિયરી.

બ્રહ્માંડના આધુનિક મોડલ એ. આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંત પર આધારિત છે. આઈન્સ્ટાઈનના ગુરુત્વાકર્ષણના સમીકરણમાં એક નથી, પરંતુ ઘણા ઉકેલો છે, જે ઘણા કોસ્મોલોજિકલ મોડલના અસ્તિત્વને સમજાવે છે.

પ્રથમ મોડલ એ. આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા 1917માં વિકસાવવામાં આવ્યું હતું. તેમણે અવકાશ અને સમયની નિરપેક્ષતા અને અનંતતા વિશે ન્યૂટનની ધારણાઓને નકારી કાઢી. આ મોડેલ અનુસાર, વિશ્વ અવકાશ સજાતીય અને આઇસોટ્રોપિક છે, તેમાં દ્રવ્ય સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે, સમૂહના ગુરુત્વાકર્ષણ આકર્ષણને સાર્વત્રિક કોસ્મોલોજિકલ રિસ્પ્લેશન દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે. બ્રહ્માંડનું અસ્તિત્વ અનંત છે, અને અવકાશ અમર્યાદિત છે, પરંતુ મર્યાદિત છે. આઈન્સ્ટાઈનના કોસ્મોલોજિકલ મોડેલમાં બ્રહ્માંડ સ્થિર છે, સમય અનંત છે અને અવકાશમાં અમર્યાદિત છે.

1922 માં, રશિયન ગણિતશાસ્ત્રી અને ભૂ-ભૌતિકશાસ્ત્રી એ.એ. ફ્રીડમેને સ્થિરતાની ધારણાને કાઢી નાખી અને આઈન્સ્ટાઈનના સમીકરણનો ઉકેલ મેળવ્યો, જે બ્રહ્માંડને "વિસ્તરણ" અવકાશ સાથે વર્ણવે છે. 1927 માં, બેલ્જિયન મઠાધિપતિ અને વૈજ્ઞાનિક જે. લેમૈત્રે, ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકનો પર આધારિત, ખ્યાલ રજૂ કર્યો સુપરડેન્સ સ્ટેટ તરીકે બ્રહ્માંડની શરૂઆતઅને બિગ બેંગ તરીકે બ્રહ્માંડનો જન્મ. 1929 માં, અમેરિકન ખગોળશાસ્ત્રી ઇ.પી. હબલે શોધ્યું કે તમામ તારાવિશ્વો આપણાથી દૂર જઈ રહ્યા છે, અને તે ઝડપે જે અંતરના પ્રમાણમાં વધે છે - ગેલેક્સી સિસ્ટમ વિસ્તરી રહી છે. બ્રહ્માંડના વિસ્તરણને વૈજ્ઞાનિક રીતે સ્થાપિત હકીકત ગણવામાં આવે છે. J. Lemaitre ની ગણતરી મુજબ, બ્રહ્માંડની તેની મૂળ સ્થિતિમાં ત્રિજ્યા 10 -12 cm હતી, જે

ઇલેક્ટ્રોન ત્રિજ્યાના કદમાં બંધ, અને તેના

ઘનતા 10 96 g/cm 3 હતી. થી

તેની પ્રારંભિક સ્થિતિથી, મહાવિસ્ફોટના પરિણામે બ્રહ્માંડ વિસ્તરણ કરવાનું શરૂ કર્યું. એ.એ. ફ્રિડમેનના વિદ્યાર્થી જી.એ. ગામોવે એવું સૂચન કર્યું વિસ્ફોટ પછી પદાર્થનું તાપમાન ઊંચું હતું અને બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ સાથે ઘટ્યું હતું. તેમની ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે બ્રહ્માંડ તેની ઉત્ક્રાંતિમાં અમુક તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે, જે દરમિયાન રાસાયણિક તત્વો અને બંધારણોની રચના થાય છે.

હેડ્રોન યુગ(ભારે કણો જે મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશ કરે છે). યુગનો સમયગાળો 0.0001 સે છે, તાપમાન 10 12 ડિગ્રી કેલ્વિન છે, ઘનતા 10 14 g/cm 3 છે. યુગના અંતમાં, કણો અને એન્ટિપાર્ટિકલ્સનો વિનાશ થાય છે, પરંતુ પ્રોટોન, હાયપરન અને મેસોન્સની ચોક્કસ સંખ્યા રહે છે.

લેપ્ટોન્સનો યુગ(ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયામાં પ્રવેશતા પ્રકાશ કણો). યુગનો સમયગાળો 10 સે છે, તાપમાન 10 10 ડિગ્રી કેલ્વિન છે, ઘનતા 10 4 g/cm 3 છે. મુખ્ય ભૂમિકા પ્રકાશ કણો દ્વારા ભજવવામાં આવે છે જે પ્રોટોન અને ન્યુટ્રોન વચ્ચેની પ્રતિક્રિયાઓમાં ભાગ લે છે.

ફોટોન યુગ.સમયગાળો 1 મિલિયન વર્ષ. સમૂહનો મોટો ભાગ - બ્રહ્માંડની ઊર્જા - ફોટોનમાંથી આવે છે. યુગના અંત સુધીમાં, તાપમાન 10 10 થી 3000 ડિગ્રી કેલ્વિન, ઘનતા - 10 4 g/cm 3 થી 1021 g/cm 3 સુધી ઘટી જાય છે. મુખ્ય ભૂમિકા કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ભજવવામાં આવે છે, જે યુગના અંતમાં પદાર્થથી અલગ પડે છે.

સ્ટાર યુગબ્રહ્માંડના જન્મના 1 મિલિયન વર્ષ પછી થાય છે. તારાઓના યુગ દરમિયાન, પ્રોટોસ્ટાર અને પ્રોટોગેલેક્સીસની રચનાની પ્રક્રિયા શરૂ થાય છે.

પછી મેટાગાલેક્સીની રચનાની રચનાનું એક ભવ્ય ચિત્ર પ્રગટ થાય છે.

અન્ય પૂર્વધારણા એ બ્રહ્માંડનું ફુગાવાનું મોડેલ છે, જે બ્રહ્માંડની રચનાને ધ્યાનમાં લે છે. સર્જનનો વિચાર ક્વોન્ટમ કોસ્મોલોજી સાથે સંબંધિત છે. આ મોડેલ બ્રહ્માંડના ઉત્ક્રાંતિનું વર્ણન કરે છે, વિસ્તરણની શરૂઆત પછી 10 -45 સેકંડની ક્ષણથી શરૂ થાય છે.

આ પૂર્વધારણા અનુસાર, પ્રારંભિક બ્રહ્માંડમાં કોસ્મિક ઉત્ક્રાંતિ અનેક તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે. બ્રહ્માંડની શરૂઆતસૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્વારા વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે 10 -50 સે.મી.ની બ્રહ્માંડની ત્રિજ્યા સાથે ક્વોન્ટમ સુપરગ્રેવિટીની સ્થિતિ(સરખામણી માટે: અણુનું કદ 10 -8 cm તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે, અને અણુ ન્યુક્લિયસનું કદ 10-13 cm છે). બ્રહ્માંડની શરૂઆતની મુખ્ય ઘટનાઓ 10-45 સેકન્ડથી 10 -30 સેકન્ડના સમયગાળામાં નજીવી રીતે ઓછી થઈ હતી.

ફુગાવાનો તબક્કો. ક્વોન્ટમ લીપના પરિણામે, બ્રહ્માંડ ઉત્તેજિત શૂન્યાવકાશની સ્થિતિમાં પસાર થયું અનેદ્રવ્ય અને રેડિયેશનની તીવ્રતાની ગેરહાજરીમાં ઘાતાંકીય કાયદા અનુસાર વિસ્તૃત. આ સમયગાળા દરમિયાન, બ્રહ્માંડની જગ્યા અને સમય પોતે જ બનાવવામાં આવ્યો હતો. 10 -34 સેકન્ડ સુધી ચાલતા ફુગાવાના તબક્કાના સમયગાળા દરમિયાન, બ્રહ્માંડ અકલ્પનીય રીતે નાના ક્વોન્ટમ કદ (10 -33) થી અકલ્પનીય રીતે મોટા (10 1000000) સેમી સુધી વધ્યું, જે અવલોકનક્ષમ બ્રહ્માંડના કદ કરતાં વધુ તીવ્રતાના ઘણા ઓર્ડર છે - 10 28 સે.મી. બ્રહ્માંડમાં આ સમગ્ર પ્રારંભિક સમયગાળામાં કોઈ દ્રવ્ય ન હતું, કોઈ રેડિયેશન ન હતું.

ફુગાવાના તબક્કામાંથી ફોટોન તબક્કામાં સંક્રમણ.ખોટા શૂન્યાવકાશની સ્થિતિનું વિઘટન થયું, મુક્ત થયેલી ઊર્જા ભારે કણો અને એન્ટિપાર્ટિકલ્સના જન્મમાં ગઈ, જેણે વિનાશ પછી, રેડિયેશન (પ્રકાશ) ની શક્તિશાળી ફ્લેશ આપી જે જગ્યાને પ્રકાશિત કરે છે.

કિરણોત્સર્ગથી પદાર્થને અલગ કરવાનો તબક્કો: વિનાશ પછી બાકી રહેલો પદાર્થ કિરણોત્સર્ગ માટે પારદર્શક બન્યો, પદાર્થ અને કિરણોત્સર્ગ વચ્ચેનો સંપર્ક અદૃશ્ય થઈ ગયો. દ્રવ્યથી અલગ થયેલ કિરણોત્સર્ગ આધુનિક છે અવશેષ પૃષ્ઠભૂમિબ્રહ્માંડની રચનાની શરૂઆતમાં વિસ્ફોટ પછી ઉદ્ભવતા પ્રારંભિક કિરણોત્સર્ગમાંથી એક અવશેષ ઘટના છે. ત્યારબાદ, બ્રહ્માંડનો વિકાસ સરળ સજાતીય સ્થિતિથી વધુને વધુ જટિલ રચનાઓ - અણુઓ (શરૂઆતમાં હાઇડ્રોજન અણુ), તારાવિશ્વો, તારાઓ, ગ્રહો, તારાઓના આંતરડામાં ભારે તત્વોનું સંશ્લેષણ, સહિતની દિશામાં આગળ વધ્યું. જીવનની રચના માટે, જીવનના ઉદભવ માટે અને સર્જનના તાજ તરીકે જરૂરી છે - માણસ.

ફુગાવાના મોડેલ અને બિગ બેંગ મોડેલમાં બ્રહ્માંડના ઉત્ક્રાંતિના તબક્કા વચ્ચેનો તફાવતઆ ફક્ત 10-30 સેકન્ડના પ્રારંભિક તબક્કામાં જ લાગુ પડે છે, પછી આ મોડેલો વચ્ચે કોઈ મૂળભૂત તફાવત નથી. કોસ્મિક ઇવોલ્યુશનની મિકેનિઝમ્સના સમજૂતીમાં તફાવત વૈચારિક વલણ સાથે સંકળાયેલ .

પ્રથમ બ્રહ્માંડના અસ્તિત્વની શરૂઆત અને અંતની સમસ્યા હતી, જેની માન્યતા સમય અને અવકાશની શાશ્વતતા, અવિનાશી અને અવિનાશી, વગેરે વિશેના ભૌતિકવાદી નિવેદનોનો વિરોધાભાસ કરે છે.

1965 માં, અમેરિકન સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ પેનરોઝ અને એસ. હોકિંગે એક પ્રમેય સાબિત કર્યો જે મુજબ વિસ્તરણ સાથે બ્રહ્માંડના કોઈપણ મોડેલમાં આવશ્યકપણે એકલતા હોવી આવશ્યક છે - ભૂતકાળમાં સમયની રેખાઓમાં વિરામ, જેને સમયની શરૂઆત તરીકે સમજી શકાય. . તે જ પરિસ્થિતિ માટે સાચું છે જ્યારે વિસ્તરણને કમ્પ્રેશન દ્વારા બદલવામાં આવે છે - પછી ભવિષ્યમાં સમય રેખાઓમાં વિરામ હશે - સમયનો અંત. તદુપરાંત, જે બિંદુએ કમ્પ્રેશન શરૂ થયું તે સમયના અંત તરીકે અર્થઘટન કરવામાં આવે છે - ગ્રેટ ડ્રેઇન, જેમાં માત્ર તારાવિશ્વો જ નહીં, પણ બ્રહ્માંડના સમગ્ર ભૂતકાળની "ઘટનાઓ" પણ વહે છે.

બીજી સમસ્યા શૂન્યમાંથી વિશ્વની રચના સાથે સંબંધિત છે.એ.એ. " 80 ના દાયકામાં અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી એ. ગુટ અને સોવિયેત ભૌતિકશાસ્ત્રી એ. લિન્ડે દ્વારા કંઈપણમાંથી દરેક વસ્તુના ઉદ્ભવની સમસ્યાને હલ કરવાનો પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો. બ્રહ્માંડની ઊર્જા, જે સંરક્ષિત છે, તેને ગુરુત્વાકર્ષણ અને બિન-ગુરુત્વાકર્ષણીય ભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવી હતી, જેમાં વિવિધ ચિહ્નો હતા. અને પછી બ્રહ્માંડની કુલ ઊર્જા શૂન્ય બરાબર થશે.

કોસ્મિક ઉત્ક્રાંતિના કારણો સમજાવવામાં વૈજ્ઞાનિકો માટે સૌથી મોટી મુશ્કેલી ઊભી થાય છે. ત્યાં બે મુખ્ય ખ્યાલો છે જે બ્રહ્માંડના ઉત્ક્રાંતિને સમજાવે છે: સ્વ-સંગઠનનો ખ્યાલ અને સર્જનવાદનો ખ્યાલ.

સ્વ-સંસ્થાના ખ્યાલ માટે, ભૌતિક બ્રહ્માંડ એ એકમાત્ર વાસ્તવિકતા છે, અને તે સિવાય અન્ય કોઈ વાસ્તવિકતા અસ્તિત્વમાં નથી. આ કિસ્સામાં, ઉત્ક્રાંતિનું વર્ણન નીચે પ્રમાણે કરવામાં આવ્યું છે: વધુને વધુ જટિલ રચનાઓની રચનાની દિશામાં સિસ્ટમોનો સ્વયંસ્ફુરિત ક્રમ છે. ગતિશીલ અરાજકતા ઓર્ડર બનાવે છે. કોસ્મિક ઉત્ક્રાંતિનું કોઈ લક્ષ્ય નથી.

સૃષ્ટિવાદની વિભાવનાના માળખામાં, એટલે કે, સર્જન, બ્રહ્માંડની ઉત્ક્રાંતિ એ ભૌતિક વિશ્વ કરતાં ઉચ્ચ ક્રમની વાસ્તવિકતા દ્વારા નિર્ધારિત પ્રોગ્રામના અમલીકરણ સાથે સંકળાયેલ છે. સર્જનવાદના સમર્થકો સરળ પ્રણાલીઓથી વધુ જટિલ અને માહિતી-સઘન લોકો તરફ નિર્દેશિત વિકાસના અસ્તિત્વ તરફ ધ્યાન દોરે છે, જે દરમિયાન જીવન અને માનવોના ઉદભવ માટેની પરિસ્થિતિઓ બનાવવામાં આવી હતી. બ્રહ્માંડનું અસ્તિત્વ જેમાં આપણે રહીએ છીએ તે મૂળભૂત ભૌતિક સ્થિરાંકોના સંખ્યાત્મક મૂલ્યો પર આધાર રાખે છે - પ્લાન્કના સ્થિરાંક, ગુરુત્વાકર્ષણ સ્થિરતા, વગેરે. આ સ્થિરાંકોના આંકડાકીય મૂલ્યો બ્રહ્માંડની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ, અણુઓના કદ, ગ્રહો, તારાઓ, પદાર્થની ઘનતા અને બ્રહ્માંડનું જીવનકાળ. આથી નિષ્કર્ષ દોરવામાં આવે છે કે બ્રહ્માંડની ભૌતિક રચના જીવનના ઉદભવ તરફ પ્રોગ્રામ અને નિર્દેશિત છે. કોસ્મિક ઉત્ક્રાંતિનું અંતિમ ધ્યેય એ સર્જકની યોજનાઓ અનુસાર બ્રહ્માંડમાં માણસનો દેખાવ છે.

બીજી વણઉકેલાયેલી સમસ્યા એ બ્રહ્માંડનું ભાવિ ભાવિ છે. શું તે અનિશ્ચિત સમય માટે વિસ્તરણ કરવાનું ચાલુ રાખશે અથવા આ પ્રક્રિયા થોડા સમય પછી ઉલટાવી દેવામાં આવશે અને કમ્પ્રેશન સ્ટેજ શરૂ થશે? આ દૃશ્યો વચ્ચે પસંદગી કરી શકાય છે જો બ્રહ્માંડમાં પદાર્થના કુલ સમૂહ (અથવા તેની સરેરાશ ઘનતા) પરનો ડેટા હોય, જે હજુ સુધી પૂરતો નથી.

જો બ્રહ્માંડમાં ઉર્જા ઘનતા ઓછી હોય, તો તે હંમેશ માટે વિસ્તરશે અને ધીમે ધીમે ઠંડું પડી જશે. જો ઉર્જા ઘનતા ચોક્કસ નિર્ણાયક મૂલ્ય કરતા વધારે હોય, તો વિસ્તરણ સ્ટેજને કમ્પ્રેશન સ્ટેજ દ્વારા બદલવામાં આવશે. બ્રહ્માંડ કદમાં સંકોચાઈ જશે અને ગરમ થશે.

ફુગાવાના મોડેલે આગાહી કરી હતી કે ઊર્જા ઘનતા નિર્ણાયક હશે. જો કે, 1998 પહેલાં હાથ ધરવામાં આવેલા એસ્ટ્રોફિઝિકલ અવલોકનો દર્શાવે છે કે ઊર્જા ઘનતા નિર્ણાયક મૂલ્યના આશરે 30% હતી. પરંતુ તાજેતરના દાયકાઓની શોધોએ ગુમ થયેલ ઊર્જાને "શોધવાનું" શક્ય બનાવ્યું છે. તે સાબિત થયું છે કે શૂન્યાવકાશમાં સકારાત્મક ઊર્જા હોય છે (જેને શ્યામ ઊર્જા કહેવાય છે), અને તે અવકાશમાં સમાનરૂપે વિતરિત થાય છે (જે ફરીથી સાબિત કરે છે કે શૂન્યાવકાશમાં કોઈ "અદ્રશ્ય" કણો નથી).

આજે, બ્રહ્માંડના ભાવિ વિશેના પ્રશ્નનો જવાબ આપવા માટે ઘણા બધા વિકલ્પો છે, અને તે નોંધપાત્ર રીતે તેના પર નિર્ભર છે કે છુપાયેલી ઊર્જા સમજાવતી થિયરી સાચી છે. પરંતુ અમે સ્પષ્ટપણે કહી શકીએ કે અમારા વંશજો તમારી આસપાસની દુનિયાને તમારા અને હું કરતાં સંપૂર્ણપણે અલગ રીતે જોશે.

ત્યાં ખૂબ જ વાજબી શંકાઓ છે કે આપણે બ્રહ્માંડમાં જે વસ્તુઓ જોઈએ છીએ તે ઉપરાંત, છુપાયેલા લોકોની પણ મોટી સંખ્યામાં છે, પણ સમૂહ સાથે પણ, અને આ "શ્યામ સમૂહ" દૃશ્યમાન કરતાં 10 કે તેથી વધુ ગણો વધારે હોઈ શકે છે.

સંક્ષિપ્તમાં, બ્રહ્માંડની લાક્ષણિકતાઓ આ સ્વરૂપમાં રજૂ કરી શકાય છે.

બ્રહ્માંડનું સંક્ષિપ્ત જીવનચરિત્ર

ઉંમર: 13.7 અબજ વર્ષ

બ્રહ્માંડના અવલોકનક્ષમ ભાગનું કદ:

13.7 અબજ પ્રકાશ વર્ષ, આશરે 10 28 સે.મી

પદાર્થની સરેરાશ ઘનતા: 10 -29 ગ્રામ/સેમી 3

વજન: 10 50 ટનથી વધુ

જન્મ સમયે વજન:

બિગ બેંગ સિદ્ધાંત અનુસાર - અનંત

ફુગાવાના સિદ્ધાંત મુજબ - એક મિલિગ્રામ કરતાં ઓછું

બ્રહ્માંડનું તાપમાન:

વિસ્ફોટની ક્ષણે - 10 27 કે

આધુનિક - 2.7 કે

7. નિષ્કર્ષ

કોસ્મિક રેડિયેશન અને પર્યાવરણ પર તેની અસર વિશેની માહિતી એકત્રિત કરીને, મને ખાતરી થઈ કે વિશ્વની દરેક વસ્તુ એકબીજા સાથે જોડાયેલી છે, દરેક વસ્તુ વહે છે અને બદલાય છે, અને આપણે બ્રહ્માંડની રચનાથી શરૂ કરીને, દૂરના ભૂતકાળના પડઘાને સતત અનુભવીએ છીએ.

અન્ય તારાવિશ્વોમાંથી આપણા સુધી પહોંચેલા કણો તેમની સાથે દૂરના વિશ્વોની માહિતી વહન કરે છે. આ "સ્પેસ એલિયન્સ" આપણા ગ્રહ પર પ્રકૃતિ અને જૈવિક પ્રક્રિયાઓ પર નોંધપાત્ર અસર કરવા સક્ષમ છે.

અવકાશમાં બધું અલગ છે: પૃથ્વી અને આકાશ, સૂર્યાસ્ત અને સૂર્યોદય, તાપમાન અને દબાણ, ઝડપ અને અંતર. તેમાંથી ઘણું બધું આપણને અગમ્ય લાગે છે.

અવકાશ હજી આપણો મિત્ર નથી. તે માણસને પરાયું અને પ્રતિકૂળ બળ તરીકે સામનો કરે છે, અને દરેક અવકાશયાત્રી, ભ્રમણકક્ષામાં જતા, તેની સામે લડવા માટે તૈયાર હોવા જોઈએ. આ ખૂબ જ મુશ્કેલ છે, અને વ્યક્તિ હંમેશા વિજયી બનતો નથી. પરંતુ વિજય જેટલો મોંઘો છે, તેટલો વધુ મૂલ્યવાન છે.

બાહ્ય અવકાશના પ્રભાવનું મૂલ્યાંકન કરવું ખૂબ જ મુશ્કેલ છે, તે જીવનના ઉદભવ તરફ દોરી ગયું છે અને બીજી બાજુ, આપણે પોતાને બચાવવા માટે ફરજ પાડીએ છીએ. આ કિસ્સામાં, દેખીતી રીતે, સમાધાન શોધવું અને હાલમાં અસ્તિત્વમાં છે તે નાજુક સંતુલનનો નાશ ન કરવાનો પ્રયાસ કરવો જરૂરી છે.

યુરી ગાગરીન, પ્રથમ વખત અવકાશમાંથી પૃથ્વીને જોતા, ઉદગાર કાઢ્યો: "તે કેટલું નાનું છે!" આપણે આ શબ્દો યાદ રાખવા જોઈએ અને આપણા ગ્રહની આપણી બધી શક્તિથી કાળજી લેવી જોઈએ. છેવટે, આપણે પૃથ્વી પરથી જ અવકાશમાં જઈ શકીએ છીએ.

8. ગ્રંથસૂચિ.

1. બુલ્ડાકોવ એલ.એ., કાલિસ્ટ્રેટોવા વી.એસ. રેડિયોએક્ટિવ રેડિયેશન એન્ડ હેલ્થ, 2003.

2. લેવિટન ઇ.પી. ખગોળશાસ્ત્ર. - એમ.: શિક્ષણ, 1994.

3. પાર્કર યુ. - 2006, નંબર 6.

4. પ્રિગોઝિન આઈ.એન. બ્રહ્માંડનો ભૂતકાળ અને ભવિષ્ય. - એમ.: નોલેજ, 1986.

5. હોકિંગ એસ. બિગ બેંગથી બ્લેક હોલ્સ સુધીના સમયનો સંક્ષિપ્ત ઇતિહાસ. - સેન્ટ પીટર્સબર્ગ: એમ્ફોરા, 2001.

6. બાળકો માટે જ્ઞાનકોશ. કોસ્મોનોટિક્સ. – એમ.: “અવંતા+”, 2004.

7. http://www. રોલ ru/ news/ misc/ spacenews/ 00/12/25. htm

8. http://www. ગ્રેની ru/Society/Science/m. 67908.html

અવકાશયાન ડિઝાઇનરો માટે કોસ્મિક રેડિયેશન એક મોટી સમસ્યા છે. તેઓ અવકાશયાત્રીઓને તેનાથી બચાવવા માટે પ્રયત્ન કરે છે, જેઓ ચંદ્રની સપાટી પર હશે અથવા બ્રહ્માંડની ઊંડાઈમાં લાંબી મુસાફરી પર જશે. જો જરૂરી સુરક્ષા પૂરી પાડવામાં ન આવે તો, આ કણો, ખૂબ ઝડપે ઉડતા, અવકાશયાત્રીના શરીરમાં પ્રવેશ કરશે અને તેના ડીએનએને નુકસાન પહોંચાડશે, જે કેન્સરનું જોખમ વધારી શકે છે. કમનસીબે, અત્યાર સુધી રક્ષણની તમામ જાણીતી પદ્ધતિઓ કાં તો બિનઅસરકારક અથવા અવ્યવહારુ છે.
પરંપરાગત રીતે અવકાશયાન બનાવવા માટે વપરાતી સામગ્રી, જેમ કે એલ્યુમિનિયમ, અવકાશના કેટલાક કણોને ફસાવે છે, પરંતુ અવકાશમાં લાંબા ગાળાના મિશનને મજબૂત રક્ષણની જરૂર હોય છે.
યુએસ એરોસ્પેસ એજન્સી (નાસા) સ્વેચ્છાએ સૌથી વધુ ઉડાઉ, પ્રથમ નજરમાં, વિચારો લે છે. છેવટે, તેમાંથી કોણ એક દિવસ અવકાશ સંશોધનમાં ગંભીર સફળતામાં ફેરવાશે તેની ખાતરી માટે કોઈ આગાહી કરી શકતું નથી. એજન્સી પાસે અદ્યતન ખ્યાલો માટે વિશેષ સંસ્થા છે (NASA Institute for Advanced Concepts - NIAC), જે આવા વિકાસને એકઠા કરવા માટે રચાયેલ છે - ખૂબ લાંબા ગાળા માટે. આ સંસ્થા દ્વારા, નાસા "તેજસ્વી ગાંડપણ" ના વિકાસ માટે વિવિધ યુનિવર્સિટીઓ અને સંસ્થાઓને અનુદાનનું વિતરણ કરે છે.
નીચેના વિકલ્પો હાલમાં અન્વેષણ કરવામાં આવી રહ્યાં છે:

ચોક્કસ સામગ્રી સાથે રક્ષણ.કેટલીક સામગ્રીઓ, જેમ કે પાણી અથવા પોલીપ્રોપીલિન, સારી રક્ષણાત્મક ગુણધર્મો ધરાવે છે. પરંતુ તેમની સાથે સ્પેસશીપને સુરક્ષિત કરવા માટે, તેમાંના ઘણા બધાની જરૂર પડશે, અને વહાણનું વજન અસ્વીકાર્ય રીતે મોટું થઈ જશે.
હાલમાં, નાસાના કર્મચારીઓએ પોલિઇથિલિનથી સંબંધિત એક નવી અતિ-મજબૂત સામગ્રી વિકસાવી છે, જેનો ઉપયોગ તેઓ ભાવિ સ્પેસશીપને એસેમ્બલ કરવા માટે કરવાની યોજના ધરાવે છે. "સ્પેસ પ્લાસ્ટિક" અવકાશયાત્રીઓને ધાતુના ઢાલ કરતાં વધુ સારી રીતે કોસ્મિક રેડિયેશનથી સુરક્ષિત કરવામાં સક્ષમ હશે, પરંતુ તે જાણીતી ધાતુઓ કરતાં વધુ હળવા છે. નિષ્ણાતોને ખાતરી છે કે જ્યારે સામગ્રીને પૂરતી ગરમી પ્રતિકાર આપવામાં આવે છે, ત્યારે તેમાંથી અવકાશયાનની ચામડી બનાવવાનું પણ શક્ય બનશે.
પહેલાં, એવું માનવામાં આવતું હતું કે માત્ર એક ઓલ-મેટલ શેલ માનવ અવકાશયાનને પૃથ્વીના કિરણોત્સર્ગ પટ્ટાઓમાંથી પસાર થવા દેશે - ગ્રહની નજીકના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા ચાર્જ કરાયેલા કણોના પ્રવાહો. ISS ની ફ્લાઇટ્સ દરમિયાન આનો સામનો કરવો પડ્યો ન હતો, કારણ કે સ્ટેશનની ભ્રમણકક્ષા જોખમી વિસ્તારની નીચેથી નોંધપાત્ર રીતે પસાર થાય છે. વધુમાં, અવકાશયાત્રીઓને સૌર જ્વાળાઓ દ્વારા ધમકી આપવામાં આવે છે - ગામા અને એક્સ-રેનો સ્ત્રોત, અને વહાણના ભાગો પોતે જ ગૌણ રેડિયેશન માટે સક્ષમ છે - કિરણોત્સર્ગ સાથે "પ્રથમ એન્કાઉન્ટર" દરમિયાન રચાયેલા રેડિયોઆઈસોટોપ્સના સડોને કારણે.
હવે વૈજ્ઞાનિકો માને છે કે નવું RXF1 પ્લાસ્ટિક આ સમસ્યાઓનો વધુ સારી રીતે સામનો કરે છે, અને તેની ઓછી ઘનતા તેની તરફેણમાં છેલ્લી દલીલ નથી: રોકેટની વહન ક્ષમતા હજુ પણ પૂરતી ઊંચી નથી. પ્રયોગશાળા પરીક્ષણોના પરિણામો કે જેમાં તેની એલ્યુમિનિયમ સાથે સરખામણી કરવામાં આવી હતી તે જાણીતું છે: RXF1 ત્રણ ગણી ઓછી ઘનતા પર ત્રણ ગણા વધુ ભારને ટકી શકે છે અને વધુ ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોને ફસાવે છે. પોલિમરને હજી સુધી પેટન્ટ કરવામાં આવ્યું નથી, તેથી તેના ઉત્પાદનની પદ્ધતિની જાણ કરવામાં આવી નથી. Lenta.ru આની જાણ science.nasa.gov ના સંદર્ભમાં કરે છે.

ઇન્ફ્લેટેબલ સ્ટ્રક્ચર્સ.ઇન્ફ્લેટેબલ મોડ્યુલ, અત્યંત ટકાઉ RXF1 પ્લાસ્ટિકથી બનેલું છે, તે માત્ર લોંચ વખતે વધુ કોમ્પેક્ટ જ નહીં, પરંતુ નક્કર સ્ટીલ સ્ટ્રક્ચર કરતાં હળવા પણ હશે. અલબત્ત, તેના વિકાસકર્તાઓને "અવકાશી ભંગાર" સાથે માઇક્રોમેટોરાઇટ્સ સામે એકદમ વિશ્વસનીય સુરક્ષા પ્રદાન કરવાની જરૂર પડશે, પરંતુ આ વિશે મૂળભૂત રીતે અશક્ય કંઈ નથી.
કંઈક પહેલેથી જ છે - ખાનગી ઇન્ફ્લેટેબલ માનવરહિત જહાજ જિનેસિસ II પહેલેથી જ ભ્રમણકક્ષામાં છે. રશિયન Dnepr રોકેટ દ્વારા 2007 માં લોન્ચ કરવામાં આવ્યું હતું. તદુપરાંત, તેનું વજન ખાનગી કંપની દ્વારા બનાવેલ ઉપકરણ માટે ખૂબ પ્રભાવશાળી છે - 1300 કિલોથી વધુ.

CSS (કોમર્શિયલ સ્પેસ સ્ટેશન) સ્કાયવૉકર એ ઇન્ફ્લેટેબલ ઓર્બિટલ સ્ટેશનનો વ્યાપારી પ્રોજેક્ટ છે. NASA 2011-2013 માટે પ્રોજેક્ટને સમર્થન આપવા માટે લગભગ $4 બિલિયન ફાળવી રહ્યું છે અમે અવકાશના સંશોધન અને સૂર્યમંડળના અવકાશી પદાર્થો માટે નવી તકનીકોના વિકાસ વિશે વાત કરી રહ્યા છીએ.

ઇન્ફ્લેટેબલ સ્ટ્રક્ચરની કિંમત કેટલી હશે તે જાણી શકાયું નથી. પરંતુ નવી ટેક્નોલોજીના વિકાસ માટેના કુલ ખર્ચની જાહેરાત થઈ ચૂકી છે. 2011 માં, $652 મિલિયન આ હેતુઓ માટે ફાળવવામાં આવશે, 2012 માં (જો બજેટમાં ફરીથી સુધારો કરવામાં આવ્યો નથી) - $1262 મિલિયન, 2013 માં - $1808 મિલિયન સંશોધન ખર્ચમાં સતત વધારો કરવાની યોજના છે, પરંતુ, દુઃખદ અનુભવને ધ્યાનમાં રાખીને એક મોટા પાયે પ્રોગ્રામ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કર્યા વિના, ચૂકી ગયેલી સમયમર્યાદા અને તારામંડળના અંદાજો.
ઇન્ફ્લેટેબલ મોડ્યુલ્સ, વાહનોને ડોકીંગ કરવા માટે ઓટોમેટિક ઉપકરણો, ઇન-ઓર્બિટ ફ્યુઅલ સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સ, ઓટોનોમસ લાઇફ સપોર્ટ મોડ્યુલ્સ અને કોમ્પ્લેક્સ જે અન્ય અવકાશી પદાર્થો પર ઉતરાણ પ્રદાન કરે છે. ચંદ્ર પર માણસને લેન્ડ કરવાની સમસ્યાને ઉકેલવા માટે નાસા હવે જે કાર્યોનો સામનો કરી રહ્યું છે તેનો આ માત્ર એક નાનો ભાગ છે.

ચુંબકીય અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સંરક્ષણ.ઉડતા કણોને ભગાડવા માટે શક્તિશાળી ચુંબકનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, પરંતુ ચુંબક ખૂબ ભારે હોય છે, અને અવકાશયાત્રીઓ માટે કોસ્મિક રેડિયેશનને પ્રતિબિંબિત કરવા માટે પૂરતું મજબૂત ચુંબકીય ક્ષેત્ર કેટલું જોખમી હશે તે હજુ સુધી જાણી શકાયું નથી.

ચુંબકીય સુરક્ષા સાથે ચંદ્રની સપાટી પરનું અવકાશયાન અથવા સ્ટેશન. ફિલ્ડ સ્ટ્રેન્થ સાથેનો ટોરોઇડલ સુપરકન્ડક્ટિંગ ચુંબક મોટા ભાગના કોસ્મિક કિરણોને ચુંબકની અંદર સ્થિત કોકપિટમાં પ્રવેશવા દેશે નહીં અને તેથી કોસ્મિક રેડિયેશનમાંથી કુલ રેડિયેશન ડોઝ દસ કે તેથી વધુ વખત ઘટાડે છે.

આશાસ્પદ NASA પ્રોજેક્ટ્સ ચંદ્રના આધાર માટે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક રેડિયેશન કવચ છે અને લિક્વિડ મિરર સાથે ચંદ્ર ટેલિસ્કોપ છે (spaceflightnow.com પરથી ચિત્રો).

પ્રવાહી હાઇડ્રોજન રક્ષણ.કોસ્મિક રેડિયેશન સામે રક્ષણ તરીકે, નાસા પ્રવાહી હાઇડ્રોજન ધરાવતી અવકાશયાન ઇંધણ ટાંકીનો ઉપયોગ કરવાની સંભાવના પર વિચાર કરી રહ્યું છે, જે ક્રૂ કમ્પાર્ટમેન્ટની આસપાસ મૂકી શકાય છે. આ વિચાર એ હકીકત પર આધારિત છે કે કોસ્મિક રેડિયેશન જ્યારે અન્ય અણુઓના પ્રોટોન સાથે અથડાવે છે ત્યારે તે ઊર્જા ગુમાવે છે. હાઇડ્રોજન અણુના ન્યુક્લિયસમાં માત્ર એક જ પ્રોટોન હોવાથી, તેના દરેક ન્યુક્લી "બ્રેક" રેડિયેશનમાંથી એક પ્રોટોન. ભારે ન્યુક્લીવાળા તત્વોમાં, કેટલાક પ્રોટોન અન્યને અવરોધે છે, તેથી કોસ્મિક કિરણો તેમના સુધી પહોંચતા નથી. હાઇડ્રોજન સુરક્ષા પ્રદાન કરી શકાય છે, પરંતુ તે કેન્સરના જોખમોને રોકવા માટે પૂરતું નથી.

બાયોસ્યુટ.આ બાયો-સ્યુટ પ્રોજેક્ટ મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ટેક્નોલોજી (MIT) ના પ્રોફેસરો અને વિદ્યાર્થીઓના જૂથ દ્વારા વિકસાવવામાં આવી રહ્યો છે. "બાયો" - આ કિસ્સામાં બાયોટેકનોલોજીનો અર્થ નથી, પરંતુ હળવાશ, સ્પેસસુટ્સ માટે અસામાન્ય આરામ અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં શેલની અસ્પષ્ટતા પણ છે, જે શરીરના ચાલુ રાખવા જેવું છે.
અલગ-અલગ કાપડના અલગ-અલગ ટુકડાઓમાંથી સ્પેસસુટને સીવવા અને ગ્લુઇંગ કરવાને બદલે, તે ઝડપથી સખત થતા સ્પ્રેના રૂપમાં વ્યક્તિની ત્વચા પર સીધું સ્પ્રે કરવામાં આવશે. સાચું, હેલ્મેટ, મોજા અને બૂટ હજુ પણ પરંપરાગત રહેશે.
આવી છંટકાવની તકનીક (એક વિશિષ્ટ પોલિમરનો ઉપયોગ સામગ્રી તરીકે થાય છે) અમેરિકન સૈન્ય દ્વારા પહેલેથી જ પરીક્ષણ કરવામાં આવી રહ્યું છે. આ પ્રક્રિયાને ઇલેક્ટ્રોસ્પિનલેસિંગ કહેવામાં આવે છે, તે યુએસ આર્મી રિસર્ચ સેન્ટર - સોલ્જર સિસ્ટમ્સ સેન્ટર, નેટિકના નિષ્ણાતો દ્વારા વિકસાવવામાં આવી રહી છે.
તેને સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, આપણે કહી શકીએ કે પોલિમરના નાના ટીપાં અથવા ટૂંકા તંતુઓ વિદ્યુત ચાર્જ મેળવે છે અને, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ, તેમના લક્ષ્ય તરફ ધસી જાય છે - જે પદાર્થને ફિલ્મથી આવરી લેવાની જરૂર છે - જ્યાં તેઓ બનાવે છે. મિશ્રિત સપાટી. MIT ના વૈજ્ઞાનિકો કંઈક એવું જ બનાવવા માગે છે, પરંતુ જીવંત વ્યક્તિના શરીર પર ભેજ- અને હવા-ચુસ્ત ફિલ્મ બનાવવા માટે સક્ષમ છે. સખ્તાઇ પછી, ફિલ્મ ઉચ્ચ શક્તિ પ્રાપ્ત કરે છે, હાથ અને પગની હિલચાલ માટે પૂરતી સ્થિતિસ્થાપકતા જાળવી રાખે છે.
તે ઉમેરવું જોઈએ કે આ પ્રોજેક્ટ એ વિકલ્પ પૂરો પાડે છે જ્યારે વિવિધ પ્રકારના બિલ્ટ-ઇન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સાથે વૈકલ્પિક રીતે, શરીર પર સમાન રીતે વિવિધ સ્તરો છાંટવામાં આવશે.

MIT વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા કલ્પના કરાયેલ સ્પેસસુટ્સની વિકાસ રેખા (mvl.mit.edu વેબસાઇટ પરથી ચિત્ર).

પરંતુ જો તમે હવે આ પરિણામ તરફ આગળ વધવાનું શરૂ નહીં કરો, તો "શાનદાર ભવિષ્ય" આવશે નહીં.

ઇન્ટરનેશનલ સ્પેસ સ્ટેશનની ભ્રમણકક્ષા ઘણી વખત ઉંચી કરવામાં આવી છે અને તેની ઉંચાઇ હવે 400 કિમીથી વધુ છે. આ ઉડતી પ્રયોગશાળાને વાતાવરણના ગાઢ સ્તરોથી દૂર લઈ જવા માટે કરવામાં આવ્યું હતું, જ્યાં ગેસના પરમાણુઓ હજી પણ નોંધપાત્ર રીતે ફ્લાઇટને ધીમું કરે છે અને સ્ટેશન ઊંચાઈ ગુમાવે છે. ભ્રમણકક્ષાને ઘણી વાર સમાયોજિત ન કરવા માટે, સ્ટેશનને વધુ ઊંચું કરવું સરસ રહેશે, પરંતુ આ કરી શકાતું નથી. નીચલા (પ્રોટોન) કિરણોત્સર્ગનો પટ્ટો પૃથ્વીથી આશરે 500 કિમી દૂરથી શરૂ થાય છે. કોઈપણ રેડિયેશન બેલ્ટની અંદર લાંબી ફ્લાઇટ (અને તેમાંથી બે છે) ક્રૂ માટે વિનાશક હશે.

અવકાશયાત્રી-લિક્વિડેટર

તેમ છતાં, એવું કહી શકાય નહીં કે ISS હાલમાં જે ઉંચાઈ પર ઉડે છે, ત્યાં કોઈ રેડિયેશન સુરક્ષા સમસ્યાઓ નથી. પ્રથમ, દક્ષિણ એટલાન્ટિક પ્રદેશમાં કહેવાતા બ્રાઝિલિયન, અથવા દક્ષિણ એટલાન્ટિક, ચુંબકીય વિસંગતતા છે. અહીં પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઝૂલતું જણાય છે, અને તેની સાથે નીચેનો કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો સપાટીની નજીક દેખાય છે. અને ISS હજુ પણ તેને સ્પર્શે છે, આ વિસ્તારમાં ઉડતી રહે છે.

બીજું, અવકાશમાં રહેલ વ્યક્તિને આકાશગંગાના કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ધમકી આપવામાં આવે છે - ચાર્જ્ડ કણોનો પ્રવાહ જે બધી દિશામાંથી અને પ્રચંડ ઝડપે ધસી આવે છે, જે સુપરનોવા વિસ્ફોટો અથવા પલ્સર, ક્વાસાર અને અન્ય વિસંગત તારાઓની પ્રવૃત્તિ દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આમાંના કેટલાક કણો પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર (જે રેડિયેશન બેલ્ટના નિર્માણમાં એક પરિબળ છે) દ્વારા જાળવી રાખવામાં આવે છે, જ્યારે અન્ય ભાગ વાતાવરણમાં ગેસના અણુઓ સાથે અથડામણમાં ઊર્જા ગુમાવે છે. કંઈક પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચે છે, જેથી એક નાની કિરણોત્સર્ગી પૃષ્ઠભૂમિ આપણા ગ્રહ પર બધે હાજર હોય. સરેરાશ, પૃથ્વી પર રહેતી વ્યક્તિ જે કિરણોત્સર્ગના સ્ત્રોતો સાથે વ્યવહાર કરતી નથી તેને વાર્ષિક 1 મિલિસીવર્ટ (mSv)નો ડોઝ મળે છે. ISS પર અવકાશયાત્રી 0.5−0.7 mSv કમાય છે. દૈનિક!

પૃથ્વીનો કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો એ ચુંબકમંડળના વિસ્તારો છે જેમાં ઉચ્ચ-ઊર્જા ચાર્જ થયેલા કણો એકઠા થાય છે. આંતરિક પટ્ટામાં મુખ્યત્વે પ્રોટોનનો સમાવેશ થાય છે, ઇલેક્ટ્રોનનો બહારનો પટ્ટો. 2012 માં, નાસાના ઉપગ્રહ દ્વારા અન્ય બેલ્ટની શોધ કરવામાં આવી હતી, જે બે જાણીતા લોકો વચ્ચે સ્થિત છે.

ભૌતિક અને ગાણિતિક વિજ્ઞાનના ઉમેદવાર, રશિયન એકેડેમી ઑફ સાયન્સની મેડિકલ એન્ડ બાયોલોજિકલ પ્રોબ્લેમ્સના ઇન્સ્ટિટ્યૂટમાં અવકાશયાત્રીઓની કિરણોત્સર્ગ સુરક્ષા વિભાગના વડા, વ્યાચેસ્લાવ શુર્શાકોવ કહે છે, "એક રસપ્રદ સરખામણી કરી શકાય છે." - ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટના કર્મચારી માટે અનુમતિપાત્ર વાર્ષિક માત્રા 20 mSv ગણવામાં આવે છે, જે સામાન્ય વ્યક્તિ જે મેળવે છે તેના કરતાં 20 ગણી વધારે છે. કટોકટી પ્રતિભાવ નિષ્ણાતો માટે, આ ખાસ પ્રશિક્ષિત લોકો, મહત્તમ વાર્ષિક માત્રા 200 mSv છે. આ સામાન્ય માત્રાની તુલનામાં પહેલાથી જ 200 ગણો વધુ છે અને... લગભગ એક અવકાશયાત્રી ISS પર એક વર્ષ સુધી કામ કર્યા પછી જે પ્રાપ્ત કરે છે તેના જેટલું જ છે.

હાલમાં, દવાએ ગંભીર સ્વાસ્થ્ય સમસ્યાઓ ટાળવા માટે મહત્તમ માત્રાની મર્યાદા સ્થાપિત કરી છે જે વ્યક્તિ તેના જીવન દરમિયાન ઓળંગી શકતી નથી. આ 1000 mSv અથવા 1 Sv છે. આમ, ન્યુક્લિયર પાવર પ્લાન્ટનો કાર્યકર પણ તેના ધોરણો સાથે પચાસ વર્ષ સુધી કોઈ પણ બાબતની ચિંતા કર્યા વિના શાંતિથી કામ કરી શકે છે. અવકાશયાત્રી માત્ર પાંચ વર્ષમાં તેની મર્યાદા પૂરી કરશે. પરંતુ, ચાર વર્ષ સુધી ઉડાન ભર્યા પછી અને તેનું કાયદેસર 800 mSv મેળવ્યા પછી પણ, તેને એક વર્ષની અવધિની નવી ફ્લાઇટ પર મંજૂરી આપવામાં આવે તેવી શક્યતા નથી, કારણ કે મર્યાદા ઓળંગી જવાનો ભય રહેશે.

વ્યાચેસ્લાવ શુર્શાકોવ સમજાવે છે, "અવકાશમાં રેડિયેશનના જોખમનું બીજું પરિબળ એ સૂર્યની પ્રવૃત્તિ છે, ખાસ કરીને કહેવાતા પ્રોટોન ઉત્સર્જન. ઇજેક્શનની ક્ષણે, ISS પર અવકાશયાત્રી ટૂંકા સમયમાં વધારાની 30 mSv પ્રાપ્ત કરી શકે છે. તે સારું છે કે સૌર પ્રોટોન ઘટનાઓ ભાગ્યે જ થાય છે - સૌર પ્રવૃત્તિના 11-વર્ષના ચક્ર દરમિયાન 1-2 વખત. ખરાબ બાબત એ છે કે આ પ્રક્રિયાઓ સ્ટોકેસ્ટિકલી, રેન્ડમ ક્રમમાં થાય છે અને તેની આગાહી કરવી મુશ્કેલ છે. મને એવી કોઈ વસ્તુ યાદ નથી કે અમને અમારા વિજ્ઞાન દ્વારા તોળાઈ રહેલા પ્રકાશન વિશે અગાઉથી ચેતવણી આપવામાં આવી હોય. સામાન્ય રીતે વસ્તુઓ અલગ હોય છે. ISS પરના ડોસીમીટર્સ અચાનક પૃષ્ઠભૂમિમાં વધારો દર્શાવે છે, અમે સૌર નિષ્ણાતોને કૉલ કરીએ છીએ અને પુષ્ટિ પ્રાપ્ત કરીએ છીએ: હા, અમારા તારાની અસામાન્ય પ્રવૃત્તિ જોવા મળે છે. તે ચોક્કસપણે આવી અચાનક સૌર પ્રોટોન ઘટનાઓને કારણે છે કે આપણે ક્યારેય જાણતા નથી કે અવકાશયાત્રી ફ્લાઇટમાંથી તેની સાથે શું ડોઝ લાવશે.

કણો જે તમને પાગલ બનાવે છે

મંગળ પર જનારા ક્રૂ માટે રેડિયેશનની સમસ્યા પૃથ્વી પર શરૂ થશે. 100 ટન કે તેથી વધુ વજનવાળા વહાણને પૃથ્વીની નીચી ભ્રમણકક્ષામાં લાંબા સમય સુધી વેગ આપવો પડશે અને આ માર્ગનો એક ભાગ રેડિયેશન બેલ્ટની અંદરથી પસાર થશે. આ હવે કલાકો નથી, પરંતુ દિવસો અને અઠવાડિયા છે. આગળ - મેગ્નેટોસ્ફિયર અને ગેલેક્ટીક રેડિયેશનની બહાર તેના આદિકાળના સ્વરૂપમાં બહાર નીકળો, ઘણા ભારે ચાર્જ કણો, જેની અસર પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની "છત્ર" હેઠળ ઓછી અનુભવાય છે.

વ્યાચેસ્લાવ શુર્શાકોવ કહે છે, “સમસ્યા એ છે કે માનવ શરીરના જટિલ અંગો (ઉદાહરણ તરીકે, નર્વસ સિસ્ટમ) પર કણોની અસરનો આજે થોડો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. કદાચ કિરણોત્સર્ગ અવકાશયાત્રીમાં યાદશક્તિમાં ઘટાડો, અસામાન્ય વર્તન પ્રતિક્રિયાઓ અને આક્રમકતાનું કારણ બનશે. અને તે ખૂબ જ સંભવ છે કે આ અસરો ચોક્કસ ડોઝ સાથે જોડાયેલી નથી. જ્યાં સુધી પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રની બહાર જીવંત સજીવોના અસ્તિત્વ અંગે પૂરતો ડેટા સંચિત ન થાય ત્યાં સુધી લાંબા ગાળાના અવકાશ અભિયાનો પર જવું ખૂબ જોખમી છે.”

જ્યારે કિરણોત્સર્ગ સલામતી નિષ્ણાતો સૂચવે છે કે અવકાશયાન ડિઝાઇનરો બાયોપ્રોટેક્શનને મજબૂત બનાવે છે, ત્યારે તેઓ મોટે ભાગે સંપૂર્ણ તર્કસંગત પ્રશ્ન સાથે જવાબ આપે છે: "શું સમસ્યા છે? શું કોઈ અવકાશયાત્રી રેડિયેશન સિકનેસથી મૃત્યુ પામ્યા હતા?" કમનસીબે, બોર્ડ પર પ્રાપ્ત રેડિયેશન ડોઝ ભવિષ્યની સ્ટારશીપ્સ પણ નથી, પરંતુ પરિચિત ISS, જો કે તે ધોરણોમાં બંધબેસે છે, તે બિલકુલ હાનિકારક નથી. કેટલાક કારણોસર, સોવિયેત અવકાશયાત્રીઓએ તેમની દૃષ્ટિ વિશે ક્યારેય ફરિયાદ કરી ન હતી - દેખીતી રીતે, તેઓ તેમની કારકિર્દી માટે ડરતા હતા, પરંતુ અમેરિકન ડેટા સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે અવકાશના કિરણોત્સર્ગ મોતિયાનું જોખમ વધારે છે, લેન્સ વાદળછાયું છે. અવકાશયાત્રીઓના રક્ત અભ્યાસો દરેક અવકાશ ઉડાન પછી લિમ્ફોસાઇટ્સમાં રંગસૂત્રોના વિકૃતિઓમાં વધારો દર્શાવે છે, જેને દવામાં ગાંઠનું માર્કર ગણવામાં આવે છે. સામાન્ય રીતે, એવું તારણ કાઢવામાં આવ્યું હતું કે જીવનકાળ દરમિયાન 1 Sv ની અનુમતિપાત્ર માત્રા પ્રાપ્ત કરવાથી સરેરાશ ત્રણ વર્ષ આયુષ્ય ઘટે છે.

ચંદ્ર જોખમ

"ચંદ્ર ષડયંત્ર" ના સમર્થકોની "મજબૂત" દલીલોમાંની એક એવી દલીલ છે કે રેડિયેશન બેલ્ટને પાર કરીને અને ચંદ્ર પર હોવું, જ્યાં કોઈ ચુંબકીય ક્ષેત્ર નથી, તે કિરણોત્સર્ગની બીમારીથી અવકાશયાત્રીઓના અનિવાર્ય મૃત્યુનું કારણ બનશે. અમેરિકન અવકાશયાત્રીઓએ વાસ્તવમાં પૃથ્વીના રેડિયેશન બેલ્ટ - પ્રોટોન અને ઇલેક્ટ્રોનને પાર કરવાનો હતો. પરંતુ આ માત્ર થોડા કલાકોમાં થયું, અને મિશન દરમિયાન એપોલો ક્રૂ દ્વારા પ્રાપ્ત ડોઝ નોંધપાત્ર હોવાનું બહાર આવ્યું, પરંતુ લાંબા સમયથી ISS રહેવાસીઓ દ્વારા પ્રાપ્ત ડોઝ સાથે તુલનાત્મક. વ્યાચેસ્લાવ શુર્શાકોવ કહે છે, “અલબત્ત, અમેરિકનો નસીબદાર હતા, છેવટે, તેમની ફ્લાઇટ્સ દરમિયાન એક પણ સૌર પ્રોટોન ઘટના બની ન હતી. જો આવું થયું હોત, તો અવકાશયાત્રીઓને સબલેથલ ડોઝ મળ્યા હોત - 30 mSv નહીં, પરંતુ 3 Sv.

તમારા ટુવાલ ભીના કરો!

વ્યાચેસ્લાવ શુર્શાકોવ કહે છે, “અમે, રેડિયેશન સલામતીના ક્ષેત્રના નિષ્ણાતો, આગ્રહ કરીએ છીએ કે ક્રૂનું રક્ષણ મજબૂત કરવામાં આવે. ઉદાહરણ તરીકે, ISS પર સૌથી વધુ સંવેદનશીલ અવકાશયાત્રીઓની કેબિન છે, જ્યાં તેઓ આરામ કરે છે. ત્યાં કોઈ વધારાનો સમૂહ નથી, અને માત્ર થોડા મિલીમીટર જાડા ધાતુની દિવાલ વ્યક્તિને બાહ્ય અવકાશથી અલગ કરે છે. જો આપણે રેડિયોલોજીમાં સ્વીકૃત પાણીના સમકક્ષ આ અવરોધને ઘટાડીએ, તો તે માત્ર 1 સે.મી. સરખામણી માટે: પૃથ્વીનું વાતાવરણ, જેના હેઠળ આપણે રેડિયેશનથી આશ્રય લઈએ છીએ, તે 10 મીટર પાણીની સમકક્ષ છે. અમે તાજેતરમાં જ અવકાશયાત્રી કેબિન્સને પાણીમાં પલાળેલા ટુવાલ અને નેપકિન્સના વધારાના સ્તર સાથે સુરક્ષિત કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે, જે રેડિયેશનની અસરોને મોટા પ્રમાણમાં ઘટાડે છે. કિરણોત્સર્ગ સામે રક્ષણ આપવા માટે દવાઓ વિકસાવવામાં આવી રહી છે, જો કે તેનો હજુ સુધી ISS પર ઉપયોગ થતો નથી. કદાચ ભવિષ્યમાં, દવા અને આનુવંશિક ઇજનેરીનો ઉપયોગ કરીને, આપણે માનવ શરીરને સુધારી શકીશું જેથી કરીને તેના નિર્ણાયક અંગો કિરણોત્સર્ગના પરિબળો સામે વધુ પ્રતિરોધક હોય. પરંતુ કોઈ પણ સંજોગોમાં, આ સમસ્યા પર નજીકના વૈજ્ઞાનિક ધ્યાન વિના, લાંબા-અંતરની અવકાશ ફ્લાઇટ્સ ભૂલી શકાય છે.

07.12.2016

RAD ઉપકરણમાં ત્રણ સિલિકોન સોલિડ-સ્ટેટ વેફર્સ હોય છે જે ડિટેક્ટર તરીકે કામ કરે છે. વધુમાં, તેમાં સીઝિયમ આયોડાઇડ ક્રિસ્ટલ છે, જેનો ઉપયોગ સિન્ટિલેટર તરીકે થાય છે. આરએડી લેન્ડિંગ દરમિયાન ઝેનિથનો સામનો કરવા અને 65-ડિગ્રી ક્ષેત્રને પકડવા માટે સ્થિત છે.

વાસ્તવમાં, તે રેડિયેશન ટેલિસ્કોપ છે જે આયનાઇઝિંગ રેડિયેશન અને ચાર્જ થયેલા કણોને વિશાળ શ્રેણીમાં શોધી કાઢે છે.

શોષિત રેડિયેશન એક્સપોઝરની સમકક્ષ માત્રા ISS ની માત્રા કરતા 2 ગણી વધારે છે.

મંગળની છ મહિનાની ફ્લાઇટ લગભગ નીચી-પૃથ્વી ભ્રમણકક્ષામાં વિતાવેલા 1 વર્ષ જેટલી છે. અભિયાનનો કુલ સમયગાળો લગભગ 500 દિવસનો હોવો જોઈએ તે ધ્યાનમાં લેતા, સંભાવના આશાવાદી નથી.

મનુષ્યો માટે, 1 સિવર્ટનું સંચિત રેડિયેશન કેન્સરનું જોખમ 5% વધારે છે. નાસા તેના અવકાશયાત્રીઓને તેમની કારકિર્દી દરમિયાન 3% કરતાં વધુ જોખમ અથવા 0.6 સિવર્ટ એકઠા કરવાની મંજૂરી આપે છે.

અવકાશયાત્રીઓનું આયુષ્ય તેમના દેશોમાં સરેરાશ કરતાં ઓછું છે. ઓછામાં ઓછા એક ચતુર્થાંશ મૃત્યુ કેન્સરને કારણે થાય છે.

112 રશિયન અવકાશયાત્રીઓ જેઓએ ઉડાન ભરી હતી, તેમાંથી 28 હવે અમારી સાથે નથી. પાંચ લોકો મૃત્યુ પામ્યા: યુરી ગાગરીન - ફાઇટર પર, વ્લાદિમીર કોમરોવ, જ્યોર્જી ડોબ્રોવોલ્સ્કી, વ્લાદિસ્લાવ વોલ્કોવ અને વિક્ટર પટસેયેવ - જ્યારે ભ્રમણકક્ષામાંથી પૃથ્વી પર પાછા ફર્યા. વેસિલી લઝારેવનું નિમ્ન-ગુણવત્તાવાળા આલ્કોહોલના ઝેરથી મૃત્યુ થયું.

સ્ટાર મહાસાગરના બાકીના 22 વિજેતાઓમાંથી, નવ માટે મૃત્યુનું કારણ ઓન્કોલોજી હતું. એનાટોલી લેવચેન્કો (47 વર્ષ), યુરી આર્ટ્યુખિન (68), લેવ ડેમિન (72), વ્લાદિમીર વાસ્યુટિન (50), ગેન્નાડી સ્ટ્રેકાલોવ (64), ગેન્નાડી સરાફાનોવ (63), કોન્સ્ટેન્ટિન ફેઓક્ટીસ્ટોવ (83), વિટાલી સેવાસ્ત્યાનોવ (75) મૃત્યુ પામ્યા. કેન્સર). કેન્સરથી મૃત્યુ પામેલા અન્ય અવકાશયાત્રીના મૃત્યુનું સત્તાવાર કારણ જાહેર કરવામાં આવ્યું નથી. પૃથ્વીની બહારની ઉડાન માટે સૌથી આરોગ્યપ્રદ અને મજબૂતની પસંદગી કરવામાં આવે છે.

તેથી, કેન્સરથી મૃત્યુ પામેલા 22 અવકાશયાત્રીઓમાંથી નવ 40.9% છે. હવે આપણે સમગ્ર દેશ માટે સમાન આંકડાઓ જોઈએ. ગયા વર્ષે, 1 મિલિયન 768 હજાર 500 રશિયનોએ આ દુનિયા છોડી દીધી (રોસ્ટેટ ડેટા). તે જ સમયે, 173.2 હજાર બાહ્ય કારણોથી મૃત્યુ પામ્યા (પરિવહન કટોકટી, દારૂનું ઝેર, આત્મહત્યા, હત્યાઓ). તે 1 મિલિયન 595 હજાર 300 છોડે છે. ઓન્કોલોજી દ્વારા કેટલા નાગરિકો માર્યા ગયા છે? જવાબ: 265.1 હજાર લોકો. અથવા 16.6%. ચાલો સરખામણી કરીએ: 40.9 અને 16.6%. તે તારણ આપે છે કે સામાન્ય નાગરિકો અવકાશયાત્રીઓ કરતાં 2.5 ગણી ઓછી વાર કેન્સરથી મૃત્યુ પામે છે.

યુએસ અવકાશયાત્રી કોર્પ્સ પર સમાન માહિતી નથી. પરંતુ ખંડિત ડેટા પણ સૂચવે છે કે ઓન્કોલોજી અમેરિકન અવકાશયાત્રીઓને પણ અસર કરી રહી છે. આ ભયંકર રોગના ભોગ બનેલા લોકોની અધૂરી યાદી અહીં છે: જ્હોન સ્વિગર્ટ જુનિયર - બોન મેરો કેન્સર, ડોનાલ્ડ સ્લેટન - મગજનું કેન્સર, ચાર્લ્સ વીચ - મગજનું કેન્સર, ડેવિડ વોકર - કેન્સર, એલન શેપર્ડ - લ્યુકેમિયા, જ્યોર્જ લોવે - કોલોન કેન્સર, રોનાલ્ડ પેરિસ - મગજની ગાંઠ મગજ

પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં એક ઉડાન દરમિયાન, દરેક ક્રૂ મેમ્બરને 150-400 વખત એક્સ-રે રૂમમાં તપાસ કરવામાં આવી હોય તેટલી જ માત્રામાં રેડિયેશન પ્રાપ્ત થાય છે.

ISS પર દૈનિક માત્રા 1 mSv (પૃથ્વી પર મનુષ્યો માટે વાર્ષિક અનુમતિપાત્ર માત્રા) સુધીની છે તે ધ્યાનમાં લેતા, અવકાશયાત્રીઓ માટે ભ્રમણકક્ષામાં રહેવાનો મહત્તમ સમયગાળો તેમની સમગ્ર કારકિર્દીમાં આશરે 600 દિવસ સુધી મર્યાદિત છે.

મંગળ પર જ, કિરણોત્સર્ગ અવકાશ કરતાં લગભગ બે ગણું ઓછું હોવું જોઈએ, તેમાં વાતાવરણ અને ધૂળના સસ્પેન્શનને કારણે, એટલે કે, ISS ના સ્તરને અનુરૂપ છે, પરંતુ ચોક્કસ સૂચકાંકો હજી પ્રકાશિત થયા નથી. ધૂળના તોફાનોના દિવસોમાં આરએડી સૂચકાંકો રસપ્રદ રહેશે - અમે શોધીશું કે મંગળની ધૂળ રેડિયેશન કવચ તરીકે કેટલી સારી છે.

હવે પૃથ્વીની નજીકની ભ્રમણકક્ષામાં રહેવાનો રેકોર્ડ 55 વર્ષીય સેર્ગેઈ ક્રિકલેવનો છે - તેની પાસે 803 દિવસ છે. પરંતુ તેણે તેમને સમયાંતરે એકત્રિત કર્યા - કુલ 1988 થી 2005 દરમિયાન તેણે 6 ફ્લાઇટ્સ કરી.

અવકાશમાં કિરણોત્સર્ગ મુખ્યત્વે બે સ્ત્રોતોમાંથી આવે છે: સૂર્યમાંથી, જ્વાળાઓ અને કોરોનલ ઇજેક્શન દરમિયાન, અને કોસ્મિક કિરણોમાંથી, જે સુપરનોવા વિસ્ફોટ અથવા આપણી અને અન્ય તારાવિશ્વોમાં અન્ય ઉચ્ચ-ઊર્જા ઘટનાઓ દરમિયાન થાય છે.

ચિત્રમાં: સૌર "પવન" અને પૃથ્વીના ચુંબકમંડળની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા.

કોસ્મિક કિરણો આંતરગ્રહીય મુસાફરી દરમિયાન રેડિયેશનનો મોટો ભાગ બનાવે છે. તેઓ પ્રતિ દિવસ 1.8 mSv રેડિયેશનનો હિસ્સો ધરાવે છે. સૂર્યમાંથી ક્યુરિયોસિટી દ્વારા માત્ર ત્રણ ટકા કિરણોત્સર્ગ સંચિત થાય છે. આ તે હકીકતને કારણે પણ છે કે ફ્લાઇટ પ્રમાણમાં શાંત સમયે થઈ હતી. ફાટી નીકળવાના કારણે કુલ માત્રામાં વધારો થાય છે અને તે દરરોજ 2 mSv સુધી પહોંચે છે.

સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન શિખરો થાય છે.

વર્તમાન તકનીકી માધ્યમો સૌર કિરણોત્સર્ગ સામે વધુ અસરકારક છે, જેમાં ઓછી ઉર્જા છે. ઉદાહરણ તરીકે, તમે એક રક્ષણાત્મક કેપ્સ્યુલ સજ્જ કરી શકો છો જ્યાં અવકાશયાત્રીઓ સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન છુપાવી શકે છે. જો કે, 30 સેમી એલ્યુમિનિયમની દિવાલો પણ તારાઓ વચ્ચેના કોસ્મિક કિરણોથી રક્ષણ કરશે નહીં. લીડ રાશિઓ કદાચ વધુ સારી રીતે મદદ કરશે, પરંતુ આનાથી વહાણના સમૂહમાં નોંધપાત્ર વધારો થશે, જેનો અર્થ છે કે તેને લોન્ચ કરવા અને વેગ આપવાનો ખર્ચ.

પૃથ્વીની આસપાસ ભ્રમણકક્ષામાં આંતરગ્રહીય અવકાશયાનને એસેમ્બલ કરવું જરૂરી હોઈ શકે છે - રેડિયેશન સામે રક્ષણ માટે ભારે લીડ પ્લેટ લટકાવવામાં આવે છે. અથવા એસેમ્બલી માટે ચંદ્રનો ઉપયોગ કરો, જ્યાં અવકાશયાનનું વજન ઓછું હશે.

કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં ઘટાડો કરવાના સૌથી અસરકારક માધ્યમો નવા પ્રકારનાં એન્જિન હોવા જોઈએ, જે મંગળ અને પાછળની ફ્લાઇટનો સમય નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડશે. નાસા હાલમાં સોલર ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શન અને ન્યુક્લિયર થર્મલ પ્રોપલ્શન પર કામ કરી રહ્યું છે. પ્રથમ, સૈદ્ધાંતિક રીતે, આધુનિક રાસાયણિક એન્જિનો કરતાં 20 ગણો ઝડપી વેગ આપી શકે છે, પરંતુ ઓછા દબાણને કારણે પ્રવેગક ખૂબ લાંબો હશે. આવા એન્જિન સાથેનું ઉપકરણ એસ્ટરોઇડને ખેંચવા માટે મોકલવામાં આવે તેવું માનવામાં આવે છે, જેને નાસા કેપ્ચર કરવા અને અવકાશયાત્રીઓ દ્વારા અનુગામી મુલાકાત માટે ચંદ્ર ભ્રમણકક્ષામાં સ્થાનાંતરિત કરવા માંગે છે.

VASIMR પ્રોજેક્ટ હેઠળ ઇલેક્ટ્રિક પ્રોપલ્શનમાં સૌથી વધુ આશાસ્પદ અને પ્રોત્સાહક વિકાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે. પરંતુ મંગળની મુસાફરી કરવા માટે, સૌર પેનલ્સ પૂરતા નથી - તમારે રિએક્ટરની જરૂર પડશે.

ન્યુક્લિયર થર્મલ એન્જિન આધુનિક પ્રકારના રોકેટ કરતાં લગભગ ત્રણ ગણું વધારે ચોક્કસ આવેગ વિકસાવે છે. તેનો સાર સરળ છે: રિએક્ટર ઓક્સિડાઇઝરનો ઉપયોગ કર્યા વિના કાર્યકારી ગેસ (સંભવતઃ હાઇડ્રોજન)ને ઊંચા તાપમાને ગરમ કરે છે, જે રાસાયણિક રોકેટ દ્વારા જરૂરી છે. આ કિસ્સામાં, હીટિંગ તાપમાન મર્યાદા ફક્ત તે સામગ્રી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે જેમાંથી એન્જિન પોતે બનાવવામાં આવે છે.

પરંતુ આવી સરળતા પણ મુશ્કેલીઓનું કારણ બને છે - થ્રસ્ટને નિયંત્રિત કરવું ખૂબ મુશ્કેલ છે. નાસા આ સમસ્યાને હલ કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યું છે, પરંતુ ન્યુક્લિયર પ્રોપલ્શન સિસ્ટમના વિકાસને પ્રાથમિકતા માનતું નથી.

પરમાણુ રિએક્ટરનો ઉપયોગ એ પણ આશાસ્પદ છે કે ઊર્જાના ભાગનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર પેદા કરવા માટે થઈ શકે છે, જે કોસ્મિક રેડિયેશન અને તેના પોતાના રિએક્ટરના કિરણોત્સર્ગથી પાઇલટ્સને પણ સુરક્ષિત કરશે. આ જ ટેક્નોલોજી તેને ચંદ્ર અથવા એસ્ટરોઇડમાંથી પાણી કાઢવા માટે નફાકારક બનાવશે, એટલે કે, તે જગ્યાના વ્યાવસાયિક ઉપયોગને વધુ ઉત્તેજિત કરશે.

જો કે હવે આ સૈદ્ધાંતિક તર્ક કરતાં વધુ કંઈ નથી, શક્ય છે કે આવી યોજના સૂર્યમંડળના સંશોધનના નવા સ્તરની ચાવી બની જશે.

જગ્યા અને લશ્કરી માઇક્રોકિરકિટ્સ માટે વધારાની આવશ્યકતાઓ.

સૌ પ્રથમ, વિશ્વસનીયતા (બંને ક્રિસ્ટલ પોતે અને કેસ), કંપન અને ઓવરલોડ સામે પ્રતિકાર, ભેજ, તાપમાનની શ્રેણી નોંધપાત્ર રીતે વિશાળ છે, કારણ કે લશ્કરી સાધનો -40C પર અને જ્યારે 100C સુધી ગરમ થાય ત્યારે બંને કામ કરવું આવશ્યક છે. .

પછી - પરમાણુ વિસ્ફોટના નુકસાનકારક પરિબળો સામે પ્રતિકાર - EMP, ગામા/ન્યુટ્રોન રેડિયેશનની મોટી તાત્કાલિક માત્રા. વિસ્ફોટના સમયે સામાન્ય કામગીરી શક્ય ન હોઈ શકે, પરંતુ ઓછામાં ઓછું ઉપકરણને ઉલટાવી શકાય તેવું નુકસાન ન થવું જોઈએ.

અને છેલ્લે - જો માઈક્રોસર્ક્યુટ જગ્યા માટે હોય તો - કોસ્મિક રેડિયેશનના ભારે ચાર્જ કણો સાથે એન્કાઉન્ટર પછી કુલ રેડિયેશન ડોઝ ધીમે ધીમે વધે છે અને અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવા માટે પરિમાણોની સ્થિરતા.

કિરણોત્સર્ગ માઇક્રોસિર્કિટ્સને કેવી રીતે અસર કરે છે?

"કણોના ટુકડાઓ" માં, કોસ્મિક રેડિયેશનમાં 90% પ્રોટોન (એટલે ​​​​કે હાઇડ્રોજન આયન), 7% હિલીયમ ન્યુક્લી (આલ્ફા કણો), ~1% ભારે અણુ અને ~1% ઇલેક્ટ્રોન હોય છે. ઠીક છે, તારાઓ (સૂર્ય સહિત), તારાવિશ્વોના મધ્યવર્તી કેન્દ્ર, આકાશગંગા - ફક્ત દૃશ્યમાન પ્રકાશથી જ નહીં, પણ એક્સ-રે અને ગામા કિરણોત્સર્ગથી પણ બધું જ વિપુલ પ્રમાણમાં પ્રકાશિત કરે છે. સૌર જ્વાળાઓ દરમિયાન, સૂર્યમાંથી કિરણોત્સર્ગ 1000-1000000 ગણો વધે છે, જે ગંભીર સમસ્યા બની શકે છે (ભવિષ્યના લોકો અને પૃથ્વીના ચુંબકમંડળની બહારના વર્તમાન અવકાશયાન બંને માટે).

સ્પષ્ટ કારણોસર કોસ્મિક રેડિયેશનમાં કોઈ ન્યુટ્રોન નથી - ફ્રી ન્યુટ્રોનનું અર્ધ જીવન 611 સેકન્ડ હોય છે અને પ્રોટોનમાં ફેરવાય છે. સૂર્યમાંથી પણ, ન્યુટ્રોન ખૂબ જ સાપેક્ષ ગતિ સિવાય પહોંચી શકતું નથી. પૃથ્વી પરથી થોડી સંખ્યામાં ન્યુટ્રોન આવે છે, પરંતુ આ નજીવી વસ્તુઓ છે.

પૃથ્વીની આસપાસ ચાર્જ્ડ કણોના 2 બેલ્ટ છે - કહેવાતા રેડિયેશન: પ્રોટોનથી ~4000 કિમીની ઊંચાઈએ અને ઇલેક્ટ્રોનથી ~17000 કિમીની ઊંચાઈએ. ત્યાંના કણો બંધ ભ્રમણકક્ષામાં ફરે છે, જે પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા પકડવામાં આવે છે. બ્રાઝિલિયન ચુંબકીય વિસંગતતા પણ છે - જ્યાં આંતરિક કિરણોત્સર્ગ પટ્ટો પૃથ્વીની નજીક આવે છે, 200 કિમીની ઊંચાઈ સુધી.

ઇલેક્ટ્રોન, ગામા અને એક્સ-રે.

જ્યારે ગામા અને એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગ (ઉપકરણના શરીર સાથે ઇલેક્ટ્રોનની અથડામણને કારણે પ્રાપ્ત ગૌણ કિરણોત્સર્ગ સહિત) માઇક્રોસર્કિટમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ટ્રાન્ઝિસ્ટરના ગેટ ડાઇલેક્ટ્રિકમાં ચાર્જ ધીમે ધીમે એકઠા થવાનું શરૂ થાય છે, અને તે મુજબ, પરિમાણો ટ્રાન્ઝિસ્ટર ધીમે ધીમે બદલવાનું શરૂ કરે છે - ટ્રાંઝિસ્ટરનો થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ અને લિકેજ વર્તમાન. સામાન્ય નાગરિક ડિજીટલ માઇક્રોસર્કિટ 5000 રેડ્સ પછી સામાન્ય રીતે કામ કરવાનું બંધ કરી શકે છે (જો કે, વ્યક્તિ 500-1000 રેડ્સ પછી કામ કરવાનું બંધ કરી શકે છે).

વધુમાં, ગામા અને એક્સ-રે કિરણોત્સર્ગ ચિપની અંદરના તમામ pn જંકશનને નાની "સૌર બેટરી" ની જેમ કાર્ય કરવા માટેનું કારણ બને છે - અને જો અવકાશમાં સામાન્ય રીતે પરમાણુ વિસ્ફોટ દરમિયાન ચિપના સંચાલનને અસર કરવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં રેડિયેશન ન હોય. ગામા અને એક્સ-રે રેડિયેશનનો પ્રવાહ ફોટોઇલેક્ટ્રિક અસરને કારણે માઇક્રોસર્કિટની કામગીરીમાં વિક્ષેપ પાડવા માટે પહેલાથી જ પૂરતો હોઈ શકે છે.

300-500 કિમી (જ્યાં લોકો ઉડે છે) ની નીચી ભ્રમણકક્ષામાં, વાર્ષિક માત્રા 100 રેડ્સ અથવા તેનાથી ઓછી હોઈ શકે છે, તેથી 10 વર્ષથી વધુ સમય સુધી સંચિત માત્રાને નાગરિક માઇક્રોસર્કિટ્સ દ્વારા સહન કરવામાં આવશે. પરંતુ ઉચ્ચ ભ્રમણકક્ષામાં > 1000km વાર્ષિક માત્રા 10,000-20,000 rad હોઈ શકે છે, અને પરંપરાગત માઇક્રોસર્કિટ્સ મહિનાઓમાં ઘાતક માત્રા એકઠા કરશે.

હેવી ચાર્જ કણો (HCP) - પ્રોટોન, આલ્ફા કણો અને ઉચ્ચ-ઊર્જા આયનો

સ્પેસ ઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં આ સૌથી મોટી સમસ્યા છે - હાઈ એનર્જી ચાર્જ કરનારા ચાર્જર્સમાં એટલી ઊંચી ઉર્જા હોય છે કે તેઓ માઇક્રોસર્કિટને (ઉપગ્રહ બોડી સાથે મળીને) "વીંધે છે" અને તેમની પાછળ ચાર્જનું "ટ્રાયલ" છોડી દે છે. શ્રેષ્ઠ રીતે, આ સોફ્ટવેર ભૂલ તરફ દોરી શકે છે (0 1 બને છે અથવા તેનાથી વિપરીત - સિંગલ-ઇવેન્ટ અપસેટ, SEU), સૌથી ખરાબ રીતે, તે થાઇરિસ્ટર લેચઅપ (સિંગલ-ઇવેન્ટ લેચઅપ, SEL) તરફ દોરી શકે છે. લૅચ કરેલી ચિપમાં, પાવર સપ્લાય જમીન પર શોર્ટ-સર્કિટ થાય છે, વર્તમાન ખૂબ જ ઊંચો વહે છે અને માઇક્રોસર્કિટના કમ્બશન તરફ દોરી જાય છે. જો તમે પાવર બંધ કરવાનું મેનેજ કરો છો અને કમ્બશન પહેલાં તેને કનેક્ટ કરો છો, તો બધું હંમેશની જેમ કાર્ય કરશે.

કદાચ ફોબોસ-ગ્રન્ટ સાથે આવું જ બન્યું હતું - સત્તાવાર સંસ્કરણ મુજબ, બિન-રેડિયેશન-પ્રતિરોધક આયાત કરેલ મેમરી ચિપ્સ બીજી ભ્રમણકક્ષામાં પહેલેથી જ નિષ્ફળ ગઈ હતી, અને આ ફક્ત ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ રેડિયેશનને કારણે શક્ય છે (કુલ સંચિત પર આધારિત. ઓછી ભ્રમણકક્ષામાં રેડિયેશનની માત્રા, નાગરિક ચિપ લાંબા સમય સુધી કામ કરી શકે છે).

તે લેચિંગ છે જે વિશ્વસનીયતા વધારવા માટે તમામ પ્રકારની સોફ્ટવેર યુક્તિઓ સાથે જગ્યામાં પરંપરાગત ગ્રાઉન્ડ-આધારિત ચિપ્સના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.

જો તમે અવકાશયાનને લીડથી સુરક્ષિત કરો તો શું થાય?

3*1020 eV ની ઉર્જા ધરાવતા કણો ક્યારેક આકાશગંગાના કોસ્મિક કિરણો સાથે આપણી પાસે આવે છે, એટલે કે. 300,000,000 TeV. માનવ-સમજી શકાય તેવા એકમોમાં, આ લગભગ 50J છે, એટલે કે. એક પ્રાથમિક કણમાં ઊર્જા નાની કેલિબરની સ્પોર્ટ્સ પિસ્તોલની બુલેટ જેવી હોય છે.

જ્યારે આવા કણ, ઉદાહરણ તરીકે, રેડિયેશન શિલ્ડ લીડ અણુ સાથે અથડાય છે, ત્યારે તે ફક્ત તેને ફાડી નાખે છે. ટુકડાઓમાં વિશાળ ઉર્જા પણ હશે, અને તે તેમના માર્ગમાંની દરેક વસ્તુને પણ ફાડી નાખશે. આખરે, ભારે તત્ત્વોથી જેટલું જાડું રક્ષણ, તેટલા વધુ ટુકડાઓ અને ગૌણ રેડિયેશન આપણને પ્રાપ્ત થશે. સીસું પૃથ્વીના પરમાણુ રિએક્ટરના પ્રમાણમાં હળવા કિરણોત્સર્ગને જ મોટા પ્રમાણમાં નબળું પાડી શકે છે.

ઉચ્ચ-ઉર્જા ગામા કિરણોત્સર્ગની સમાન અસર છે - તે ફોટોન્યુક્લિયર પ્રતિક્રિયાને કારણે ભારે અણુઓને ફાડીને કટકા કરવા માટે પણ સક્ષમ છે.

ઉદાહરણ તરીકે એક્સ-રે ટ્યુબનો ઉપયોગ કરીને થતી પ્રક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લઈ શકાય છે.

કેથોડમાંથી ઇલેક્ટ્રોન હેવી મેટલ એનોડ તરફ ઉડે છે, અને જ્યારે તેઓ તેની સાથે અથડાય છે, ત્યારે બ્રેમસ્ટ્રાહલંગને કારણે એક્સ-રે ઉત્પન્ન થાય છે.

જ્યારે કોસ્મિક રેડિયેશનમાંથી ઈલેક્ટ્રોન આપણા જહાજ પર આવે છે, ત્યારે આપણું રેડિયેશન પ્રોટેક્શન કુદરતી એક્સ-રે ટ્યુબમાં ફેરવાઈ જશે, જે આપણા નાજુક માઈક્રોસર્કિટ્સ અને તેનાથી પણ વધુ નાજુક સજીવોની બાજુમાં છે.

આ બધી સમસ્યાઓને કારણે, પૃથ્વીની જેમ ભારે તત્વોથી બનેલા રેડિયેશન પ્રોટેક્શનનો અવકાશમાં ઉપયોગ થતો નથી. તેઓ મોટાભાગે એલ્યુમિનિયમ, હાઇડ્રોજન (વિવિધ પોલિઇથિલિન વગેરેમાંથી) થી બનેલા સંરક્ષણનો ઉપયોગ કરે છે, કારણ કે તે માત્ર સબએટોમિક કણોમાં વિભાજિત થઈ શકે છે - અને આ વધુ મુશ્કેલ છે, અને આવા રક્ષણ ઓછા ગૌણ કિરણોત્સર્ગ પેદા કરે છે.

પરંતુ કોઈ પણ સંજોગોમાં, ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોથી કોઈ રક્ષણ નથી, વધુમાં, વધુ રક્ષણ, ઉચ્ચ-ઊર્જા કણોથી વધુ ગૌણ રેડિયેશન, શ્રેષ્ઠ જાડાઈ લગભગ 2-3 મીમી એલ્યુમિનિયમ છે. સૌથી મુશ્કેલ બાબત એ હાઇડ્રોજન સંરક્ષણ અને સહેજ ભારે તત્વો (કહેવાતા ગ્રેડેડ-ઝેડ) નું સંયોજન છે - પરંતુ આ શુદ્ધ "હાઇડ્રોજન" સંરક્ષણ કરતાં વધુ સારું નથી. સામાન્ય રીતે, કોસ્મિક રેડિયેશન લગભગ 10 ગણું ઓછું થઈ શકે છે, અને તે બધુ જ છે.