Алиска Мелисска
сентябрь 2017.
3904

Как радиация из космоса влияет на генетику космонавтов?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
3
2 ответа
Поделиться

Проблемами повреждения и мутации хромосом у космонавтов из-за радиационного фона на кораблях занимается Радиобиология. Если же вас интересуют и причины возникновения радиационного фона, то можете прочитать дальше.

Радиация из космоса, а точнее Космические лучи (КЛ) есть везде, и на Земле, и межзвёздных пространствах галактик и в метагалактике. Они рождаются в звёздах, ускоряются вспышками звёзд (до энергий E ~ 10⁹ эВ),  магнитосферами нейтронных звезд и взрывами сверхновых (до энергий E ~ 10¹⁴ эВ), ударными волнами в остатках сверхновых (до энергий Е ~ 10¹⁵÷10¹⁷ эВ) и неизвестным до сих пор механизмом ускорения КЛ до энергий E ~ 10²⁰ эВ. Вот спектр КЛ, измеренный наземными установками до максимально возможных энергий E ~ 10²⁰ эВ. 

В этих данных есть и Российские измерения: Григоров (пионерские спутниковые измерения при малых энергиях), МГУ и Тянь-Шань (область сверхвысоких энергий, ФИАН). Ниже приведён химический состав (ядра элементов от Водорода до Железа) космических лучей в зависимости от энергий,

где 1 ГэВ = 10⁹ эВ. Российские эксперименты - это ATIC (ИКИ) и RANJOB (МГУ). 

Если магнитная жёсткость заряженных частиц в составе КЛ (E/Z, где Z - заряд ядра) меньше энергии геомагнитного обрезания (Eмин), то частицы захватываются магнитным полем Земли. Геомагнитное обрезание максимально у экватора (Eмин ≈ 10 ÷ 15 ГэВ ) и минимально у  полюсов (Eмин ≈ 0). Космические лучи больших энергий ( Е > Eмин) проникают через магнитосферу и составляют фон КЛ у поверхности Земли. В зависимости от энергии, разнообразие их очень велико. Это остатки первичных ядер от взаимодействия их с атмосферой и большой набор вторичных частиц, рожденных во взаимодействиях первичных КЛ в атмосфере. Максимальная интенсивность потока частиц на поверхности Земли приходиться на вторичные релятивистские мюоны, электроны, гамма кванты и нейтрино. 

Поток заряженной компоненты КЛ на уровне моря порядка 10 частиц на квадратный метр. Они практически безвредны для человека. Но в этом потоке есть и адроны. Это сильно взаимодействующие частицы  (протоны, пионы нейтроны), которые весьма опасны, так как взаимодействуют с ядрами вещества в составе клеток нашего тела. Поток их очень мал и зависит от высоты над уровнем моря. В горах и на самолётных высотах их интенсивность многократно растёт и, к сожалению, вероятность получить раковое перерождение клетки от взаимодействия КЛ с телом накапливается, и в течении жизни может стать значимой. С одной стороны это плохо. Но есть научная гипотеза, согласно которой,  мутации, которые лежат в фундаменте эволюции жизни на Земле, обязаны именно космической радиации.

Космонавты на орбите в большей степени подвержены радиации исходящей от КЛ. Частично поток КЛ уменьшается из-за поглощения их обшивкой корабля (МКС). Но она же (обшивка) и является генератором вторичных частиц. Но главная опасность космонавтам исходит от космических лучей, рождённых и ускоренных Солнцем (Солнечным ветром). Во время Солнечных вспышек и Коронарных выбросов их поток возрастает на 3 порядка (вспышки класса М1-5) и даже на 4 порядка (Х1-10). Вот совсем недавно (06/09/17) на Солнце была вспышка с Kоронарным выбросом класса Х9.3. Скорость частиц, выброшенных Солнцем (ядра водорода, гелия, электроны), достигла 2000 км/сек, что более чем 3 раза выше третьей космической скорости. Для обитателей Земли это не опасно, но космонавты, за время прохождения Солнечной плазмы через МКС и Землю (обычно пару дней), должны находиться в специальном помещении, оснащённом дополнительной радиационной защитой. В любом случае, все они облучаются в той или иной мере, что постоянно контролируется на корабле и при превышении допустимой дозы, принимается решение о прерывании полета. Влияние радиации на космонавтов можно прочитать из публикаций NASA.

18
-1

Я захлёбываюсь, помогите

0
Ответить
Прокомментировать

Никак. Земля защищена от космического излучения своей магнитосферой, до поверхности ничего не добегает. До околоземной орбиты добегает чуть-чуть, но вряд ли достаточно, чтобы как-то серьезно влиять на генном уровне на космонавтов. Вот на более дальних полетах (на Луну и другие планеты) эта проблема встанет в полный рост, конечно.

Илья Левинотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
5
-6
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью