Содержание
Можно ли справиться с космической радиацией – Наука – Коммерсантъ
Пилотируемые межпланетные миссии сопряжены с существенным ростом радиационной нагрузки, сопровождающим выход за пределы магнитного поля Земли. Оно защищает Землю и космонавтов на МКС от действия наиболее опасного компонента космической радиации — галактических космических лучей, представленных тяжелыми заряженными частицами (атомными ядрами) высоких энергий.
Фото: Reuters
Фото: Reuters
Об отдаленных последствиях ионизирующего излучения хорошо известно, и с рисками этих последствий будущим космонавтам придется мириться. Однако была высказана гипотеза, что галактические космические лучи могут вызвать нарушения в центральной нервной системе (ЦНС) непосредственно в ходе полета, что приведет к нарушению операторской деятельности экипажа. Такие нарушения могли бы критически отразиться на пилотировании корабля, управлении системами жизнеобеспечения, что привело бы к гибели экипажа непосредственно в ходе миссии.
В чем же опасность этих тяжелых частиц? Все дело в распределении энергии. Пролетая через живую ткань, словно пушечное ядро, такая частица формирует отчетливо детектируемый путь и, сталкиваясь на пути с другими ядрами, порождает вторичную радиацию (осколки ядер, протоны, нейтроны, электроны и гамма-кванты), которая значительно увеличивает область поражения, достигающую 10 мкм в диаметре. Несмотря на относительно небольшую суммарную поглощенную дозу, скажем 0,1 Грей, локальная поглощенная доза непосредственно в области пролета частицы может составлять 80 000 Грей. (Грей — единица поглощенной дозы ионизирующего излучения. Поглощенная доза равна одному грею, если вещество получило один джоуль энергии на один килограмм массы.) Это в корне отличается от гамма-радиации, для которой характерна равномерная ионизация, а порожденные ею свободные радикалы редко отлетают от места события далее чем на 3 нанометра.
Краеугольным камнем изучения влияния галактических космических лучей является выбор модели облучения.
Естественное облучение космонавтов на МКС является наиболее релевантной моделью, однако выборка невелика и эквивалентная доза не только меньше (примерно в 2,5 раза), но и набирается в значительной мере за счет относительно легких протонов. Поэтому основным источником данных о влиянии космического излучения остаются модельные наземные эксперименты. В ряде экспериментов ученые используют протоны в значительно больших дозах, пытаясь за счет этого смоделировать эффект тяжелых частиц (к примеру, ядер железа). Другая тенденция — завышение дозы с целью обнаружения негативных эффектов, так как такие статьи легче опубликовать.
Автору этих строк понадобилось пять лет, чтобы побороть авторитетное мнение, собрать группу и получить финансирование под собственный проект. Мы использовали более релевантную комбинацию ионизирующих излучений, сопоставимую по эквивалентной дозе с 860-дневной марсианской миссией (0,7 Зиверта против 1 Зиверта, измеренного в ходе миссии Curiosity; 1 зиверт — количество энергии, поглощенное килограммом биологической ткани, равное по воздействию поглощенной дозе гамма-излучения в 1 Грей).
В ходе первых экспериментов удалось выявить несколько интересных феноменов. Во-первых, был показан стимулирующий эффект ионизирующего излучения на двигательную активность и когнитивные способности грызунов. Во-вторых, оказалось, что ионизирующее излучение нейтрализует негативные эффекты другого фактора космического полета — гипогравитации. Эти результаты хорошо согласуются с работами американских коллег, в которых были показаны как нейропротекторный эффект облучения (у пациентов с болезнью Альцгеймера), так и нейтрализация негативных эффектов гипогравитации (на культурах клеток). Работы были продолжены с использованием более релевантной модели, описанной выше. Эффекты были подтверждены и в новых условиях. Однако вопрос о механизмах, лежащих в основе наблюдаемых эффектов, оставался открытым.
Последняя работа нашей группы позволила отчасти раскрыть эти механизмы. Было установлено, что за так называемое стимулирование ЦНС ответственно снижение уровня гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) — основного тормозного медиатора головного мозга.
Этот эффект, вероятно, обусловлен увеличением количества фермента, ответственного за утилизацию ГАМК. В то же время нас насторожило изменение баланса между ГАМК и ее «антагонистом» — глутаматом, которое является патологическим звеном ряда психиатрических и нейродегенеративных заболеваний. И тут кроется самый важный результат проведенной работы. Через семь месяцев после облучения баланс ГАМК—глутамат восстанавливается. Но не за счет восстановления уровня ГАМК, а за счет снижения глутамата. Таким образом, с одной стороны, мы говорим об относительно безопасном влиянии галактических космических лучей на ЦНС, а с другой стороны, отмечаем, что радиация все же вызывает значительные молекулярные изменения в нервной ткани, которые, так уж сложилось, не вызывают серьезных нарушений функций ЦНС. С легкими нарушениями психоэмоционального плана человек может справиться на уровне эмоционально-волевого поведения, недоступного грызунам, особенно учитывая жесткий отбор и тренировки будущих космонавтов и, мы смеем в это верить, космических колонизаторов.
Виктор Кохан, научный сотрудник Института физиологически активных веществ РАН
Физики поймали НЕВОДом «детенышей» мощного космического излучения
https://ria.ru/20171215/1511020954.html
Физики поймали НЕВОДом «детенышей» мощного космического излучения
Физики поймали НЕВОДом «детенышей» мощного космического излучения — РИА Новости, 15.12.2017
Физики поймали НЕВОДом «детенышей» мощного космического излучения
Российский нейтринный водный детектор НЕВОД поймал большую группу мюонов, рожденных в атмосфере космическим излучением. Чтобы сделать это, ученые пошли на… РИА Новости, 15.12.2017
2017-12-15T13:19
2017-12-15T13:19
2017-12-15T14:40
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1511020954.jpg?15010398351513338049
москва
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
2017
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
москва, национальный исследовательский ядерный университет «мифи»
Наука, Москва, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
МОСКВА, 14 дек — РИА Новости, Татьяна Пичугина.
Российский нейтринный водный детектор НЕВОД поймал большую группу мюонов, рожденных в атмосфере космическим излучением. Чтобы сделать это, ученые пошли на хитрость: они поджидали пучок частиц, летящий почти горизонтально.
6 июня 2016, 12:26
Ученые: мюонный сканер нашел тайную комнату в пирамиде СнофруФранцузские археологи применили «космические» технологии, так называемый мюонный сканер, для поиска пустот и тайных комнат в египетских памятниках архитектуры, обнаружив тайную комнату в пирамиде Снофру.
«Первичная частица вошла в атмосферу примерно в 80-100 километрах от Москвы. По нашим оценкам, энергия частицы, вызвавшей такое событие, составляет 7×1018 эВ, что соответствует примерно 150 ТэВ в системе центра масс. Иными словами, это значение в 10 раз превышает максимальную энергию, которую можно получить на Большом адронном коллайдере», — цитирует пресс-служба НИЯУ МИФИ аспирантку Екатерину Юрину, обнаружившую событие.
«Для исследования космических частиц с такими энергиями в Аргентине построена установка площадью в три тысячи квадратных километров (Pierre Auger Observatory). Разработанный в МИФИ подход позволяет регистрировать частицы столь больших энергий, изменяя всего лишь угол наблюдения», — комментирует главный научный сотрудник НОЦ НЕВОД, доктор физико-математических наук Ростислав Кокоулин.
«При регистрации групп мюонов на других установках даже близко не подходили к таким энергиям. А мы нацелились на частицы, идущие не сверху, а почти по горизонтали. В этом случае главную роль играет не площадь установки, а площадь, перекрываемая ливнем» частиц, которая достигает десятков квадратных метров. И где бы ливень ни прошел, мы его все равно поймаем», — поясняет РИА Новости профессор Анатолий Петрухин, руководитель НОЦ НЕВОД.
© НИЯУ МИФИГеометрическая реконструкция события. Тонкие линии – результат реконструкции треков мюонов по данным детектора ДЕКОР; кружки – сработавшие фотоумножители водного калориметра НЕВОД
© НИЯУ МИФИ
Каждую секунду в верхних слоях атмосферы Земли образуются мюоны — заряженные частицы, возникающие в результате столкновения космических лучей с ядрами атомов воздуха.
Эти процессы разгоняют мюоны до околосветовых скоростей, благодаря чему они проникают через километры воды и даже скальной породы.
Ученые наблюдают за этими частицами, используя излучение, открытое еще в 1934 году Павлом Черенковым. Оно возникает, когда скорость заряженных частиц превышает скорость света в воде. Этот эффект позволяет ученым исследовать космическое излучение и ловить нейтрино сверхвысоких энергий.
© Фото : НИЯУ МИФИКоординатно-трековый детектор ДЕКОР, размещенный в галереях вокруг черенковского водного калориметра НЕВОД
© Фото : НИЯУ МИФИ
Высокоэнергичный пучок мюонов большой множественности (124 мюона) родился в атмосфере ночью 11 октября 2017 года, что зафиксировали координатно-трековый детектор ДЕКОР и черенковский водный калориметр НЕВОД под зенитным углом 75 градусов (отсчитываемых от вертикали). Регистрируя НЕВОДом группы мюонов с разным зенитным углом, ученые исследуют первичные частицы разных энергий, рожденные в глубоком космосе.
Пик солнечного цикла уменьшает космические лучи вокруг Марса, Венеры, Земли
(Основной) Иллюстрация галактических космических лучей.
(справа вверху) Иллюстрация космических кораблей Mars Express и Venus Express (справа внизу).
(Изображение предоставлено M. Eriksson/IRF/ESA/D Ducros/AOES Medialab)
Измерения, проведенные у соседей Земли, Марса и Венеры, показывают борьбу между высокоэнергетическими космическими лучами из-за пределов Солнечной системы и влиянием Солнца во внутренней части Солнечной системы.
В новом исследовании ученые сравнили данные, собранные аналогичными плазменными датчиками ASPERA на Mars Express и Venus Express космических аппаратов с количеством пятен, видимых на поверхности Солнца. Результаты показали, что пики высокой активности в 11-летнем солнечном цикле подавляли космических лучей , которые представляют собой высокоэнергетические частицы, движущиеся в космосе почти со скоростью света. И понимание космических лучей может иметь жизненно важное значение для будущих космических исследований, потому что эти высокоэнергетические частицы могут повредить электронику космического корабля и даже ДНК астронавтов.
«Исследование показывает ряд ценных идей, которые можно извлечь из того, что на самом деле является фоновой информацией, собранной приборами ASPERA», — сказал Йошифуми Футаана, ученый из Шведского института космической физики и ведущий автор нового исследования. в заявлении . «Понимание различных взаимосвязей между космическими лучами и солнечным циклом, атмосферами планет и работой приборов космического корабля очень важно для будущих миссий роботов и исследований человека».
Связанные : Загадочная область Солнца сияет на новой фотографии с крупнейшего в мире солнечного телескопа
Космический корабль Mars Express Европейского космического агентства (ЕКА) запущен в 2003 году и остается на орбите вокруг Красной планеты, в то время как Венера агентства Экспресс работал вокруг второй планеты от Солнца в период с 2006 по 2014 год, предоставив ученым данные за 17 лет с Марса и за восемь лет с Венеры . Исследователи также включили измерения космических лучей, сделанные Земля нейтронного монитора Туле в Гренландии.
Затем команда разделила данные на трехмесячные периоды, чтобы проанализировать количество космических лучей за эти периоды, уменьшив влияние спорадических солнечных явлений, таких как вспышки и выбросы корональной массы.
Данные со всех трех планет показали, что обнаружение космических лучей уменьшилось, когда активность Солнца в 24-м солнечном цикле достигла своего пика, который пришелся на апрель 2014 года. Однако данные Красной планеты показали девятимесячную задержку между максимальным числом солнечных пятен и минимум в обнаружении космических лучей вокруг Марса.
«Предыдущие исследования показали, что существует задержка в несколько месяцев между солнечной активностью и поведением космических лучей на Земле и на Марсе», — сказал Футаана. «Наши результаты подтверждают это, а также предоставляют дополнительные доказательства того, что 24-й солнечный цикл был немного необычным, возможно, из-за длительного солнечного минимума между 23-м и 24-м циклами или относительно низкой активности во время 24-го цикла».
(В настоящее время 25-й солнечный цикл набирает обороты, и его пик ожидается примерно в 2025 году.)
Данные, собранные Venus Express, сложнее анализировать, чем данные с Земли или Марса, потому что способ обработки данных на борту космического корабля изменился в 2010 году.
Похожие истории:
Express оба используют один и тот же инструмент для подсчета космических лучей, отдельные плазменные датчики ASPERA адаптированы к очень разным условиям второй и четвертой планет Солнечной системы. Это предотвратило прямое сравнение количества космических лучей на двух планетах.
Футаана и его команда также изучили, как менялось обнаружение космических лучей в течение нескольких часов, когда каждый космический корабль вращался вокруг своей планеты. Эта работа определила, что космические лучи не могут достичь области за Марсом, которая больше, чем сама планета, хотя исследователи пока не уверены, почему.
Исследование группы описано в статье , опубликованной в понедельник (5 декабря) в Astrophysical Journal.
Следуйте за нами в Твиттере @Spacedotcom или Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Роберт Ли – научный журналист из Великобритании, чьи статьи были опубликованы в журналах Physics World, New Scientist, Astronomy Magazine, All About Space, Newsweek и ZME Science. Он также пишет о научной коммуникации для Elsevier и European Journal of Physics. Роб имеет степень бакалавра наук в области физики и астрономии Открытого университета Великобритании. Подпишитесь на него в Твиттере @sciencef1rst.
Проверка фактов: НАСА просило вас сегодня выключить телефон из-за космических лучей?
Quick Take
В течение последних многих лет различные пользователи размещали сообщения в социальных сетях.
В сообщении пользователям предлагается выключить мобильные телефоны «сегодня», так как космические лучи будут проходить близко к земле, вызывая сильное излучение. Мы проверяем утверждение и обнаруживаем, что это False .
Претензия
Сообщение гласит – « Сегодня вечером с 00:30 до 03:30 обязательно выключите телефон, сотовый, планшет и т.д. и положите подальше от тела! Сингапурское телевидение объявило в новостях! Пожалуйста, расскажите своей семье и друзьям! Сегодня с 12:30 до 3:30 на нашей Планете будет очень высокая радиация! Космические лучи пройдут близко к Земле, поэтому, пожалуйста, выключите свой мобильный телефон! Не оставляйте устройство близко к телу, это может привести к ужасным повреждениям! Проверьте Google и NASA BBC News! Отправьте это сообщение всем людям, которые важны для вас! Спасибо. “
Некоторые пользователи добавили фотографии космоса и планет вместе с ним, чтобы оно выглядело правдоподобно. Архивная версия аналогичного сообщения находится здесь, а снимок приведен ниже:
Проверка фактов
Что такое космические лучи?
Согласно веб-сайту НАСА, космические лучи — это «форма излучения , которое постоянно обрушивается на нас из космоса.
Они состоят из электрически заряженных субатомных частиц, которые врезаются в нашу атмосферу, где они распадаются и падают на Землю еще более мелкими фрагментами».
Считается, что космические лучи не влияют на людей на Земле, но НАСА отслеживает их возможное воздействие на электрическую сеть Земли.
Проходят ли сегодня космические лучи вблизи Земли?
№. Ни один день космические лучи не проходят мимо Земли внезапно.
В сообщении утверждается, что космические лучи проходят вблизи Земли сегодня между 00:30 и 03:30. В сообщении не указана дата. Наш поиск показывает, что сообщение было опубликовано несколькими пользователями в период с 2014 по 2020 год. Таким образом, «сегодня» может быть любой день. Кроме того, время не приходит с отметкой о местоположении. Таким образом, мы не будем знать с 00:30 до 03:30 в каком месте.
Далее в сообщении утверждается, что « Сингапурское телевидение объявило в новостях! ”Телеканала Singapore TV не существует.
В сообщении также упоминались Google, NASA и BBC News. Простой поиск в Google ясно показывает, что несколько платформ на протяжении многих лет развенчивали эти фальшивые новости.
В 2019 году Vishvas News развенчали эту фейковую новость. В своем отчете они, как сообщается, поговорили с официальными лицами Индийской организации космических исследований (ISRO), которые подтвердили, что «сообщение выглядит мистификацией и нет никаких достоверных доказательств такого события».
Должны ли мы выключить наши мобильные телефоны?
В связи с этим конкретным событием НЕТ.
Чиновники ISRO подтвердили Vishvas News, что «нет известной связи с модуляцией космических лучей при использовании мобильных телефонов».
Отказ от ответственности: Медицина — это постоянно развивающаяся область. Мы стараемся обновлять эту страницу. Если вы заметили какие-либо несоответствия в содержании, сообщите нам об этом по адресу [email protected]. Вы можете далее прочитать наши Политика исправления здесь.