Šta drži astronaute budne tokom noći?
Kosmički zraci!
(part I)
U kosmosu, astronauti vide zvezde na više načina. Još od šezdesetih, kosmički putnici su prijavljivali da vide blještave flešove svetlosti čak i kad su držali oči zatvorene!
Obično ih opisuju kao bljeskove ili munje, načešće bele boje. Čini se da su vrlo česti, a mnogi astronauti su se žalili da su imali probleme sa spavanjem zbog razbuktalih scintilacija[1]. Izgleda da su krivci kosmički zraci, visokoenergetske čestice emitovane iz udaljenih izvora[2], u normalnim uslovima blokirane magnetnim poljem naše vrle planete i blagorodne atmosferom.
U kosmosu, kosmičkih zrakova ima u izobilju. Zapravo, oni predstavljaju značajnu brigu za buduće kosmička putovanja jer mogu da izazovu štetne mutacije u njihovim ćelijama. O ovom konkretnom slučaju, međutim, čini se da ove čestice deluju u interakciji sa retinama putnika (mi to zovemo mrežnjača[3]), ili čak direktno sa mozgovima, što naučnici tek treba da utvrde.
Da kosmički zraci prave probleme potvrđeno je u mnogobrojnim eksperimentima u dve 'Apollo' misije i u kasnijim izletima na kosmičke stanice. Prvi su bili jednostavne analize astronautskih kaciga u misijama 'Apollo 8' i 'Apollo 12', na kojima su u plastici pronađeni karakteristički tragovi prolaska čestica visokih energija.
Daljnji eksperimenti su koristili detektore čestica smeštene na glavama astronauta koji su povezivali kosmičke zrake sa samim flešovima. Astronauti su pritiskali taster kad god su viđali fleš, a rezultati su kasnije upoređivani sa detekcijom kosmičkog zračenja.
Dakle, poreklo flešova u očima astronauta nije više tajna, ali kako se zapravo kosmičko zračenje transponuje u viljivi fenomen – još uvek je prilično neizvesno. Jedno od objašnjenja je da brzoputujući kosmički zraci stvaraju Čerenkovljevo[4] zračenje unutar očiju putnika koje detektuju ćelije očne retine.
 Avetinjska svetlost Čerenkovljevog zračenja u jezgru nuklearnog reaktora. |
Čerenkovljevo zračenje možemo da zamislimo i kao neki optički zvučni udarni talas. Kada se čestice (kao što su, recimo, elektroni) kreću kroz neki dielektrični medijum brže nego što sama svetlost putuje kroz njega[5], stvara se udarni talas koji može da se prati kao vidljiva svetlost. Ona stvara karakterističan plavičasti sjaj koji se viđa u bazenima nuklearnih reaktora, što je, opet, moguće da se dešava i u ljudskom oku. Iako ime sugeriše drugačije, ovo nije štetno za ljude.
Postoje određeni dokazi da Čerenko možda nije odgovoran, ili bar ne za sve bljeskove. Eksperimenti na Zemlji uz pomoć akceleratora koji su slali teške čestice kroz oči učesnika eksperimenta takođe su izazivali slične bljeskove, čak i kada se čestice nisu kretale dovoljno brzo da proizvedu sâmo zračenje Čerenkova.
Istraživači tvrde da kosmički zraci mogu da, umesto da direktno utiču na naše mrežnjače, ili nagone naše nerve da se 'upale', ili da nekako zavaraju ćelije mrežnjače da pomisle da percipiraju svetlost. Još kontroverznije, možda zraci mogu direktno da pogađaju vizuelne centre u mozgovima i proizvoditi iluziju svetlosti?
Za sada, astronauti (i kosmonauti) će jednostavno morati da podnose fantomski vatromet koji prati kosmička putovanja. Buduće generacije putnika će možda biti bolje zaštićeni, jer će pronalaženje tehnike blokiranja kosmičkog zračenja vjerovatno biti presudno za naš dugoročni opstanak u kosmosu.
Buduća koncepcija mreže Čerenkovljevig teleskopa od 119 tanjira.
P.S.
Tema je zanimljiva... moraću uskoro da napišem neki nastavak 
[1] U fizici, to su mali flešovi vidljive ili UV svetlosti emitovani u procesu fluorescencije nastali posle prolaska kroz prepreku čestica tipa elektrona, α-čestica, jona, ili visokoenergetskih fotona.
[2] Do danas fermionski kosmički zrak sa najvećom energijom nazvan je Oh-My-God, zabeležen je 15. oktobra 1991. Energija je iznosila 3×1020 eV ili 3×108 TeV! To je 20.000.000 puta jače nego bilo šta do sada emitovano od nekog vangalaktičkoh objekta.
[3] Neverovatan organ! Optika oka stvara sliku vizuelnog sveta na mrežnjači, slično kao na filmu u kameri (obrnuta i umanjena slika). U mrežnjači se stvaraju hemijski i električni događaji pomoću kojih se pokreću nervni impulsi koji kroz optički nerv putuju u razne optičke centre u mozgu.
Mrežnjača je kompleksna, slojevna struktura koju gradi nekoliko slojeva neurona povezani sinapsama.
Jedini neuroni koji su direktno osetljivi na svetlost su ćelije fotoreceptora: štapići, ima ih oko 120 miliona i služe za snalaženje u mraku; i čepići, ima ih oko 7 miliona i služe za snalaženje po danu.
Mrežnjača, za razliku od kamere, ne šalje jednostavno slike u mozak. Ona je prostorno kompresuje da bi odgovarala ograničenoj veličini optičkog nerva. (Wiki)
[4] Sovjetski profesor, doktor nauka, heroj rada i nobelovac za fiziku iz 1958.
[5] Recimo svetlost se u vodi kreće samo 0,75 c.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
