Космические угрозы

1.

Работу выполнил студент 1 курса,
группы ЛЭС - 60, Букеев Илья.

2.

1.
2.
3.
4.
5.
Угроза космического мусора.
Угроза астероидов, комет,
метеоритов.
Угроза магнитных бурь.
Угроза чёрных дыр
Альфа, бета и гамма излучения.

3.

Угроза космического мусора.

4.

Космический мусор
Включает в себя широкий спектр объектов от искусственных спутников и
космических кораблей. Так же космический мусор может состоять из вещей,
оставленных в космическом пространстве во время работы космонавтов на
космической станции или при работе за пределами ее. Он может состоять из
перчаток, различных камер, зубных щеток, ключей, инструментов, мусорных ящиков
и многих других вещей.
Размеры мусорных фрагментов
Варьируют в широком диапазоне: от теннисного мяча до размера пассажирского
автобуса. Так же и по массе. Большие фрагменты мусора могут весить до 6000 кг,
тогда как малые частицы могут быть всего несколько граммов. Эти объекты
перемещаются на различных орбитах со скоростями от 10 000 км в час до 25 000 км
в час, но если происходит столкновение между частями мусора или со спутником,
движущихся в противоположном направлении, скорость может достигать 50 000 км в
час.
Причины падения спутников:
1. из-за прекращения поставок топлива и электроэнергии.
2. из-за неисправности спутников.

5.

Космический мусор как угроза
Мусор может входить в атмосферу со скоростью около 20000 км в час. Большая
часть его сгорает в атмосфере, а оставшаяся часть, разрушаясь на куски, несется к
Земле, как металлический дождь. Чтобы понять силу падения спутника, представьте
себе ущерб, который возникает, когда два поезда, движущихся со скоростью в 100
километров в час, сталкиваются друг с другом. Причем вероятность падения
фрагментов космического мусора на жилые районы в 5 раз выше, чем вероятность
падения метеорита.
Космический мусор представляет собой угрозу не только для Земли, но и для
орбитальных пилотируемых станций, кораблей доставки космонавтов и грузов,
действующих спутников. Например, опасность реальна, когда космический мусор
проходит вблизи станции ​МКС на очень близком расстоянии (всего лишь 300
метров).
Решение угрозы
1. Отслеживание учёнными мусорных частиц размером не менее 10 сантиметров.
2. Уничтожение спутников не в космосе, а на земле.
3. Финансирование проекта о:
a.
Разработке мер профилактики
космического мусора.
и
предупреждения
a.
Разработка различных вариантов по захвату и буксировке мертвых
спутников, изменение их орбиты и др.
4. Создание роботов уборщиков. (японский робот уборщик).
образования

6.

Космический мусор
Японский робот-уборщик

7.

Угроза астероидов, комет,
метеоритов.

8.

Солнечная система включает в свой состав
центральную звезду Солнце, восемь планет,
около сорока спутников планет, более
миллиарда малых планет (астероидов) с
размерами, варьирующими от десятков
метров до сотен километров, огромного
количества комет и метеорных тел.

9.

Астероиды
Скалистые и металлические
космические тела,
вращающиеся вокруг Солнца,
но слишком малы, чтобы
считаться планетами. Они
известны как малые планеты.
Размер астероидов находится
в очень широком диапазоне:
огромные, такие как Церера,
которая имеет диаметр около
1000 км, и совсем небольшие,
вплоть до размера камней.
Шестнадцать астероидов
имеют диаметр 240 км и более.

10.

Большинство астероидов находится в
главном поясе астероидов, который
существует между орбитами Марса и
Юпитера. Некоторые имеют орбиты,
которые пересекаются с орбитой Земли,
что приводило к падениям астероидов на
Землю в далеком прошлом. Земля не
застрахована от падения крупного
астероида и в настоящее время. Один из
наиболее хорошо сохранившихся следов
падения астероидов – Аризонский кратер,
диаметром около 1600 м.

11.

Метеориты
Представляют собой природные
объекты, которые имеют астероидное
или кометное происхождение. Когда
астероид или комета входит в плотные
слои атмосферы, они нагреваются в
результате силы трения и сгорают, не
успевая долететь к поверхности
Земли. Однако в случае, когда
размеры метеорита превышают 50 м,
он не успевает сгореть полностью, и
остатки его врезаются в Землю. Эти
обугленные остатки и есть метеориты.
Яркие полосы, которые они оставляют
при движении сквозь атмосферу
Земли, известны как метеоры. Термин
метеорит также используется для
метеороида, который приземлился на
поверхность любого небесного тела,
кроме Земли.

12.

Кометы
Эти космические объекты удивительны
тем, что их относительно небольшие
ядра способны создавать газовопылевые атмосферы , превосходящие по
размерам многие объекты Солнечной
системы. Приближаясь к Солнцу комета
начинает светиться отраженным светом и
тогда она предстает во всем свое
великолепии.
Слово «Комета» имеет греческое
происхождение и в переводе означает
«волосатый». Древним грекам видимая
на небе яркая «хвостатая» комета
представлялась головой с распущенными
волосами.
За всю историю человеческой
цивилизации наблюдалось около 2000
появлений комет. Но почти половина из
них вращается по не определенным
орбитам.

13.

Тунгусский метеорит
Каждый раз, когда комета посещает окрестности
Солнца, она теряет часть своих летучих компонентов
в следствии испарения. В конце концов, она
становится просто еще одной скалистой массой в
Солнечной системе. По этой причине, кометы, как
правило, существуют недолго по космическим
масштабам времени. Многие ученые считают, что
некоторые астероиды являются остатками ядер комет,
которые потеряли все летучие компоненты (воду,
газы).

14.

Угроза:
Столкновение с такими объектами имело бы
катастрофические последствия для всего живого на
Земле.
Решение угрозы:
1. При помощи лазеров, установленных на Луне или Земле
вызвать нагрев и, соответственно, испарение газов, пара
в виде реактивной струи, способной изменить курс
движения кометы.
2. Попытаться раздробить объект взрывом и сменить его
курс.
3. Взорвать возле астероида ядерный заряд для изменения
его траектории движения.

15.

Солнечный парус способен
изменить траекторию
астероида
Изменение траектории
астероида путем
направленного взрыва

16.

Угроза магнитных бурь

17.

Геомагнитные бури – возмущение магнитного поля
Земли длительностью от нескольких часов до нескольких суток,
вызванное поступлением в окрестности Земли возмущенных
высокоскоростных потоков солнечного ветра и связанной с ними
ударной волны.
Геомагнитная буря – это быстрые и сильные
изменения в магнитном поле Земли, возникающие в периоды
повышенной солнечной активности.
Геомагнитные бури происходят в основном в средних и низких
широтах Земли.
В результате вспышек на Солнце в космическое пространство
выбрасывается огромное количество вещества (в основном
протонов и электронов), часть которого, двигаясь со скоростью
400–1000 км/с, за один – два дня достигает земной атмосферы.
Магнитное поле Земли захватывает из космического пространства
заряженные частицы. Слишком сильный поток частиц возмущает
магнитное поле планеты, из-за чего быстро и сильно изменяются
характеристики магнитного поля.

18.

Угроза:
Геомагнитные бури оказывают влияние на многие области
деятельности человека, из которых можно выделить
нарушения связи, систем навигации космических кораблей,
возникновение поверхностных зарядов на трансформаторах и
трубопроводах и даже разрушение энергетических систем.
Магнитные бури также оказывают влияние на здоровье и
самочувствие людей. Они опасны в первую очередь для тех,
кто страдает артериальной гипертонией и гипотонией,
болезнями сердца. Примерно 70% инфарктов,
гипертонических кризов и инсультов происходит именно во
время солнечных бурь.
Магнитные бури нередко сопровождаются головными болями,
мигренями, учащенным сердцебиением, бессонницей, плохим
самочувствием, пониженным жизненным тонусом, перепадами
давления. Ученые связывают это с тем, что при колебаниях
магнитного поля замедляется капиллярный кровоток и
наступает кислородное голодание тканей.

19.

Пережидать магнитную бурю дома бессмысленно.
Но есть места, где солнечные ураганы буянят
особенно сильно:
В самолетах. На высоте 9 - 11 км мы не защищены толстым
воздушным одеялом. Есть данные, что в «бурные» дни чаще
случаются авиакатастрофы.
На Севере. Жители Архангельска, Петрозаводска,
Мурманска, Сыктывкара, норвежцы, шведы, финны - в
общем, все, кто обитает севернее 60-й параллели, страдают от космической непогоды гораздо больше жителей
средней полосы России.
В метро. Здесь электромагнитные поля сверхнизкой частоты
бьют по нам в сотни раз сильнее, чем большие
геомагнитные ураганы. Магнитные поля в метро возникают,
когда поезда трогаются с места или резко тормозят.
Сильнее всего они в кабине машиниста, в вагонах и у края
платформы, где мы ждем поезда. Именно из-за этого
машинисты «подземки» часто страдают от ишемической
болезни сердца. А у пассажиров случаются внезапные
сердечные приступы.

20.

Решение:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Исключить алкоголь;
Исключить физические нагрузки;
В дни магнитных штормов в крови повышается уровень холестерина. Старайтесь не есть
жирного и сладкого;
Люди с хроническими болезнями сердца должны держать под рукой привычные лекарства;
Восстановить прием противовоспалительных препаратов (вольтарен, диклоберг, метиндол
и т.д.), если вы их принимали ранее (новый курс желательно не начинать).
Включить аспирин, если нет противопоказаний.
Включить компрессы из эвкалиптового масла, также компрессы с мазями из донника, хмеля
и зверобоя. Мази легко приготовить в домашних условиях. Для этого две столовые ложки
свежевысушенных и истолченных в порошок равных частей растений смешивают с 50 г
вазелина и тщательно растирают. Хранить мазь в прохладном, темном месте.
Сок из свежих листьев алоэ: (срезают нижние листья алоэ, тщательно промывают
кипяченой водой, режут на мелкие пластинчатые кусочки размером 0,2—0,3 мм,
завертывают в марлю, и выжимают вручную сок. Принимают в свежем виде два раза в
день за 20 минут до еды;
Настойка эвкалипта, по 15 капель три раза в день после еды;
Чай из листьев земляники;
Тем, кто реагирует на геомагнитные неурядицы нервозностью, тревогой, бессонницей,
помогут простые успокоительные средства - валерьянка, настойка пиона;

21.

22.

Угроза чёрных дыр

23.

Черная дыра - область пространства, в
которой поле тяготения настолько сильно,
что вторая космическая скорость
(параболическая скорость) для
находящихся в этой области тел должна
была бы превышать скорость света, т.е.
из Ч.д. ничто не может вылететь - ни
излучение, ни частицы, ибо в природе
ничто не может двигаться со скоростью,
большей скорости света.

24.

Возникновение чёрной дыры:
Большинство из них возникает
после смерти больших звезд.
Если масса звезды в два раза
превышает солнечную, то к
концу своей жизни звезда
может взорваться как
сверхновая. Но если масса
вещества, оставшегося после
взрыва, все еще превосходит
две солнечные, то звезда
должна сжаться в крошечное
плотное тело, так как
гравитационные силы всецело
подавляют всякое внутреннее
сопротивление сжатию. Ученые
полагают, что именно в этот
момент катастрофический
гравитационный коллапс
приводит к возникновению
черной дыры.

25.

Угроза:
Учёным удалось доказать все теории о том, что чёрные
дыры опасны для звёзд, солнечных систем и даже галактик,
благодаря тому, что процесс поглощения звезды чёрной
дырой, который происходит раз в 100 миллионов лет, был
зафиксирован. За этим процессом наблюдали американские
астрономы.
В созвездии Дракона зафиксировали яркую вспышку гаммаизлучения, однако дать точную оценку событию и
подтвердить, что это процесс поглощения звезды чёрной
дырой, удалось только сейчас. Учёные считают, что
гравитация чёрной дыры настолько сильна, что она просто
разрывает звезду на куски, если последняя к ней
приблизится. Именно это и произошло в данном случае –
чёрная дыра разорвала на куски звезду и породила
мощнейшую вспышку излучения и всплеск энергии.

26.

27.

Альфа, бета и гамма
излучения.

28.

Альфа-излучение
Альфа-частицы представляют собой ядра атомов гелия.
Альфа-излучение представляет собой поток альфа-частиц. Альфа-частицы
обладают высокой ионизирующей способностью и наименьшей проникающей
способностью. Их удельная ионизация – линейная плотность ионизации (ЛПИ) –
изменяется от 25 до 60 тыс. пар ионов на 1 см пути пробега в воздухе.
Проникающая способность:
В воздухе альфа-частицы пробегают всего 10 см. Их задерживает лист бумаги.
Источники альфа-излучения:
Плутоний-239, Радий-226, Полоний-210, Плутоний-238, Кюрий-242(244),
Калифорний-252
Слой воздуха 9-10 см, верхняя одежда, резиновые перчатки, марлевые повязки
и другие средства индивидуальной защиты полностью защищают организм от
внешних потоков альфа - частиц.
Опасность альфа-излучения
Основную опасность альфа - активные радионуклиды представляют при
попадании внутрь организма человека. В этом случае альфа-излучение по
своему вредному воздействию существенно превосходит и бета-, и гаммаизлучение ядер. Для предотвращения внутреннего облучения альфа активными радионуклидами используют средства индивидуальной защиты
органов дыхания, желудочно-кишечного тракта и кожных покровов.

29.

Бета-излучение
Бета-распад
Называется самопроизвольное превращение нестабильных ядер,
которое сопровождается излучением (или поглощением) электрона и
антинейтрино, или позитрона и нейтрино. Нейтрино – легкая
(возможно, не имеющая массы) стабильная элементарная
электрически нейтральная частица. Антинейтрино – античастица
для нейтрино.
Известны три вида бета-распада:
? – (электронный): n -> p + e + v .
? + (позитронный): p -> n + e + v .
электронный (или K-) захват: e + p -> n + v .
Бета-излучение
(бета-лучи, или поток бета-частиц) — поток электронов или
позитронов, испускаемых при радиоактивном бета-распаде ядер
некоторых атомов.
Ионизирующая способность зависит от энергии бета-частиц (до 3
МэВ у естественных и до 15 МэВ у искусственных радионуклидов).

30.

Ионизирующая способность:
100–300 пар ионов на 1 см пути,
Проникающая:
Максимальный пробег в воздухе - несколько метров, в биологической ткани –
сантиметры, в металлах – десятки микрометров. Скорость движения бетачастиц в воздухе близка к скорости света (250 000–270 000 км/с).
Источники бета-излучения:
Цезий-137, Стронций-90, Калий-40, Иттрий-90, Тритий, Таллий-204
Опасность:
Задерживается одеждой, если достигает тела, то проникает практически на
глубину всего лишь нескольких миллиметров. Наибольшую опасность
представляет для хрусталиков глаз - для защиты использовать очки из
органического стекла или прозрачные плексигласовые щитки. Для защиты
кожи рук рекомендуется применять защитные перчатки.

31.

Гамма-излучение
Электромагнитное излучение с высокой энергией и с малой длиной
волны. испускается при ядерных превращениях или взаимодействии
частиц. Высокая энергия (0,01–3МэВ) и малая длина волны
обусловливает большую проникающую способность гаммаизлучения. Источники – Цезий-137
Гамма-кванты не имеют ни заряда, ни массы покоя и поэтому
распространяются в воздухе со скоростью света (300 000 км/с).
Ионизирующая способность:
гамма-квантов в воздухе в тысячи раз меньше, чем альфа-частиц, =
2–3 пары ионов/см пути.
Проникающая способность:
в воздухе десятки и сотни метров. Например, средняя длина пробега
гамма-кванта с энергией 1 МэВ составляет в воздухе 122 м, а в
тканях человека 14 см.
Гамма-кванты вызывают ионизацию атомов вещества. Основные
процессы, возникающие при прохождении гамма-излучения через
вещество:

32.

⦿
⦿
⦿
⦿
⦿
Фотоэффект — энергия гамма-кванта поглощается электроном
оболочки атома, и электрон, совершая работу выхода, покидает
атом (который становится ионизированным).
Комптон-эффект — гамма-квант рассеивается при взаимодействии
с электроном, при этом образуется новый гамма-квант, меньшей
энергии, что также сопровождается высвобождением электрона и
ионизацией атома.
Эффект образования пар — гамма-квант в поле ядра
превращается в электрон и позитрон.
Ядерный фотоэффект — при энергиях выше нескольких десятков
МэВ гамма-квант способен выбивать нуклоны из ядра.
Защитой от гамма-излучения может служить слой вещества.
Эффективность защиты (вероятность поглощения гамма-кванта
при прохождении через неё) увеличивается при увеличении
толщины слоя, плотности вещества и содержания в нём тяжёлых
ядер (свинца, вольфрама, обеднённого урана и пр.).