जिस हवा में हम सांस लेते हैं और पृथ्वी पर जिसके हम आदी हैं, उसमें लगभग निम्नलिखित संरचना वाली गैसों का मिश्रण होता है: 78 प्रतिशत नाइट्रोजन, 20 प्रतिशत ऑक्सीजन, 1 प्रतिशत आर्गन और थोड़ी मात्रा में अन्य गैसें।

हम जानते हैं कि इस मिश्रण में ऑक्सीजन जीवन को बनाए रखने के लिए सबसे महत्वपूर्ण और आवश्यक घटक है। साँस लेते समय, एक व्यक्ति ऑक्सीजन का सेवन करता है और चयापचय प्रक्रिया के दौरान शरीर में उत्पन्न कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकालता है। इसका मतलब यह है कि प्रत्येक साँस लेने और छोड़ने के साथ आसपास की हवा की संरचना बदल जाती है।

खुली जगह में हवा जल्दी ताज़ा हो जाती है और उसकी संरचना सामान्य रहती है। किसी बंद जगह में स्थिति अलग होती है, उदाहरण के लिए किसी अंतरिक्ष यान के केबिन में।

यदि अंतरिक्ष यात्रियों के पास पर्याप्त एयर फ्रेशनिंग उपकरण नहीं होते, तो वे ऑक्सीजन की कमी से कुछ घंटों के भीतर मर जाते, जिसमें ऑक्सीजन की कमी विभिन्न बीमारियों का कारण बनती है और यहां तक ​​कि यदि केबिन की हवा में केवल 7 प्रतिशत ऑक्सीजन रह जाती है तो मृत्यु भी हो जाती है। दूसरा हानिकारक कारक - अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड - भी महत्वपूर्ण जटिलताओं का कारण बनता है।

इसका तात्पर्य यह है कि अंतरिक्ष यान के केबिन में हवा को लगातार ताज़ा किया जाना चाहिए। आख़िर कैसे? यही मुख्य समस्या है.

सबसे आसान तरीका स्कूबा गोताखोरों की तरह सिलेंडर रखना होगा, लेकिन इस मामले में जहाज को बड़ी संख्या में भारी और भारी सिलेंडरों से लादना होगा।

छोटी कक्षीय उड़ानों के लिए, या चंद्रमा की यात्रा करते समय भी, यह निश्चित रूप से संभव है, लेकिन लंबी अवधि की अंतरिक्ष उड़ानों के लिए पूरी तरह से अस्वीकार्य है।

एक व्यक्ति जो लेटी हुई स्थिति में है और भारी शारीरिक काम नहीं कर रहा है, उसे प्रति दिन लगभग 1 किलोग्राम ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, मंगल ग्रह की यात्रा, इस ग्रह पर रहने और पृथ्वी पर वापसी की योजना बनाते समय, प्रति अंतरिक्ष यात्री को लगभग 550 किलोग्राम ऑक्सीजन की मात्रा में सामान उपलब्ध कराना आवश्यक होगा।

लेकिन ऑक्सीजन की आपूर्ति ही सब कुछ नहीं है; हमें केबिन के वातावरण से इसमें जमा होने वाले कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करने के लिए आवश्यक पदार्थ के बारे में सोचने की ज़रूरत है। यदि हवा को शुद्ध नहीं किया गया तो कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाएगी, जो अंतरिक्ष यात्रियों के शरीर के महत्वपूर्ण कार्यों को बाधित कर देगी और 20-30 प्रतिशत की सांद्रता पर यह उनकी मृत्यु का कारण बन सकती है।

कार्बन डाइऑक्साइड के हानिकारक प्रभावों को रोकने के लिए, पोटेशियम डाइऑक्साइड को अक्सर केबिन में रखा जाता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड को पूरी तरह से अवशोषित करता है और उपयोग में सुविधाजनक होता है। लेकिन यह विधि अपनी कमियों से रहित नहीं है। तथ्य यह है कि पोटेशियम डाइऑक्साइड बहुत जल्दी संतृप्त होता है, इसलिए प्रति व्यक्ति प्रति दिन लगभग 1.5 किलोग्राम की मात्रा में इस पदार्थ की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि मंगल ग्रह पर जाने वाले दो यात्रियों को लगभग 1,650 किलोग्राम पोटेशियम डाइऑक्साइड की आपूर्ति की आवश्यकता होगी। इस मात्रा को सांस लेने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की आपूर्ति के साथ जोड़ने पर, हमें 2.8 टन वजन मिलता है, जो एक अंतरिक्ष यान के लिए पूरी तरह से अस्वीकार्य है जिसमें प्रत्येक ग्राम वजन मायने रखता है।

कार्बन डाइऑक्साइड के रासायनिक अवशोषण में आने वाली कठिनाइयाँ हमें इस समस्या के अन्य समाधान खोजने के लिए मजबूर करती हैं।

यह ज्ञात है कि पौधे अपने जीवन की प्रक्रिया में कार्बन डाइऑक्साइड को पूरी तरह से अवशोषित करते हैं और ऑक्सीजन छोड़ते हैं। यह सरल लगता है: बस जहाज के केबिन में अपने साथ आवश्यक संख्या में जीवित पौधे ले जाएं। हालाँकि, कॉकपिट में हालात ऐसे हैं कि इस समस्या को हल करना इतना आसान नहीं है।

एक अंतरिक्ष यात्री को सांस लेने योग्य हवा की आवश्यक मात्रा प्रदान करने के लिए, केबिन में 10 सेमी की मिट्टी की परत के साथ 100 एम 2 का एक पूरा क्षेत्र रखना आवश्यक है, जो निश्चित रूप से व्यावहारिक रूप से अस्वीकार्य है। शैवाल के साथ किए गए प्रयोगों से समस्या के संतोषजनक समाधान की बड़ी उम्मीदें मिलती हैं।

यह पता चला कि क्लोरेला परिवार के शैवाल के प्रकारों में से एक अंतरिक्ष यान के केबिनों में हवा को ताज़ा करने का एक उत्कृष्ट साधन हो सकता है और साथ ही अंतरिक्ष यात्रियों को ताज़ी सब्जियाँ और पोषण प्रदान करने के स्रोत के रूप में काम कर सकता है, जिसके बारे में हम लिखते हैं अधिक विवरण नीचे।

क्लोरेला परिवार के एकल-कोशिका शैवाल, यदि उचित देखभाल प्रदान की जाए, तो इतनी तेजी से बढ़ते हैं कि उनका द्रव्यमान प्रति दिन 5, 7 और यहां तक ​​कि 10 गुना तक बढ़ जाता है। पानी और शैवाल वाला एक छोटा मछलीघर, जिसकी क्षमता 65 लीटर है, एक व्यक्ति को कई दिनों तक हवा और भोजन प्रदान करने के लिए पर्याप्त है।

क्लोरेला का कई वर्षों से कई देशों में व्यापक परीक्षण किया जा रहा है। प्रयोगशालाओं में से एक में, क्लोरेला ने पहला परीक्षण पास कर लिया, जिससे दो चूहों को हवा की आपूर्ति की गई, जिन्हें 17 दिनों के लिए एक सीलबंद कमरे में रखा गया था।

एक अन्य प्रयोगशाला में, एक अमेरिकी वैज्ञानिक ने अंतरिक्ष यात्रा के समान परिस्थितियों में क्लोरेला के साथ एक प्रयोग किया। उन्होंने खुद को एक सीलबंद केबिन में बंद कर लिया जिसमें पानी और शैवाल से भरा एक बर्तन रखा हुआ था, और 26 घंटे तक वहीं रहे और सांस लेने के लिए केवल शैवाल द्वारा छोड़ी गई ऑक्सीजन का उपभोग किया। प्रयोग के बाद, वैज्ञानिक ने कहा कि "हवा लगातार ताज़ा थी और गीली घास की सुखद गंध आ रही थी।"

शैवाल आम तौर पर बहुत कम मांग वाले होते हैं। जीने के लिए, उन्हें केवल पानी, प्रकाश, कार्बन डाइऑक्साइड और थोड़ी मात्रा में कुछ की आवश्यकता होती है रासायनिक पदार्थ. लेकिन फायदे के अलावा शैवाल के नुकसान भी हैं। उन्हें विकसित करना बहुत मुश्किल है और उन्हें सावधानीपूर्वक देखभाल की आवश्यकता होती है - वे सभी बाहरी प्रभावों के प्रति बहुत नाजुक और संवेदनशील होते हैं, वायरल और जीवाणु रोगों के प्रति संवेदनशील होते हैं, और आसानी से मर जाते हैं। इसलिए, यह आशा करना कठिन है कि शैवाल अंतरिक्ष यान के निवासियों के लिए वायु आपूर्ति का एकमात्र स्रोत बन जाएगा।

लेकिन वैज्ञानिकों ने शैवाल उगाने में जो सफलताएं हासिल की हैं, उनसे यह उम्मीद बंधती है कि इनमें से कई नुकसानों को दूर किया जा सकता है। शैवाल की ऐसी किस्मों को उगाना पहले से ही संभव हो गया है जो अंतरिक्ष उड़ान की कठोर परिस्थितियों के प्रति प्रतिरोधी हैं, तेजी से बढ़ती हैं, अधिक ऑक्सीजन प्रदान करती हैं और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करती हैं।

अंतरिक्ष यान के केबिन से जलवाष्प निकालना अपेक्षाकृत आसान है। हम जानते हैं कि बहुत अधिक आर्द्र हवा व्यक्ति के लिए सांस लेना मुश्किल कर देती है, उसकी सहनशक्ति कम कर देती है उच्च तापमान, काम करने की क्षमता को कम कर देता है, शरीर के कामकाज में व्यवधान पैदा करता है।

जल वाष्प से अंतरिक्ष केबिन की हवा को साफ करने के लिए, इसे सिलिकॉन डाइऑक्साइड युक्त एक विशेष फिल्टर के माध्यम से पारित करना पर्याप्त है। जब फिल्टर पूरी तरह से पानी से संतृप्त हो जाता है, तो इसे नए फिल्टर से बदला जा सकता है, और जमा हुए पानी को निकालने के लिए पुराने फिल्टर को उपकरण में डाला जा सकता है। ऐसे फिल्टर का उपयोग बार-बार किया जा सकता है।

कार्बन डाइऑक्साइड और जलवाष्प से हवा को शुद्ध करना ही सब कुछ नहीं है। अंतरिक्ष यान के केबिन में अन्य गैसें भी हो सकती हैं, जो छोटी होते हुए भी चालक दल के लिए इसमें रहना मुश्किल बना सकती हैं, जिससे असुविधा और यहां तक ​​कि बीमारी भी हो सकती है। हम इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन के दौरान निकलने वाली ओजोन, चिकनाई वाले तेलों से निकलने वाले गंधयुक्त पदार्थ, हाइड्रोलिक नेटवर्क में भरने वाले तरल पदार्थ, विद्युत इन्सुलेशन, रबर उत्पाद, भोजन, रासायनिक यौगिक, मानव धुएं आदि के बारे में बात कर रहे हैं।

इन दूषित पदार्थों या, जैसा कि उन्हें हानिकारक पदार्थ कहा जाता है, को खत्म करने के लिए अतिरिक्त फ़िल्टरिंग प्रतिष्ठानों की आवश्यकता होती है, जिससे जहाज पर अवशोषित पदार्थों का अतिरिक्त भार बढ़ जाता है।

मनुष्य ने अनुकूलित कर लिया है सामान्य दबाव, जो लगभग 1 वायुमंडल है, लेकिन कम दबाव में भी रह सकता है, बशर्ते कि वह इसके लिए तैयार हो।

एक अंतरिक्ष यात्री के लिए दबाव का मुद्दा सबसे महत्वपूर्ण है। अंतरिक्ष के शून्य में बाहर निकलने और वायुमंडल से रहित ग्रह की सतह पर रहने की संभावना सुनिश्चित करने के लिए, उसे केबिन में एक निश्चित दबाव बनाने और केबिन के दबावग्रस्त होने पर इसे तेज गिरावट से बचाने की आवश्यकता होती है।

आप स्वयं से यह प्रश्न पूछ सकते हैं कि अंतरिक्ष यान के केबिन में कौन सा दबाव बनाए रखना सबसे सुविधाजनक है? इस सवाल का जवाब उतना आसान नहीं है जितना लगता है. कई कारणों से, अंतरिक्ष यान पर पृथ्वी का दबाव अवांछनीय है। विशेषज्ञों का मानना ​​है कि दबाव काफी कम हो सकता है, जिससे काफी लाभ होगा, अर्थात्: अंतरिक्ष यात्रियों के लिए सांस लेना आसान हो जाएगा, केबिन के अवसादन का जोखिम कम हो जाएगा, और अंतरिक्ष यान के वजन में बचत बढ़ जाएगी।

साँस लेना आसान क्यों होगा?

आमतौर पर, पृथ्वी पर, एक व्यक्ति विभिन्न गैसों के मिश्रण में सांस लेता है, मुख्य रूप से नाइट्रोजन के साथ थोड़ी (तुलनात्मक रूप से) ऑक्सीजन की मात्रा। यद्यपि श्वसन के लिए नाइट्रोजन की आवश्यकता नहीं है, फिर भी शरीर इसकी उपस्थिति का आदी है और मिश्रण में इसकी अनुपस्थिति पर खराब प्रतिक्रिया करता है।

यदि आप किसी व्यक्ति को शुद्ध ऑक्सीजन से भरे दबाव कक्ष में रखते हैं, तो उसके लिए सांस लेना मुश्किल हो जाएगा, और कुछ समय बाद वह महत्वपूर्ण कार्यों में महत्वपूर्ण हानि और यहां तक ​​​​कि विषाक्तता के लक्षण दिखाएगा। हालाँकि, यह पता चला कि जैसे-जैसे दबाव कम होता है, मानव शरीर बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन की उपस्थिति को सहन करता है, और 0.2 वायुमंडल के दबाव पर, कक्ष में रहने वाले को कोई नुकसान पहुंचाए बिना शुद्ध ऑक्सीजन से भरा जा सकता है। इसलिए, यदि चालक दल को सांस लेने के लिए अंतरिक्ष यान के केबिन में शुद्ध ऑक्सीजन का उपयोग करना संभव होता, तो सरलीकृत श्वास उपकरण का उपयोग करना, नाइट्रोजन के रूप में अतिरिक्त गिट्टी को खत्म करना, उड़ान सुरक्षा की डिग्री बढ़ाना और कई प्राप्त करना संभव होता। अन्य तकनीकी लाभ.

वैज्ञानिकों ने यह देखने के लिए लोगों पर प्रयोग शुरू किया कि कम दबाव में शुद्ध ऑक्सीजन लेने से शरीर पर क्या प्रभाव पड़ेगा।

ये प्रयोग जेट पायलटों के साथ दो-दो के समूह में किए गए। उन्हें एक दबाव कक्ष में रखा गया था जहाँ से हवा को बाहर निकाला जाता था, जिससे एक वैक्यूम बनता था। इस पूरे समय लोग ऑक्सीजन मास्क के जरिए सांस ले रहे थे।

कई घंटों और यहां तक ​​कि दिनों तक चले प्रयोगों की एक श्रृंखला के बाद, यह पता चला कि मानव शरीर, सामान्य तौर पर, दबाव कक्ष में "वृद्धि" को संतोषजनक ढंग से सहन करता है।

लोग 17 दिनों तक सामान्य के लगभग 1/5 दबाव पर, यानी लगभग 11 किलोमीटर की ऊंचाई पर बने दबाव पर, एक दबाव कक्ष में थे। सभी पायलट जो प्रयोग से गुजरे (दो समूहों में संख्या में 8), बहुत ही असामान्य परिस्थितियों के बावजूद, प्रयोग के अंत तक जीवित रहे, और डॉक्टरों ने पायलटों के शरीर की सावधानीपूर्वक जांच की, उन्हें मानक से कोई प्रतिकूल विचलन नहीं मिला। फिर भी, कुछ अप्रिय संवेदनाएँ थीं। प्रयोग से गुजरने वाले लगभग सभी पायलट ऑक्सीजन विषाक्तता जैसे विकारों से पीड़ित थे; उन्हें छाती, कान, दांत और मांसपेशियों में दर्द महसूस हुआ। उन्हें थकान, मतली और दृश्य गड़बड़ी महसूस हुई। हालाँकि, ये सभी लक्षण दबाव कक्ष छोड़ने के 7-10 दिनों के भीतर पूरी तरह से गायब हो गए।

इससे क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? एक छोटी अंतरिक्ष यात्रा के दौरान, उदाहरण के लिए चंद्रमा और वापसी के लिए, अंतरिक्ष यान का चालक दल सुरक्षित रूप से स्थिति में रह सकता है कम दबावऔर शुद्ध ऑक्सीजन सांस लें। यदि चालक दल के सदस्य विशेष प्रशिक्षण से गुजरें, तो वे अंतरिक्ष उड़ान स्थितियों में होने के अप्रिय परिणामों से बचने में सक्षम होंगे। अंतरिक्ष यान के केबिन में दबाव कम करने से महत्वपूर्ण तकनीकी लाभ मिलेगा, क्योंकि इससे जहाज की स्टील की दीवारों की मोटाई कम हो जाएगी और इससे उसका वजन काफी कम हो जाएगा। हालाँकि, हमें ऐसा लगता है कि हमें कोई अन्य समाधान तलाशना चाहिए। दबाव में कमी और ऑक्सीजन आपूर्ति से जुड़ी जटिलताओं के बिना अंतरिक्ष यान के केबिन में लंबे समय तक रहना कई कठिनाइयाँ पैदा करता है मानव शरीरऔर उन्हें उत्तेजित करना शायद ही इसके लायक है।

भविष्य के अंतरिक्ष यात्रियों को अंतरिक्ष यान के केबिन में सामान्य, लंबे समय तक रहने के लिए सभी स्थितियां बनाने की आवश्यकता है, जिससे मानसिक और शारीरिक स्वास्थ्य को उच्चतम स्तर पर बनाए रखना आसान हो जाएगा। अंतरिक्ष यान के केबिन के अंदर दबाव की समस्या को अंतरिक्ष यात्रियों के लिए अधिकतम आराम के निर्माण को ध्यान में रखते हुए हल किया जाना चाहिए।

इस बीच, चंद्रमा की यात्रा की छोटी अवधि को देखते हुए, डिजाइनरों और शरीर विज्ञानियों के प्रयासों का उद्देश्य अंतरिक्ष यात्रियों को बाहरी अंतरिक्ष में मनुष्यों के लिए प्रतिकूल सभी कारकों से बचाने के लिए सबसे उन्नत स्पेससूट बनाना है।

क्या आपने विकिरणरोधी गोलियाँ ली हैं? - अपने अठारह वर्षीय बेटे, ज़बिग्न्यू की ओर मुड़ते हुए प्रोफेसर जंज़ार ने पूछा। - हम पहले ही विकिरण की आंतरिक बेल्ट को पार कर चुके हैं, और हम काफी सुरक्षित रूप से गुजर चुके हैं, और कुछ ही मिनटों में हम बाहरी बेल्ट में प्रवेश करेंगे। वहां बहुत बड़ा ख़तरा हमारा इंतज़ार कर रहा है.

हां पिताजी! मैंने सभी गोलियाँ ठीक उसी तरह दिन में तीन बार लीं: पहले गुलाबी, फिर सफ़ेद और अंत में नारंगी। मुझे लगता है कि मैं पहले से ही पूरी तरह से सुरक्षित हूं। हां, आपने मुझे ब्रह्मांडीय विकिरण के खतरों के बारे में विस्तार से बताने का वादा किया था। क्या तुम्हारे पास थोड़ा समय है?

अच्छा। तब तक प्रतीक्षा करें जब तक मैं घड़ी किसी कामरेड को न सौंप दूं, तब हम शांति से बात करेंगे।

दूसरे अंतरिक्ष यात्री के नियंत्रण कक्ष की कुर्सी पर बैठने के बाद, प्रोफेसर यानचर, अपने बेटे के बगल में बैठे, अपना चश्मा उतार दिया और, थोड़े आराम के बाद, अपनी कहानी शुरू की।

मेरा मानना ​​है कि उड़ान से पहले आपने अध्ययन किया था आवश्यक सामग्री, हमारी लाइब्रेरी में स्थित है, इसलिए मैं तुरंत मुद्दे के सार पर पहुंचूंगा। हम जानते हैं कि ब्रह्मांडीय विकिरण हमारे ग्रह पर एक सतत प्रवाह में बाढ़ लाता है। नदियाँ, नदियाँ, या बल्कि, ब्रह्मांडीय किरणों का पूरा महासागर सूर्य और हमारी आकाशगंगा के अन्य तारों से पृथ्वी की ओर दौड़ता है। हम पर लगातार अंतरिक्ष से हमले हो रहे हैं। हालाँकि हम इसे बमबारी विकिरण कहते हैं, यह प्रकाश से काफी भिन्न है। कॉस्मिक किरणें शानदार गति से दौड़ने वाले कणों की एक धारा हैं, जो हमारे अंतरग्रहीय अंतरिक्ष यान की गति से दस हजार गुना अधिक है। ये कण सबसे हल्की गैसों, हाइड्रोजन और हीलियम के परमाणु नाभिक (या उनके हिस्से) से ज्यादा कुछ नहीं हैं। प्रवाह का बड़ा हिस्सा उन्हीं से बनता है, यानी 85-90 प्रतिशत; बाकी भारी तत्वों के परमाणु नाभिक हैं।

इन कणों का आकार क्या है?

अगर मैं संख्याएं देना शुरू कर दूं, एक माइक्रोन का कुछ अरबवां या खरबवां हिस्सा, तो यह आपकी कल्पना के लिए कुछ भी नहीं देगा। मैं ब्रह्मांडीय कणों के आकार को अधिक स्पष्ट रूप से दिखाने का प्रयास करूंगा। आइए कल्पना करें कि ब्रह्मांडीय विकिरण का एक कण रेत के दाने के आकार तक बढ़ गया है। इसलिए, यदि पृथ्वी पर सभी चीजें समान अनुपात में बढ़ जातीं, तो रेत का एक वास्तविक कण आकार में बढ़ जाता ग्लोब. जिस गति से ब्रह्मांडीय विकिरण के कण अंतरिक्ष में दौड़ते हैं, वह उन्हें जबरदस्त ऊर्जा देता है; इसकी कल्पना करने के लिए, फिर से तुलना की ओर मुड़ना आवश्यक है। वैज्ञानिक विशाल त्वरक का निर्माण कर रहे हैं जिसमें कणों को बहुत तेज़ गति से त्वरित किया जाता है। अब कई वर्षों से, मॉस्को के पास डुबना में एक विशाल त्वरक काम कर रहा है, जो 10 अरब इलेक्ट्रॉन वोल्ट की ऊर्जा प्रदान करता है; दूसरा त्वरक - स्विट्जरलैंड में - 29 बिलियन देता है, तीसरा - ब्रुकहेवन (यूएसए) में - 23 बिलियन। इसके अलावा, अमेरिका में इससे भी अधिक शक्तिशाली एक्सेलरेटर डिजाइन किया जा रहा है।

हालाँकि, पृथ्वी पर मौजूदा त्वरक और यहां तक ​​कि निकट भविष्य में बनाए जाने की योजना वाले त्वरक की तुलना प्राकृतिक अंतरिक्ष त्वरक की शक्ति से नहीं की जा सकती है। प्रकृति में, ब्रह्मांडीय कणों की ऊर्जा कई सौ मिलियन गुना अधिक होती है। शायद आप कई दसियों अरबों को कई सौ मिलियन से गुणा कर सकते हैं? नहीं? मुझे ऐसा लगा। हम उम्मीद कर सकते हैं कि भविष्य में इस विशाल ऊर्जा पर काबू पा लिया जाएगा, जो पूरी संभावना है, हमें ऐसी शक्ति का स्रोत देगी जो थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया में महारत हासिल करने से जुड़ी मानव जाति की सबसे शानदार उम्मीदों को पार कर जाएगी।

मुझे क्षमा करें पिताजी, लेकिन आपको फिर से भविष्य में ले जाया गया है।

हाँ, मुझे क्षमा करें, कृपया, मुझे हमेशा भविष्य में रुचि रही है। चलिए अपने विषय पर वापस आते हैं। तथ्य यह है कि ब्रह्मांडीय विकिरण बहुत है गंभीर समस्याअंतरिक्ष यात्रा। अपनी प्रकृति से ब्रह्मांडीय विकिरण रेडियोधर्मी विकिरण के बहुत करीब है, जो कि, जैसा कि ज्ञात है, मानव शरीर के लिए बहुत खतरनाक है। विकिरण की बहुत अधिक मात्रा व्यक्ति में गंभीर विकिरण बीमारी का कारण बनती है, जिससे अक्सर मृत्यु हो जाती है।

आपने कहा कि ब्रह्मांडीय किरणें लगातार पृथ्वी पर बमबारी करती हैं, लेकिन मानवता मौजूद है।

वह अलग बात है. मैंने आपको बताया था कि पृथ्वी लगातार ब्रह्मांडीय किरणों की धारा से आप्लावित रहती है। सौभाग्य से, पृथ्वी 100 किलोमीटर मोटी वायुमंडल की परत के रूप में एक विश्वसनीय सुरक्षा कवच में लिपटी हुई है, और, इसके अलावा, एक चुंबकीय ढाल भी है। बाह्य अंतरिक्ष से पृथ्वी की ओर आने वाले कण किसी भी तरह से प्रकृति में समान नहीं होते हैं। उनमें से कुछ - चलो उन्हें "धीमा" कहते हैं - जबकि अभी भी पृथ्वी से बहुत बड़ी दूरी पर हैं, अपनी उड़ान के प्रक्षेपवक्र से भटक जाते हैं और पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के तथाकथित जाल में गिर जाते हैं। पर्याप्त उच्च ऊर्जा वाले अन्य कण वायुमंडल में प्रवेश करते हैं, जहां वे ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और अन्य गैसों के परमाणुओं से टकराते हैं, जिससे वे आयनों में बदल जाते हैं। साथ ही, ये कण अपनी कुछ ऊर्जा खो देते हैं और वायुमंडल में नष्ट हो जाते हैं। ऐसे कण भी हैं जिनमें वास्तव में विशाल ऊर्जा होती है, जिनकी गति प्रकाश की गति के करीब होती है - ये टिकते नहीं हैं, अपने प्रक्षेप पथ को नहीं बदलते हैं, भले ही वे रास्ते में परमाणुओं को तोड़ दें। इस मामले में, परमाणु विस्फोट करते हैं, उनके कण भारी ऊर्जा के साथ सभी दिशाओं में बिखर जाते हैं, पड़ोसी परमाणुओं पर हमला करते हैं और नए विस्फोट करते हैं, हालांकि इतने शक्तिशाली नहीं होते हैं। इसे कैस्केडिंग प्रक्रिया कहा जाता है। इस प्रक्रिया से उत्पन्न परमाणुओं के टुकड़े द्वितीयक ब्रह्मांडीय विकिरण के रूप में पृथ्वी पर गिरते हैं। पूरी संभावना है कि, पृथ्वी पर एक शांत सैर के दौरान, आपको बिल्कुल भी महसूस नहीं होगा कि आपका शरीर हर सेकंड इन हजारों ब्रह्मांडीय कणों से व्याप्त है। कई लाखों वर्षों की अवधि में, यानी जब से पृथ्वी पर जीवन शुरू हुआ, पौधों, जानवरों और लोगों ने इस निरंतर, अदृश्य ब्रह्मांडीय बारिश को अनुकूलित किया है और खुद को कोई नुकसान पहुंचाए बिना इसे सहन किया है। यह पृथ्वी पर है. अन्य ग्रहों पर, जहां वायुमंडल का कोई सुरक्षा कवच नहीं है, या यदि कोई है, तो यह बहुत दुर्लभ है, एक व्यक्ति विकिरण की खतरनाक खुराक के संपर्क में आएगा। शायद आप वैन एलन बेल्ट के बारे में कुछ जानना चाहेंगे? जैसा कि आप जानते हैं, पृथ्वी एक चुंबकीय क्षेत्र से घिरी हुई है, जिसमें दो परतें होती हैं जिनमें एक विशिष्ट सेब का आकार होता है, यानी ध्रुवों पर एक अवसाद होता है। पेटियों की मोटाई पृथ्वी के भूमध्य रेखा के ऊपर सबसे अधिक होती है; यह धीरे-धीरे कम होती जाती है और ध्रुवों के ऊपर सबसे पतली हो जाती है। पृथ्वी के रास्ते में, ब्रह्मांडीय किरणों को एक चुंबकीय क्षेत्र से गुजरना पड़ता है, जो एक जाल की तरह काम करता है क्योंकि यह कणों को फँसाता है और उन्हें फँसाता है। ये कण पृथ्वी के एक ध्रुव से दूसरे ध्रुव तक बढ़ते हुए, चुंबकीय क्षेत्र की परतों के अंदर एक लंबी यात्रा शुरू करते हैं; विकिरण का केवल एक छोटा सा हिस्सा पहली बेल्ट से टूटता है, लेकिन तुरंत दूसरे जाल में गिर जाता है - दूसरा बेल्ट। ब्रह्मांडीय किरणों को फँसाने वाले इन चुंबकीय क्षेत्रों को वैन एलन बेल्ट कहा जाता है, जिसका नाम अमेरिकी वैज्ञानिक के नाम पर रखा गया है जिन्होंने रेडियोसॉन्डेस का उपयोग करके उनकी खोज की और उनका नक्शा विकसित किया।

इससे यह पता चलता है कि पृथ्वी के चारों ओर कक्षीय उड़ानें बड़े खतरे से भरी हैं। लेकिन, जहां तक ​​मुझे याद है, सोवियत अंतरिक्ष यात्री, जो कई दिनों तक उड़ान में थे, उन्हें कोई नुकसान नहीं हुआ था, और उपकरणों ने केवल न्यूनतम विकिरण खुराक नोट की थी।

जाहिर है आपने संदेशों को ध्यान से नहीं पढ़ा। दरअसल, अंतरिक्ष यात्रियों के लिए विकिरण की खुराक कम निकली। उनके उतरने के बाद, नियंत्रण उपकरणों, तथाकथित डोसीमीटर, ने इतनी कम विकिरण खुराक दिखाई कि उनका शरीर पर कोई ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं हो सका। इसलिए, उदाहरण के लिए, सोवियत अंतरिक्ष यात्री पोपोविच, जो 71 घंटों के लिए बाहरी अंतरिक्ष में थे, को केवल 50 बिलियन की विकिरण खुराक प्राप्त हुई, और निकोलेव, 94 घंटों तक कक्षा में रहने के कारण, 65 बिलियन प्राप्त हुए। लेकिन यह याद रखना चाहिए कि पोपोविच और निकोलेव, अन्य सभी अंतरिक्ष यात्रियों की तरह, कम ऊंचाई पर उड़े, पृथ्वी से लगभग 150-330 किलोमीटर ऊपर, यानी, जहां ब्रह्मांडीय किरणें बहुत कमजोर हैं। वैन एलन बेल्ट 700 किलोमीटर की ऊंचाई पर शुरू होती है। इसका मतलब है कि अंतरिक्ष यात्रियों ने सुरक्षित क्षेत्र में उड़ान भरी। कॉस्मिक किरणों की तीव्रता सबसे अधिक कहाँ होती है? मैं पहले ही कह चुका हूं कि खतरे का क्षेत्र लगभग 700 किलोमीटर की ऊंचाई से शुरू होता है और बहुत दूर तक फैला होता है। पृथ्वी के भूमध्य रेखा के पास लगभग 3,200 किलोमीटर की ऊंचाई पर मोटी हुई पहली बेल्ट में विकिरण की तीव्रता सबसे अधिक है। कुछ अधिक होने पर, तीव्रता कम हो जाती है, और फिर, दूसरी वैन एलन बेल्ट में जाकर, यह फिर से बढ़ जाती है। विश्व के भूमध्य रेखा से लगभग 20,000 किलोमीटर की ऊंचाई पर ब्रह्मांडीय विकिरण की उच्चतम तीव्रता यहां नोट की गई थी। अब हम अपनी उड़ान पर वापस आते हैं। हम पहला क्षेत्र पहले ही पार कर चुके हैं, और तभी मैंने आपसे विकिरणरोधी गोलियों के बारे में पूछा। दूसरी बेल्ट पहले की तुलना में कहीं अधिक खतरनाक है, और हमें अभी भी इससे गुजरना होगा। जब सूर्य पर गड़बड़ी होती है और प्रमुखताएं दिखाई देती हैं, तो अंतरिक्ष यात्री यह सुनिश्चित कर सकते हैं कि वे जल्द ही खुद को एक धारा में पाएंगे, या, जैसा कि कभी-कभी कहा जाता है, असाधारण भेदन शक्ति के साथ प्रवर्धित विकिरण की बौछार। अंतरिक्ष उड़ानों के युग की शुरुआत में, लोग लंबे समय तकइतने तीव्र विकिरण से सुरक्षा की समस्या का समाधान नहीं हो सका।

इस समस्या का समाधान कैसे हुआ?

प्रारंभ में, उन्होंने अन्य धातुओं के मिश्रण के साथ ठोस स्टील से बने विशेष गोले का उपयोग करने की कोशिश की। अंतरिक्ष यान का निर्माण कुछ रसायनों की इन्सुलेशन परत के साथ दो स्टील के गोले से किया गया था; अंतरिक्ष यात्रियों को सीटों के चारों ओर स्टील शील्ड लगाकर अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान की गई। लेकिन ये तरीके अपूर्ण निकले. कवच प्लेटें बहुत भारी थीं और विकिरण के एक मजबूत प्रवाह से बहुत कम सुरक्षा प्रदान करती थीं, खासकर सूर्य पर प्रमुखता की उपस्थिति के दौरान। उच्च-ऊर्जा कण आसानी से स्टील प्लेटों में घुस गए और अंतरिक्ष यात्री के शरीर से टकरा गए, जिससे जहाज के केबिन में ढाल सहित सभी धातु भागों से माध्यमिक विकिरण उत्पन्न हुआ। इसलिए, हमें सुरक्षा के अन्य तरीकों की तलाश करनी पड़ी। के विरुद्ध दवाएँ ढूँढ़ने के लिए हानिकारक प्रभावब्रह्मांडीय विकिरण, हजारों रसायनज्ञों और जैव रसायनज्ञों ने इस कार्य को अपने हाथ में लिया।

इसके बारे में हमें और बताएं.

आइए सबसे पहले विकिरण के प्रभावों पर नजर डालें। जीव विज्ञान में, प्रयुक्त विकिरण की इकाई "रेड" है, जो मानव शरीर में प्रति 1 ग्राम ऊतक में 100 एर्ग की विकिरण तीव्रता को दर्शाती है। उद्योग मानकों के अनुसार, एक्स-रे मशीनों या विभिन्न रेडियोधर्मी पदार्थों के आइसोटोप के साथ काम करते समय, मनुष्यों के लिए हानिरहित विकिरण 25 रेड तक की सीमा के भीतर होता है।

विकिरण की खुराक को 100 रेड तक बढ़ाने से मनुष्यों में कई दर्दनाक घटनाएं होती हैं - मतली, सिरदर्द और उल्टी; 800 रेड्स के विकिरण से रक्त कोशिकाओं को नुकसान होता है, पेट की कार्यप्रणाली बाधित होती है मेरुदंड; लगभग 1000-1200 रेड विकिरण के संपर्क में आने पर व्यक्ति की मृत्यु हो जाती है। आधुनिक आंकड़ों के अनुसार, घातक खुराक की 1/25,000 की मात्रा में दैनिक विकिरण मनुष्यों के लिए सुरक्षित है, भले ही वे लंबे समय तक विकिरण क्षेत्र में रहें। सच है, इतनी न्यूनतम खुराक से भी शरीर की कुछ कोशिकाओं को नुकसान होता है, लेकिन सुरक्षा बल आसानी से उनका सामना करते हैं, और क्षतिग्रस्त कोशिकाओं को नई कोशिकाओं से बदल दिया जाता है। हालाँकि, यह याद रखना चाहिए कि इस मुद्दे का अभी तक पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है, और इस क्षेत्र में वैज्ञानिकों की राय अलग-अलग है। यह स्थापित किया गया है कि अलग-अलग लोगों की विकिरण के प्रति अनुकूलनशीलता अलग-अलग होती है। 1000 रेड्स की एक खुराक, जो एक अंतरिक्ष यात्री के लिए घातक हो सकती है, दूसरे में केवल बीमारी का कारण बनेगी। इसके अलावा, विकिरण का शरीर पर अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। बहुत कुछ इस बात पर निर्भर करता है कि ब्रह्मांडीय किरणें किन कणों - अल्फा, बीटा, या गामा - से बनी हैं, चाहे वे न्यूट्रॉन या प्रोटॉन की धारा हों। इनमें से कुछ किरणें, जो अपेक्षाकृत हानिरहित हैं, "नरम" कहलाती हैं, अन्य "कठोर" कहलाती हैं।

इतने छोटे कण शरीर पर क्या प्रभाव डालते हैं?

इसे विस्तार से समझाना कठिन है. लेकिन इतना कहना पर्याप्त है कि आयन विकिरण से जीवित पदार्थ के कणों, यानी प्रोटीन अणुओं, न्यूक्लिक एसिड और कार्बोहाइड्रेट यौगिकों में रासायनिक परिवर्तन होते हैं। हम लंबे समय से जानते हैं कि यदि शरीर की कोशिकाओं को ऑक्सीजन की कमी महसूस होती है, तो ब्रह्मांडीय विकिरण उन्हें कुछ हद तक नुकसान पहुंचाता है। जब कोशिकाओं में ऑक्सीजन प्रचुर मात्रा में होती है तो विकिरण के परिणाम खतरनाक हो सकते हैं। एक प्रयोग के दौरान, एक चूहे को दुबले मिश्रण (सामान्य हवा में 21 प्रतिशत के बजाय केवल 5 प्रतिशत ऑक्सीजन) में सांस लेते समय 800 रेड्स की विकिरण खुराक प्राप्त हुई। चूहा 30 दिनों तक जीवित रहा, जबकि अन्य चूहे जिन्हें समान खुराक मिली लेकिन सामान्य हवा में सांस ली, वे तुरंत मर गए। यह भी ज्ञात है कि ऐसे रासायनिक यौगिक होते हैं जो शरीर के ऊतकों में ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर देते हैं। यहां से, ऐसा प्रतीत होता है, कोई एक सरल निष्कर्ष निकाल सकता है: एक ऐसी दवा ढूंढना आवश्यक है जो शरीर में ऑक्सीजन की मात्रा को कम कर दे और विकिरण के प्रति प्रतिरोध को बढ़ा दे। लेकिन ऐसा करना उतना आसान नहीं निकला जितना लगता है. आख़िरकार, ऑक्सीजन शरीर के जीवन के लिए आवश्यक है, और शरीर को ऑक्सीजन की आपूर्ति में किसी भी तरह की कमी से बहुत नुकसान होता है गंभीर परिणाम. वैज्ञानिकों ने 1,800 से अधिक रासायनिक यौगिकों का परीक्षण किया, जिनमें से उन्होंने कुछ उपयुक्त यौगिकों का चयन किया। इनमें साइनाइड, सेरोटोनिन, पायरोगैलॉन, ट्रिप्टामाइन, सिस्टीन और अन्य नाम शामिल हैं जिन्हें याद रखना बहुत मुश्किल है। लेकिन काफी समय तक साइड की समस्या का समाधान नहीं हो सका हानिकारक प्रभावये दवाएं शरीर पर जानवरों और मनुष्यों पर प्रयोगों से पता चला कि इन एजेंटों का विकिरण के विरुद्ध उत्कृष्ट प्रभाव था, लेकिन स्वयं उनका अवांछनीय प्रभाव था। हानिकारक प्रभाव. और हाल ही में एक जटिल रासायनिक यौगिक बनाना संभव हुआ जो हानिरहित निकला और विकिरण की एक बड़ी खुराक के खिलाफ उत्कृष्ट रूप से कार्य किया। यह उल्लिखित यौगिक के आधार पर बनी गोलियाँ थीं जो आपने आज और हमारी यात्रा शुरू होने से कई दिन पहले ली थीं। इस उत्पाद के लिए धन्यवाद, हम कॉस्मिक किरणों के हानिकारक प्रभावों से पूरी तरह सुरक्षित हैं।

मुझे यह भी जोड़ना होगा कि विकिरण के खिलाफ एक प्रभावी उपाय की खोज के दौरान, वैज्ञानिकों ने गलती से कैंसर के खिलाफ एक उत्कृष्ट उपाय की खोज की।

पाठक, जाहिरा तौर पर, पहले ही अनुमान लगा चुके हैं कि अंतरिक्ष यान पर पिता और पुत्र के बीच की बातचीत का आविष्कार लेखक द्वारा किया गया था। तथ्य यह है कि लेखक ब्रह्मांडीय विकिरण के खतरे और सुरक्षा के रासायनिक साधनों की मदद से इसके परिणामों का प्रतिकार करने की संभावना को स्पष्ट रूप से दिखाना चाहता था, जिसकी खोज पूरी दुनिया में की जा रही है। 2,000 से अधिक विभिन्न रासायनिक यौगिकों का परीक्षण पहले ही किया जा चुका है, जिनके परिणाम उत्साहजनक रहे हैं। लेकिन अभी तक सुरक्षित और प्रभावी विकिरणरोधी गोलियाँ ढूँढना संभव नहीं हो सका है; मानवता के संकट - कैंसर - का इलाज अभी तक नहीं खोजा जा सका है।

ब्रह्मांडीय विकिरण से सुरक्षा बन गई है मुख्य समस्याअंतरिक्ष विज्ञान, ब्रह्मांड विज्ञान और ब्रह्मांड चिकित्सा। पहले से ही हमें अंतरिक्ष यान के कर्मचारियों को ब्रह्मांडीय विकिरण के प्रभाव से बचाने का ध्यान रखना है। और निकट भविष्य में, किसी को यह मान लेना चाहिए, गहरे अंतरिक्ष में उड़ानों के दौरान ब्रह्मांडीय विकिरण से खतरा अब से अधिक होगा। सबसे खतरनाक को सौर प्रमुखता माना जाना चाहिए - बहुत तीव्र विकिरण का एक स्रोत, इतना शक्तिशाली कि अंतरिक्ष में यह स्वतंत्र रूप से एक अंतरिक्ष यान की दीवारों में प्रवेश कर सकता है और अंतरिक्ष यात्रियों को मार सकता है।

यह संभव है कि अंतरिक्ष में चुंबकीय क्षेत्र द्वारा पकड़े गए ब्रह्मांडीय कणों के क्षेत्र या बादल हों। किसी को डर हो सकता है कि पृथ्वी से दूर ऐसे बादल वैन एलन बेल्ट से भी ज्यादा खतरनाक होंगे।

संभव है कि ऐसी पेटियाँ न केवल पृथ्वी को घेरे हों। हम निश्चित रूप से जानते हैं कि वे चंद्रमा के आसपास नहीं हैं, लेकिन जहां तक ​​अन्य ग्रहों की बात है, तो हमें उनके आसपास खतरनाक बेल्ट की अनुपस्थिति पर कोई भरोसा नहीं है।

यह आशा करना भी कठिन है कि कोई ऐसी सामग्री मिल जाएगी जो अंतरिक्ष यात्रियों को जहाज या स्पेससूट में प्रवेश करने वाली हानिकारक ब्रह्मांडीय किरणों से बचा सकेगी। जाहिरा तौर पर, ऐसी दवाएं प्राप्त करना अधिक यथार्थवादी है जो विकिरण के प्रभाव को रोक सकती हैं, खासकर जब से अंतरिक्ष यात्री हमेशा जहाज के केबिन में नहीं रहेंगे। आख़िरकार, लंबी अंतरिक्ष उड़ान के दौरान बाहरी अंतरिक्ष में जहाज़ की मरम्मत के लिए हमेशा बाहर जाने की ज़रूरत पड़ सकती है। शक्तिशाली विकिरण की उपस्थिति में अंतरिक्ष यात्री बड़े खतरे में होंगे।

ऐसा लगता है कि चंद्रमा की सतह पर भी चीजें वैसी ही होंगी, जहां कोई वायुमंडल नहीं है और कोई चुंबकीय बेल्ट नहीं है। कॉस्मिक किरणें चंद्रमा तक आसानी से पहुंच जाती हैं, क्योंकि यहां उन्हें किसी व्यवधान का सामना नहीं करना पड़ता। लेकिन यह कल्पना करना कठिन है कि "चंद्र लैंडिंग" के बाद अंतरिक्ष यात्री बेकार बख्तरबंद वाहनों में चंद्रमा के चारों ओर घूमेंगे। उन्हें कई जटिल ऑपरेशन और कार्य भी करने होंगे, जिनके लिए आवाजाही की एक निश्चित स्वतंत्रता की आवश्यकता होती है।

मनुष्यों को ब्रह्मांडीय विकिरण से बचाने की पूरी समस्या के लिए शोधकर्ताओं की ओर से बहुत अधिक प्रयास की आवश्यकता है, कई रहस्यों के खुलासे और प्रमुख समस्याओं के समाधान की आवश्यकता है। हम जानते हैं कि मानवता चंद्रमा की यात्रा के कगार पर है, और ऐसी यात्रा प्रौद्योगिकी के वर्तमान स्तर के साथ पूरी की जा सकती है। लेकिन जैविक समस्याएं अभी भी संतोषजनक ढंग से हल होने से बहुत दूर हैं।

खगोलीय अध्ययनों से पता चला है कि सूर्य की गतिविधि समय-समय पर बदलती रहती है और परिवर्तन का चक्र लगभग 11.2 वर्ष है। एक नियम के रूप में, बढ़ी हुई सौर गतिविधि का एक लक्षण सौर डिस्क पर दिखाई देने वाले धब्बे हैं। ये धब्बे सैकड़ों वर्षों से देखे जा रहे हैं, लेकिन हाल ही में इनसे जुड़े कुछ पैटर्न खोजे गए हैं।

यदि हम तत्काल अतीत पर विचार करें, तो अधिकतम सौर गतिविधि 1958 में देखी गई थी, जब सूर्य पर 250 सनस्पॉट दर्ज किए गए थे। बहुत अशांत अवधि के बाद, सूर्य के धब्बे धीरे-धीरे गायब होने लगे और उनकी न्यूनतम संख्या जून 1964 में देखी गई।

क्या सूर्य पर प्रमुखताओं की उपस्थिति का सौर धब्बों की उपस्थिति से कोई संबंध है या नहीं यह अभी भी अज्ञात है। इस मामले पर वैज्ञानिकों की अलग-अलग राय है. हालाँकि, यह ज्ञात है कि सभी प्रमुख स्थान अंतरिक्ष यात्रा के लिए समान रूप से खतरनाक नहीं हैं। 1955-1959 के दौरान, सूर्य पर लगभग 30 बड़े विस्फोट देखे गए, जिनमें से केवल 6 अंतरिक्ष यात्रियों के लिए खतरनाक विकिरण के स्रोत थे। शेष 24, हालांकि वे ब्रह्मांडीय कणों (मुख्य रूप से प्रोटॉन) की धाराओं की उपस्थिति का कारण थे, लेकिन सुरक्षात्मक उपकरणों के वर्तमान स्तर के साथ भी, उनका खतरा अपेक्षाकृत छोटा था।

सूर्य पर बढ़ी हुई गतिविधि की अवधि के बाद, सापेक्ष शांति की अवधि शुरू होती है। इन अवधियों का सटीक अध्ययन अंतरिक्ष यात्रियों के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि इससे उड़ान अवधि स्थापित करना संभव हो जाता है जो उनकी अधिकतम सुरक्षा की गारंटी देगा। जब यह किताब लिखी गई (1964-1965), हम "शांत सूर्य" के दौर में थे। वैज्ञानिकों ने सौर गतिविधि का अध्ययन करने के लिए गहनता से काम किया ताकि प्राप्त डेटा का उपयोग बाद में अंतरिक्ष उड़ानों के लिए किया जा सके। ऐसे अध्ययन के मामले में, अंतर्राष्ट्रीय सहयोग का बहुत महत्व है - आखिरकार, कार्यों की मात्रा किसी एक देश की क्षमताओं से अधिक है। सौभाग्य से, सहयोग सफलतापूर्वक विकसित हो रहा है। अंतर्राष्ट्रीय भूभौतिकीय वर्ष के दौरान किए गए शोध के उदाहरण के बाद, जब कई दर्जन देशों के वैज्ञानिकों ने एक साथ और संयुक्त रूप से हमारे ग्रह पर जीवन की घटनाओं का पता लगाया, कई वैज्ञानिक अब "शांत सूर्य का वर्ष" कार्यक्रम के तहत अनुसंधान में सहयोग कर रहे हैं। .

ये पढ़ाई अच्छी चल रही है. क्रीमियन वेधशाला के सोवियत विशेषज्ञों ने स्थापित किया कि सूर्य पर प्रमुखता की उपस्थिति सनस्पॉट में एक विशिष्ट परिवर्तन के साथ होती है। यह पता चला कि, इन परिवर्तनों के अध्ययन के आधार पर, उच्च स्तर की सटीकता के साथ, अंतरिक्ष में रेडियोधर्मी "मौसम" की पहले से भविष्यवाणी करना संभव है, जिससे अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण समय को सचेत रूप से चुनना संभव हो जाता है।

यह संभावना है कि निकट भविष्य में अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष विकिरण ब्यूरो (वर्तमान मौसम विज्ञान स्टेशनों पर आधारित) को व्यवस्थित करना संभव होगा, जिसकी भविष्यवाणियों पर अंतरिक्ष यान की लॉन्च तिथि निर्भर करेगी।

टिप्पणियाँ:

जब तक यह पुस्तक रूसी में प्रकाशित हुई, तब तक यूएसएसआर में एक त्वरक ने काम करना शुरू कर दिया था, जो 70 अरब इलेक्ट्रॉन वोल्ट की ऊर्जा प्रदान करता था।

इन पेटियों की खोज सोवियत वैज्ञानिक वर्नोव ने एक साथ की थी, इसलिए इन्हें वैन अल्पेन-वर्नोव बेल्ट कहना अधिक सही है। ताजा जानकारी के मुताबिक, ये बेल्ट दो नहीं बल्कि तीन हैं।

जब हवा की जगह एक व्यक्ति शुद्ध ऑक्सीजन सांस लेता है, वायुकोशीय स्थान का मुख्य भाग, जो पहले नाइट्रोजन द्वारा व्याप्त था, ऑक्सीजन से भर जाता है। इस मामले में, पायलट के लिए 9144 मीटर की ऊंचाई पर वायुकोशीय PO2 पर्याप्त रूप से पहुंच जाएगा उच्च स्तर, 139 मिमी एचजी के बराबर। कला।, 18 मिमी एचजी के बजाय। कला। हवा में सांस लेते समय.

चित्र में लाल वक्र दर्शाता है हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन संतृप्तिविभिन्न ऊंचाई पर शुद्ध ऑक्सीजन सांस लेते समय धमनी रक्त। ध्यान दें कि जब कोई व्यक्ति लगभग 11,887 मीटर की ऊंचाई पर चढ़ता है तो संतृप्ति 90% से ऊपर रहती है और फिर तेजी से गिरती है, लगभग 14,326 मीटर की ऊंचाई पर लगभग 50% तक पहुंच जाती है।

दो वक्रों की तुलना करना धमनी रक्त ऑक्सीजन संतृप्तियह आंकड़ा स्पष्ट रूप से दर्शाता है कि बिना दबाव वाले विमान में शुद्ध ऑक्सीजन लेते समय, एक पायलट हवा में सांस लेने की तुलना में काफी ऊपर उठ सकता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन श्वास की स्थितियों के तहत, 14326 मीटर की ऊंचाई पर ऑक्सीजन के साथ धमनी रक्त की संतृप्ति लगभग 50% है, जो हवा में सांस लेने पर 7010 मीटर की ऊंचाई पर ऑक्सीजन के साथ धमनी रक्त की संतृप्ति के बराबर है।

ह ज्ञात है कि मनुष्यों में अनुकूलन के बिनाचेतना आमतौर पर तब तक बनी रहती है जब तक धमनी ऑक्सीजन संतृप्ति 50% तक कम नहीं हो जाती। इसलिए, यदि पायलट हवा में सांस लेता है, तो बिना दबाव वाले विमान में उसके अल्पकालिक प्रवास के लिए अधिकतम ऊंचाई 7010 मीटर है, और यदि वह शुद्ध ऑक्सीजन में सांस लेता है, तो अधिकतम ऊंचाई 14326 मीटर है, बशर्ते कि ऑक्सीजन आपूर्ति उपकरण पूरी तरह से काम करता हो।

हाइपोक्सिया की तीव्र अभिव्यक्तियाँ

एक गैर-अनुकूलित व्यक्ति मेंहवा में सांस लेते समय, तीव्र हाइपोक्सिया (उनींदापन, मानसिक और मांसपेशियों की थकान, कभी-कभी) के कुछ बुनियादी लक्षण दिखाई देते हैं सिरदर्द, मतली और उत्साह) लगभग 3657.6 मीटर पर दिखाई देने लगते हैं। ये लक्षण मांसपेशियों में मरोड़ की अवस्था तक बढ़ते हैं और बरामदगी 5486.4 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर, और अंत में, जब 7010.4 मीटर से ऊपर उठते हैं, तो एक गैर-अनुकूलित व्यक्ति कोमा में पड़ जाता है, जिसके तुरंत बाद मृत्यु हो जाती है।

सबसे ज्यादा हाइपोक्सिया के महत्वपूर्ण प्रभावमानसिक प्रदर्शन में कमी होती है, जिससे याददाश्त और स्थितियों का गंभीर रूप से आकलन करने की क्षमता में गिरावट आती है, और सटीक गतिविधियां करते समय कठिनाइयां उत्पन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, यदि एक पायलट बिना अनुकूलन के 1 घंटे के लिए 4500 मीटर की ऊंचाई पर है, तो उसका मानसिक प्रदर्शन आमतौर पर सामान्य मूल्यों का लगभग 50% कम हो जाता है, और ऐसी ऊंचाई पर 18 घंटों के बाद यह आंकड़ा सामान्य मूल्यों का लगभग 20% कम हो जाता है। .

व्यक्ति स्थित है कई दिनों तक उच्च ऊंचाई पर, सप्ताह या वर्ष, तेजी से कम PO2 के अनुकूल हो जाता है और शरीर पर इसके नकारात्मक प्रभाव कम हो जाते हैं। यह किसी व्यक्ति को हाइपोक्सिया के लक्षणों का अनुभव किए बिना अधिक कठिन कार्य करने या उससे भी अधिक ऊंचाई पर चढ़ने की अनुमति देता है।

हाइपोक्सिया के अनुकूलन का मुख्य साधनहैं: (1) फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में उल्लेखनीय वृद्धि; (2) लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या में वृद्धि; (3) फेफड़ों की प्रसार क्षमता बढ़ाना; (4) परिधीय ऊतकों का संवहनीकरण बढ़ गया; (5) क्षमता में वृद्धि ऊतक कोशिकाएंकम PO2 के बावजूद ऑक्सीजन का उपयोग करें।

फुफ्फुसीय वेंटिलेशन में वृद्धि- धमनी केमोरिसेप्टर्स की भूमिका। कम PO2 का तत्काल प्रभाव धमनी केमोरिसेप्टर्स को उत्तेजित करता है, जो वायुकोशीय वेंटिलेशन को लगभग 1.65 गुना सामान्य तक अधिकतम कर देता है। इस मामले में, ऊंचाई पर मुआवजा कुछ सेकंड के भीतर होता है, जो किसी व्यक्ति को वेंटिलेशन बढ़ाए बिना कई सौ मीटर ऊपर उठने की अनुमति देता है।

में आगे यदि कोई व्यक्तिकई दिनों तक बहुत अधिक ऊंचाई पर रहता है, केमोरिसेप्टर वेंटिलेशन में और भी अधिक वृद्धि (लगभग सामान्य मान से 5 गुना) में मध्यस्थता करते हैं।

वेंटिलेशन में तत्काल वृद्धिअधिक ऊंचाई पर जाने पर, यह कार्बन डाइऑक्साइड की एक महत्वपूर्ण मात्रा को बाहर निकालता है, Pco2 को कम करता है और शरीर के तरल पदार्थों का पीएच बढ़ाता है। ये परिवर्तन ब्रेनस्टेम श्वसन केंद्र को बाधित करते हैं, जिससे कैरोटिड और महाधमनी निकायों के परिधीय रसायन रिसेप्टर्स पर कम PO2 के प्रभाव के माध्यम से श्वसन की उत्तेजना का प्रतिकार होता है।

लेकिन अगले 2-5 दिनों में यह रुकावट है उड़ जाता है, श्वसन केंद्र को परिधीय केमोरिसेप्टर्स के हाइपोक्सिक उत्तेजना के प्रति पूरी तरह से प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है, और वेंटिलेशन लगभग 5 गुना बढ़ जाता है।

ऐसा माना जाता है कि ब्रेकिंग लुप्त होने का कारणमस्तिष्कमेरु द्रव और मस्तिष्क के ऊतकों में बाइकार्बोनेट आयनों की सांद्रता में कमी है। यह, बदले में, श्वसन केंद्र के केमोसेंसिटिव न्यूरॉन्स के आसपास के तरल पदार्थ के पीएच को कम कर देता है, जिससे इसकी गतिविधि बढ़ जाती है, जिससे श्वसन उत्तेजित होता है।

क्रमिक कमी के लिए एक महत्वपूर्ण तंत्रबाइकार्बोनेट सांद्रता गुर्दे की क्षतिपूर्ति है श्वसन क्षारमयता. गुर्दे हाइड्रोजन आयनों के स्राव को कम करके और बाइकार्बोनेट के उत्सर्जन को बढ़ाकर Pco2 में कमी पर प्रतिक्रिया करते हैं। श्वसन क्षारमयता का यह चयापचय मुआवजा धीरे-धीरे प्लाज्मा और मस्तिष्कमेरु द्रव बाइकार्बोनेट सांद्रता को कम करता है, पीएच को सामान्य पर लौटाता है, और श्वसन पर कम हाइड्रोजन आयन सांद्रता के निरोधात्मक प्रभाव से आंशिक रूप से राहत देता है।

इतना होने के बाद गुर्दे की क्षतिपूर्ति का कार्यान्वयनक्षारमयता, श्वसन केंद्र परिधीय रसायन रिसेप्टर्स की हाइपोक्सिया से जुड़ी जलन के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाता है।

मानव जाति का इतिहास दो हजार वर्ष से भी अधिक पुराना है। लेकिन पृथ्वी का इतिहास, वह स्थान जहाँ लोग रहते हैं, बहुत पहले, लगभग 4 अरब वर्ष पहले शुरू हुआ था। तभी ग्रह पर जीवन प्रकट हुआ। सबसे पहले, पृथ्वी पर केवल पौधे रहते थे, लेकिन फिर अकशेरुकी जानवर और कशेरुक दिखाई देने लगे। लगभग 65 मिलियन वर्ष पहले, कई स्तनधारी विकसित हुए, और कुछ वानर जैसे जानवरों ने सीधे चलने की क्षमता हासिल कर ली। इन्हीं जानवरों से आगे चलकर मनुष्य का विकास हुआ। मनुष्य और जानवरों में एक बात समान है - वे वातावरण के बिना नहीं रह सकते।

वायुमंडल में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड होते हैं। ऑक्सीजन एक रंगहीन और स्वादहीन गैस है। यह बहुतों का हिस्सा है कार्बनिक पदार्थऔर कई कोशिकाओं में मौजूद होता है। सांस लेने के दौरान व्यक्ति को हवा से ऑक्सीजन मिलती है, यह फेफड़ों में प्रवेश करती है। फेफड़ों में, रक्त ऑक्सीजन लेता है, और व्यक्ति कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है। ऐसा लगता है कि ऑक्सीजन हर जगह है, और यह किसी व्यक्ति का कुछ भी बुरा नहीं कर सकती। लेकिन यह सच नहीं है. आप ऐसी हवा में सांस नहीं ले सकते जिसमें अशुद्धियों के बिना ऑक्सीजन होती है।

आप शुद्ध ऑक्सीजन में सांस क्यों नहीं ले सकते?

• वैज्ञानिक इस प्रश्न का उत्तर देने में मदद कर रहे हैं। अशुद्धियों के बिना शुद्ध ऑक्सीजन, सामान्य दबाव पर भी, ऊतकों को नुकसान पहुंचाती है और कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर निकलने नहीं देती है। आप अधिकतम 10-15 मिनट तक शुद्ध ऑक्सीजन सांस ले सकते हैं। यदि इसमें अधिक समय लगता है, तो आप जहर खा सकते हैं। सबसे पहले, ऑक्सीजन एक व्यक्ति को नशा देती है, फिर वह चेतना खो देता है और उसे ऐंठन होने लगती है। यदि व्यक्ति को बचाया नहीं गया तो मृत्यु संभव है।
• उदाहरण के लिए, ऑक्सीजन तकिए और अन्य समान उपकरणों के उत्पादन में ऑक्सीजन विषाक्तता के खतरे को ध्यान में रखा जाता है। प्रत्येक ऑक्सीजन कुशन के अंदर गैसों का मिश्रण होता है जिसमें ऑक्सीजन होती है शुद्ध फ़ॉर्मकेवल लगभग 70%। शेष 30% अन्य पदार्थों का मिश्रण है।
• यदि वायुमंडलीय दबाव सामान्य से बहुत दूर और बहुत कम है तो शुद्ध ऑक्सीजन विषाक्तता का कारण नहीं बन सकती है। लेकिन ऐसा बहुत कम होता है, इसलिए बेहद सावधान रहना जरूरी है। खदानों और पनडुब्बी में काम करने वाले लोगों में ऑक्सीजन विषाक्तता का खतरा रहता है। इसलिए, यह जानना बहुत महत्वपूर्ण है कि ऑक्सीजन विषाक्तता के लिए प्राथमिक उपचार कैसे प्रदान किया जाए। उदाहरण के लिए, पनडुब्बी चालकों को अपने उतरने की गहराई को कम करना होगा, रुकना होगा और पीड़ित को गैस मिश्रण में सांस लेने देना होगा। आमतौर पर वंश की गहराई को नियंत्रित करना बहुत महत्वपूर्ण है।

अविश्वसनीय तथ्य

आज हम उन स्थितियों के बारे में बात करेंगे जब प्रसिद्ध ऑक्सीजन उपयोगी है, जब यह खतरनाक है, और क्या परिस्थितियाँ वास्तविक हैं जब इसकी पर्याप्त मात्रा नहीं है।

तो, हम ऑक्सीजन के बारे में सबसे आम मिथकों के बारे में बात करते हैं।

ऑक्सीजन के बारे में मिथक

1. जब हम सांस लेते हैं तो हमें पर्याप्त ऑक्सीजन मिलती है

इस तत्व की कमी से सभी प्रणालियों और अंगों के कामकाज पर गंभीर प्रभाव पड़ता है। प्रतिरक्षा, श्वसन, केंद्रीय तंत्रिका और हृदय प्रणाली प्रभावित होती हैं।

याद रखें कि सिर्फ इसलिए कि आप सामान्य रूप से सांस ले रहे हैं इसका मतलब यह नहीं है कि आपके शरीर को आवश्यक मात्रा में ऑक्सीजन मिल रही है। ऑक्सीजन की कमी कई कारकों के कारण हो सकती है।

- धूम्रपान

धूम्रपान करने वाले के मस्तिष्क को धूम्रपान न करने वाले के मस्तिष्क की तुलना में बहुत कम ऑक्सीजन प्राप्त होती है। इसके अलावा, जब कोई व्यक्ति धूम्रपान छोड़ने का फैसला करता है, तो उसके मस्तिष्क को और भी कम ऑक्सीजन मिलती है क्योंकि सिगरेट के बिना पहले 12 घंटों में उसका चयापचय 17 प्रतिशत धीमा हो जाता है।

- ख़राब पारिस्थितिकी

जब ईंधन जलता है, तो कार्बन मोनोऑक्साइड बनता है, जो शरीर में विषाक्तता पैदा करता है। यह हीमोग्लोबिन के संपर्क में आता है, जिसके परिणामस्वरूप हमारा शरीर ऑक्सीजन की कमी का अनुभव करता है, और विषाक्तता के लक्षण प्रकट होते हैं: चक्कर आना, मतली, सिरदर्द, कमजोरी।

- भड़काऊ प्रक्रियाएं

के कारण सूजन प्रक्रियाएँशरीर में होने वाले ऊतकों में ऑक्सीजन की कमी हो सकती है। उदाहरण के लिए, यह कुछ संक्रामक रोगों और कुछ प्रकार के कैंसर के विकास के साथ हो सकता है।

ऑक्सीजन का प्रभाव

2. आप ऑक्सीजन की किसी भी खुराक से लाभ उठा सकते हैं।

हम वायुमंडलीय वायु में सांस लेते हैं, जिसमें केवल 20.9 प्रतिशत ऑक्सीजन होती है। शेष घटक हैं: नाइट्रोजन - 78 प्रतिशत, आर्गन - 1 प्रतिशत और कार्बन डाइऑक्साइड - 0.03 प्रतिशत।

ऑक्सीजन की कमी से स्वास्थ्य समस्याएं हो सकती हैं, लेकिन बहुत अधिक ऑक्सीजन भी एक निश्चित खतरा पैदा करती है। उदाहरण के लिए, यदि चूहे आधे घंटे तक शुद्ध 100 प्रतिशत ऑक्सीजन ग्रहण करते हैं, तो उनके मस्तिष्क तंत्र को नुकसान होता है और समन्वय संबंधी समस्याएं विकसित होती हैं।

जब बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन का सेवन बहुत जल्दी और अप्रतिबंधित रूप से किया जाता है, तो मुक्त कण बनते हैं, जो बदले में पूरे शरीर में कोशिकाओं को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचाते हैं और यहां तक ​​कि उन्हें मार भी देते हैं।

उपभोग की जाने वाली ऑक्सीजन की मात्रा में थोड़ी सी वृद्धि और भी फायदेमंद है। इसलिए, यदि आप प्रतिदिन 10-20 मिनट के लिए 30 प्रतिशत ऑक्सीजन सामग्री वाली हवा में सांस लेते हैं, तो चयापचय प्रक्रिया सामान्य हो जाती है, रक्त में ग्लूकोज का स्तर कम हो जाता है और अतिरिक्त वजन कम हो जाता है।

ऑक्सीजन का सेवन अक्सर ऑक्सीजन कॉकटेल के रूप में किया जाता है, जो फोम के समान हवा और ऑक्सीजन का मिश्रण होता है। ऐसे कॉकटेल में ऑक्सीजन की सांद्रता 90 प्रतिशत तक पहुंच जाती है, लेकिन इस मामले में यह खतरनाक नहीं है, क्योंकि ऐसी ऑक्सीजन फेफड़ों के माध्यम से शरीर में प्रवेश नहीं करती है, बल्कि पेट और आंतों के माध्यम से रक्त में प्रवेश करती है।

ऑक्सीजन कॉकटेल आपको तुरंत तृप्ति का एहसास देता है, जो बदले में आपकी भूख को दबा देता है और आपको अतिरिक्त पाउंड से छुटकारा पाने में मदद करता है। अन्य बातों के अलावा, ऑक्सीजन कॉकटेल लिम्फोसाइटों में चयापचय प्रक्रियाओं की गति को बढ़ाते हैं, प्रतिरक्षा के लिए जिम्मेदार रक्त कोशिकाएं।

परिणामस्वरूप, कोशिकाओं के ऊर्जा स्टेशन (माइटोकॉन्ड्रिया) सघन हो जाते हैं, जिससे चयापचय में तेजी आती है और बाद में प्रतिरक्षा में सुधार होता है।

ऑक्सीजन का महत्व

3. कोई भी ऑक्सीजन कॉकटेल सबसे अच्छी दवा है

प्रतिरक्षा प्रणाली को समर्थन देने के लिए, या प्रसूति अस्पतालों में अपरा अपर्याप्तता की भरपाई के लिए ऑक्सीजन कॉकटेल सैनिटोरियम में एक काफी सामान्य नुस्खा है।

हालाँकि, सब कुछ के बावजूद, ऑक्सीजन और हवा का झागदार मिश्रण औषधीय मिश्रण के रूप में कहीं भी पंजीकृत नहीं है, यही वजह है कि ऐसे कॉकटेल फिटनेस कैफे और साधारण शॉपिंग सेंटर में आसानी से बेचे जाते हैं।

4. घर पर ऑक्सीजन कॉकटेल नहीं बनाया जा सकता.

छोटे सांद्रक का उपयोग करके घर पर ऑक्सीजन कॉकटेल तैयार किया जा सकता है। ऐसा उपकरण एक मिनट में लगभग पांच लीटर वायु-ऑक्सीजन मिश्रण बना सकता है, इसमें रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है और यह बहुत कम जगह लेता है।

उदाहरण के लिए, ऐसे सांद्रक हैं जो प्रति चक्र एक लीटर मिश्रण का उत्पादन करते हैं; वे एक नियमित टोस्टर से छोटे होते हैं और किसी भी रसोई में आसानी से फिट हो जाते हैं।

जहाँ तक शोर के स्तर की बात है, यह एक सामान्य बातचीत के बराबर है, हालाँकि, ऐसे पोर्टेबल सांद्रकों में वायु-ऑक्सीजन मिश्रण पेशेवर उपकरणों से भी बदतर नहीं है - वही 90 प्रतिशत ऑक्सीजन।

जब देखभाल की बात आती है तो घरेलू उपकरण चूज़ी नहीं होते हैं; कॉफी मेकर की तुलना में उनकी देखभाल करना आसान होता है: आपको डिवाइस के प्रत्येक ऑपरेशन के बाद ह्यूमिडिफायर में पानी बदलना होगा, और हर छह महीने में एक बार एक नया फ़िल्टर खरीदना होगा।

ऑक्सीजन कॉकटेल तैयार करने के लिए मिश्रण तैयार-तैयार खरीदा जा सकता है। उनके अलग-अलग स्वाद और आवश्यकताएं हैं उपयोगी पूरक. सब कुछ तैयार करना बहुत आसान है: आपको बस जूस बेस, फ्रूट ड्रिंक बेस या सादे पानी को एक विशेष कंटेनर में डालना होगा, मिश्रण डालना होगा और कंटेनर को सांद्रक से जोड़ना होगा।

मानव जीवन में ऑक्सीजन

5. ऑक्सीजन एलर्जी आम है।

एलर्जी स्वयं ऑक्सीजन से नहीं, बल्कि ऑक्सीजन कॉकटेल के घटक तत्वों से प्रकट हो सकती है, उदाहरण के लिए, जिलेटिन, नद्यपान अर्क या अंडे का सफेद भाग, जिन्हें फोम बनाने के लिए जोड़ा जाता है।

हाल ही में, पूरे देश में खबर फैल गई: राज्य निगम रुस्नानो नवीन के उत्पादन में 710 मिलियन रूबल का निवेश कर रहा है दवाइयाँउम्र से संबंधित बीमारियों के खिलाफ. हम तथाकथित "स्कुलचेव आयनों" के बारे में बात कर रहे हैं - घरेलू वैज्ञानिकों का एक मौलिक विकास। यह कोशिका उम्र बढ़ने से निपटने में मदद करेगा, जो ऑक्सीजन के कारण होता है।

"ऐसा कैसे? - आप हैरान हो जाएंगे। "ऑक्सीजन के बिना जीना असंभव है, और आप दावा करते हैं कि यह उम्र बढ़ने को तेज करता है!" दरअसल, यहां कोई विरोधाभास नहीं है. उम्र बढ़ने का इंजन प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां हैं जो पहले से ही हमारी कोशिकाओं के अंदर बनती हैं।

ऊर्जा स्रोत

कम ही लोग जानते हैं कि शुद्ध ऑक्सीजन खतरनाक है। दवा में इसका उपयोग छोटी खुराक में किया जाता है, लेकिन यदि आप इसे लंबे समय तक सांस के साथ लेते हैं, तो आपको जहर दिया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला के चूहे और हैम्स्टर इसमें केवल कुछ दिनों तक ही रहते हैं। जिस हवा में हम सांस लेते हैं उसमें 20% से थोड़ा अधिक ऑक्सीजन होता है।

मनुष्यों सहित इतने सारे जीवित प्राणियों को इस खतरनाक गैस की थोड़ी मात्रा की आवश्यकता क्यों है? तथ्य यह है कि O2 एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है; लगभग कोई भी पदार्थ इसका विरोध नहीं कर सकता है। और हम सभी को जीने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है। तो, हम (साथ ही सभी जानवर, कवक और यहां तक ​​कि अधिकांश बैक्टीरिया) कुछ ऑक्सीकरण द्वारा इसे प्राप्त कर सकते हैं पोषक तत्व. वस्तुतः उन्हें चिमनी में लकड़ी की तरह जलाना।

यह प्रक्रिया हमारे शरीर की प्रत्येक कोशिका में होती है, जहाँ इसके लिए विशेष "ऊर्जा स्टेशन" होते हैं - माइटोकॉन्ड्रिया। यह वह जगह है जहां हम जो कुछ भी खाते हैं वह अंततः समाप्त हो जाता है (निश्चित रूप से सबसे सरल अणुओं में पच जाता है और विघटित हो जाता है)। और यह माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर है कि ऑक्सीजन केवल वही काम करती है जो वह कर सकती है - ऑक्सीकरण।

ऊर्जा प्राप्त करने की यह विधि (इसे एरोबिक कहते हैं) बहुत लाभदायक है। उदाहरण के लिए, कुछ जीवित प्राणी ऑक्सीजन द्वारा ऑक्सीकरण के बिना ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम हैं। केवल इस गैस के कारण ही एक ही अणु इसके बिना की तुलना में कई गुना अधिक ऊर्जा पैदा करता है!

छिपा हुआ कैच

प्रतिदिन हम हवा से जो 140 लीटर ऑक्सीजन ग्रहण करते हैं, उसका लगभग सारा उपयोग ऊर्जा प्राप्त करने में किया जाता है। लगभग - लेकिन सभी नहीं. जहर के उत्पादन पर लगभग 1% खर्च किया जाता है। तथ्य यह है कि ऑक्सीजन की लाभकारी गतिविधि के दौरान, खतरनाक पदार्थ भी बनते हैं, तथाकथित "प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां"। ये मुक्त कण और हाइड्रोजन पेरोक्साइड हैं।

प्रकृति ने इस जहर को पैदा करने का फैसला क्यों किया? कुछ समय पहले वैज्ञानिकों को इसका स्पष्टीकरण मिल गया था। फ्री रेडिकल्स और हाइड्रोजन पेरोक्साइड एक विशेष एंजाइम प्रोटीन की मदद से कोशिकाओं की बाहरी सतह पर बनते हैं, इनकी मदद से हमारा शरीर रक्त में प्रवेश कर चुके बैक्टीरिया को नष्ट कर देता है। बहुत ही उचित, यह देखते हुए कि हाइड्रॉक्साइड रेडिकल प्रतिद्वंद्वी इसकी विषाक्तता में ब्लीच करते हैं।

हालाँकि, सारा जहर कोशिकाओं के बाहर समाप्त नहीं होता है। यह उन्हीं "ऊर्जा स्टेशनों", माइटोकॉन्ड्रिया में भी बनता है। उनका अपना डीएनए भी होता है, जो प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों द्वारा क्षतिग्रस्त हो जाता है। तब सब कुछ स्पष्ट है: ऊर्जा संयंत्रों का काम गड़बड़ा जाता है, डीएनए क्षतिग्रस्त हो जाता है, उम्र बढ़ने लगती है...

अनिश्चित संतुलन

सौभाग्य से, प्रकृति ने प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों को बेअसर करने का ध्यान रखा। अरबों वर्षों के ऑक्सीजन-समृद्ध जीवन के दौरान, हमारी कोशिकाओं ने आमतौर पर O2 को नियंत्रण में रखना सीख लिया है। सबसे पहले, इसकी बहुत अधिक या बहुत कम मात्रा नहीं होनी चाहिए - ये दोनों ही जहर के निर्माण को भड़काते हैं। इसलिए, माइटोकॉन्ड्रिया अतिरिक्त ऑक्सीजन को "बाहर" निकालने में सक्षम है, साथ ही "सांस लेने" में भी सक्षम है ताकि यह उन्हीं मुक्त कणों का निर्माण न कर सके। इसके अलावा, हमारे शरीर के शस्त्रागार में ऐसे पदार्थ होते हैं जो मुक्त कणों से लड़ने में अच्छे होते हैं। उदाहरण के लिए, एंटीऑक्सीडेंट एंजाइम जो उन्हें अधिक हानिरहित हाइड्रोजन पेरोक्साइड और सिर्फ ऑक्सीजन में परिवर्तित करते हैं। अन्य एंजाइम तुरंत हाइड्रोजन पेरोक्साइड को लेते हैं, इसे पानी में बदल देते हैं।

यह सभी मल्टी-स्टेज सुरक्षा अच्छी तरह से काम करती है, लेकिन समय के साथ यह विफल होने लगती है। सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने सोचा कि प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों से रक्षा करने वाले एंजाइम वर्षों में कमजोर हो जाते हैं। यह पता चला, नहीं, वे अभी भी जोरदार और सक्रिय हैं, लेकिन भौतिकी के नियमों के अनुसार, कुछ मुक्त कण अभी भी मल्टी-स्टेज सुरक्षा को बायपास करते हैं और डीएनए को नष्ट करना शुरू कर देते हैं।

क्या जहरीले कट्टरपंथियों के खिलाफ आपकी प्राकृतिक सुरक्षा का समर्थन करना संभव है? हाँ तुम कर सकते हो। आख़िरकार, कुछ जानवर औसतन जितने लंबे समय तक जीवित रहते हैं, उनकी सुरक्षा उतनी ही बेहतर होती है। किसी विशेष प्रजाति का चयापचय जितना तीव्र होगा, उसके प्रतिनिधि उतने ही प्रभावी ढंग से मुक्त कणों से निपटेंगे। तदनुसार, खुद को अंदर से मदद करने का पहला तरीका सक्रिय जीवनशैली अपनाना है, उम्र के साथ अपने चयापचय को धीमा नहीं होने देना है।

हम युवाओं को प्रशिक्षित करते हैं

ऐसी कई अन्य परिस्थितियाँ हैं जो हमारी कोशिकाओं को विषाक्त ऑक्सीजन डेरिवेटिव से निपटने में मदद करती हैं। उदाहरण के लिए, पहाड़ों की यात्रा (1500 मीटर और समुद्र तल से ऊपर)। आप जितना ऊपर जाते हैं, हवा में उतनी ही कम ऑक्सीजन होती है, और मैदान के निवासी, एक बार पहाड़ों में, अधिक बार सांस लेने लगते हैं, उनके लिए चलना मुश्किल हो जाता है - शरीर ऑक्सीजन की कमी की भरपाई करने की कोशिश करता है . पहाड़ों में दो सप्ताह रहने के बाद हमारा शरीर अनुकूलन करना शुरू कर देता है। हीमोग्लोबिन (रक्त प्रोटीन जो फेफड़ों से सभी ऊतकों तक ऑक्सीजन पहुंचाता है) का स्तर बढ़ जाता है, और कोशिकाएं O2 का अधिक किफायती उपयोग करना सीख जाती हैं। शायद, वैज्ञानिकों का कहना है, यही एक कारण है कि हिमालय, पामीर, तिब्बत और काकेशस के पर्वतीय क्षेत्रों में कई शताब्दीवासी हैं। और अगर आप साल में केवल एक बार छुट्टियों के लिए पहाड़ों पर जाते हैं, तो भी आपको वही लाभ मिलेगा, भले ही वह सिर्फ एक महीने के लिए ही क्यों न हो।

तो, आप बहुत अधिक ऑक्सीजन लेना सीख सकते हैं या, इसके विपरीत, थोड़ा सा, एक द्रव्यमान है साँस लेने की तकनीकदोनों दिशाओं में। हालाँकि, कुल मिलाकर, शरीर अभी भी कोशिका में प्रवेश करने वाली ऑक्सीजन की मात्रा को एक निश्चित औसत स्तर पर बनाए रखेगा जो उसके और उसके भार के लिए इष्टतम है। और वही 1% जहर के उत्पादन में जाएगा।

इसलिए, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि इसे दूसरी तरफ से देखना अधिक प्रभावी होगा। O2 की मात्रा को अकेला छोड़ दें और इसके सक्रिय रूपों के खिलाफ सेलुलर सुरक्षा को मजबूत करें। हमें ऐसे एंटीऑक्सीडेंट की आवश्यकता है जो माइटोकॉन्ड्रिया के अंदर प्रवेश कर सकें और वहां जहर को बेअसर कर सकें। रुस्नानो बिल्कुल यही उत्पादन करना चाहता है। शायद कुछ सालों में मौजूदा विटामिन ए, ई और सी जैसे एंटीऑक्सीडेंट भी लिए जा सकेंगे।

कायाकल्प गिरता है

आधुनिक एंटीऑक्सीडेंट की सूची लंबे समय से सूचीबद्ध विटामिन ए, ई और सी तक सीमित नहीं है। नवीनतम खोजों में एसकेक्यू एंटीऑक्सीडेंट आयन हैं, जिन्हें विज्ञान अकादमी के मानद अध्यक्ष के पूर्ण सदस्य के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा विकसित किया गया है। रशियन सोसाइटी ऑफ बायोकेमिस्ट्स एंड मॉलिक्यूलर बायोलॉजिस्ट्स, इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल एंड केमिकल बायोलॉजी के निदेशक। ए.एन. बेलोज़र्सकी मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी, यूएसएसआर राज्य पुरस्कार के विजेता, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के बायोइंजीनियरिंग और बायोइनफॉरमैटिक्स संकाय के संस्थापक और डीन व्लादिमीर स्कुलचेव।

बीसवीं सदी के 70 के दशक में, उन्होंने शानदार ढंग से इस सिद्धांत को साबित किया कि माइटोकॉन्ड्रिया कोशिकाओं के "पावर प्लांट" हैं। इस प्रयोजन के लिए, सकारात्मक रूप से आवेशित कणों ("स्कुलचेव आयन") का आविष्कार किया गया, जो माइटोकॉन्ड्रिया में प्रवेश कर सकते हैं। अब शिक्षाविद स्कुलचेव और उनके छात्रों ने इन आयनों के साथ एक एंटीऑक्सीडेंट पदार्थ "संलग्न" किया है जो विषाक्त ऑक्सीजन यौगिकों से "निपट" सकता है।

पहले चरण में, ये "एंटी-एजिंग गोलियां" नहीं होंगी, बल्कि विशिष्ट बीमारियों के इलाज के लिए दवाएं होंगी। पंक्ति में प्रथम आंखों में डालने की बूंदेंउम्र से संबंधित कुछ दृष्टि समस्याओं का इलाज करने के लिए। जानवरों पर परीक्षण किए जाने पर ऐसी दवाएं पहले ही बिल्कुल शानदार परिणाम दे चुकी हैं। प्रजातियों के आधार पर, नए एंटीऑक्सीडेंट प्रारंभिक मृत्यु दर को कम कर सकते हैं, बढ़ा सकते हैं औसत अवधिजीवन और अधिकतम आयु बढ़ाना आकर्षक संभावनाएं हैं!