Найти в Дзене
Физика жизни

Знаете ли вы что такое невесомость? Как объяснить это явление и не попасть впросак.

Выход космонавта в открытый космос. Фото с сайта Роскосмоса.
Выход космонавта в открытый космос. Фото с сайта Роскосмоса.

#космонавты #невесомость #мкс #жизненныетрудности

Вся наша жизнь крутится вокруг того, что бутерброд падает вниз, коленки на асфальт, а яблоко недалеко от яблоньки.

Давайте рассмотрим мир, где нет такой определённости. Состояние невесомости кажется нам чем-то уникальным и доступным только космонавтам. Как вам такой факт, что вы можете оказаться в невесомости всего лишь подпрыгнув, не опираясь на другие объекты вокруг.

Невесомость – это отсутствие веса, то есть силы, с которой наше тело действует на опору или подвес.

Предвижу ваши вопросы о том, что в космосе же мы не будем падать вниз, как на Земле. Часто встречаю в фильмах рассуждения, что на орбите отсутствует гравитация. А вот и нет! Гравитационное притяжение к массивному телу - Земле никуда не исчезает, становится немного слабее с увеличением расстояния это да, но именно гравитация не дает космической станции унестись на просторы вселенной. Почему же тогда космонавты парят на станции? Дело в том, что и человек, и вся станция в целом находятся в состоянии свободного падения на Землю. И опора уходит из-под ног с такой же скоростью, с которой мы на нее падаем.

Представьте, что вы едите в лифте вниз, чем сильнее разгоняется лифт, тем меньше ваш вес и если вдруг по какой то причине лифт начнет свободно падать, то вы окажетесь в состоянии невесомости таком же как космонавты на мкс пока не разобьётесь в лепешку в конце пути падения.

Один из способов тренировки кандидатов в космонавты: самолет набирает высоту и начинает падать вниз – в течении этого времени внутри самолета невесомость.

Какие особенности есть у данного состояния? Все привычные нам дела: сон, еда, туалет превращаются в аттракцион и доставляют массу неудобств. Сок отказывается оставаться в стакане и улетает из него. На этот случай придумали питьевые пакеты и высушенную еду, которую разбавляют водой, а хлеб расфасован очень малым объёмом на один укус. Ведь случайные крошки и капельки будут представлять опасность при вдыхании, а так же для оборудования – их убирают специальным насосом. Переварить проглоченную пищу, не вернув ее обратно, задача нелегкая, когда еда не устремляется вниз.

Обед космонавтов. Фото с сайта Роскосмоса.
Обед космонавтов. Фото с сайта Роскосмоса.

Гигиена сводится к протиранию тела влажными салфетками и редкими посещениями пластиковой душевой, похожей на мешок. При этом стакана воды достаточно чтобы полностью вымыться. Туалет работает по принципу пылесоса. Включаем воображение и представляем себе этот процесс. Невесомость еще кажется вам притягательной?

Космические средства гигиены -влажные салфетки. Фото с сайта Роскосмоса.
Космические средства гигиены -влажные салфетки. Фото с сайта Роскосмоса.

Добавляем сон в парящем спальнике, где ты аки летучая мышь паришь в коконе. Организм в невесомости начинает давать сбои: атрофируются мышцы, включая сердце, уменьшается костная масса, истончается кожа и ухудшается зрение. Невозможно даже заплакать от всех этих тягот. Слезы останутся внутри слезного канала и будут доставлять дискомфорт, ухудшая зрения (их удаляют особым приспособлением).

Физика невесомости.

Думаю, каждый видел воду, парящую внутри корабля, она принимает форму шара вследствие действия сил поверхностного натяжения. Поверхность будет стремится сократить свою площадь, а какой объект имеет минимальную площадь поверхности? Правильно! Шар. Но мало кто знает, что пламя, например свечи, в невесомости тоже будет иметь сферическую форму из-за отсутствия конвекционных потоков. По этой же причине вскипятить воду в чайнике не получится.

Использовать рычажные, пружинные или электронные весы в космосе бесполезно, тела не оказывают давление на опору и подвес. На помощь приходит инерция. Измеряем силу инерции у движущегося тела и находим через нее массу. Для измерения массы космонавта (это важный показатель здоровья) используется специальная скамья с пружиной.

Чем пишут в космосе? Обычная шариковая ручка не годится, чернила в невесомости не будут поступать вниз к листу бумаги. Деревянный карандаш с графитовым стержнем посчитали пожароопасным в насыщенной кислородом атмосфере станции и брать не стали. В 1965 году Пол Фишер изобрел ручку с герметичным стержнем под давлением, которая пишет практически везде: в невесомости, на грязных, жирных поверхностях и даже под водой. Изобретатель предложил свою разработку NASA и теперь ее используют на МКС. Также в ходу механические карандаши в металлическом или пластиковом корпусе с толстым стержнем, маркеры.

Даже молоток нельзя брать обычный: при ударе космонавт будет отлетать вместе с ним и сбивать коллег и оборудование как кегли. Для гашения инерции придумали сделать полый молот и внутрь насыпать металлических шариков. Тогда при ударе, часть шариков в низу ударника пойдут вверх, а часть - в верхней, будет двигаться вниз. Энергия отдачи израсходуется на трение шариков и молоток после удара не будет отскакивать.

Мало кто знает, но многие технологии, прочно вошедшие в нашу жизнь, пришли из космоса. К примеру, подушки и матрасы с памятью формы, беспроводные электроинструменты (дрели, пылесосы и тд.), датчики дыма, фильтры для воды, спортивные стельки, цифровые датчики изображения, солнечные батареи, очки с уф-защитой и даже застежки «липучки» и «молнии». МКС - это уникальный полигон для многих научных экспериментов. Он дает человечеству вызовы, ставит вопросы, решая которые прогресс двигается вперед.

Тебе понравится: https://zen.yandex.ru/media/id/62998716b7debc20bbd6a324/62ae83ea6ea5454367fa0235

Понравилась статья? Подписывайтесь на канал и ставьте лайк!

Наука
7 млн интересуются