Как невесомость меняет человека и для чего она науке
Новые вакцины, сплавы, материи — невесомость меняет представления о привычных вещах. И навсегда оставляет свой отпечаток на человеке. Микрогравитация действует на только на организм — наука ждет от нее новых откровений
Что такое невесомость и бывает ли она на Земле
Невесомость не равно антигравитация. Это популярное заблуждение. В 400 км от Земли, где со скоростью почти 8 км/с летит Международная космическая станция (МКС), сила притяжения сохраняется на 90% от привычной. Космонавты и предметы парят в воздухе, потому что вместе с МКС находятся в состоянии свободного падения, одновременно опускаясь и смещаясь в сторону. Наша планета их постоянно притягивает: корабль непременно рухнул бы, но поскольку Земля круглая, сохраняется орбитальное движение и постоянная высота. За счет формы планеты МКС постоянно «промахивается» мимо поверхности и продолжает двигаться по орбите дальше.
Эффект свободного падения можно ощутить на аттракционах вроде «американских горок» или в скоростном лифте, который стремительно спускается с высокого этажа. На секунды они дарят состояние невесомости или, как ее еще принято называть, микрогравитации.
На некоторых аттракционах высота сначала набирается, а потом резко сбрасывается, вызывая ощущение свободного падения или невесомости. Горки Goliath (Six Flags Great America) (Фото: June Ryan Lowry for TIME)
Чуть дольше — около 25 секунд — в невесомости можно оказаться в специальном самолете-лаборатории ИЛ-76 МДК.
Он поднимается до 6 тыс. метров, после за 15 секунд с резким ускорением под углом 45º набирает высоту до 9 тыс. метров, а потом по плавной дуге (баллистической траектории) при отключенном моторе уходит вниз. В этот момент и наступает невесомость. На высоте 6 тыс. метров двигатели снова заводят и самолет переводится в обычный горизонтальный полет. Пилот выполняет такие «горки» (так называемые параболы Кеплера) 10-15 раз, он удерживает штурвал, не допуская даже малейших отклонений, что физически очень непросто.
Взлетает ИЛ-76 МДК с военного аэродрома «Чкаловский» в Подмосковье. Поучаствовать может любой более-менее здоровый человек, этим занимаются специальные коммерческие агентства, стоимость полета — ₽280 тыс.
В 2016 году альтернативная рок-группа Ok Go из Чикаго сняла в ИЛ-76 МДК клип на песню Upside down and Inside Out. Это первое профессиональное музыкальное видео в условиях невесомости. Самолет-лаборатория имитировал салон пассажирского S7 Airlines, роль стюардесс исполняли многократные призеры чемпионатов по художественной гимнастике Анастасия Бурдина и Татьяна Мартынова.
Для съемок клипа потребовался 21 полет или 2 часа 15 минут невесомости — больше, чем стандартная норма космонавтов в процессе подготовки.
Как невесомость меняет человека
Невесомость — состояние из малоприятных. Отсутствие привычной силы тяжести для человеческого тела большой стресс. Начинается «космическая» болезнь: тошнота, головокружение, головная боль, дезориентация. На Земле человек всегда знает, где верх, а где низ.
Данные об ориентации тела в пространстве мозгу подсказывают «датчики» во внутреннем ухе, которые являются частью вестибулярной системы. В космосе «прицел» сбивается, организм не чувствует знакомой силы тяжести и не может определить где стоят ноги — на полу или на потолке. Поэтому на МКС все надписи нанесены в одном направлении.
«Я чувствовал, что падаю, — делится впечатлениями астронавт NASA Майк Хопкинс (провел на МКС 166 дней в 2013-2014 гг.) — Это было, как если бы вы висели на стропилах в здании 24 часа. Моему мозгу потребовалось время, чтобы привыкнуть, что теперь так будет всегда. Это почти как заново научиться ходить. Однако довольно быстро это прошло».
В невесомости человек вырастает на 2-5 см, что объясняется низкой гравитацией. После возвращения земная сила притяжения возвращает все обратно, однако в самом полете новый рост может стать проблемой, он вызывает мышечные и суставные боли.
Основной дискомфорт причиняет изменение давления жидкости в организме, кровь приливает к груди и голове, сердце увеличивается в размерах, почки работают так, как будто человек выпил много воды.
Лицо становится опухшим и одутловатым, а поскольку стоять или ходить в космосе не нужно, мышцы спины и ног начинают терять силу и уменьшаются в размерах.
Средняя продолжительность полета на МКС — 6 месяцев. За это время человек теряет в весе, снижается работоспособность, а утомляемость, наоборот, повышается. Кости истончаются примерно на 1% каждый месяц, проведенный в невесомости, идет потеря мышечной массы. Например, антигравитационные мышцы практически не используются, т.к. поддерживать осанку ни к чему, большую часть времени тело находится в позе зародыша: человек немного сгибается, руки и ноги в полусогнутом состоянии.
Проблемы со здоровьем могут вызвать даже несколько дней в невесомости. В 2006 году американская астронавт Хайдемари Стефанишин-Пайпер побывала 2 недели в космосе. После приземления Пайпер давала пресс-конференцию, во время которой дважды падала, т.к. организм не справился с земной гравитацией.
— Медицинские исследования показывают, что после длительного пребывания в невесомости 100%-го возвращения организма в прежнее состояние нет, т.е. изменения, которые происходят в организме даже после недели нахождения в космосе практически необратимы. Но в целом они настолько незначительны, что человек не замечает разницы, что было до и стало после. По рассказам космонавтов, возвращение организма к земной норме происходит примерно за то же самое время, которое проведено наверху: был неделю, восстанавливаешься неделю, был год — год и адаптируешься».Есть ли польза от невесомости
Практически все исследования на МКС связаны с невесомостью. В конце июля 2021 года к МКС присоединился новый 20-тонный российский модуль «Наука», предназначенный для множества экспериментов: от производства полупроводников до отработки технологий, важных для будущих пилотируемых полетов к дальним планетам.
Например, в эксперименте «Перепел» в условиях микрогравитации россияне попытаются вывести птенцов японского перепела.
Если все удастся — птенцы родятся, выживут и сумеют приспособиться к невесомости, это снимет острый вопрос пополнения рациона экипажа свежими продуктами в потенциальных дальних пилотируемых экспедициях, к тому же продолжит исследования размножения живых организмов в космосе.
С растениями все получилось еще в 2015-м, тогда космонавты впервые съели урожай, выращенный в невесомости. Им стал красный салат ромэн. Поскольку понятий верха и низа в космосе нет, корни растут во всех направлениях. Чтобы вода, субстрат и удобрения не разлетались повсюду, их упаковали в специальные пакеты, которые удерживают корни и «выталкивают» побеги. Свет для фотосинтеза дают светодиоды, они же указывают стеблям, в какую сторону расти.
Каждый космический экипаж сначала на советском «Салюте», американском Skylab, российском «Мире», теперь на международной МКС провел больше сотни научных экспериментов.
Желающих же гораздо больше. Перед очередным стартом рассматриваются тысячи предложений: получить разрешение на проведение опытов в невесомости мечтает практически каждая отрасль современной науки. Космическая среда уникальна и обладает огромным потенциалом для открытий во многих областях: от исследования раковых клеток и биопечати органов до создания новых сплавов и военной разведки.
Чем же невесомость так привлекательна для исследований? Взять для примера биопечать, с помощью которой человек может создать клеточную ткань (в 2018 году на МКС были напечатаны щитовидная железа грызуна и человеческий хрящ), эксперимент инициировала российская компания 3D Bioprinting Solutions. Если заниматься этим на Земле, то сила тяжести при формировании биообъекта может заставить конструкцию «наклониться» и целостность органа окажется нарушенной. В космосе с влиянием гравитации проблем нет, на МКС «собрать» трехмерный тканевый экземпляр можно идеальной формы, сделать это на Земле пока практически нереально.
Какие секреты хранит микрогравитация
В 2019 году космическое агентство NASA на мышах изучало влияние невесомости на биологические объекты. На МКС грызуны быстро адаптировались к новой среде обитания и неожиданно начали «плавать» компанией по периметру клетки, будто развлекаясь. Такое нетипичное поведение ученые связывают с двумя причинами: тренировкой равновесия в условиях невесомости и игрой. Стресс, как одно из объяснений, исключили сразу, потому что после возвращения в земную лабораторию вес подопытных практически не изменился, шерсть была в отличном состоянии, а сами грызуны не демонстрировали никаких признаков волнения.
В космосе мыши провели 37 дней, что с учетом средней продолжительности жизни грызунов в неволе (2-3 года) — долгая миссия
(Видео: NASA)
И хотя вроде бы влияние невесомости на человеческий организм изучено достаточно глубоко, космонавты сами иной раз удивляются некоторым результатам пребывания в космосе.
«Невесомость оказывает самое благоприятное воздействие на кожу. Космонавты говорят, старая кожа слезает практически слоями, на ее месте появляется новая, молодая, и она остается гладкой, так как в космосе влияние силы тяжести на нее гораздо меньше. Прилетаешь с МКС — кожа, как у младенца. — говорит Виталий Егоров, — Но потом под воздействием земных факторов все возвращается на место. Хотя я предполагаю, что эффект молодой кожи может быть связан с тем, что космонавты гораздо меньше подвержены солнечному свету, чем дома».
Невесомость еще способна удивить человечество и отворить ему двери в мир новых, возможно, неожиданных открытий. И пусть еще не придумали, как воссоздать длительную микрогравитацию на Земле, зато предложили решение, как в 10 раз удешевить доставку к ней в космос. С €1 млн до €100 тыс. снизил присутствие на МКС американский стартап Yuriy Gravity, который для исследований предлагает клиентам использовать многоразовую коробочку размером всего 10 кубических см.
, представляющую собой миниатюрную лабораторию. Ее вместе с материалом внутри (например, опухолевыми клетками) астронавты возьмут с собой на космическую станцию. Так опытным путем будет выяснено, как поведет себя определенное вещество или материя в невесомости. Участие экипажа не предполагается, все опыты осуществляются автоматически.
Вес тела — формула, определение, обозначение
Невесомость: что это такое
Невесомость — это состояние, при котором тело не давит на опору или подвес.
Само слово «невесомость» как бы подсказывает нам, что веса здесь быть не должно. При этом непонятно, что с ним тогда происходит. Давайте разбираться.
Вес тела
Вес — это сила, с которой тело действует на опору или подвес. Измеряется вес, как и любая другая сила, в Ньютонах.
«Но погодите! Вес же измеряют в килограммах — я вот вешу 50»
Это не совсем верно.
В быту мы часто подменяем понятие «масса» понятием «вес» и говорим: вес чемодана — десять килограммам. В физике это два совершенно разных понятия, которые при этом взаимосвязаны.
Если у вас неподалеку есть весы — приглашаем в эксперимент! Один нюанс: наша затея сработает именно с механическими весами, но не с электронными. Поехали!
Шаг 1. Если встать на весы ровно и не двигаться — ваш вес будет высчитываться по формуле:
P = mg P — вес тела [Н] m — масса [кг] g — ускорение свободного падения [м/с2] На планете Земля g = 9,8 м/с2 |
Здесь может возникнуть два возражения:
Это же сила тяжести, а не вес. Формула такая же!
На весах масса отображается в килограммах.
И если я свою массу умножу на ускорение свободного падения, то явно получу число почти в 10 раз больше, чем показывают весы.
И если я свою массу умножу на ускорение свободного падения, то явно получу число почти в 10 раз больше, чем показывают весы.Точка приложения силы. Эта формула и правда аналогична силе тяжести. Вес тела в состоянии покоя численно равен массе тела, разница состоит лишь в точке приложения силы.
Сила тяжести — это сила, с которой Земля действует на тело, а вес — сила, с которой тело действует на опору. Это значит, что у них будут разные точки приложения: у силы тяжести к центру масс тела, а у веса — к опоре.
Весы измеряют силу. Весы работают таким образом, что измеряют вес тела — силу, с которой мы на них действуем, а показывают — массу. Можно сделать вывод, что весы — это динамометр (прибор, измеряющий силу).
Продолжаем эксперимент.
Шаг 2. Теперь пошалим и резко встанем на носочки! Стрелка резко отклонилась влево, а потом вернулась на место. Вы придали себе ускорение, направленное вверх — в то время, как ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли (вниз).
Теперь вес тела вычисляем по формуле:
P = m (g − a) P — вес тела [Н] m — масса [кг] g — ускорение свободного падения [м/с2] a — ваше ускорение [м/с2] На планете Земля g = 9,8 м/с2 |
Шаг 3. Последняя часть эксперимента — резко опуститься на пятки. Теперь вы сильнее давите на весы, потому что придали ускорение, направленное вниз. Стрелка весов отклонится вправо и вернется на место, когда вы придете в состояние покоя.
Формула веса примет вид:
P = m (g + a) P — вес тела [Н] m — масса [кг] g — ускорение свободного падения [м/с2] a — ваше ускорение [м/с2] На планете Земля g = 9,8 м/с2 |
Кстати, если ровно стоять на весах, но взвешиваться в лифте — все будет работать наоборот.
Если лифт едет вверх, то он как будто давит весами на человека, стоящего на них, а это как раз ситуация с увеличением веса. А если вниз — весы как будто бы от вас «убегают», чтобы показать меньшее значение.
Этот случай мы можем описать через 2 закон Ньютона. Возьмем лифт, который едет вниз. Обозначим силы на рисунке.
N – сила реакции опоры [Н];
mg – сила тяжести [Н];
a – ускорение, с которым движется лифт [м/с2].
N + mg = ma
При проецировании на ось y, направленную вниз, мы получаем:
−N + mg = ma
А теперь нам понадобится третий закон Ньютона — по нему сила реакции опоры равна весу тела:
P = N
−P + mg = ma
P = m (g − a)
Попробуйте курсы подготовки к ЕГЭ по физике с опытным преподавателем в онлайн-школе Skysmart!
Снова невесомость
Ну что, с весом разобрались. А теперь давайте сделаем так, чтобы его не стало и получилась та самая невесомость.
Чтобы привыкнуть к ощущению невесомости в космосе, космонавты тренируется в специальных самолетах-лабораториях:
Он взлетает и начинает просто падать, чтобы ускорение самолета было равно ускорению свободного падения. В этот момент, в формуле веса из g вычитается равное ему значение и получается 0:
P = m (g − a) = m (9,8 − 9,8) = 0
Вот мы и в невесомости!
Так это что же, космонавты испытывают невесомость, потому что падают?
Если они летят вокруг Земли, то да. Как писал Дуглас Адамс в книге «Автоспом по галактике»: «Летать просто. Нужно просто промахнуться мимо Земли».
Когда космический корабль обращается вокруг Земли, он просто пытается на нее упасть, но промахивается. Такой процесс происходит, когда корабль движется с первой космической скоростью, равной 7.9 км/с. Это та скорость, с которой корабль становится искусственным спутником Земли.
Кстати, есть еще вторая и третья космические скорости.
Вторая космическая скорость — это минимальная скорость, с которой должно двигаться тело, чтобы оно могло без затрат дополнительной работы преодолеть влияние поля тяготения Земли, т. е. удалиться на бесконечно большое расстояние от Земли. А тело, которое двигается с третьей космической скоростью, и вовсе вылетит за пределы Солнечной системы. Такие дела. 🙂
Сила тяжести. Вес, невесомость, перегрузки
Вы
уже знакомы с понятием силы тяжести — это сила, с которой Земля притягивает
тело, находящееся на её поверхности (или вблизи этой поверхности). Именно под
действием силы тяжести, тела могут находиться в свободном падении. Находясь в
свободном падении можно ясно ощутить состояние невесомости, то есть,
отсутствие веса.
Рассмотрим эти явления более подробно.
Еще в седьмом классе вы познакомились с весом тела. Вес тела — это сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или растягивает подвес. Надо сказать, что вес — это частный случай силы упругости. Рассмотрим простой пример. В помещении вы видите сидящего человека, горшки с растениями, часы, висящие на стене и так далее. На все эти тела, несомненно, действует сила тяжести.
Несмотря
на это, все тела находятся в состоянии покоя. Дело в том, что опора, по
третьему закону Ньютона, действует, например, на горшок, с той же силой, что и
горшок давит на неё. Эта сила называется реакцией опоры. Итак, мы выяснили что,
исходя из третьего закона Ньютона, реакция опоры равна по модулю весу тела.
Поскольку тело покоится, равнодействующая сила равна нулю. Следовательно,
реакция опоры должна уравновешивать силу тяжести (в противном случае, тело бы
падало по направлению к центру Земли).
Таким образом, если тело покоится на горизонтальной поверхности, или двигается равномерно и прямолинейно, то вес тела равен силе тяжести.
А теперь, давайте рассмотрим, что произойдет, если опора будет двигаться с ускорением. Классический пример подобной ситуации — это движение лифта. При начальном движении лифта вверх, ускорение, конечно, направлено вверх.
Применим второй закон Ньютона:
Из этого уравнения, мы видим, что вес тела увеличивается при ускоренном движении опоры вверх. Это явление называется перегрузкой. Действительно, при рывке лифта вверх, мы чувствуем некое давление.
Нетрудно догадаться, что при ускоренном движении вниз, происходит противоположное явление: вес тела уменьшается.
В этом можно убедиться, если вновь применить второй закон Ньютона:
Как видно, из уравнения, при движении вниз с ускорением свободного падения, вес тела обратится в ноль:
Это
явление называется невесомостью.
И правда, при рывке лифта вниз, мы
ощущаем некую легкость.
Так, космонавты, находящиеся на космической станции, испытывают состояние невесомости. Они, фактически находятся в свободном падении, но падают, как бы, вокруг Земли. Дело, конечно, в их орбитальной скорости, достаточной для того, чтобы находиться на околоземной орбите.
Приведем пару примеров. Допустим, вы поставите стакан с водой на поднос. Очевидно, что стакан будет действовать на поднос с силой: Fт = mg. Но, как вы знаете, если вы отпустите поднос, то и стакан, и поднос будут находиться в свободном падении.
При
этом, стакан не будет оказывать никакого воздействия на поднос, то есть не
будет обладать весом. Точно также, мотоциклист, едущий с постоянной скоростью, будет
действовать на сиденье мотоцикла силой тяжести. Но после прыжка на трамплине, и
мотоциклист, и мотоцикл будут находиться в свободном падении.
Таким образом, вес мотоциклиста будет равен нулю, до тех пор, пока он не приземлится.
Примером перегрузки может быть выход пилота из пике.
В нижней точке, его центростремительное ускорение будет направлено вверх, что приведет увеличению веса пилота. Пилоты истребителей испытывают перегрузки до 30g. Перегрузки часто измеряются в единицах измерения g. То есть, например, перегрузка 5g означает, что вес пилота увеличился в 6 раз (в состоянии покоя наша перегрузка равна g). Иногда перегрузку обозначают буквой n, и она является безразмерной величиной, равной отношению ускорения движения к ускорению свободного падения.
Таким образом, вес тела при перегрузках можно вычислить по формуле: .
Для
примера вычислим перегрузку, которую испытывает пилот в нижней точке пике в
вертикальной плоскости, если радиус кривизны траектории полёта равен 400 м, а
скорость самолёта равна 1080 км/ч.
Невесомость в самолете Ил-76МДК: как это работает
Самолет-лаборатория Ил-76МДК Центра подготовки космонавтов
Полеты на невесомость выполняются по траектории, называемой «парабола Кеплера». Поэтому их часто называют «параболическими». Методика выполнения таких полетов пилотами самолетов-лабораторий тщательно отработана.
Параболические полеты выполняются следующим образом:
В зоне выполнения полетов самолет летит горизонтально на высоте 6000 м. Затем самолет с ускорением начинает набирать высоту под углом 45 градусов.
В криволинейном полете на всех присутствующих на борту действуют перегрузки величиной до 2g. Это ощущение тяжести длится недолго – примерно 15 секунд, пока самолет выбирается на подъем.
На высоте 9000 м пилот почти полностью убирает тягу двигателей, и самолет продолжает полет по инерции.
Как только сила инерции, противоположная по направлению силе тяготения, становится равна ей по величине, то сила тяжести внутри салона самолета-лаборатории становится равна нулю. Поэтому вес людей и оборудования, находящихся внутри самолета, равен нулю, и они находятся в состоянии невесомости.
Это происходит в верхней точке параболы Кеплера. Затем пилот отдает штурвал от себя, и самолет начинает резкое снижение на минимальной тяге двигателей. Снижение происходит под тем же углом, что и набор высоты.
Состояние невесомости длится 22-28 секунд в зависимости от условий выполнения полета. По истечении этого промежутка времени экипаж максимально увеличивает тягу двигателей и переводит машину в горизонтальный полет на высоте шесть тысяч метров и начинает следующий цикл.
Всего в ходе полета может выполняться от 10 до 15 выходов на режим невесомости.
Состояние невесомости, возникающее в ходе параболического полета, является максимально схожим с невесомостью в космическом пространстве, поэтому именно таким способом российские и иностранные космонавты готовятся к работе в космосе.
Перегрузки, испытываемые космонавтами в невесомости. Справка
Нарушения работы организма человека, вызванные невесомостью, обратимы. Ускоренное восстановление нормальных функций может быть достигнуто с помощью физиотерапии и лечебной физкультуры, а также применением лекарственных препаратов. Неблагоприятное влияние невесомости на организм человека в полете можно предупредить или ограничить с помощью различных средств и методов (мышечная тренировка, электростимуляция мышц, отрицательное давление, приложенное к нижней половине тела, фармакологические и др. средства).
Другим фактором, оказывающим значительное влияние на человеческий организм при совершении космического полета, являются перегрузки.
Перегрузки космонавт испытывает при старте и возвращении космического корабля.
При старте на космонавта действует ускорение, величина которого изменяется от 1 до 7 g. Другими словами, вес космонавта во время запуска корабля как бы увеличивается в семь раз.
Человек легче всего переносит перегрузки, действующие в горизонтальной плоскости, хуже – в вертикальной. Однако способность переносить перегрузки (величина допустимых перегрузок) у разных людей различна и зависит от ряда факторов, например от скорости нарастания перегрузки, температуры окружающей среды, содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, длительности пребывания космонавта в условиях невесомости до начала ускорения и даже от эмоционального состояния космонавта. Существуют, несомненно, и другие более сложные или менее уловимые факторы, влияние которых еще не совсем выяснено.
Перегрузки, связанные с ускорением, вызывают значительное ухудшение функционального состояния организма человека: замедляется ток крови в системе кровообращения, снижаются острота зрения и мышечная активность.
Под действием ускорения, превышающего 1 g, у космонавта могут появиться нарушения зрения. При ускорении 3 g в вертикальном направлении, длящемся более 3 секунд, могут возникнуть серьезные нарушения периферического зрения.
С увеличением перегрузок острота зрения уменьшается, поэтому в отсеках космического корабля необходимо увеличивать уровень освещенности. При продольном ускорении у космонавта возникают зрительные иллюзии. Ему кажется, что предмет, на который он смотрит, смещается в направлении результирующего вектора ускорения и силы тяжести.
При угловых ускорениях возникает кажущееся перемещение объекта зрения в плоскости вращения. Эта так называемая окологиральная иллюзия является следствием воздействия перегрузок на полукружные каналы (органы внутреннего уха).
Чтобы ослабить действие высоких ускорений, космонавта помещают в космическом корабле таким образом, чтобы перегрузки были направлены по горизонтальной оси.
Индикатором невесомости для экипажа «Союз МС-20» станет Малыш Йода
Вместе с экипажем корабля «Союз МС-20», который должен стартовать к МКС 8 декабря, в космос отправится фигурка Грогу из сериала «Мандалорец», известного как Малыш Йода. Об этом рассказал в своих соцсетях командир экипажа — Герой России космонавт Александр Мисуркин.
По его словам, в этом сказочном герое сила сочетается с мудростью, а сам он держится очень скромно и посвящает себя созиданию добра. Эти качества полностью отвечают жизненным ценностям экипажа.
Надо сказать, что подобная игрушка-талисман есть абсолютно у каждого экипажа: когда преодолевается граница космоса и возникает невесомость, индикатор всплывает. Когда-то экипажи пользовались для этой цели простыми плексигласовыми шариками. И сегодня уже, наверное, никто и не скажет, кто первым придумал подвесить на веревочке в центре космического корабля вместо шарика обычную небольшую детскую игрушку. Но уже много лет космонавты берут именно их и как талисман, и как индикатор. Игрушка начала парить в воздухе — можно расстегнуть ремни.
В разное время летали символы олимпиад и чемпионатов мира: волк Забивака, Белый Мишка — талисман сочинской Олимпиады — и множество других разных игрушек. Так, космонавт Роман Романенко в качестве индикатора невесомости выбрал маленькую игрушку дочки — «Смешарика» в скафандре.
Львенок Цефей командира корабля Максима Сураева даже на борту МКС «пах домом», как писал космонавт в своем орбитальном дневнике. Сотый космонавт России Олег Котов определял наступление состояния невесомости в корабле, глядя на черного котенка ДимЛера, игрушку своих детей Димы и Леры. С Александром Скворцовым в космосе побывал симпатичный утенок, подаренный дочкой Анной…
Александр Мисуркин опубликовал фото Малыша Йоды. Все так, как и должен сделать специальный корреспондент ТАСС. Именно в этом качестве космонавт Мисуркин будет работать на орбите. Напомним: ТАСС и Роскосмос подписали Меморандум о сотрудничестве, который подразумевает создание корпункта агентства на Международной космической станции. И обладателем удостоверения №1 спецкора ТАСС на МКС стал именно Александр. Он будет рассказывать о жизни и работе на станции, его новости можно будет прочитать на информационных ресурсах агентства, а фотографии и видео посмотреть на сайте и официальных страницах в социальных сетях.
Вместе с Александром Мисуркиным летят японский онлайн-предприниматель, миллиардер, коллекционер живописи Юсаку Маэзава и его ассистент Йозо Хирано.
Йозо работает продюсером, на МКС он будет отвечать за освещение полета Маэдзавы.
Этот запуск знаменует собой возвращение к туристическим полетам на МКС, которые были заморожены на десять лет из-за прекращения полетов американских шаттлов. Впервые на одном корабле полетят сразу два участника космического полета — непрофессионала.
В чем идея «Полета в Невесомости на ИЛ-76» Мы часто задаемся вопросом, что же такое невесомость (отсутствие гравитации), почему она есть только в Космосе и как ее испытать в реальной жизни на Земле? В наше время, реальную невесомость испытывают только космонавты находясь в Космосе. Ближайший полет в Невесомости 3 — 4 Марта 2022 г. Полет будет проводится в Звездном городке на аэродроме Чкаловский (30 км. от Москвы), успейте занять свое место в полете и испытайте ту самую невесомость! *Все подробности о полете в невесомости уточняйте по телефону +7 (495) 500-77-82 Запись на участие в полете проводится по эл. Цены на Полет в Невесомости на самолете ИЛ-76МДК!Полет в Невесомости на ИЛ-76 МДК для туристов — является одним из элементов космического туризма! Это одно из самых популярных и крутых Приключений во всем мире! Испытав на себе чувство Невесомости, Вы почувствуете себя свободной птицей парящей в свободном пространстве самолета… Ведь каждый из нас всегда мечтал уметь летать или стать космонавтом! Сейчас, Вы можете воплотить свою мечту в реальность, приняв участие в уникальном космическом Приключении «Полет в Невесомости на самолете ИЛ-76 МДК» в России, которое проводится совместно с Центром подготовки космонавтов на аэродроме Чкаловский рядом с Москвой! Эмоции и впечатления на всю жизнь, мы Вам гарантируем! Цена полета в Невесомости – 280 000 руб (цена за 1 человека при участии в Сборной группе). Для граждан СНГ цены — под запрос  youtube.com/embed/wctyp0dpc_w?rel=0″ frameborder=»0″/> Как происходят режимы невесомости на борту ИЛ-76?Самолет лаборатории ИЛ-76 МДК поднимается на высоту 6000 м. и потом под углом 45 градусов с максимальной скоростью набирает высоту до 9000 м. В это время на борту самолета туристы чувствуют перегрузку в 2G. Во время переваливания самолета через вершину параболы для последующего снижения и возникает режим невесомости длительностью около 25 до 30 секунд. В дальнейшем самолет снижается до высоты 6000 метров и летит некоторое время в горизонтальном полете. Далее все повторяется – самолет набирает высоту до 9000 метров, возникает режим невесомости и последующее снижение! Туристы, находящиеся на борту периодически ощущают перегрузку до 2G. В процессе полета самолета ИЛ-76 МДК может выполняться от 10 до 15 режимов невесомости. Количество участников полета не должно превышать 14 человек! Это позволит сделать Полёт в Невесомости для всех туристов комфортным, безопасным и весёлым! | |
Они живут и работают в состоянии невесомости. Перед длительным пребыванием в космосе, каждый космонавт проходит специальные тренировки, имитирующие невесомость на Земле. Эти тренировки называются «Полет в Невесомости на самолете ИЛ-76 МДК». Осуществляют эти тренировочные Полеты в Невесомость для будущих космонавтов или туристов только очень высокотехнологичные космические тренировочные Центры, такие как Российский Центр Подготовки Космонавтов им. Ю. А. Гагарина.
почте: 
Во время полёта на борту ИЛ-76 МДК так же находятся группа специалистов и инструкторов российского Центра подготовки космонавтов, которые контролируют проведение мероприятия и обеспечивают безопасность туристов во время Полета в Невесомости. Свободное падение: наука о невесомости
Лизы Хепплер
фигурки Йованы Андреевич
Невесомость — это то, о чем многие из нас мечтали с детства. Мы видели кадры, на которых астронавты летают вокруг Международной космической станции, играя в пинг-понг с шариками из воды и в Pac-Man с цепочками M&Ms.
На мгновение, когда мы наблюдаем за этими астронавтами, живущими в совершенно чуждой нам среде, мы можем представить, что плаваем вместе с ними.
К сожалению, волшебство недолговечно. Вес наших задних конечностей, плотно прижатых к нашим сиденьям, возвращает нас на планету Земля, обратно в реальность.
Итак, действительно ли мечта настолько близка к полету в космосе, насколько это возможно? Действительно ли волшебное переживание невесомости ограничено крошечной частью людей, которые называют себя как-то навтами (вы знаете, астронавтами, космонавтами, тайконавтами, космонавтами)? Не так быстро.
Невесомость может быть только для астронавтов, но с помощью частных компаний, таких как SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic, стать астронавтами может быть не так уж и надуманно.Наши мечты о полетах в космосе стали реальностью как никогда раньше.
Чтобы подготовиться к путешествию, мы должны сначала понять, что такое, черт возьми, невесомость.
Что такое вес?
Наш вес на Земле зависит от нашей массы, из которой мы состоим, а также от силы притяжения между нашей массой и массой планеты Земля.
Эта сила притяжения, более известная как гравитация, представляет собой бесконтактную силу, действующую на нас на расстоянии.Как следует из названия, бесконтактная сила — это сила, которая действует между двумя объектами, которые не находятся в физическом контакте друг с другом, а это означает, что нам не нужно касаться Земли, чтобы гравитация действовала на нас. На самом деле мы не чувствуем силу гравитации, если только нет какой-то противодействующей контактной силы, противодействующей ей. Эта противодействующая сила называется нормальной силой, которая, в отличие от гравитации, представляет собой контактную силу, действующую на объекты, физически связанные друг с другом.
Например, когда мы стоим на земле, сила земного притяжения притягивает наше тело к земле.Однако, поскольку наши ступни находятся в физическом контакте с землей, на наши ступни также действует нормальная сила (рис. 1А). Именно благодаря этой контактной (или нормальной) силе на наших ногах мы можем воспринимать силу гравитации как вес.
Если бы земля под нашими ногами исчезла, гравитация тем не менее действовала бы на нас, но мы не смогли бы ее ощутить. Эта неспособность чувствовать гравитацию заставляет нас чувствовать себя невесомыми (по крайней мере, на мгновение; вставка 1).
Так что же это означает для орбитальных астронавтов? В космосе астронавты и их космические корабли по-прежнему имеют массу и по-прежнему находятся под действием земного притяжения.
В этом смысле они по-прежнему имеют вес, даже несмотря на то, что гравитационная сила Земли на орбите меньше, чем на поверхности Земли (вставка 1). Однако они не чувствуют своего веса, потому что их ничто не отталкивает. По сути, из-под них исчезла земля, и астронавты, и космический корабль падают (рис. 1Б).
Подождите, значит, невесомость — это просто свободное падение? да. Свободное падение определяется как «любое движение тела, при котором гравитация является единственной силой, действующей на него». В космическом вакууме, где нет молекул воздуха или опорных поверхностей, на космонавтов действует только сила тяжести. Таким образом, они падают на Землю с ускорением свободного падения.
Напрашивается вопрос: как космические корабли могут оставаться на орбите, а не падать обратно на поверхность Земли? Хотя гравитация притягивает астронавтов к Земле, космический корабль движется так быстро в прямом направлении, что в конечном итоге вращается вокруг Земли по кругу, подобно мячу, качающемуся на конце веревки.
Например, Международная космическая станция движется со скоростью около 17 150 миль в час, и этот поступательный импульс удерживает астронавтов на орбите, несмотря на то, что их притягивает к Земле.
Так как же мы можем на самом деле испытать невесомость? Что ж, самый простой и, возможно, самый дешевый способ испытать невесомость — это воспользоваться параболическим полетом (он же полет на борту «Рвотной кометы»).
Чтобы понять, как полет по параболическим дугам создает ощущение невесомости, нам сначала нужно рассмотреть четыре основные силы, действующие на самолет (рис. 2А).Первая сила — сопротивление, вызванное молекулами воздуха, препятствующими движению самолета вперед. Вторая сила — это тяга, которая представляет собой движущую силу, создаваемую двигателем. Третья сила – вес. Последней силой является подъемная сила, возникающая в основном в результате взаимодействия крыльев самолета с молекулами воздуха и зависящая от плотности воздуха, формы крыльев и ориентации самолета в воздухе.
Сочетание этих четырех сил определяет скорость и направление движения самолета.
Вернемся к концепции параболического полета. Для создания ощущения невесомости пилот устанавливает тягу, равную сопротивлению, и исключает подъемную силу. В этот момент единственной неуравновешенной силой, действующей на самолет, является вес, поэтому самолет и его пассажиры находятся в свободном падении. Это то, что создает опыт невесомости. Однако самолеты могут упасть только до того, как упадут на землю. Итак, перед этим маневром пилот направляет самолет вверх и применяет тягу. Затем самолет находится в свободном падении в течение 20-30 секунд, когда он завершает набор высоты и начинает падать обратно к Земле.Наконец, как только самолет возвращается на ту же высоту, с которой он стартовал, в передней половине дуги, пилот повторно включает подъемную силу, чтобы вернуть самолет на стабильную высоту и подготовиться к следующему набору высоты. Получившаяся параболическая траектория полета дает пилоту достаточно времени и расстояния для безопасного падения (рис.
2В).
В целом полет на параболе очень похож на гипотетическую поездку в лифте.
Представьте, что лифт перемещается с этажа 1 (20 000 футов) на этаж 10 (30 000 футов) и обратно на этаж 1 (20 000 футов) без заметной остановки на 10 этаже. Когда лифт ускоряется до 10 этажа, пассажиры чувствуют себя тяжелее, чем обычно. (самолет поднимается на высоту 30 000 футов).Когда лифт приближается к 10-му этажу и сразу же меняет направление движения на 1-й этаж, пассажиры чувствуют себя невесомыми (маневр свободного падения). Наконец, когда лифт замедляет скорость при возвращении на первый этаж, пассажиры чувствуют себя тяжелее, чем обычно (самолет снижается до 20 000 футов).
Такой полет с корпорацией Zero G начинается от 4950 долларов на человека и включает в себя 15 параболических маневров. Это составляет около 14 долларов за секунду невесомости. Итак, в следующий раз, когда вы почувствуете, как у вас переворачивается живот на рейсе Delta, улыбнитесь и наслаждайтесь поездкой! Вы только что выиграли бесплатную секунду невесомости.
Как заказать полет в космос? Хотя путешествие на Рвотной комете и дает ощущение невесомости, оно не дает вам имени космонавта.
Для этого вам нужно отправиться в космос! К счастью, SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic работают над тем, чтобы сделать это возможным.
Хотя SpaceX обещает стать первой частной компанией, отправляющей людей в космос, в настоящее время ее клиентами являются астронавты НАСА, богатый человек по имени Юсаку Маэдзава и 6-8 творческих друзей Маэдзавы.
К счастью, Blue Origin и Virgin Galactic предоставили свои невесомые впечатления тем, у кого чуть меньше чековых книжек и чуть меньше планов космических путешествий. Хотя New Shepard от Blue Origin и SpaceShipTwo от Virgin Galactic сильно различаются по дизайну транспортных средств, оба обещают частным лицам возможность путешествовать в космос. Платные клиенты покинут атмосферу Земли, увидят кривизну Земли и испытают несколько минут невесомости, прежде чем благополучно вернуться на землю.Хотя информация о ценах и датах запуска еще не опубликована, несколько новостных агентств сообщили, что билеты будут стоить от 200 000 до 300 000 долларов за штуку, а поездки начнутся уже в 2019 году.
Итак, обратный отсчет до того, как стать кем-то-навтом, официально начался!
Лиза Хепплер — кандидат биологических и биомедицинских наук на пятом курсе Гарвардского университета. Она изучает роль факторов транскрипции STAT при раке.
Йована Андреевич учится на третьем курсе прикладной физики в Школе инженерии и прикладных наук Гарвардского университета.
Для получения дополнительной информации:- Чтобы узнать о влиянии невесомости на астронавтов, прочтите эту статью на Space.com.
- Чтобы узнать об экспериментах, проводимых на борту Международной космической станции, в том числе о влиянии длительного пребывания в невесомости на здоровье человека, посетите эту страницу.
- Чтобы узнать, как НАСА изучает влияние невесомости на неживые объекты, посетите этот сайт.
- Чтобы следить за развитием SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic, посетите их веб-сайты и следите за ними в социальных сетях.
Как работает невесомость | HowStuffWorks
Когда вы впервые сталкиваетесь с микрогравитацией, вы испытываете следующие чувства:
- Тошнота
- Дезориентация
- Головная боль
- Потеря аппетита
- Заложенность
Эти ощущения вызваны изменениями в различных системах вашего организма. Давайте подробнее рассмотрим, как реагирует ваше тело.
Космическая болезнь
Тошнота и дезориентация, которые вы чувствуете, подобны ощущению тяжести в желудке, когда ваша машина падает на дороге или вы падаете на американских горках, только вы испытываете это чувство постоянно в течение нескольких дней. Это чувство космической болезни, или космическое укачивание , которое вызвано противоречивой информацией, которую ваш мозг получает от ваших глаз и вестибулярных органов, расположенных во внутреннем ухе.
Ваши глаза могут видеть, где верх и низ внутри шаттла.Однако, поскольку ваша вестибулярная система полагается на нисходящее притяжение, чтобы сказать вам, где вверх, а где вниз и в каком направлении вы движетесь, она не работает в условиях микрогравитации.
Таким образом, ваши глаза могут сообщать мозгу, что вы перевернуты, но ваш мозг не получает никакой интерпретируемой информации от ваших вестибулярных органов. Ваш запутанный мозг вызывает тошноту и дезориентацию, что, в свою очередь, может привести к рвоте и потере аппетита. К счастью, через несколько дней ваш мозг адаптируется к ситуации, полагаясь исключительно на зрительную информацию, и вы начинаете чувствовать себя лучше.НАСА выпустило пластыри с лекарствами, чтобы помочь астронавтам справиться с тошнотой, пока их тела не адаптируются.
Одутловатое лицо и птичьи лапы
В условиях микрогравитации ваше лицо будет переполнено, а носовые пазухи перегружены, что может способствовать головным болям, а также космической укачиванию. То же самое вы чувствуете на Земле, когда наклоняетесь или стоите вниз головой, потому что кровь приливает к голове.
Изменения в вашей крови и телесных жидкостях
На Земле гравитация притягивает вашу кровь, заставляя значительные объемы скапливаться в венах ваших ног.
Как только вы сталкиваетесь с микрогравитацией, кровь перемещается из ваших ног в грудь и голову. Ваше лицо имеет тенденцию становиться опухшим, а носовые пазухи отекают, как показано ниже. Жидкий сдвиг также уменьшает размер ваших ног.
Когда кровь перемещается в грудную клетку, ваше сердце увеличивается в размерах и с каждым ударом перекачивает больше крови. Ваши почки реагируют на этот увеличенный кровоток, производя больше мочи, как если бы вы выпили большой стакан воды. Кроме того, увеличение количества крови и жидкости снижает секрецию антидиуретического гормона (АДГ) гипофизом, что снижает чувство жажды.Поэтому вы не пьете столько воды, сколько могли бы на Земле. В целом, эти два фактора в совокупности помогают избавить вашу грудь и голову от лишней жидкости, и через несколько дней уровень жидкости в вашем организме станет меньше, чем на Земле. Хотя у вас все еще есть слегка опухшая голова и заложенные носовые пазухи, это не так плохо после первых нескольких дней. Когда вы вернетесь на Землю, гравитация притянет эти жидкости обратно к вашим ногам и от головы, из-за чего вы почувствуете слабость, когда встанете.
Но вы также начнете больше пить, и через пару дней уровень жидкости придет в норму.
Космическая анемия
По мере того, как ваши почки выводят лишнюю жидкость, они также снижают секрецию эритропоэтина, гормона, который стимулирует выработку эритроцитов клетками костного мозга. Уменьшение производства эритроцитов соответствует уменьшению объема плазмы, так что гематокрит (процент объема крови, занимаемый эритроцитами) такой же, как на Земле.По возвращении на Землю уровень эритропоэтина у вас увеличится, как и количество эритроцитов.
Слабые мышцы
Когда вы находитесь в условиях микрогравитации, ваше тело принимает позу «зародыша» — вы слегка приседаете, руки и ноги полусогнуты перед собой. В этом положении вы не используете многие мышцы, особенно те, которые помогают вам стоять и сохранять осанку ( антигравитационные мышцы ). По мере того, как ваше пребывание на борту Международной космической станции удлиняется, ваши мышцы меняются.Масса ваших мышц уменьшается, что способствует появлению «птичьей ноги».
Типы мышечных волокон меняются с медленных на быстрые. Ваше тело больше не нуждается в медленно сокращающихся волокнах выносливости, таких как те, которые используются при стоянии. Вместо этого требуется больше быстрых волокон, когда вы быстро отталкиваетесь от поверхности космической станции. Чем дольше вы остаетесь на станции, тем меньше у вас будет мышечной массы. Эта потеря мышечной массы делает вас слабее, что создает проблемы при длительных космических полетах и при возвращении домой в земную гравитацию.
Хрупкие кости
На Земле ваши кости поддерживают вес вашего тела. Размер и масса ваших костей уравновешиваются скоростью, с которой определенные костные клетки ( остеобласты ) откладывают новые минеральные слои, а другие клетки ( остеокласты ) пережевывают эти минеральные слои. В условиях микрогравитации вашим костям не нужно поддерживать ваше тело, поэтому все ваши кости, особенно несущие кости бедер, бедер и нижней части спины, используются гораздо меньше, чем на Земле.
В этих костях скорость, с которой ваши остеобласты откладывают новые костные слои, снижается (никто точно не знает, почему, хотя считается, что каким-то образом связаны изменения силы и стресса), в то время как скорость, с которой остеокласты пережевывают кость, остается прежней. . В результате размер и масса этих костей продолжают уменьшаться, пока вы остаетесь в условиях микрогравитации, со скоростью примерно 1 процент в месяц. Эти изменения в костной массе делают ваши кости слабыми и с большей вероятностью сломаются, когда вы вернетесь к земной гравитации.Неизвестно, какую часть потери костной ткани можно восстановить по возвращении на Землю, хотя, вероятно, это не 100 процентов. Эти изменения в костях могут ограничивать продолжительность космических полетов. В этой области необходимы дополнительные исследования.
В дополнение к слабым костям, концентрация кальция в вашей крови немного увеличивается, когда ваши кости пережевываются остеокластами. Ваши почки должны избавиться от избытка кальция, что делает их восприимчивыми к образованию болезненных камней в почках.
Невесомость на Земле? | АМНХ
Однажды, когда Эйнштейн грезил на работе, он вообразил, что маляр испытает невесомость, если упадет с крыши.
«Если человек свободно падает, он не почувствует собственного веса. Эта простая мысль произвела на меня глубокое впечатление.» — Альберт Эйнштейн
Цель:
Это упражнение является физической демонстрацией идеи Эйнштейна, известной как «принцип эквивалентности». Это означает, что в свободно падающей системе отсчета (падающей чашке или человеке) гравитационные эффекты наблюдаться не будут. Студенты будут смотреть демонстрацию падающей чашки с водой с отверстием в ней.Они увидят, что когда чашка падает, вода из нее перестает вытекать.
Материалы:
- Бассейн
- пластиковый стаканчик с отверстием сбоку у дна
- вода
Как:
- Карандашом или ручкой проделайте отверстие в боковой части пластикового стаканчика примерно на треть от дна.
- Приложите палец к отверстию и наполните чашку водой.
- Удерживая чашку с водой на уровне груди над тазом, уберите палец с отверстия и дайте вытечь примерно трети воды.Укажите учащимся, что гравитация тянет поток воды вниз.
- Попросите учащихся внимательно наблюдать за чашкой и водой для следующего шага. Опустите чашку после того, как стечет треть воды. Когда чашка падает, вода перестает течь из отверстия. Спросите учащихся, почему, по их мнению, это происходит. Объясните, что гравитация притягивает и чашку, и воду, а это значит, что они оба падают вместе с одинаковым ускорением.
Немного глубже:
Один на уровне, это простая демонстрация концепции невесомости в свободно падающей системе отсчета.На другом уровне он иллюстрирует концепцию, лежащую в основе принципа эквивалентности Эйнштейна, который утверждает, что локально гравитация эквивалентна нахождению в ускоренной системе отсчета; или гравитация и ускорение внешней силой производят одинаковый эффект на локальный объект (в данном случае на чашку).
Copyright © 2002 Американский музей естественной истории. Все права защищены.
Невесомость — New World Encyclopedia
Астронавты на Международной космической станции демонстрируют пример невесомости.Майкл Фоул тренируется на переднем плане.Невесомость — это ощущение (людьми и предметами) во время свободного падения отсутствия видимого веса. Это состояние также известно как микрогравитация . Невесомость в обычных космических кораблях связана не с увеличением расстояния от Земли; ускорение свободного падения на высоте 100 км всего на три процента меньше, чем у поверхности земли. Невесомость означает нулевую перегрузку или нулевой кажущийся вес; ускорение происходит только за счет силы тяжести, в отличие от случаев, когда действуют другие силы, в том числе:
- стоя на земле, сидя на стуле на земле и т.д.(гравитации противодействует сила реакции земли)
- полет на самолете (силе тяжести противодействует подъемная сила, обеспечиваемая крыльями) — см. ниже специальные траектории, которые составляют исключение
- вход в атмосферу, приземление на парашюте: атмосферное сопротивление замедляет транспортное средство
- во время орбитального маневра космического корабля: ракета обеспечивает тягу
ниже специальные траектории, которые составляют исключениеОтличие в том, что гравитация действует непосредственно на человека и другие массы, так же как и на транспортное средство, тогда как силы типа атмосферного сопротивления и тяги сначала действуют на транспортное средство, а через транспортное средство — на человека.В первом случае человек и пол автомобиля не прижимаются друг к другу, а во втором — да.
Обзор
То, что люди воспринимают как вес, на самом деле не является силой гравитации, хотя это и есть техническое определение веса. То, что мы ощущаем как вес, на самом деле является нормальной силой реакции земли (или любой другой поверхности, с которой мы соприкасаемся), толкающей вверх против нас, чтобы противодействовать силе гравитации, то есть кажущемуся весу.
Например, деревянный брусок в контейнере при свободном падении испытывает невесомость. Это связано с тем, что контейнер не реагирует на вес деревянного бруска, поскольку он тянется вниз с тем же ускорением. Ускорение контейнера равно ускорению блока, которое равно ускорению силы тяжести. Однако, когда контейнер покоится на земле, сила, действующая на каждую часть блока, неравномерна. Поскольку блок не ускоряется, существует также направленная вверх сила, возникающая из-за того, что блок является твердым.На каждое горизонтальное поперечное сечение блока действует не только сила тяжести, но и вес любой части блока, находящейся над ним. Таким образом, часть ощущения веса фактически испытывает градиент давления (изменение количества на единицу расстояния в заданном направлении) внутри собственного тела.
Существует еще один аспект ощущения веса, который не учитывает градиент давления, примером которого является то, как наши руки тянутся вниз по отношению к телу.Этот эффект возникает из-за того, что что-то висит не поддерживается напрямую за счет давления земли.
На самом деле эффект почти противоположен градиенту давления, это градиент напряжения. Это происходит потому, что каждое поперечное сечение висящего объекта, например веревки, должно выдерживать вес каждой части под ним.
Следовательно, короче говоря, невесомость не имеет ничего общего с тем, находимся ли мы под влиянием гравитационной силы, а имеет отношение к тому, существуют ли градиенты силы поперек нашего тела.При свободном падении человек не испытывает веса, потому что все части человеческого объекта равномерно ускоряются (при условии отсутствия приливных сил).
Микрогравитация
Пламя свечи в орбитальных условиях. Изображение НАСА.Термин «микрогравитация» используется также потому, что невесомость, например, космический корабль или другой контейнер не идеален. Причины на околоземной орбите включают:
- Гравитация уменьшается на одну промилле на каждые три метра увеличения высоты. Объекты, не являющиеся точками, будут чувствовать различное притяжение к своим частям. (На самом деле это приливная сила).
- В космическом корабле на орбите центростремительная сила больше на верхней стороне. (Это также приливная сила).
- Объекты, оставленные в покое, будут «падать» в сторону самой плотной части космического корабля. Когда они в конце концов коснутся космического корабля, они перестанут двигаться и почувствуют вес.
- Несмотря на то, что он очень тонкий, на уровне орбиты есть немного воздуха, что вызывает торможение из-за трения. Это воспринимается как «вес» в направлении движения.
- Предоставленные сами себе, различные части транспортного средства по обе стороны от его орбитальной плоскости находятся в своих собственных орбитальных плоскостях. В системе отсчета транспортного средства это толкает объекты внутрь к плоскости орбиты транспортного средства в целом.
(На самом деле это приливная сила). Символ микрогравитации, мкг , использовался на эмблеме полета космического корабля «Шаттл» STS-107, поскольку этот полет был посвящен исследованию микрогравитации (см.
рисунок в этой статье).
Самолет с пониженной гравитацией
Самолет НАСА KC-135 с пониженной гравитацией
Самолет НАСА KC-135 с пониженной гравитацией базируется в Линдоне Б.Космический центр Джонсона и ласково называли «рвотной кометой». Это самолет, на котором НАСА летает по параболическим дугам длиной шесть миль, сначала набирая высоту, а затем падая таким образом, чтобы траектория полета и скорость соответствовали скорости полета объекта без движения и не испытывающего трения о воздух. Это реализуется за счет движения и рулевого управления таким образом, что компенсируется трение воздуха и ничего больше. В результате люди внутри не отталкиваются к низу или какой-либо другой стороне самолета, т.е.е. они временно невесомы, каждый раз в течение 25 секунд. Обычно один полет длится около двух часов, за которые летают 40 парабол.
План возможностей полетов в условиях пониженной гравитации Университета микрогравитации НАСА позволяет группам студентов колледжей представить предложение об эксперименте в условиях микрогравитации.
В случае выбора команды разрабатывают и реализуют свой эксперимент, а студентов приглашают полетать на McDonnell Douglas C-9 НАСА (недавняя замена KC-135). Самолет летит по схеме, описанной выше, так что у эксперимента есть от 20 до 25 секунд, чтобы выполнить свою функцию в условиях микрогравитации.
Первые полеты ЕКА в невесомости были совершены в 1984 году на самолете NASA KC-135 в Хьюстоне, штат Техас.
Корпорация невесомости
Zero Gravity Corporation управляет модифицированным Боингом 727, который летает по параболическим дугам, подобным тем, которые использует самолет НАСА с пониженной гравитацией. Авиабилеты можно приобрести как в туристических, так и в исследовательских целях.
Европейское космическое агентство A-300 Zero-G
Европейское космическое агентство выполняет параболические полеты на специально модифицированном самолете Airbus A-300 для исследования микрогравитации.ЕКА совершает 90 254 кампании, 90 255 из трех полетов в последовательные дни, каждый полет проходит около 30 парабол, в общей сложности около десяти минут в невесомости за полет.
Кампании ESA в настоящее время выполняются из аэропорта Бордо-Мериньяк во Франции компанией Novespace, а самолет эксплуатируется Centre d’essais en Vol (CEV — Французский центр испытательных полетов). По состоянию на март 2006 г. ЕКА провело 43 кампании. Среди других самолетов, которые он использовал, — российский Ильюшин Ил-76 МДК и французский Caravelle. [1] [2] [3]
Наземные средства пониженной гравитации
Наземные сооружения, создающие условия пониженной гравитации в исследовательских целях, обычно называются падающими трубами или градирнями.
Объекты НАСА
Исследовательский центр НАСА в невесомости, расположенный в Исследовательском центре Гленна в Кливленде, штат Огайо, представляет собой 145-метровую вертикальную шахту, большую часть которой находится под землей, со встроенной вакуумной камерой падения, в которой экспериментальный аппарат может свободно падать в течение продолжительность 5.18 секунд, падение с дистанции 132 метра.
Экспериментальный автомобиль останавливается примерно в 4,5 метрах от гранул пенополистирола и испытывает пиковое замедление 65 g.
Также в NASA Glenn находится 2,2-секундная вышка высотой около 24 метров.
В Центре космических полетов НАСА им. Маршалла находится еще одна установка для сброса труб высотой 105 метров, обеспечивающая свободное падение за 4,6 секунды в почти вакуумных условиях.
Люди не могут использовать эти гравитационные шахты, так как замедление, испытываемое камерой сброса, вероятно, убьет или серьезно ранит любого, кто их использует; 20 g — это максимальное замедление, которое здоровый и крепкий человек может выдержать на мгновение, не получив необратимой травмы.
Другие предприятия по всему миру
Нейтральная плавучесть
Невесомость также можно смоделировать с помощью нейтральной плавучести, при которой люди и оборудование помещаются в водную среду и утяжеляются или удерживаются на плаву до тех пор, пока они не зависнут на месте.
НАСА использует нейтральную плавучесть для подготовки к выходу в открытый космос (внекорабельная деятельность) в своей Лаборатории нейтральной плавучести.
Невесомость в космическом корабле
Астронавт Марша Айвинс демонстрирует эффект невесомости на длинных волосах во время STS-98.Длительные периоды невесомости случаются на космическом корабле за пределами атмосферы планеты, при условии, что не применяется двигательная установка и корабль не вращается.Это имеет место при движении по орбите вокруг Земли (за исключением случаев, когда ракеты запускаются для орбитальных маневров), но не при входе в атмосферу. Невесомость не возникает в ракетном корабле, который ускоряется, запуская свои ракеты. Даже если ракета ускоряется равномерно, выходящий газ прикладывает силу к задней части ракеты, и эта сила передается по всему кораблю через давление или растяжение, исключая невесомость.
Невесомость на космическом корабле или космической станции достигается за счет свободного падения.
Корабль и все, что в нем находится, на самом деле падает к поверхности Земли, но скорость движения по орбите настолько велика, обычно пять миль в секунду, что Земля отклоняется от вас, прежде чем вы успеваете войти в атмосферу. Однако его гравитация продолжает притягивать вас, и в результате вы оказываетесь в постоянном свободном падении.
Невесомость в центре планеты
В центре планеты человек чувствовал бы себя невесомым, потому что притяжение окружающей массы планеты уравновешивалось бы.В более общем смысле гравитационная сила равна нулю 90 254 везде 90 255 внутри полой сферически-симметричной планеты по теореме об оболочечной системе.
Влияние на здоровье
После создания орбитальных станций, которые могут быть заселены людьми в течение длительного времени, было продемонстрировано, что воздействие невесомости оказывает вредное воздействие на здоровье. Люди хорошо приспособлены к физическим условиям, преобладающим на поверхности Земли. В невесомости некоторые физиологические системы начинают изменяться, и могут возникнуть временные и долгосрочные проблемы со здоровьем.
Наиболее распространенное начальное состояние, с которым люди сталкиваются после первых нескольких часов пребывания в невесомости, широко известно как космическая болезнь. Симптомы включают общую тошноту, тошноту, головокружение, головные боли, вялость, рвоту и общее недомогание. О первом случае сообщил космонавт Герман Титов в 1961 году. С тех пор примерно 45 процентов всех людей, испытавших свободное плавание в условиях невесомости, также страдали от этого состояния. Продолжительность космической болезни различна, но ни в одном случае она не длилась более 72 часов.К тому времени космонавты уже привыкли к новым условиям.
Наиболее значительными побочными эффектами длительного пребывания в невесомости являются атрофия мышц и ухудшение состояния скелета; эти эффекты могут быть сведены к минимуму с помощью режима упражнений. Другие важные эффекты включают перераспределение жидкости, замедление сердечно-сосудистой системы, снижение выработки эритроцитов, нарушение баланса и ослабление иммунной системы.
Меньшие симптомы включают потерю массы тела, заложенность носа, нарушение сна, избыточный метеоризм и отечность лица.Эти эффекты обратимы по возвращении на Землю.
Многие состояния, вызванные воздействием невесомости, аналогичны состояниям, возникающим в результате старения. Ученые считают, что исследования пагубных последствий невесомости могут иметь медицинские преимущества, такие как возможное лечение остеопороза и улучшение медицинского обслуживания прикованных к постели и пожилых людей.
Примечания
- ↑ Европейское космическое агентство. А300 Невесомость. Веб-сайт ЕКА, посвященный пилотируемым космическим полетам, .Проверено 16 февраля 2008 г.
- ↑ Европейское космическое агентство. Следующая кампания. Веб-сайт ЕКА, посвященный пилотируемым космическим полетам, . Проверено 16 февраля 2008 г.
- ↑ Европейское космическое агентство. Организация кампании. Веб-сайт ЕКА, посвященный пилотируемым космическим полетам, . Проверено 16 февраля 2008 г.
Проверено 16 февраля 2008 г.Ссылки
Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов
Внешние ссылки
Все ссылки получены 11 июня 2020 г.
- Университет микрогравитации НАСА Студенческая программа НАСА, которая позволяет группам студентов колледжей планировать эксперимент в условиях микрогравитации и летать на борту C-9 НАСА. Самолет, заменяющий KC-135.
Кредиты
New World Encyclopedia авторов и редакторов переписали и дополнили статью Wikipedia в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно быть выполнено в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа.
Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:
История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :
Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.
Невесомость — обзор | ScienceDirect Topics
IX Моделирование невесомости
Хотя настоящая статья посвящена влиянию невесомости на различные физиологические факторы, на самом деле существует более широкий набор стрессов, влияющих на физиологию человека в пилотируемых космических полетах.Этот более широкий набор факторов включает не только микрогравитацию, но и ионизирующее излучение, отсутствие магнитного поля, температуру и влажность, ускорение, нарушение суточного ритма и состав атмосферы. За исключением эффекта невесомости, эти факторы обычно можно изучать по отдельности в наземных экспериментах.
Однако мало что известно о синергетических эффектах этих сред в сочетании с состоянием невесомости. Основным исключением является исследование людей после длительного периода имитации невесомости (постельный режим в течение 10–15 дней) с последующим моделированием ускорения входа в атмосферу (путем центрифугирования людей при силе до 3 g ).
Люди могут находиться в условиях настоящей невесомости на земле только в течение 30–40 сек во время полетов на параболических самолетах; это слишком короткое время, чтобы воспроизвести сложные физиологические изменения, наблюдаемые в космическом полете. Таким образом, для имитации этого состояния у людей использовались три метода: постельный режим с наклоном головы вниз или без него для имитации смещения жидкости в направлении головы, которое испытывают члены экипажа в космосе; подставка для стула; и погружение в воду. Модели на животных также использовались для имитации микрогравитации и включали ограничение, гипокинезию в подвешенном состоянии с наклоном головы вниз или обезвоживание для имитации изменений баланса жидкости, аналогичных тем, которые наблюдаются в космическом полете.
Суспензии живых клеток изучались in vitro (вне тела) в клиностате, который непрерывно вращает клетки во всех направлениях, так что они не могут ориентироваться относительно земного притяжения.
Во всех этих ситуациях невесомость не моделируется; моделируются только определенные аспекты космического полета, такие как разгрузка конечностей и перемещение жидкости вперед. Эти симуляции выполняются на Земле при наличии гравитации. Изменяется только фактор g , но не интенсивность.Эти методы моделирования могут до некоторой степени дублировать значительные факторы, связанные с невесомостью, которые встречаются в условиях 0 g ; а именно, уменьшенный перепад давления, вызванный гравитацией, кинематические напряжения в условиях движения и гидростатические силы тела, вызванные атмосферой.
В условиях искусственной невесомости происходят физиологические изменения, аналогичные наблюдаемым в космосе: изменения тонуса мышечной и сердечно-сосудистой систем, потеря кальция в костях и снижение ортостатической толерантности (способность стоять прямо, не испытывая изменений сердечно-сосудистой функции) .
Количественная степень таких изменений не эквивалентна таковой в условиях космического полета. Это особенно верно в отношении потери кальция в костной ткани, которая особенно серьезна в условиях космического полета 0 g . Кроме того, восстановление из этих условий более продолжительное после воздействия истинной 0 г , чем после воздействия моделируемой невесомости. Однако использование смоделированных наземных условий «0 г » очень важно в двух отношениях: во-первых, оно определяет факторы, связанные с тонусом системы организма, потерей кальция и эффектами диуреза; и, во-вторых, это важно для выявления потенциальных физиологических изменений, которые также могут присутствовать в космических условиях 0 g .
Методы и эксперименты, позволяющие справиться с этими физиологическими изменениями, можно затем протестировать с помощью этих симуляций. Например, у крыс, помещенных в модели с подвешиванием задних конечностей или всего тела на 1 неделю, обычно наблюдается атрофия мышц, аналогичная той, что наблюдается в космическом полете.
Однако, когда крысам дают ежедневную краткосрочную программу тренировок с высокой нагрузкой, мышечная атрофия уменьшается. Если, помимо снятия веса с конечностей и перемещения жидкости, отсутствие гравитации действительно играет важную роль в возникновении других физиологических изменений, связанных с космическим полетом, то модельные исследования на Земле, вероятно, не выявили бы этих изменений.
Возможно, по этой причине некоторые критические физиологические аспекты 0 g космического полета, такие как укачивание в космосе, на сегодняшний день даже качественно не коррелируют с земными симуляциями. Хотя у животных, содержащихся в клетках, действительно наблюдается деминерализация костей и общая потеря мышечной массы, эта картина отличается от таковой у животных, летающих в космос, у которых только определенные мышцы демонстрируют потерю массы. Кроме того, сдвиг жидкости в направлении головы, наблюдаемый у животных, летающих в космосе, не наблюдается у животных, удерживаемых от движения.
Невесомость — обзор | ScienceDirect Topics
ВВЕДЕНИЕ
Метаболизм кальция изменяется в невесомости. У людей происходит потеря костной массы и увеличивается выделение кальция с мочой (1), а у молодых крыс наблюдается значительное снижение скорости образования большеберцовой кости (2,3). Эти изменения, которые происходят во время космического полета, аналогичны изменениям, наблюдаемым у обездвиженных людей (4,5) и обезьян (6), но основные причины этих изменений неизвестны. Первичным дефектом в развитии иммобилизационного остеопороза у взрослых является необъяснимое усиление резорбции кости в сочетании с дефектом минерализации, что приводит к быстрой потере костной ткани.Последовательность метаболических изменений, которая происходит после этого постулируемого увеличения резорбции кости, включает небольшое увеличение сывороточного кальция и фосфора. Гомеостатический ответ на это изменение уровня кальция в сыворотке включает изменения в циркулирующих уровнях паратиреоидного гормона и активных метаболитов витамина D.
Обмен кальция и выход кальция с мочой увеличиваются. Эта повышенная экскреция кальция в сочетании со снижением абсорбции кальция в кишечнике приводит к сильному отрицательному балансу кальция.У парализованных пациентов и субъектов, находящихся в постельном режиме, этот процесс, по-видимому, проходит сам по себе. После первоначальной быстрой потери костной массы обмен кальция и диурез снижаются до значений ниже нормы. Эта хроническая фаза иммобилизационного остеопороза, по-видимому, представляет собой состояние разреженной кости с низкой скоростью обновления. Ремобилизация у взрослых, по-видимому, не полностью исправляет дефект костной массы, поэтому потеря костной массы у взрослых из-за иммобилизации или невесомости может быть необратимой.
Характеристики иммобилизационного остеопороза сильно различаются у молодых, растущих пациентов или животных.Костный обмен в ювенильном скелете качественно отличается от такового во взрослом скелете. Взрослая кость характеризуется, прежде всего, ремоделирующей активностью, при которой существующая кость резорбируется остеокластами, а затем замещается остеобластами без каких-либо изменений костной массы или пространственной ориентации кости.
Напротив, ювенильные костные изменения состоят из двух процессов: 1) роста и моделирования и 2) ремоделирования. Компонент роста и моделирования включает периостальную аппозицию, эндостальную резорбцию и аппозицию, а также рост в эпифизарно-метафизарных областях костей и доминирует в обновлении кости до тех пор, пока скелет не созреет.В течение этого периода роста образование кости значительно превышает резорбцию кости, так что чистый баланс кальция в организме положительный. Мало данных о количественных величинах костеобразования и резорбции у молоди и еще меньше о влиянии на эти параметры иммобилизации или невесомости. Эксперименты во время предыдущих полетов «Космос» показали, что костеобразование в большеберцовой кости подавлено у молодых растущих крыс (2), но не было получено прямой информации о резорбции кости или любых других параметрах метаболизма кальция, таких как экскреция, абсорбция или чистый кальций. остаток средств.Основой настоящего исследования было определение реакции гомеостаза кальция и кости на невесомость.
Природный кальций представляет собой смесь стабильных изотопов 40,42,43,44,46, 48 Ca в различных процентных соотношениях, причем 40 Ca составляет наибольшую фракцию (96,94%). Другие стабильные изотопы кальция присутствуют в относительно небольших количествах, например, 46 Ca в количестве 0,0033% и 48 Ca в количестве 0,185%. Следовательно, природный кальций можно рассматривать как объемный изотоп ( 40 ca), помеченный небольшими количествами индикаторов стабильных изотопов ( 46 ca, 48 ca).Таким образом, можно также считать, что весь скелетный кальций человека или любого другого животного помечен этими индикаторами стабильных изотопов, и разрушение кости или резорбцию можно измерить напрямую, если измерить скорость высвобождения одного из этих индикаторов из кости. в пул сыворотки/внеклеточной жидкости. Единственными постоянными источниками поступления кальция в сывороточный пул являются кости и диета (рис.
1). В нормальных условиях и костный, и диетический кальций состоят из природного кальция, поэтому оба они метятся стабильными изотопными индикаторами, такими как 48 Ca.Однако если исключить 48 Ca из рациона, то он будет отличаться от костного кальция отсутствием индикатора. Это достигается путем замены природного пищевого кальция изотопно-разделенным ~100% 40 Ca. Поскольку кальций выводится из сыворотки, он замещается кальцием, поступающим как из костей, так и из пищи, но единственным источником 48 Ca являются кости. Следовательно, количество 90 276 48 90 277 Ca в сыворотке или мышцах упадет до значения, которое представляет долю кальциевого обмена, происходящего непосредственно из кости (рис.2).
Рисунок 1. Схематическое изображение движения кальция в организме. Кальций поступает в пул сыворотки из костей и кишечника и выходит с мочой, фекалиями и костеобразованием.
Рисунок 2. Исчезновение 48 Ca из сыворотки в зависимости от времени после исключения из рациона.
Асимптотическое значение представляет долю обменного кальция, поступающего из кости.
Основными измерениями, сделанными в этих исследованиях индикаторов, было отношение 48 Ca к общему кальцию в мышцах (или сыворотке) и выделениях.Были использованы кинетические методы непрерывного введения индикатора кальция. Резорбцию кости измеряли непосредственно по высвобождению из скелета стабильного изотопа кальция 48 Ca. Также измеряли эндогенную экскрецию кальция. Когда будут предоставлены данные о потреблении кальция, будет рассчитана абсорбция кальция в кишечнике и образование костей всего тела. Экскреция натрия, калия, магния и цинка определялась для сравнения с результатами по кальцию как показатель общего минерального гомеостаза.
Чтобы ощутить невесомость, не нужно лететь в космос
Я делал сальто, размахивал руками, как Супермен, ползал ли Человек-Паук по потолку, и все это в самолете с парой десятков других в составе рейс, организованный Zero Gravity Corp.
(Zero-G), который вылетел из аэропорта Даллес в Северной Вирджинии в начале этого месяца.
В течение многих лет компании удавалось создавать для клиентов впечатления, имитирующие полет в космос в невесомости по параболическим дугам.Самолет летит вверх по крутому подъему, а затем переворачивается, как американские горки, в крутое пике, которое позволяет пассажирам парить около 30 секунд за раз.
История продолжается под рекламой
В выдолбленной кабине Боинга 727, с обивкой вокруг, ваше тело непроизвольно поднимается, и вы плаваете без усилий, как если бы вы были молекулой в состоянии материи, которая внезапно вышла из от твердого до свободно вращающегося газа, звенящего с неистовством.
Подобно астронавтам на борту Международной космической станции, мы с попутчиками делали сальто, ловили ртом плавающие леденцы и гонялись за каплями воды.
Снова и снова мир переворачивался с ног на голову, потолок там, где раньше был пол, и наоборот. Длинные волосы взметнулись на волю, как будто его ударило током.
Это было самое близкое приближение к полету в космос, которое большинство из нас когда-либо сможет получить — и за небольшую часть стоимости, хотя это все еще дорогая увеселительная прогулка. Стоимость полетов в невесомости составляет 7 500 долларов по сравнению с 450 000 долларов, которые Virgin Galactic берет за свои полеты. И хотя Blue Origin еще не назвала цену билета, она продала с аукциона одно место за 28 миллионов долларов.
Продолжение истории под рекламой
Как и в случае с полетами космической компании Blue Origin Безоса или Virgin Galactic Брэнсона, подготовка минимальна, и практически любой может отправиться в полет. (Безос владеет The Washington Post.) Стивен Хокинг, покойный знаменитый физик, у которого была болезнь Лу Герига, совершил полет в невесомости в 2007 году.
А ранее в этом месяце некоммерческая организация AstroAccess зафрахтовала полет в невесомости для множества люди с ограниченными возможностями.
Первое правило, по крайней мере, на которое я обращал больше всего внимания, это как не заболеть.Рвота — это достаточно плохо, но сделать это, когда она может летать вокруг самолета, было немыслимо.
На подъеме мы лежали на спине, позволяя давлению нарастать, когда пилоты подняли самолет вверх, и мы почувствовали почти две G, или в два раза больше силы тяжести на наших телах. В этот момент, как предупредили наши инструкторы, лучше всего выбрать точку на потолке, сфокусироваться на ней и оставаться на месте. Если вы чувствуете себя плохо, «лучше сообщить кому-нибудь заранее», — сказал Эндрю Хамфрис, директор по программным операциям Zero-G.У инструкторов на борту есть имбирная жевательная резинка, мятные леденцы, «целая куча вещей, чтобы вы чувствовали себя немного лучше».
Продолжение истории под рекламой
И «набери немного еды», которая поможет успокоить желудок. На всякий случай они раздают Драмина (которую я взял) и пакеты для рвоты, которые мы покорно спрятали в легко доступный карман наших комбинезонов на всякий случай.
Еще один совет, как вести себя без гравитации: «Не прыгай.На Земле большинство из нас может прыгнуть только на пару футов. Там, наверху, ты прыгаешь и врезаешься в потолок — сильно. — Так что успокойся, — сказал Хамфрис. И особенно успокойтесь поначалу. «Ты не вдруг стала гимнасткой, — сказал он. «Если вы не делали сальто, я не знаю, как долго, не делайте этого сразу. Оставь это на конец».
Наконец, сказали, не купайтесь. Самый близкий опыт пребывания в невесомости — это пребывание в воде, поэтому люди, как правило, пытаются плавать. «Но это вам не поможет, потому что нет ничего, против чего вы могли бы сопротивляться», — сказал Хамфрис.
Без гравитации плавание будет колебаться, а колебание во время плавания опасно. «Теперь вы просто пинающий, качающийся объект, и вы не хотите ни с кем столкнуться», — сказал Хамфрис.
История продолжается под рекламой
Я нервничал, когда мы садились в самолет — в основном из-за того, что меня вырвало, но, возможно, я также получил удар каратэ-пацана по лицу. Но я также был взволнован. Как репортер The Post, я освещаю космос и разговаривал со многими астронавтами, и все они восхищались космосом и полетами в невесомости.
«Гравитация отстой. Это ужасно», — сказал мне однажды бывший астронавт НАСА Сэнди Магнус. Она сказала, что полет в космос изменил ее восприятие гравитации. Без него она чувствовала себя свободной. Но потом она вернулась домой из космоса и осознала гравитацию так, как никогда раньше. Это было похоже на: «Что это за чертовщина?» она сказала. «Я не могу поверить, что мы живем в этом все время.
Я имею в виду, это просто ужасно».
Так как бы это было, если бы эта сила не давила вниз, подумал я. Каково это быть свободным?
История продолжается под рекламой
Поначалу не так уж сильно отличается — но это потому, что пилоты сделали пологую дугу, имитирующую гравитацию Марса или примерно одну треть земной.На следующей параболе пилоты пошли немного круче, на этот раз, чтобы воспроизвести гравитацию на Луне, или примерно одну шестую того, что мы наблюдаем на Земле. Когда самолет пошел вниз, мы подпрыгивали, как Нил Армстронг и Базз Олдрин, и отжимались на одной руке — еще один маленький шаг к настоящей невесомости.
И вот оно. Я лежал на спине, религиозный о том, чтобы оставаться зацикленным на точке на потолке, надеясь, что я не заболею. Я чувствовал, как в моей груди нарастает перегрузка, а затем мы достигли гребня волны, и внезапно мое тело оторвалось от земли.
Непонятно, то ли я оттолкнулся, то ли просто как-то левитировал, но я парил.
Сначала ощущение было дезориентирующим, даже немного пугающим. Подвешенный в воздухе, я сделал именно то, что мне запрещали инструкторы: я поплыл. Мои руки ушли в овердрайв по-собачьи. Мои ноги бешено тряслись. Но это ничего не дало, и хотя я понимал, что это нелепо, мне потребовалось несколько секунд, чтобы взять себя в руки и остановиться. Наконец, я был неподвижен, и мне не за что было держаться или отталкиваться, поэтому я мягко извивался, как перышко или пылинка, пока самолет не вышел из зоны снижения, не выровнялся, и я снова не оказался на полу. глядя в точку на потолке.
История продолжается под рекламой
Каждый раз, когда мы делали параболу, я становился немного лучше, более предприимчивым, мои усилия лишь иногда рушились из-за того, что я сталкивался с другими. Мы были как свободно парящие молекулы, отскакивающие не только от стен и потолка, но и друг от друга.
Да, я ударил ногой по голове. (А может, это был локоть?) У меня тоже однажды ослепило лицо, полное светлых вьющихся волос. И пару раз мне приходилось карабкаться в последнюю секунду, когда гравитация восстанавливала свои силы, чтобы не упасть прямо на кого-то еще.
Для меня полет был веселым и освобождающим. Для Сойера Розенштейна это было, как он мне сказал, «сюрреалистично». 27-летний продюсер новостей летел рейсом, зафрахтованным AstroAccess, в составе которого находились дюжина человек, некоторые из которых, как и он, передвигаются в инвалидной коляске, а другие имеют нарушения зрения или слуха. В преддверии полета, через пару недель после моего, он думал о чудесах плавания и полета, об освобождающих эффектах невесомости.
Но то, что произошло на его первой параболе, было неожиданным.Его голова и туловище взлетели вверх, а ноги действовали как маятник и оставались внизу, то есть он был в вертикальном положении.
«Впервые за 15 лет я понял, что стою, — сказал он. «Это было по меньшей мере сюрреалистично. … Когда это произошло, это застало меня врасплох, и я просто закричал: «Боже мой, я стою».
Как и я, он становился все более авантюрным с каждой параболой. «Потолок и я очень подружились друг с другом», — сказал он мне. «Я часто оказывался там наверху».
Продолжение истории ниже объявления
Никто из нас, как оказалось, не заболел.Меня несколько раз подташнивало, и я покрывался потом, от которого запотевали очки. Розенштейн тоже был немного не в себе, когда переориентировался на гравитацию: «Мое тело сказало: «Вау, ты сел слишком быстро».
Тем не менее, для нас обоих поездка того стоила. Но это заставило нас задуматься о том, каково это на самом деле полететь в космос, и будет ли у нас когда-нибудь такая возможность.