Как работает невесомость?

Как работает невесомость?

Невесомость выглядит таинственно и даже забавно, но многие из нас наверняка были бы не прочь почувствовать ее на себе. Это было бы действительно интересно. Но человеческое тело переносит гравитацию не очень хорошо. Голова гудит будто после шумного и долгого праздника, а ножные мышцы сокращаются, причиняя болезненные ощущения. В долгосрочной перспективе становятся хрупкими кости... Ниже мы мысленно отправимся на борт МКС и подробно расскажем, что такое невесомость и как она работает.

Знакомьтесь — микрогравитация

Представьте, будто вы — астронавт, который с секунды на секунду отправится в космос. На вас скафандр, вы лежите в летной кабине космического аппарата на спине в специальном приспособлении и ждете, когда центр управления отдаст финальную команду.

Обычно, когда человек стоит в положении прямо, кровь под действием силы тяжести тянется вниз, поэтому в наших ногах собираются целые бассейны крови. Когда же мы лежим на спине, кровь распределяется по телу и, в том числе, накапливается в голове. Поэтому уже сейчас вы чувствуете в голове тяжесть, будто только что проснулись после слишком долгого сна.

Ракетные двигатели зажигаются, ракета начинает подниматься и вы чувствуете ускорение. Уже через пару секунд увеличившаяся в три раза сила тяжести сильно вдавливает вас в кресло. Дышать становится труднее. Но уже через восемь с небольшим секунд, когда вы окажетесь в космосе, вы будете испытывать совершенно иное ощущение — невесомость.

Невесомость правильно называть микрогравитацией. На самом деле вы не невесомы, ведь вас вместе с летательным аппаратом удерживает на орбите гравитация Земли. Это состояние свободного падения. Вы будто падаете с самолета, но это падение бесконечно.

Пример: когда мы измеряем свой вес, стоя на весах, весы показывают наш вес, потому что под действием гравитации оказываемся и мы, и весы. Так как измерительный прибор находится на земной поверхности, он отталкивается вверх с равнозначной силой, которая и является нашим весом. Но если мы, стоя на весах, прыгнем со скалы, мы не будем давить на весы, и весы не будут отвечать нам той же силой, поэтому наш вес будет равен нулю. Все потому, что мы будем притягиваться гравитацией вместе с весами. Аналогично дело обстоит и на борту МКС.

1

Поскольку Международная космическая станция и все объекты внутри нее падают с одинаковой скоростью, каждый объект, который не закреплен, плавает. Длинные волосы будут развиваться вокруг лица. Пролитая вода соберется в сферическую каплю. А когда вы сядете в кресло, вы не будете чувствовать, что сидите, ведь тело не будет оказывать давление на кресло. Кроме того, находясь в космосе, вам придется постоянно за что-то держаться, чтобы не уплыть, но в то же время вы и не сможете сдвинуться с места, если не ухватитесь что-либо — ведь нужно что-то, чтобы оттолкнуться. Поэтому в любом космическом аппарате размещается уйма поручней, как для рук, так и для ног.

Микрогравитация на вкус

Едва прибыв на борт МКС, вы почувствуете тошноту и головную боль, на время потеряете аппетит и ориентацию в пространстве. Кроме того, в вашем организме замедлится обмен веществ, что, в том числе, проявится в виде запора.

Чем дольше человек находится под действием микрогравитации, тем больше слабеют мышцы и кости. Но это еще не все «сюрпризы», которые поджидают в космосе ваш организм.

2

Космическая болезнь

Чувство тошноты и дезориентация, которые будут сопровождать вас первое время на МКС, похоже на ощущение, когда вы несясь на автомобиле по ровной и прямой дороге резко спускаетесь вниз и вновь поднимаетесь на прямую дорогу. На борту МКС это ощущение длится несколько дней. Это — космическая болезнь. В этот период ваша моторика слаба, а мозг получает противоречивую информацию. Ваши глаза видят направление нужного движения, но вестибулярный механизм, который для определения направления привык полагаться на силу тяжести, не работает в условиях микрогравитации. Глаза отправляют в мозг сигналы о том, в каком направлении вы двигаетесь в данный момент, но мозг не понимает их. Как следствие, появляются дезориентация и тошнота. Адаптация мозга длится несколько дней, после чего он начинает реагировать только на визуальную информацию.

Опухшее лицо и маленькие ноги

На Земле гравитация тянет нашу кровь вниз, к ступням ног. В условиях микрогравитации кровь не скапливается в ногах, а поднимается ближе к голове. В результате лицо опухает, становится одутловатым, тогда как ноги, напротив, уменьшаются в размерах.

Вместе с тем, увеличивается в размерах сердце, качая с каждым ударом все больше крови. На усиленный кровоток почки реагируют увеличенным производством мочи. Но пить при этом вы будете хотеть меньше, потому что увеличение кровотока, кроме прочего, приводит к сокращению выделения мозгом антидиуретического гормона, что снижает жажду. Эти два изменения в организме помогают вывести лишнюю жидкость из головы и груди за несколько дней и оптимизируют поток жидкости тела с учетом космических условий. По возвращению на Землю все придет в норму.

Остеопсатироз

Наши кости — каркас для всего организма, который на Земле поддерживает наш вес. Масса и размер костей сбалансированы по-своему для каждого человека. В условиях отсутствия привычной гравитации костям не нужно выполнять свою работу. Они используются меньше обычного, а потому, за ненадобностью, постепенно деградируют, слабея и уменьшаясь примерно на 1% ежемесячно. Именно эта проблема является причиной ограничения пребывания человека в космосе шестью месяцами.

Кроме того, ослабление костей приводит к концентрации кальция в крови, а это уже влечет за собой болезнь бочек. В почках, например, могут образоваться камни.

Чтобы свести потерю костной массы к минимуму, космонавту необходимы постоянные тренировки, имитирующие нагрузки на кости. Такие тренировки космонавты проводят по два часа каждый день в специальных тренажерах с ремешками.

1

Можно ли воспроизвести микрогравитацию на Земле?

Имитация микрогравитации на Земле — необходимость, помогающая «примерить» на себя условия космоса потенциальным космонавтам. Существуют несколько способов моделирования микрогравитации.

— Наклон головы. Самый простой способ. Человек ложится в горизонтальное положение и наклоняет голову на 5 градусов вниз. Такой наклон имитирует смещение жидкостей организма, происходящее в условиях гравитации. Это же упражнение как бы отключает несущие мышцы и кости.

— Погружение в бассейн на длительное время. Плавучесть воды обеспечиваете перераспределение жидкостей, как и предыдущее упражнение, плюс облегчает мышцы и несущие кости.

— Полет на самолете, летящем по параболлической траектории поочередно вверх и вниз. Этот способ позволяет создать полуминутные периоды микрогравитации на каждом пике, но используется он только NASA для подготовки будущих астронавтов.

На этом все. Вы еще хотите отправиться в космос?

Добавлено в: Космос

Обратите внимание!

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • Оставить комментарий
Подробнее:
Психиатр или психолог
Психиатр или психолог

В жизни любого человека бывают такие ситуации, когда ему или его близким необходима психологическая помощь. Однако, как только появляется такая...

Закрыть