Какво е безтегловност от гледна точка на физик и астронавт?

Какво е безтегловност? Издигащите се чаши, способността за летене и ходене по тавана, лесно се движат дори и на най-масивните предмети - това е романтичната идея на тази физическа концепция. Ако попитате астронавта какво е безтегловност, той ще ви каже колко е трудно през първата седмица на борда на станцията и колко дълго след завръщането трябва да бъде възстановена, свикнала с условията на гравитация. Физикът най-вероятно ще пропусне такива нюанси и с математическа точност ще отвори концепцията с помощта на формули и фигури.

дефиниция

Нека да започнем да познаваме феномена от откриването на научната същност на материята. Безтегловността на физик определя колко е състояние на тялото, когато неговото движение или външни сили, действащи върху него, не водят до взаимно налягане на частиците един върху друг. Последното винаги възниква на нашата планета, когато даден обект се движи или почива: гравитацията и противоположно насочената реакция на повърхността, върху която се намира обектът, се притиска върху него.

Изключението от това правило са случаите свободно падане, т.е. падането със скоростта, която тялото дава гравитация. При такъв процес няма натиск на частици един върху друг, има нулева гравитация. Физиката казва, че същият принцип се основава на състоянието, което възниква в космически кораби, а понякога и в самолети. Безтегловността се появява в тези превозни средства, когато те се движат с постоянна скорост във всяка посока и са в състояние на свободно падане. Един изкуствен сателит или космически кораб се доставя на орбита с помощта на ракета. Тя им дава определена скорост, която се поддържа след изключване на двигателя на собствените си двигатели. Корабът започва да се движи само под влиянието на гравитацията и има безтегловност.

неудобство

В началото на космическата епоха възниква въпросът за реакцията на тялото към липсата на привличане. Безтегловността в космоса е явление, което не е напълно разбираемо, макар и предвидимо. Днес е проучено въздействието му върху човешкото тяло като цяло.

Фино настроеният механизъм на тялото преминава огромен стрес в отсъствието на гравитация. Космичното безтегловност води до смущения хидростатично налягане течност в организма (предимно кръв), до изчезването на обичайното натоварване върху мускулно-скелетната система. След известно време след пристигането си на кораба или станцията астронавтите са подложени на така наречения синдром на адаптация към космоса.

Влияние върху тялото

Какво е безтегловност за начинаещ? Това е замаяност, загуба на ориентация. Възможно е да има различни илюзорни чувства. Тялото започва да се адаптира към новите условия, но времето е необходимо за перестройката. Като правило тялото работи десет дни.

След това обаче промените продължават да се появяват. Поради липсата на тежест, общото натоварване на тялото намалява. В резултат на това космонавтите губят тегло в безтегловност, тяхното изпълнение намалява и напротив, умората се увеличава. Съотношението на химичните елементи в тъканите също се променя: костите губят някои от необходимите минерали. Често, след като се е върнал на Земята след дълъг престой в гарата, астронавтът става с няколко сантиметра по-висок. Причината е в същата безтегловност. Резултатите от такъв скок в растежа не са най-приятните: може да има болка, нарушение на нервите.

къща

Последиците от полетите за астронавти не се ограничават до това. След като се завръщат на Земята, те трябва да се приспособят за известно време към силата на гравитацията. Какво е безтегловност за астронавт, който е завършил полета? На първо място, това е навик. Съзнанието от известно време отказва да приеме факта на гравитацията. В резултат на това не е необичайно за един астронавт, вместо да постави чаша на маса, просто да го пусне и да осъзнае грешката, само когато чу шума на счупената чаша на пода.

Захранване

Една от трудните и същевременно интересни задачи на организаторите на полетите с пилотиран персонал е да осигурят астронавти лесно смилаема храна под влияние на безтегловност в удобна форма. Първите експерименти не предизвикаха много ентусиазъм сред членовете на екипажа. Показателно е в случая, когато американският астронавт Джон Йънг, противно на стриктните забрани, носеше сандвич на борда, който обаче не стана така, че да не нарушава дори повече хартата.

Към днешна дата, с разнообразие от орбитални станции няма проблеми. Списъкът с ястия на руски космонавти е 250 точки. Понякога товарен кораб, започващ от станция, доставя прясно ястие, поръчано от някой от екипа.

Основата на диетата е лиофилизирани продукти. Всички течни съдове, напитки, както и картофено пюре са опаковани в алуминиеви тръби. Продуктите от тара и черупки се мислят по такъв начин, че да се избегне появата на трохи, да се издига в безтегловност и да се влезе в окото на някого. Например, бисквитка се прави достатъчно малка и покрита с черупка, която се топи в устата.

Познати настройки

На станции като ISS всички условия се опитват да доведат до обичайните наземни. Това са националните ястия в менюто, а движението на въздуха и дори обозначаването на пода и тавана са необходими както за функционирането на организма, така и за нормалното функциониране на оборудването. Последното има по-скоро психологическо значение. Космонавтът с нулева гравитация не се интересува от каква позиция да работи, но разпределението на условния под и тавана намалява риска от загуба на ориентация и улеснява по-бързото адаптиране.

Безтегловността е една от причините, поради които космонавтите не са взети от всички. Адаптацията при пристигането на гарата и след завръщането й на Земята е сравнима с аклиматизацията, подсилена няколко пъти. Лице с лошо здраве на такъв товар може да не оцелее.