Што такое бязважкасць з пункту гледжання фізіка і касманаўта?

Што такое бязважкасць? Лунаюць кубкі, магчымасць лётаць і хадзіць па столі, з лёгкасцю перамяшчаць нават самыя масіўныя прадметы - такое рамантычнае ўяўленне пра гэта фізічным паняцці. Калі спытаць касманаўта, што такое бязважкасць, ён распавядзе, як складана бывае ў першы тыдзень на борце станцыі і як доўга пасля вяртання даводзіцца аднаўляцца, абвыкаючы да ўмоў зямнога прыцягнення. Фізік ж, хутчэй за ўсё, апусціць падобныя нюансы і з матэматычнай дакладнасцю раскрые паняцце пры дапамозе формул і лічбаў.

вызначэнне

Пачнем наша знаёмства з з'явай з раскрыцця навуковай сутнасці пытання. Бязважкасць фізіка вызначае як такі стан цела, калі яго рух ці ж знешнія сілы, якія ўздзейнічаюць на яго, не прыводзяць да ўзаемнага ціску часціц адзін на аднаго. Апошняе ўзнікае заўсёды на нашай планеце, калі які-небудзь прадмет перамяшчаецца або спачывае: на яго цісне сіла цяжару і процілегла накіраваная рэакцыя паверхні, на якой аб'ект размешчаны.

Выключэнне з гэтага правіла - выпадкі вольнага падзення, то ёсць падзення з хуткасцю, якое надае целе сіла цяжару. У такім працэсе адсутнічае ціск часціц адзін на аднаго, з'яўляецца бязважкасць. Фізіка кажа, што на такім жа прынцыпе заснавана стан, якое ўзнікае ў касмічных караблях і часам у самалётах. Бязважкасць з'яўляецца ў гэтых апаратах, калі яны рухаюцца з сталай хуткасцю ў любым кірунку і пры гэтым знаходзяцца ў стане вольнага падзення. Штучны спадарожнік або касмічны карабель дастаўляецца на арбіту пры дапамозе ракеты-носьбіта. Яна надае ім пэўную хуткасць, якая захоўваецца пасля выключэння апаратам ўласных рухавікоў. Карабель пры гэтым пачынае перамяшчацца толькі пад дзеяннем сілы цяжару і ўзнікае бязважкасць.

нязручнасці

У пачатку касмічнай эры паўстала пытанне аб рэакцыі цела на адсутнасць прыцягнення. Бязважкасць ў космасе была з'явай не да канца зразумелым, хоць і прадказальным. Сёння яе ўплыў на чалавечы арганізм у цэлым вывучана.

Тонка наладжаны механізм цела адчувае ва ўмовах адсутнасці сілы цяжару калясальны стрэс. Касмічная бязважкасць прыводзіць да парушэння гідрастатычнага ціску вадкасці ў арганізме (у першую чаргу крыві), да знікнення звыклай нагрузкі на апорна-рухальны апарат. Некаторы час пасля прыбыцця на карабель або станцыю астранаўты падвяргаюцца так званаму сіндрому адаптацыі да космасу.

Ўплыў на арганізм

Што такое бязважкасць для пачаткоўца? Гэта галавакружэнне, страта арыентацыі. Магчыма ўзнікненне розных ілюзорных адчуванняў. Цела пачынае прыстасоўвацца да новых умоў, але на перабудову трэба час. Як правіла, праца арганізма наладжваецца на працягу дзесяці дзён.

Затым, аднак, змены працягваюць адбывацца. З-за адсутнасці сілы цяжару памяншаецца агульная нагрузка на арганізм. У выніку касманаўты ў бязважкасці губляюць масу, у іх зніжаецца працаздольнасць і, наадварот, павышаецца стамляльнасць. Змяняецца і суадносіны хімічных элементаў у тканінах: косткі губляюць частку неабходных ім мінералаў. Нярэдка пасля вяртання на Зямлю пасля працяглага знаходжання на станцыі касманаўт становіцца вышэй на некалькі сантыметраў. Прычына крыецца ў той жа бязважкасці. Вынікі такога скачка росту бываюць не самыя прыемныя: магчыма з'яўленне боляў, ўшчамленне нерваў.

дома

Наступствы палётаў для астранаўтаў гэтым не абмяжоўваюцца. Пасля вяртання на Зямлю ім даводзіцца на працягу некаторага часу адаптавацца назад да сілы цяжару. Што такое бязважкасць для касманаўта, які завяршыў палёт? Перш за ўсё гэта звычка. Свядомасць яшчэ нейкі перыяд адмаўляецца прыняць факт наяўнасці сілы цяжару. У выніку нярэдкія выпадкі, калі касманаўт замест таго, каб паставіць кубак на стол, проста адпускаў яе і ўсведамляў памылку, толькі пачуўшы звон разбітай аб падлогу посуду.

харчаванне

Адна з няпростых і адначасова цікавых задач для арганізатараў пілатуемых палётаў - забеспячэнне касманаўтаў лёгка засваяльнай арганізмам пад уздзеяннем бязважкасці ежай у зручнай форме. Першыя досведы не выклікалі асаблівага энтузіязму сярод членаў экіпажаў. Паказальны ў гэтым плане выпадак, калі амерыканскі астранаўт Джон Янг насуперак строгім забаронам пранёс на борт сэндвіч, ёсць які, праўда, не сталі, каб не парушаць статут яшчэ больш.

На сённяшні дзень з разнастайнасцю на арбітальных станцыях праблем няма. Пералік страў, даступных для расійскіх касманаўтаў, налічвае 250 пунктаў. Часам грузавы карабель, які стартуе да станцыі, дастаўляе свежае страва, замоўленае кімсьці з каманды.

Аснову рацыёну складаюць сублімаваць прадукты. Усе вадкія стравы, напоі, а таксама пюрэ пакуюцца ў алюмініевыя тубы. Тара і абалонка прадуктаў прадумваецца такім чынам, каб пазбегнуць з'яўлення дробак, парылых у бязважкасці і якія могуць трапіць камусьці ў вока. Напрыклад, печыва робіцца досыць маленькім і пакрытым абалонкай, які растае ў роце.

знаёмая абстаноўка

На станцыях, падобных МКС, усе ўмовы імкнуцца давесці да звыклых зямных. Гэта і нацыянальныя стравы ў меню, і неабходнае як для функцыянавання арганізма, так і для нармальнай працы апаратуры рух паветра, і нават абазначэнне падлогі і столі. Апошняе мае, хутчэй, псіхалагічную значнасць. Касманаўту ў бязважкасці ўсё роўна, у якім становішчы працаваць, аднак вылучэнне ўмоўнага падлогі і столі зніжае рызыку страты арыентацыі і спрыяе хутчэйшай адаптацыі.

Бязважкасць - адна з тых прычын, чаму ў касманаўты бяруць далёка не ўсіх. Адаптацыя па прыбыцці на станцыю і пасля вяртання на Зямлю параўнальная з акліматызацыяй, узмоцненай ў некалькі разоў. Чалавек са слабым здароўем такой нагрузкі можа не вытрымаць.