tüm hobilerin. Birisi şarap mantarları toplar, biri ve birisi vücudunun yeteneklerine meydan okumayı tercih eder. Her yıl 500 kişi Everest'i fethetmeye çalışırken, her onda bir dağcı zirvede ölüyor - ve onlar da bu istatistiklerin gayet iyi farkındalar. Oksijen eksikliği, çığ, kaldırma zorluğu ve ekipman arızası nedeniyle. Her onda bir! Hayatta kalma ve inişten sonra eve dönme şansı neredeyse Rus ruleti oynamakla aynı. Ancak insanlar, nefes kesen manzaralar ve imkansızı gerçekleştirmenin tatmini için kaderi cezbetmekte ısrar ediyorlar. Tüplü dalgıçlar, kan dolaşımında çözünmüş gaz kabarcıkları yükseldiğinde ve kan akışını engellediğinde, dekompresyon hastalığından ölme riski yüksektir. Ancak bu, binlerce dalgıcı durdurmuyor.

Peki ya aylarca istasyonlarda yaşayan, her gün araştırma yapan ve donma riskini göze alan kutup kaşifleri?

Evet, her birimiz sürekli olarak vücudunun yeteneklerini test ediyoruz (bunun için Everest'e tırmanmak gerekli değil). Bir sonraki sunumu son teslim tarihine kadar bitirmek için geceleri uyumuyoruz, partilerde tonlarca alkol içiyoruz, kışın ince parklara gidiyoruz ve yazın moda olmadığı için panama şapka takmayı reddediyoruz ve takmayız. Artık 1990'larda yaşamıyoruz. Bu olasılıkların bir sınırı var mı? Bu neye bağlıdır? İnsan vücudu neler yapabilir?

Profesör Francis Ashcroft, vücudumuzun soğuk, sıcak ve uzaydaki yeteneklerine ayrıntılı bir bakış attığı, Olasılığın Sınırı: Hayatta Kalma Bilimi adlı kitabında bu soruları yanıtlıyor ve vücudumuzun her türlü aşırı duruma nasıl tepki verdiğinden bahsediyor. ve hala imkansıza meydan okumaya karar verenlere ilginç tavsiyeler veriyor.

Ashcroft, Oxford Üniversitesi İnsan Genetiği Merkezi'nin başkanıdır ve bilim tutkusu olan bir genetikçidir. AT boş zaman Kilimanjaro'ya tırmanıyor, tüplü dalış yapıyor ve kurgu dışı kitaplar yazıyor.

FURFUR, yeteneklerinin en havalı testi olan astronotlar hakkında bir alıntı yayınlıyor. Gemi kalktığında vücuda ne olur, astronotlar nasıl uyumayı başarır ve sıfır yerçekiminde onlar için ne kadar kötüdür? Bölümü okuduktan sonra, Sandra Bullock'un Yerçekimi filmindeki karakterinin bir yangın söndürücü üzerinde zaman ve uzayda uçarken neler hissettiğini ve uzay hastalığına yakalandığı için ne kadar şanslı olduğunu kolayca hayal edebilirsiniz.

21 Temmuz 1969 sabahının erken saatleri, sonsuza dek hafızama kazındı. Dünyanın dört bir yanından milyonlarca başka insanla birlikte ben de dalgalanmalar ve "kar" ile kaplı küçük, titreyen siyah beyaz bir TV ekranına yapışıp kalmıştım. Tıslama ve çıtırtıların ardındaki kelimeler neredeyse ayırt edilemezdi, ancak seslerdeki heyecan ve gerginlik açıktı. Karanlık, ısıtılmamış bir odada titreyerek, uykulu gözlerimi zar zor açabildim, ellerimde tuttuğum kakao fincanını unutarak, bilimin, teknolojinin zaferi ve bilinmeyeni fethetme arzusuyla şaşkına dönerek binlerce mil taşındım. 17 yaşındaydım ve Neil Armstrong, Dünya'daki ilk insan olarak aya ayak basmıştı.

Dış havasız uzaya girdikten sonra, bir kişi anında ve acı verici bir şekilde ölecektir. Akciğerlerden hava dışarı fırlayacak, kanda ve vücut sıvılarında çözünen gazlar buhara dönüşerek hücreleri yok edecek ve kılcal damarları kabarcıklarla tıkayacak, oksijen beyne akmayı durduracak, iç organlarda sıkışan hava genişleyerek iç organları yırtacak. ve kulak zarları ve kozmik soğuk bedeni buza çevirecek. 15 saniye içinde bilinç kaybı meydana gelir.

İnsan, uzayda ancak doğal yaşam alanını yanına alarak, hatta yörünge istasyonunun duvarlarının dışında bile hayatta kalabilir. uzay yolculuğu vücut testleri olmadan yapmaz. Birincisi, Dünya'nın yerçekiminin üstesinden gelmek için gereken ivmenin neden olduğu g kuvvetleridir. İkincisi, aşırı yükün, ağırlıksızlığın tam tersidir. Hareket hastalığına, vücut sıvılarının yeniden dağılımına, kırmızı kan hücrelerinin sayısında azalmaya ve kemik ve kas kütlesi kaybına neden olabilir. İnsanlığın uzun süredir devam eden güneş sisteminin dışına çıkma hayalini gerçekleştirmek istiyorsak, bu zorluklarla başa çıkmanın bir yolunu bulmalıyız. Bu bölümde uzay uçuşunun insan vücudunu nasıl etkilediğine ve bu etkinin hoş olmayan sonuçlarıyla nasıl başa çıkılacağına bakacağız.

§1 Başlatma tuşu

Astronotlar başlangıçtan biraz uzakta bir paraşütle inerek bu çileden zarar görmeden çıktılar. Bu tür güçlü aşırı yükler, modern uzay kaşiflerini tehdit etmiyor.

Bir astronotun yaşadığı stres, kuvvetin kütle çarpı ivmeye eşit olduğu Newton'un hareket yasası tarafından yönetildiği için kalkış sırasında değişir. Jet motorunun itme gücü, ağırlıktan yalnızca biraz daha fazla olduğundan, kalkış nispeten yumuşaktır. uzay gemisi. En ağır g-kuvvetleri, gemi yörüngeye girdiğinde meydana gelir, çünkü o zamana kadar zaten çok fazla ağırlık kaybetmiştir (yakıtın çoğunu yakmaktadır) ve jet motorları hala tam güçle çalışmaktadır.

İlk astronotlar çok ağır aşırı yükler yaşamak zorunda kaldılar. 1962'de Mercury programının bir parçası olarak Friendship-7 uzay aracının fırlatılması sırasında, John Glenn 90 saniye boyunca + 6g'nin üzerinde ve hatta bir noktada zirve - + 8g arasında aşırı yüklere maruz kaldı. Glenn, sırtı yere dönük şekilde sırtüstü uzandı ve g-kuvvetleri baştan yönlendirildiğinde acı verici hislerden kaçınmak için g-vektörü yukarıdan aşağıya (göğüsten arkaya) yönlendirildi. ayaklara Ancak bu durumda bile astronotlardan birinin ifadesine göre, "göğsünde bir filin oturduğu izlenimi var." Kozmonotların katlanmak zorunda kaldığı aşırı yük kayıtları, Eylül 1983'te Soyuz uzay aracının fırlatılması sırasında kaydedildi. Fırlatma aracının altında fırlatmadan 90 saniye önce bir yangın çıktığı için, fırlatmanın durdurulması gerekti ve acil durum fırlatma sistemi kapsülü havaya bir kilometre fırlatarak mürettebatı 17 kat aşırı yüke maruz bıraktı. Astronotlar başlangıçtan biraz uzakta bir paraşütle inerek bu çileden zarar görmeden çıktılar. Bu tür güçlü aşırı yükler, modern uzay kaşiflerini tehdit etmiyor. Astronotları uzay istasyonlarına teslim eden mekiğin veya Soyuz'un mürettebatı, fırlatma sırasında Dünya'nın yerçekiminin yalnızca 3,5 katı olan aşırı yüklere maruz kalıyor.

Askeri pilotlar, hasarlı bir avcı uçağından fırlarken çok daha ağır aşırı yüklere (+ 25g'ye kadar) - ancak daha az uzun olanlara - katlanmak zorundadır. Kolun etkinleştirilmesi üzerine, uçağın kanopisi düşürülür veya tavan açılır ve koltuğun altına monte edilmiş bir mermi patlayarak koltuğu ve sarılı pilotu havaya ateşler. Tabii ki, fırlatma ne kadar hızlı gerçekleşirse o kadar iyidir, ancak ivme çok güçlüyse omurga zarar görebilir. Deneyler ve saha testleri sonucunda maksimum aşırı yükün + 25g'yi geçmemesi gerektiği bulundu - aksi takdirde omurga yaralanması riski önemli ölçüde artar. En yeni fırlatma koltuk modelleri aşağıdakilerle donatılmıştır: Jet Motorları sandalyenin ateşlenmesinden sonra yaklaşık yarım saniye yanmaya devam eden , aşırı yüklenmeyi ve omurilik yaralanması riskini azaltmanıza olanak tanır.

Astronotun başlangıçta karşılaştığı bir diğer önemli sorun, güçlü titreşimdir. Sallamak sadece rahatsızlığa neden olmakla kalmaz, aynı zamanda manuel işlemlerin yapılmasını zorlaştırır, mide bulantısına ve dış titreşimlerle iç organların rezonansına neden olur. Hala tam olarak anlaşılamayan nedenlerle hiperventilasyona ve bazen bayılmaya da neden olur.

§2 Yaşam desteği

Nefes alırken, diğer şeylerin yanı sıra su buharı açığa çıkar - bu, soğuk havada camları kapalı bir arabada oturan herkes tarafından bilinir. Öncelikle ciğerlerimiz tarafından buharlaştırılan nem nedeniyle içeriden buğulanırlar.

Uzay aracı, mürettebatı uzayın aşırı etkilerinden korumalıdır. Dünya yüzeyinden yedi yüz kilometre uzakta, gaz moleküllerinin sayısı sıfır olma eğilimindedir ve basınç, mutlak boşluktaki basınca yaklaşır. Bu nedenle, uzay aracı hem solunabilir bir atmosfer hem de aşırı basınçtan koruma sağlamalıdır. Ek olarak, bu sonsuz uzayda uzay soğuğu hüküm sürer - yaklaşık -270 ° C, ancak güneş ışınlarının altına düşen nesneler anında ısınır, bu nedenle geminin ısı ve soğuktaki değişikliklerle başa çıkabilecek bir sıcaklık kontrol sistemine sahip olması gerekir. Ek olarak, mikrometeoroidlerin ve uzay molozlarının bombardımanını da unutmamalıyız.

Saatte birkaç bin mil hızla giden bir uydunun yüzeyinden kopan bir boya parçası bile bir uzay aracının gövdesinde tehlikeli bir delik açabilir. Mekiğin uzay şarapnelleriyle çökmüş camlarının birkaç uçuşta bir değiştirilmesi gerekiyor.

1998'de bir kargo gemisi Mir istasyonuna çarptı ve gövdede bir posta pulundan daha küçük bir delik açtı. Hava uzaya tıslayarak girdi ama neyse ki delik çok küçüktü ve sızıntı mürettebatın hasarlı bölmeyi kapatmasına yetecek kadar yavaştı.

Soyuz-11 mürettebatı daha az şanslıydı. Dünya'ya döndükten sonra, iniş aracı mükemmel bir otomatik iniş yaptı, ancak kurtarma ekibinin dehşetiyle tüm mürettebatın öldüğü ortaya çıktı. Daha sonra ortaya çıktığı gibi, basınç dengeleme valfi beklenmedik bir şekilde yörüngede açıldı - iniş aracı yörünge modülünden ayrıldıktan hemen sonra. Sıkışık iniş kapsülüne sıkışmak için basınçlı giysilerini çoktan çıkarmış olan astronotlar boğularak öldüler. Şu anda, uzay aracı mürettebatı, fırlatma sırasında ve iniş sırasında kendilerini olası bir basınç düşüşünden korumak için uzay kıyafetleri giyiyor, ancak yörüngede hareketi kısıtlamayan sıradan giysiler giyiyorlar.

İlk Amerikan uzay aracının mürettebatı, atmosferin üçte biri oranında saf oksijen soludu. Böylece, Dünya'dakiyle aynı bileşime sahip (%78 nitrojen içerikli) havanın kullanılması durumunda olduğundan daha büyük bir hacmi aynı ağırlık için yüklemek mümkün oldu. Bir günden fazla soluduğunuzda oksijen toksik hale gelmesine rağmen atmosferik basınç, atmosferin üçte biri kadar bir basınç altında oldukça güvenlidir. Merkür ve İkizler serisinin gemilerine fırlatma rampasında bir atmosfer basıncında saf oksijen pompalandı ve ardından alçak Dünya yörüngesine girdikten sonra basınç düşürüldü. Planlanan Apollo 1 simülasyonu sırasında Gus Grissom, Ed White ve Roger Chaffee'yi öldüren korkunç yangından sonra bu uygulama değişti. Atmosfer basıncında, saf oksijen son derece yanıcıdır. Görünüşe göre Apollo 1 trajedisinde, kokpitteki yanıcı malzemenin üzerine kazara düşen bir kıvılcım sorumluydu ve bir ateş fırtınası oksijenle dolu komuta bölmesini hemen yuttu. Bu felaketten sonra fırlatma normal bir karasal atmosferde gerçekleştirildi ve sadece yörüngede saf oksijene geçtiler. Sovyet uzay gemisinde, en başından beri, bir atmosferlik bir basınç yarattılar ve bileşimde havaya benzer bir solunum karışımı -% 78 nitrojen ve% 21 oksijen - pompaladılar. Şimdi NASA, verilen aynı şemaya geçti. Zararlı etki yörüngede uzun süre kaldığınız süre boyunca çok uzun süre solumanız gerektiğinde kendini gösteren saf oksijen.

Havayı soluduğunuzda, karbondioksit içeriği yükselir ve bu da baş ağrısına, baş dönmesine ve boğulmaya neden olabilir. Bu nedenle CO2 uzaklaştırılmalıdır. Bir uzay gemisinde, bunun nedeni Kimyasal reaksiyon lityum hidroksit (işlem sırasında lityum karbonata dönüştürülür) ile. 1970 yılının Nisan ayında, lityum hidroksit bidonları ve karbondioksit oluşumunun tehlikeleri bilinmeye başlandı ve konuşuldu. Nedeni, Apollo 13'ün fırlatılmasından iki buçuk gün sonra meydana gelen bir kazaydı. Kısa devre sonucu üç bölmeden biri patladı yakıt hücresi bu komut modülüne güç verdi. Kalan iki bölmeden gelen yakıt beslemesi de patlama nedeniyle kesintiye uğradı ve uzay aracı güç kaynağı olmadan kaldı. Astronotlar için cankurtaran sandalı, oksijen, su ve elektrik rezervlerine sahip olan Kova Ay iniş aracıydı. Ne yazık ki, üzerindeki lityum hidroksit rezervleri, iki gün boyunca sadece iki kişiye havayı karbondioksitten temizlemeye yetecekken, Dünya'ya dönüş üç günden fazla sürecek ve mürettebat üç kişiden oluşuyordu. Uluslararası haber bültenleri, halkı astronotların aşırı karbondioksitten kaynaklanan tehlikeleri hakkında bilgilendirmek için hızlıydı. Aynı zamanda, komut modülünde yeterli miktarda lityum hidroksit bidonları vardı, ancak konfigürasyon farklılığından dolayı bunlar Aquarius hava temizleme ünitesi için uygun değildi. Dünyalı mühendisler sorunu çözmek için günlerce mücadele ettiler ve sonunda "yanlış" teneke kutulardan ve çeşitli boyutlardaki (karton, plastik torbalar, koli bandı ve eski çoraplar) hurdalardan doğaçlama bir hava temizleyici yapmanın bir yolunu geliştirdiler. Çocukken, birçok akranım gibi ben de yoğurt kaplarından ve lastik bantlardan nasıl farklı şeyler yapılacağını gösteren Blue Peter TV şovunu gerçekten sevmiştim. Apollo 13 için hava temizleyici, başyapıtları arasında ilk sırada yer alırdı. Neyse ki hayal kırıklığına uğratmadı.

Nefes alırken, diğer şeylerin yanı sıra su buharı açığa çıkar - bu, soğuk havada camları kapalı bir arabada oturan herkes tarafından bilinir. Öncelikle ciğerlerimiz tarafından buharlaştırılan nem nedeniyle içeriden buğulanırlar. Uzay aracının havasındaki su buharı içeriği dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir, çünkü fazlalık yoğuşmaya ve eksiklik - gözlerin korneasının ve farenksin mukoza zarlarının kurumasına neden olur. Optimum dengeyi sağlamak için uzay aracındaki hava sürekli olarak kapalı bir devrede dolaştırılır, karbondioksit ve toz partikülleri uzaklaştırılır, nem ve oksijen seviyeleri doğru seviyede tutulur.

Uzay aracının içinde 18–27 °C'lik konforlu bir sıcaklık yaratılır. Gemi bir yandan güneşte “kavrulduğundan”, diğer yandan uzayın soğuğundan donduğundan sıcaklık kontrolü büyük önem taşımaktadır. Mir istasyonunun gücü kesildikten sonra, Dünya Güneş'i örttüğünde içerisi dayanılmaz bir şekilde soğudu ve tekrar ortaya çıktığında cehennem gibi sıcak oldu. desteklemek için Sabit sıcaklık Apollo'lar Dünya'dan Ay'a gidip gelirken kendi eksenleri üzerinde yavaşça döndüler (bu sarmal dönüşe şaka yollu bir şekilde "kızıldama" adı verildi). Mekikte ısı dağılımı, mekik yörüngeye girdiğinde açılan kargo hava kilidi kapılarının iç kısmına monte edilen "uzay pilleri" aracılığıyla yapılır.

§3 Serbest düşüş

insan, uzayda alıştığı yaşam alanını neredeyse tamamen yeniden yaratıyor - önemli bir istisna dışında. Bu yerçekimi. Yapay yerçekimi yaratın uzay aracı pratik değil, çünkü görev uzay araştırması tam tersi - uzaklaşmak Yerçekimi ve öte yandan, çünkü kısa uçuşlarda mikro yerçekimi özellikle işe müdahale etmez. Bununla birlikte, ağırlıksızlıktan kaynaklanan fizyolojik stres oldukça belirgindir. Vücut sıvılarının bacaklardan başa ve göğse anında yeniden dağıtılmasına neden olur ve denge kontrolünü bozarak, uzay hastalığı olarak adlandırılan hareket hastalığına neden olur. Uzun yolculuklarda ayrıca kırmızı kan hücrelerinin sayısında azalmaya, kemiklerden kalsiyumun sızmasına ve kas atrofisine yol açar. Yaklaşık altı hafta içinde, uçuşun sonuna kadar devam eden kemik kütlesi kaybı dışında tüm bu rahatsızlıklar dengelenir ve buna uyum, bir yıllık uzunlukta bir değişiklik olsa bile gerçekleşmez.

Aslında, yörüngedeki bir uzay aracı Dünya'ya neredeyse Dünya'dakiyle aynı kuvvetle çekilir. yeryüzü. Ağırlıksızlık, içindeki tüm nesnelerin sürekli serbest düşüş halinde olmasından kaynaklanır. Dünya'da, yerçekimi kuvvetini yalnızca yüzey bizi tuttuğu ve dünyanın çekirdeğine çekilmemizi engellediği için hissediyoruz. Yüzey kaybolursa - uzun bir paraşütle atlamada veya bir duvardan kısa bir atlamada - kendimizi bir süre ağırlıksız buluruz. Yörüngede dönen bir uzay aracı sürekli düşüş halindedir ama aynı zamanda kendi hızı da düşmesine izin vermez, onu yörüngede daha ileriye taşır. Kesin olarak, yörüngede dönen bir gemide ağırlıksızlık (sıfır yerçekimi) değil, mikro yerçekimidir.

En alçak yörüngeler dünyanın yüzeyinden 200 kilometre uzakta bulunur - bu yükseklikte hava direnci dikkate alınmalıdır. Alçak irtifalarda sürükleme, uzay aracını o kadar yavaşlatır ki, bir dönüşe geçebilir ve alt atmosferde yanabilir. Mir uzay istasyonu, Dünya'nın etrafında yaklaşık 400 kilometre yükseklikte dönüyordu, ancak orada bile yavaş yavaş yüzeye çekildi ve birkaç haftada bir istasyonun orijinal yörüngesine döndürülmesi gerekiyordu. İnsan yörüngelerinin üst sınırı, yüzeyden 400 kilometrenin hemen üzerindeki gezegeni çevreleyen radyasyon kuşaklarından kaçınma ihtiyacı ile belirlenir.

Astronotlar genellikle uzayda uyumanın zor olduğundan şikayet ederler. Elbette bu kısmen, durumun olağandışı doğasından kaynaklanmaktadır. İkincisi, uzay gemisi oldukça gürültülü ve görevdeki meslektaşları her zaman sessiz kalmıyor. Bununla birlikte, görünüşe göre, uykusuzluğun ana nedeni, vücudun sözde sirkadiyen ritimlerinin (biyolojik saat) ihlalidir. Uyku da dahil olmak üzere birçok fizyolojik süreç, sirkadiyen ritimler tarafından kontrol edilir ve bu ritimler de gece ve gündüzün değişimine yanıt verir. Kuzey enlemlerinde, güneşin neredeyse hiç batmadığı kutup yazında, insanların kışın kutup gecesine göre çok daha az uyudukları tespit edilmiştir. Uzay aracı Dünya'nın yörüngesini 90 dakikada çevirdiği için güneş aynı frekansta doğup batıyor ve astronotun gece/gündüz döngüsü önemli ölçüde bozuluyor.

Sorunlar ve mikro yerçekimi ekler. Astronotlar uykularında geminin etrafında süzülmemek için duvarlara yapıştırılmış uyku tulumlarına tıkılır. Çoğu insan iyi uyumak için bir güvenlik duygusuna ihtiyaç duyar, ancak mikro yerçekiminde baskı yoktur, bu nedenle yüzeyde uzanıyormuş gibi hissetmezsiniz. Bazı astronotlar uykuya dalmayı kolaylaştırmak için özel bir alın bandajı takarlar, bu da başın altında yastık hissi yaratır. Aynı bandajlar, bir rüyada bükülebilmeleri için dizlere takılır. Ayrıca astronotlar, dışarı verilen karbondioksitin birikmemesi ve boğulmaya neden olmaması için hava akımında uyumak zorundadır. Dünya'da, rüzgar veya konveksiyon akımları tarafından sürekli hava sirkülasyonu oluşturulur, ancak mikro yerçekiminde, dışarı verilen karbondioksiti taşıyabilecek bir konveksiyon değişimi yoktur, çünkü sıcak hava hiçbir yerde yükselmez (uzayda, diğer her şey gibi sıcak ve soğuk hava, ağırlığı yok).

§5 Uzay hastalığı

uzaya ilk çıkan astronotun hareketleri koordine değildir, sadece istenen nesneyi veya bir şeyi almaya çalışırken bile ıskalar. Birçoğu takla atma veya baş aşağı dönme hissi yaşar, baş dönmesi başlayabilir. Astronotların yaklaşık üçte ikisi, bazen oldukça akut bir biçimde uzay hastalığından muzdariptir. Semptomlar arasında baş ağrısı, mide bulantısı, baş dönmesi, iştah kaybı, ilgisizlik, uyuşukluk, sinirlilik yer alır. Birdenbire, çoğu zaman zorlamadan bile kusma başlayabilir - kişinin kendini oldukça normal hissettiği düzensiz ataklar. Uzay hastalığı, bir astronotun hayatını ciddi şekilde zehirleyerek işini yapmasını engelleyebilir ve uzay giysisi giymiş bir kişi için ölümle de sonuçlanabilir. Bir astronotun mikro yerçekimi koşullarına girdikten sonraki ilk saatte - uçuşun ilk, en önemli aşamasında - uzay hastalığının kapsanması özellikle kötüdür. Neyse ki, iki veya üç gün sonra uzay hastalığı genellikle geçer.

Genellikle, uzay hastalığı başın eğilmesi veya sallanmasıyla başlar, ancak bazen optik yönelim bozukluğu bile buna neden olabilir. Deniz tutmasına aşina iseniz, muhtemelen gözlerinizi ufuk çizgisine odaklayarak semptomları hafifletebileceğinizi kendiniz biliyorsunuzdur. Astronotlar için daha zordur çünkü tüm yer işaretleri düşürülmüştür. Uzayda "yukarı" ve "aşağı" yoktur. Wittgenstein'ın ünlü tavşan ve ördek paradoksunda olduğu gibi, etraflarındaki dünya alt üst olmuştur ve yer işaretleri sürekli hareket etmektedir. Bazı astronotlar için bu ilk başta çok rahatsız edici olurken, diğerleri hızla alışıyor. John Glenn şöyle diyor: “Uçuştan önce doktorlar, iç kulaktaki sıvı ağırlıksızlık içinde serbestçe sallanmaya başladığında kontrol edilemeyen mide bulantısı veya baş dönmesi başlayabileceğim konusunda uyardılar ... Ama böyle bir şey yoktu ... ben ağırlıksızlığı gerçekten sevdim.” Ancak, kısa uçuşu sırasında Glenn koltuğuna kayışlarla oturdu. Modern astronotlar geminin etrafında serbestçe hareket ederler ve en talihsiz uzay hastalığı saldırısı, kendi akrobatik taklalarından bahsetmeye gerek yok, ters çevrilmiş bir yoldaşın görüşünde bile ele alınabilir.

Uzay hastalığının nedeni henüz belirlenmemiş olmasına rağmen, muhtemelen vücudun uzaydaki konumuyla ilgili bir sinyal çatışması tarafından kışkırtılmaktadır. Uzamsal oryantasyon, iç kulaktaki denge organlarından, uzuvların konumunu “anlatan” kas ve eklem reseptörlerinden ve görsel işaret noktalarından gelen sinyallerin bir kombinasyonu ile yaratılır. Uzayda, birçok alıcı normal verileri almayı bırakır. Örneğin, mekik Dünya'ya göre "baş aşağı" uçarak kuyruk dengeleyicisini Dünya'ya doğru çevirdiğinde görsel referanslar kaybolur. İlk birkaç gün, mürettebat genellikle her zamanki "karasal" yönelimlerini korumaya çalışır (yani, aslında gemide baş aşağı yüzerler), ağırlıksızlığın dengeyi bozan etkisine alışırlar, ancak daha sonra alışırlar. yeni koşullar, vücudu olması gerektiği gibi uzayda konumlandırırlar.

§6 Dönüş

dünya atmosferine geçiş ve iniş - belki de uzay uçuşunun en tehlikeli kısmı. Başkan Kennedy'nin ünlü konuşmasında, bir insanın sadece aya inişini değil, aynı zamanda Dünya'ya sağ salim dönmesini de şart koşması boşuna değildir. Geri dönen astronot hem fiziksel hem de fizyolojik zorluklarla karşı karşıyadır. Ana zorluk, gemi dünya atmosferine girdiğinde sürtünmeden kaynaklanan inanılmaz ısıdır. Geminin girişte geliştirdiği hızda, elektronlar hava atomlarından ayrılarak geminin gövdesini iyonize turuncu-kırmızı plazmayla kaplar. İçindeki sıcaklık 1650 ° C'ye ulaşır, bu nedenle gemi ve mürettebatın özel bir refrakter kaplama ile korunması gerekir. Ek bir komplikasyon, atmosferin üst katmanlarının tek tip olmaması, dalgalar gibi katlanmış olmasıdır, bu nedenle geri dönerken gemi çok güçlü bir şekilde sallanarak onu tepeden tepeye fırlatır. Atmosfere giriş aşırı yüklenmeler yaratan bir yavaşlama ile gerçekleştiğinden, dönüş süreci özellikle uzun süredir uzayda bulunan bir astronot için tehlikelidir. İlk uçuşlarda çok yüksekti - +6g'ye kadar, mevcut mekiklerin astronotları dünyanın yerçekiminden yalnızca 1,2 kat daha fazla aşırı yükler alırken. Ancak, onlar bile çok somut. Yeniden giriş mekiği, g-vektörü astronot için en tatsız yönde hareket edecek şekilde konumlandırılmıştır, çünkü kalbin bacaklardan kan pompalaması zorlaşır ve bunlara dayanması yaklaşık 20 dakika sürer. Bu, özellikle uzayda hatırı sayılır bir zaman geçirmiş ve vücudu zaten mikro yerçekimine uyum sağlamış kişiler için zordur. Bu tür astronotlar için basınç keskin bir şekilde düşer ve iniş sırasında en önemli anda baş dönmesini ve bilinç kaybını tehdit eder. Yaklaşık beş aydır Mir istasyonunda bulunan İngiliz astronot Michael Foul, atmosfere girişte mekiğin içinde, g-vektörü göğsünden sırtına doğru yönlendirilecek şekilde emniyet kemerleriyle bağlı şekilde yatıyordu. Bazen astronotlar, kalbe kan akışını teşvik etmek için dış basınç sağlamak amacıyla savaş pilotları gibi anti-g pantolon giyerler.

22 Mart 1995'te kozmonot Valery Polyakov, 438 günlük uçuştan sonra uzaydan döndü. Bu süre rekoru şimdiye kadar kırılmadı. Kozmik faktörlerin insan vücudu üzerindeki etkisine ilişkin devam eden yörünge içi çalışmaların bir sonucu olarak mümkün oldu.

1. Kalkış ve iniş sırasındaki G kuvvetleri

Belki de hiç kimse gibi yörüngede bir buçuk yıl kalmaya hazır olan Polyakov'du. Ve sözde olağanüstü bir sağlığı olduğu için değil. Ve uçuş öncesi hazırlıkla diğerlerinden daha fazla meşgul değildi. Sadece profesyonel bir doktor olan - tıp bilimleri adayı olan ve Rusya Bilimler Akademisi Tıbbi ve Biyolojik Sorunlar Enstitüsü'nde çalışan Polyakov, kozmonot birliklerindeki hiç kimsenin "insan yapısını", vücudun tepkilerini bilmediği gibi. istikrarsızlaştırıcı faktörler ve bunların telafisi için yöntemler. Onlar neler?

Uzay aracı fırlatıldığında, aşırı yükler 1g ila 7g aralığındadır. Aşırı yük etki ederse bu son derece tehlikelidir. dikey eksen yani baştan ayağa. Bu pozisyonda, üç saniye süren 3g'lik bir aşırı yük ile bile, bir kişide ciddi periferik görme bozukluğu meydana gelir. Bu değerler aşılırsa değişiklikler geri döndürülemez hale gelebilir ve kişinin bilincini kaybetmesi garanti edilir.

Bu nedenle gemideki koltuk, ivme yatay düzlemde etki edecek şekilde yerleştirilmiştir. Astronot ayrıca özel bir tazminat kıyafeti kullanıyor. Bu, 10 g'lık uzun süreli aşırı yüklenmelerde ve 25 g'a kadar olan kısa süreli aşırı yüklenmelerde normal beyin dolaşımını sürdürmeyi mümkün kılar. Hızlanmadaki artış oranı da son derece önemlidir. Belirli bir sınırı aşarsa, küçük aşırı yükler bile astronot için ölümcül olabilir.

Yörüngede uzun süre kaldıktan sonra, serbest bırakılan bir organizma, iniş sırasında meydana gelen aşırı yüklere, fırlatma sırasında olduğundan çok daha fazla dayanır. Bu nedenle inişten birkaç gün önce astronot şuna göre hazırlanır: özel teknik egzersiz ve ilaç tedavisini içerir. İniş sırasında, geminin atmosferin yoğun katmanlarında böyle bir yönelimi, aşırı yük ekseninin yatay olması için büyük önem taşımaktadır. İlk uzay uçuşları sırasında geminin düzgün bir şekilde dengelenmesi mümkün olmadı ve bu nedenle astronotlar iniş sırasında bazen bilinçlerini kaybettiler.

2. Ağırlıksızlık

Ağırlıksızlık, vücut için aşırı yükten çok daha zor bir sınavdır. Çünkü uzun süre ve sürekli etki ederek insan vücudunda bir takım hayati fonksiyonlarda değişikliklere neden olur. Yani, ağırlıksızlık merkezi koyar gergin sistem ve alışılmadık çalışma koşullarında birçok analizör sisteminin (vestibüler aparat, kas-eklem aparatı, kan damarları) reseptörleri. Bunun sonucunda kan akışı yavaşlar, üst vücutta kan birikir.

Ağırlıksızlığın "anlamsızlığı", fizyolojik sistemlerdeki uyarlanabilir süreçlerin, tezahürlerinin derecesinin pratik olarak bağlı olmaması gerçeğinde yatmaktadır. bireysel özellikler organizma, ancak yalnızca ağırlıksızlıkta kalma süresi boyunca. Yani insan yeryüzünde buna ne kadar hazırlanırsa hazırlansın, bedeni ne kadar güçlü olursa olsun bunun adaptasyon sürecine çok az etkisi olur.

Doğru, kişi ağırlıksızlığa hızla alışır: baş dönmesi ve diğer olumsuz olaylar durur. Astronot dünyaya döndüğünde ağırlıksızlığın meyvelerini "tadar".

Yörüngede ağırlıksızlığın yıkıcı etkisine karşı koymak için hiçbir yöntem kullanılmazsa, o zaman iniş yapan bir kozmonot ilk birkaç gün içinde aşağıdaki değişiklikleri yaşar:

1. Dokuların nispi dehidrasyonu, dolaşımdaki kan hacminde bir azalma, dokulardaki bir dizi elementin içeriğinde, özellikle potasyum ve kalsiyumda bir azalmanın eşlik ettiği metabolik süreçlerin, özellikle su-tuz metabolizmasının ihlali;

2. Fiziksel efor sırasında vücudun oksijen rejiminin ihlali;

3. Statik ve dinamik olarak dikey bir duruşu sürdürme yeteneğinin ihlali; vücut kısımlarında ağırlık hissi (çevredeki nesneler alışılmadık derecede ağır olarak algılanır; kas çabalarını dozlama konusunda eğitim eksikliği vardır);

4. Orta ve yüksek yoğunluklu çalışma sırasında hemodinamiğin ihlali; yatay konumdan dikey konuma geçişten sonra bayılma öncesi ve bayılma durumları mümkündür;

5. Azaltılmış bağışıklık.

Yörüngede, ağırlıksızlığın vücut üzerindeki yıkıcı etkisiyle mücadele etmek için bir dizi önlem kullanılır. Artan potasyum ve kalsiyum alımı. Kanı boşaltmak için vücudun alt yarısına uygulanan negatif basınç. Barok kompanzasyon iç çamaşırı. Kas elektrik stimülasyonu. Dozajlı ilaç. Bir koşu bandı ve diğer simülatörler üzerinde eğitim.

3. Hipodinamik

Koşu bandı ve çeşitli kas simülatörleri de fiziksel hareketsizlikle mücadele etmek için kullanılır. Yörüngede, ağırlıksız hareketler yerdekinden çok daha az çaba gerektirdiğinden, bu kaçınılmazdır. Ve günlük zorlu eğitimden sonra bile dünyaya dönen astronotlar kas kütlesinde bir azalma yaşarlar. Ek olarak, fiziksel aktivitenin, bildiğiniz gibi aynı zamanda bir kas olan kalp üzerinde de faydalı bir etkisi vardır.

4. Radyasyon

Bu faktörün insan vücudu üzerindeki etkisi iyi incelenmiştir. Dünya Sağlık Örgütü, fazlası sağlığa zararlı olan radyasyon dozları için standartlar geliştirmiştir. Bu düzenlemeler astronotlar için geçerli değildir.

Bir kişinin yılda bir defadan fazla florografiye giremeyeceğine inanılmaktadır. Aynı zamanda 0,8 mSv (milisievert) doz alıyor. Bir astronot, günde 3,5 mSv'ye kadar bir doz alır. Ancak, uzay tıbbı standartlarına göre, bu tür radyasyon arka planı kabul edilebilir olarak kabul edilir. Bir dereceye kadar ilaçla nötralize edildiğinden. Günlük radyasyon dozu sabit değildir. Her kozmonot, vücutta biriken milisievertleri sayan bireysel bir dozimetreye sahiptir. Uzayda bir yıl kalmak için 100 ila 300 mSv alabilirsiniz.

Rusya Bilimler Akademisi Biyomedikal Sorunlar Enstitüsü'nde uzay dozimetri yöntemleri ve araçları laboratuvarı başkanı Vyacheslav Shurshakov, "Elbette bu bir hediye değil," diyor, "ancak kozmonot mesleğinin özgüllüğü bu. ”

Yıllık eşik doz 500 mSv'dir. 20 mSv olan nükleer santral çalışanları için eşiğin 25 katı olan.

Astronotun uçmasına izin verilmeyen toplam doz 1000 mSv'dir. Aynı zamanda Gagarin uçtuğunda bu rakam 4000 mSv idi. Sergei Avdeev, toplam 747 gün uçarak eşiğe en çok yaklaştı. Aldığı doz 380 mSv'dir.

Fotoğraf: ITAR-TASS/Albert Pushkarev

Aşırı yükleme- yerçekimi olmayan kuvvetlerin neden olduğu doğrusal ivmenin mutlak değerinin ivmeye oranı serbest düşüş dünyanın yüzeyinde. İki kuvvetin oranı olan g-kuvveti boyutsuz bir miktardır, ancak g-kuvveti genellikle yerçekimi ivmesi birimlerinde ifade edilir. g. 1 birim aşırı yük (yani 1 g) sayısal olarak Dünya'nın yerçekimi alanında duran bir cismin ağırlığına eşittir. 0'da aşırı yük g sadece yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında serbest düşme durumunda, yani ağırlıksızlık durumunda bir vücut tarafından test edilir.

Aşırı yük bir vektör miktarıdır. Canlı bir organizma için aşırı yükün etki yönü önemlidir. Aşırı yüklendiğinde, insan organları aynı durumda kalma eğilimindedir (düzenli doğrusal hareket veya dinlenme). Pozitif aşırı yüklenme ile (kafa - bacaklar), kan baştan bacaklara gider, mide aşağı iner. Negatif G-kuvveti başa giden kan akışını arttırır. İnsan vücudunun en büyük aşırı yükleri algılayabileceği en uygun pozisyonu, hareketin hızlanma yönüne dönük olarak sırtüstü yatmaktır, aşırı yükleri aktarmak için en elverişsiz olan, ayakları uzunlamasına yöndedir. hızlanma. Bir araba sabit bir engelle çarpıştığında, arabada oturan bir kişi göğüs arkası aşırı yükü yaşayacaktır. Böyle bir aşırı yük, fazla zorluk çekmeden tolere edilir. Sıradan bir kişi 15'e kadar aşırı yüklere dayanabilir g bilinç kaybı olmadan yaklaşık 3 - 5 saniye. 20 - 30 arası aşırı yükler g ve bir kişi, aşırı yükün büyüklüğüne bağlı olarak 1-2 saniyeden fazla bilinç kaybı olmadan dayanabilir.

Aşırı yüklenmelerin belirtileri ve etki mekanizması
Genel belirtiler. Bir kişinin aşırı yüklere tepkisi, bunların büyüklüğü, büyüme gradyanı, etki süresi, vücudun ana damarlarına göre yönü ve ayrıca vücudun başlangıçtaki işlevsel durumu ile belirlenir.Bunların doğasına, büyüklüğüne ve kombinasyonlarına bağlı olarak Faktörler, vücudun kardiyovasküler, solunum, sinir ve ikinci sistemlerinin işlevlerinde derin bozuklukların varlığında tam bir görme ve bilinç kaybı ile birlikte vücutta son derece şiddetli koşullara kadar ince fonksiyonel kaymalardaki değişiklikler meydana gelebilir.

Aşırı yükleme etkisi altındaki bir kişinin durumundaki genel değişiklikler, başlangıçta zorlukla ve aşırı yükün büyüklüğünde bir artış ve özellikle uzuvlarda hareketlerin tamamen yokluğu ile tüm vücutta bir ağırlık hissi ile kendini gösterir. , bazı durumlarda sırt ve boyun kaslarında ağrı [Babushkin V.P., 1959 ; deGraef P., 1983]. Yumuşak dokuların belirgin bir yer değiştirmesi ve deformasyonları vardır. Bacakların, kalçaların ve skrotumun geri basınçla korunmayan bölgelerinde yeterince büyük pozitif g-kuvvetlerine uzun süreli maruz kalma sırasında, yoğun renkli, ancak ağrısız, noktalar veya büyük noktalar şeklinde cilt peteşiyal kanamaları görünebilir. birkaç gün içinde kendiliğinden kaybolur. Bazen bu yerlerde şişlik olur ve negatif g kuvvetleriyle - yüzün şişmesi. Görme bozukluğu erken ortaya çıkar. Yüksek g-kuvvetlerinde 9-21 saniye süren bilinç kaybı gelişir.

Pozitif ve negatif aşırı yüklerin etki mekanizması karmaşıktır ve atalet kuvvetlerinin neden olduğu birincil etkilerden kaynaklanır. Bunlardan en önemlileri şunlardır: vücuttaki kanın vücudun alt (+GZ) veya üst (-Gz) yarısına yeniden dağıtılması, organların yer değiştirmesi ve merkezi merkezde olağandışı impulsların kaynağı olan dokuların deformasyonu. sinir sistemi, bozulmuş dolaşım, solunum ve stres reaksiyonu. Gelişmekte olan hipoksemi ve hipoksi, merkezi sinir sistemi, kalp, endokrin bezlerinin işlev bozukluklarını gerektirir. Yaşam süreçlerinin biyokimyasını ihlal etti. Sitokimyasal ve histolojik yöntemlerle tespit edilen, geri dönüşümlü veya geri dönüşümsüz nitelikteki hücresel yapılarda hasar meydana gelebilir.

Askeri pilotlar ve astronotlar için temel gereksinimlerden biri, vücudun aşırı yüklere dayanmasıdır. Anti-G giysili eğitimli pilotlar, -3'ten -2'ye kadar G kuvvetlerine dayanabilir g+12'ye kadar g. Negatif, yukarı yönlü g-kuvvetlerine karşı direnç çok daha düşüktür. Genellikle 7 - 8'de g gözler "kızarır", görme kaybolur ve kişi kafaya akan kan nedeniyle yavaş yavaş bilincini kaybeder. Kalkış sırasında astronotlar aşırı yüke yatarak katlanırlar. Bu pozisyonda, aşırı yük, birkaç g biriminin birkaç dakikalık aşırı yüklenmesine dayanmanıza izin veren göğüs - sırt yönünde hareket eder. Görevi aşırı yüklenme eylemini kolaylaştırmak olan özel anti-g takımları vardır. Takım elbise, hava sisteminden şişen ve insan vücudunun dış yüzeyini tutan, kanın dışarı akışını hafifçe engelleyen hortumları olan bir korsedir.

Aşırı yükleme, makinelerin yapısındaki yükü artırır ve bunların bozulmasına veya tahrip olmasına ve ayrıca gevşek veya zayıf sabitlenmiş yüklerin hareket etmesine neden olabilir. Sivil uçaklar için izin verilen aşırı yük değeri 2,5'tir. g

Müze Bilimsel Danışmanı "Deney" ve fizyolog Anton Zaharov uzaya uçarken ve oradayken insan vücuduna ne olduğunu anlatır M24.ru çevrimiçi sürümü, dersin tam metin sürümünü sağlar.

Uzay istasyonunda insanın başına gelenlerden biraz sonra bahsedeceğiz ama şimdilik uzaya çıkarken insanı bekleyen zorluklarla yetinmek gerekiyor. Karşılaştığı ilk zorluk nedir? Sanırım tahmin edebiliyorsun?

- Ağırlıksızlık.

Hayır, ağırlıksızlık biraz sonra.

- Aşırı yükleme.

Aşırı yükleme, kesinlikle doğru. İşte küçük bir tablet, bir kişinin aşırı yük yaşadığında sahip olduğu bir duyum tableti. Genel olarak aşırı yük nedir, nereden gelir? Sizce fikirler var mı? Lütfen.

-Uçak veya uzay istasyonu yükselmeye başlarken kişi ters yöne sapmaya başlar, aşırı yüklenme meydana gelir.

Neden aşırı yük denir?

- Muhtemelen kişi kendini rahatsız hissettiği için.

Aslında, sen ve ben bir yükle yaşamaya çok alışkınız. Sen ve ben, şu anda olduğun gibi - sen oturuyorsun, ben ayakta duruyorum - Dünya gezegenimizdeyken, Dünya'ya çekiliyoruz ve kanımız Dünya'ya vücudumuzun diğer tüm kısımlarından daha fazla çekiliyor, çünkü o sıvıdır. Sanki Dünya'ya gidiyor. Ve vücudumuzun geri kalanı daha katıdır, bu yüzden Dünya'dan biraz daha az etkilenirler, ancak şekilleri daha sabittir. Ve bu yüke çok iyi adapte olduk ve bu yükü kaybettiğimizde, daha sonra bahsedeceğim çok hoş olmayan bir duygu olacak.

Ancak bu yükün olmadığı ağırlıksızlığa girmeden önce, kişi aşırı yükler, yani aşırı yerçekimi etkisi yaşar. Çift aşırı yük ile - 2 g aşırı yük - insan vücudu ağırlıkla dolar, yüz biraz sarkar, ayağa kalkmak zordur, tabii ki genellikle kaldırdığınız 50-60-70 kg kaldırmanız gerekmez. tartın, ancak iki katı kadar. Üçlü aşırı yüklenme ile artık kişinin ayakta durması mümkün olmaz ve kişinin önce dijital görüşü kapanır çünkü dijital görüşten sorumlu hücreler çok fazla enerji tüketir. 4,5 g'da görüş tamamen kapanır, retinamızda zaten yeterince kan yoktur, bir kol veya bacağını daha fazla kaldırmak imkansızdır. Ve 12 g'da çoğu insan bayılır. Şimdi söylediğim her şey anlık aşırı yüklenmelerle ilgili değil, ancak bir süre, en az 10-20-30 saniye süren anlık aşırı yüklenmeler daha güçlü. Sizce bu tür aşırı yüklenmeler sıradan hayat uzaya çıkmadan karşılanabilir mi?

Uzaya çıkmadan 4,5 g'lık bir aşırı yük yaşamak mümkün mü? Aslında, genellikle 1,5 civarında bir yerde, ancak sürüş yapıyorsanız, sadece 3-4 g'ı deneyimlemek oldukça mümkündür. Ve böylece, hareketsiz duran bir kişinin 1 g deneyimlediği açıktır; uçakta - 1.5 civarında bir yerde; yere inen paraşütçü yaklaşık 2 gr; paraşütü açma anında çok kısa bir süre için 10g yaşıyor, yani neredeyse bilincini kaybetmenin eşiğine geliyor. Aynı zamanda, şu anda uçan astronotlar daha az deneyim - 3-4 g, bu 8-12'ye sahipler - çok güçlü aşırı yüklenmeler - hayır, onları sadece uzay gemileri inşa ederken sadece astronotlar yaşadı, o zaman 7-8 idi. g, sorun oldu. Şimdi her şey, kalkışı kolaylaştırmak için yapıldı.

Aslında, askeri pilotlar genellikle en yoğun G kuvvetlerini deneyimler. Bazı akrobasi yapma anında, 12 g için oldukça mümkündür, ancak kısa bir süre için, bu yüzden bilinçlerini kaybetmezler - bu bir, ancak iki - çok hazırlıklıdırlar, bu yüzden başa çıkmaları daha kolaydır. Kısa süreli olanlar da dahil olmak üzere sağlık için izin verilen maksimum aşırı yük yaklaşık 25 g'dır. Aşırı yük kısa bir süre için bile daha fazlaysa, bir kişinin omurgasını kırma olasılığı% 90'a yaklaşmaya başlar ve bu elbette pek iyi değildir.

Sıradan aşırı yüklerden, sözde pozitif aşırı yüklerden bahsettik. Anti yerçekiminin olmadığını öğrendik. Sizce olumsuz aşırı yüklenmeler ne olabilir? (Ama g-kuvveti ve yerçekimi biraz farklı kavramlardır) Ve gerçekten de negatif g-kuvvetleri vardır, eğer sadece başınızın üzerinde durursanız, -1 g'lık bir negatif g-kuvveti yaşarsınız, çünkü kan genellikle hızla akar. bacaklara ve vücudun genellikle bir yönde birbirine baskı yapan kısımlarına, diğer yönde birbirlerine baskı yapacaklar ve kan başa doğru akmaya başlayacak. Bu oldukça negatif bir g kuvvetidir ve tabii ki büyük negatif g kuvvetleri de sağlıksızdır ve herhangi bir uzaya uçmadan da deneyimlenebilirler. Örneğin, bungee jumper'lar tarafından deneyimlenirler - İngilizce'de bungee jumping denir.

Aslında bu bungee jumping... Birincisi, fotoğraflara bakmaya bile korkuyorum ve ikincisi, bu çok ilginç bir ritüel. Onun nereden geldiğini bilen var mı? Gerçek şu ki, Vanuatu kabilesinin Kızılderilileri Güney Amerika bu şekilde erkekler erkeklere atandı. Uzun bir ağaca tırmandılar, bir tür güçlü asma aldılar, ayaklarına bağladılar ve genç, bir veya iki metre yere ulaşmadan bu vize asmasından atlamak zorunda kaldı. Ve sakince dayanırsa, bir erkek oldu. Oxford öğrencileri 1970'lerde bunu öğrendiklerinde çılgınca sevindiler ve bu geleneğin tekrarlanması gerektiğine karar verdiler. Ancak ilk atlayışın ciddiyetle dolu olması ve frak giymesi gerektiğine karar verdiler. Şimdi bungee jumper'lar gayri resmi insanlar ve ilk jumper'lar takım elbise içinde atladılar, oldukça güzeldi.

G-kuvvetlerinden bahsettik, astronotların yaşadığı tek sorun bu değil. Astronotlar havalandı, aşırı yüklerle başa çıktı, uzaya yükseldi ve tam orada ilk sevinçler ve ilk sorunlar onları bekliyor.

Pekala, elbette, bir kişi uzaya yükseldiğinde, tam pantolon - bu anlaşılabilir bir durumdur. Ve küçük çocuklarda olduğu gibi astronotlarda da bu olur - ve bu onaylanır biyokimyasal araştırma- kanda sıradan insanlardan daha yüksek "mutluluk hormonu". Ve prensip olarak anlaşılabilirler, orada pek çok harika şey oluyor. ISS'den bir video izleyelim. Prensip olarak, insanlar elbette ellerinden geldiğince eğlenirler. Ellerinizle bir şeyler taşımanıza gerek yok, ayaklarınızla da kötüleyebilirsiniz. Hareketler çok doğru hesaplanmalı, çok doğru olmalı. Astronotlar aslında bu şekilde ellerini yıkamazlar, video için özel olarak çekilmiştir, bu 10 güzel saniyenin hatırına, astronotlar daha sonra bu damlacıkları birer birer toplayarak çok fazla enerji harcarlar. Görünüşe göre - vay canına, ne kadar havalı dağıldılar, ama gerçekten dağıldılar, şimdi hepsinin toplanması gerekiyor, sorun oldukça ciddi.

Yani astronotların uzayda nasıl yaşadıklarını kabaca gördük, şimdi onları orada hangi sorunların beklediğini düşünelim. İlk sorun, bir kişinin orada yerçekimi yaşamaması ile ilgilidir. Denge organları da dahil olmak üzere yerçekimi yaşanmaz. Denge organlarımız nerede bulunur, bilen var mı?

- Kafada beyincik mi?

kulakta Hayır, beyincik denge koordinasyonunu sağlayan beyin merkezidir ama hassas olan kısım değildir, hassas olan kısım kulağımızdadır. Burada gösterilen güzel çakıl taşları otolit kristalleridir, bunlar vestibüler aparatımız olan kesesinde bulunan çakıl taşlarıdır ve başımızı bir yandan diğer yana çevirdiğimizde vestibüler aparatımızın içinde yuvarlanırlar, yani kafamızın olduğunu anlarız. vücudun geri kalanına göre döndü. İşte bu çantalarda bu kristaller var. Uzayda ne olur, uzayda basit bir şey olur, bu çakıl taşları, tüm çelikler gibi, vestibüler aparatın içinde yüzmeye başlar - bir kişi başarısız olur. Gözleri ona bir yandan hala dimdik ayakta durduğunu, her şeyin yolunda olduğunu söylerken, diğer yandan denge organları der ki: Ne olduğunu anlamadım, her yöne sallanıyorum, bilmiyorum. ne yapacağımı bilmiyorum. Uzay hastalığına benzer bir tezahür var - bu deniz tutmasıdır. Sonra aynı şey olur, vestibüler aparat farklı yönlerde sallanır ve gözler çok fazla sallanmaz ve vücut başarısız olur ve vücut başlar ne yapmalı?

- Hasta hissetmek.

Kendini hasta hissetmeye başlar ve uzayda da aynı şekilde hasta hissetmeye başlar, ancak bu yeniden yapılanma uzayda çok daha ani gerçekleştiği için, neredeyse tüm astronotlar uzay hastalığına yakalanır. Doğru, herkes hasta değil ama hasta olanlar tehlikeli bir şey. Çünkü insanlar genellikle uzay hastalığı saldırılarını uzay istasyonuna yanaştıkları anda ve hala uzay kıyafetleri içindeyken yaşarlar. Uzay istasyonundan çıkarak ilk hareketleri yapmaya başlarlar, yani kapalı uzay kıyafetleri içindedirler ve gülerler, gülerler ama bu, astronotların ölümünün ciddi nedenlerinden biridir, çünkü uzay giysisi kapalıdır ve uzay giysisi olmadan uçmak imkansızdır. Neden, bundan biraz sonra bahsedeceğim.

Daha da ileri giderek, uzayda insanları bekleyen bir başka sorun da kan hücrelerinin sayısında azalmadır. Bunun çeşitli sebepleri vardır, sebeplerden biri de şudur: Uzayda kemik dokusunda azalma olur ve kemik dokusunun içinde kan hücreleri oluşur. Bu nedenle kemikler küçülürse hücreler de küçülür. Genel olarak, oldukça nahoş bir şey, özellikle de bir astronot Dünya'ya döndüğünde ve Dünya'daki koşullara bir adaptasyon döneminden geçmesi gerektiğinde tatsız. Diğer şeylerin yanı sıra, tam da oksijen taşıyan bu kan hücrelerinden yoksun olduğu için güçlü bir oksijen eksikliği yaşıyor. Aslında, kemikler hakkında daha fazla. Kemikler neden boşlukta kırılır, biliyor musunuz? Herhangi bir fikir?

- Yük yok.

Yük yok, kesinlikle doğru, kemiklerimizin normal çalışması için sürekli bir tür yük almaları gerekiyor, sen ve ben sürekli çalışmalıyız. Ancak uzayda çalışmanın kolay olmadığını hatırlıyoruz: gerek yok, fırsat yok. Orada hiçbir şeyin ağırlığı olmadığı için ne yaparsanız yapın çok daha az efor harcarsınız. Ve astronotların her zaman eğitim almalarına rağmen, yine de Dünya'dakiyle aynı düzeyde fiziksel aktiviteyi deneyimleyemezler. Bu nedenle 3-4 uçuştan sonra kemiklerle ilgili sorunlar başlar ve bu da özellikle kemik dokusu yok edildiğinde osteoporoza yol açar.

Bir başka sorun da yine kanla ilgili. Dünyadaki yüke çok iyi adapte olduğumuzu söyledim. Nasıl adapte oluyoruz? Aşırı miktarda kanımız var, yetişkinlerin her birinde yaklaşık 5 litre kan var. Bu ihtiyacımız olandan daha fazla. Neden bu fazlalığa ihtiyacımız var? Çünkü dik durumdayız ve kanımızın çoğu bacaklarda, vücudumuzun altında kalıyor ve her şey kafaya ulaşmıyor, bu yüzden kafa için yeterli kan olması için biraz fazlasını depolamamız gerekiyor. Ancak uzayda yerçekimi hemen ortadan kalkar ve bu nedenle bacaklarda bulunan bu fazla kan, vücutta acilen bir yere hareket etmeye başlar. Özellikle kişinin kafasına ve beynine girerek felçlere, mikro darbelere neden olur çünkü çok fazla kan girer ve damarlar basitçe patlar. Sonuç olarak, kozmonotlar özellikle ilk hafta tuvalete koşarlar, sadece fazla sıvı kaybederler, yörüngedeki ilk hafta boyunca fazla sıvının yaklaşık% 20'sini kaybederler.

Kaslar ayrıca stres yaşamazlar. Yükün boyutu ne olursa olsun, Dünya'da ağırlığı ne kadar olursa olsun, onu uzayda taşımakta hiçbir zorluk yaşanmayacaktır. Bu nedenle astronotlar, daha önce de söylediğim gibi, kesinlikle uzayda eğitim alırlar. Bu bir sonraki video. Doğal olarak uzayda ağırlık kaldırmanın bir anlamı yok, koşmayı deneyebilirsiniz. Nitekim bir kişi koşar, ancak dikkat edin, bir koşu bandına bağlıdır, çünkü bir koşu bandına bağlı olmasaydı uçup giderdi. Yine ağırlık kaldıramazsınız ama yayları açabilirsiniz ve astronotlar günde en az 4 saat fiziksel egzersizler yaparlar. Astronotlar bildiğiniz gibi en hazırlıklı, fiziksel olarak en güçlü ve dirençli insanlardır. Ve yine de, uzaydan döndüklerinde, ilk olarak, ilk uçuştan önceki forma bir daha asla ulaşamazlar ve ikincisi, bu yüklerden sonra yaklaşık bir iyileşme bile bir astronotun yörüngede olduğu süre kadar sürer. Yani altı ay orada kalsa altı ay iyileşir, ilk birkaç hafta yürüyemezler bile. Yani bacak kasları fiilen köreldi, altı ay kullanmadılar.

Devam edersek, bir astronotun uzayda ne soluması gerektiği ile ilgili başka bir problem. Sorun iki yönlü: Her şeyden önce, havayı veya oksijeni yörüngeye kaldırmanız gerekiyor. Kaldırmak için daha iyi olan sizce nedir - sizinle soluduğumuzdan daha fazla hava mı yoksa oksijen mi?

- Oksijen.

Oksijen, bu yüzden Amerikalılar da biraz seyreltilmiş de olsa saf oksijeni yörüngeye çıkarmanın daha iyi olduğunu düşündüler. Aslında saf oksijen oldukça korkutucu bir şey olsa da. Birincisi, vücut için tehlikelidir, bir zehirdir - büyük miktarlarda ve ikincisi, çok iyi patlar. İlk birkaç yıl, saf oksijenle dolu roketler normal bir şekilde havalandı ve sonra bir noktada bir kıvılcım çıktı ve uzay gemisi taştan taşa gitti. Ondan sonra yaptıklarının aynısını yapmaya karar verdiler. Sovyetler Birliği, - sadece sıvı hava içeren silindirler. Ağır bir seçenek, pahalı ama güvenli.

İkinci bir sorun daha var: Nefes aldığımızda karbondioksit salıyoruz. Çok fazla karbondioksit varsa, önce baş ağrımaya başlar, uyuşukluk ortaya çıkar ve bir noktada kişi bilincini kaybedebilir ve fazla karbondioksitten ölebilir. Yeryüzünde biz karbondioksit yayarız ve bitkiler onu alır; uzayda yanınıza bir iki bitki alsanız bile işinizi görmezler ve çok fazla bitkiyi yanınıza alamazsınız çünkü bunlar ağırdır ve çok yer kaplar. Karbondioksitten nasıl kurtulurum? özel biri var Kimyasal madde fazla karbondioksiti emebilen lityum hidroksit denir, uzaya taşınır, sadece fazla karbondioksiti emer. Bu maddeyle bağlantılı çok ilginç, çok kahramanca bir hikaye, Apollo 13 uzay aracının hikayesi, sanırım yetişkinler bu hikayeyi hatırlıyor.

Çocuklar hiç Apollo 13 uzay aracını duydular mı? Hatta böyle bir film çektiklerini duydunuz mu, ne oldu bu gemiye? Çok başarısız bir uçuş geçirdi, çok farklı şeyler oldu, lityum hidroksit ile ne olduğuyla ilgileniyoruz. Hikaye şudur: "Apollo 13", ayı keşfetmek için aya ilk ya da ikinci kez uçtu. Üç kişi oraya uçtu, kendi uzay araçları ve aya inmesi gereken özel bir kapsülleri vardı ve aya çıkıp orada bir şeyler yapması ve ardından kapsüle geri dönüp uçması gereken iki kişi. Toprak. Ancak uçuşun 3. gününde bir yerlerde aniden bir patlama meydana geldi ve ana geminin bir kısmı, yaşam destek sistemine zarar vermek de dahil olmak üzere ters döndü. Prensip olarak, o kadar da korkunç bir sorun değil, çünkü Ay'a uçmak için gerekli olan tekne sağlamdı ve onunla Dünya'ya dönmek oldukça mümkündü. Ancak tamamen aptalca bir sorun vardı: teknede depolanan lityum hidroksit bidonları ve gemide depolanan lityum hidroksit bidonları farklıydı, sadece farklı girişleri vardı. Ve Amerika'daki projeyle ilişkili tüm mühendisler ve dünyadaki birçok mühendis, yaklaşık bir gün boyunca, insanların genellikle Crazy Hands programında yaptıklarını yaptılar. İnsanların Dünya'ya geri uçabilmeleri için bir çıkışı diğerine yeniden yapmak için yapıştırıcıyı, gazete artıklarını, ataçları ve gemideki her şeyi nasıl kullanacaklarını anladılar. Çok şükür başardılar ve bu gemi (iniş yaparken çok farklı sorunlar da yaşandı) çok şükür normal bir şekilde indi.

Uzaydaki insanların uyanıkken sorunları olduğunu öğrendik: kötü kan, kötü kaslar, kötü kemikler, vb. Uzayda uyumak da kötü. İki sebep var: Birinci sebep, uzay istasyonunun ışığını kimsenin kapatmaması, sürekli çalışması gerekiyor, orada sürekli bazı deneyler yapılıyor. İş çok stresli, bu yüzden kozmonotlar vardiyalı uyuyorlar: önce biri, sonra diğeri. Zor, bir gün böyle uyursanız, iki, üç uyursanız sorun değil ama iki veya üç hafta veya bir ay böyle uyursanız vücutta değişiklikler başlar ve bu zararlıdır. Bu bizim için de zararlı, çünkü artık çok fazla insan var. büyük şehirler yanlış ışık rejiminde yaşıyor, bu yüzden acı çekiyoruz ve bunu fark etmiyoruz bile. Bir başka sorun da, çekim olmadığı ve kişinin hiçbir şeye yaslanamayacağı gerçeğiyle ilgilidir ve bu, psikologların da keşfettiği gibi çok önemli bir duygudur. Uykuya dalmak için kişinin bir şeye yaslanması ve kendine güvenmesi gerekir. Bu nedenle astronotlar, onları bir yere çeken şeyin en azından bir tür taklidini oluşturmak için dizlerinin altına özel bandajlar ve gözlerinin üzerine özel bandajlar takarlar. Çok iyi çalışmıyor ama işe yarıyor. Karbondioksitle ilgili üçüncü bir sorun daha var: Uyurken nefes alıp karbondioksit salıyoruz, hareket etmiyoruz ve karbondioksit yüzümüzün yüzeyinde birikiyor. Dünyada korkutucu değil, neden?

- Sürekli hareket ediyor.

Gerçekten sürekli hareket ediyor, neden? Çünkü hafif bir esinti var ama mesele bu bile değil. Karbondioksiti soluduğumuzda, onu ılık olarak veririz ve ılık gaz, soğuktan daha hafif olduğu için yukarı çıkar. Uzayda ne sıcak ne de soğuk gazın ağırlığı yoktur, bu nedenle dışarı verilen gaz kişinin üzerinde birikecek ve bu konuda hiçbir şey yapılmazsa kişi bu bulutta uyuyacaktır. Ama bu konuda gerçekten bir şeyler yapıyorlar - ve uzayda huzur içinde uyuyabilmemiz için karbondioksiti dağıtan çok güçlü havalandırma sistemleri var. Ve aynı havalandırma sistemleri havayı çeşitli enfeksiyonlardan ve patojenlerden filtreler. Şimdi bununla aşağı yukarı başa çıkmayı öğrendiler ve ilk başta astronotlar çok hastalandı çünkü karantina yeterince katı değildi ve uzayda bir şeye bulaşmak çok daha kolay. Çünkü Dünya'da hapşırdığımızda hapşırdığımız şey yere düşer ve bir çeşit toz halinde kalır, onu doğrudan solumayız. Ve bir astronot hapşırırsa, hapşırdığı her şey havada kalır, bu nedenle bu enfeksiyona yakalanma olasılığı çok daha yüksektir, bu nedenle her şey orada filtrelenir. Kozmonotların orada gerçekten çok tozu var, hala çok hapşırıyorlar ama zaten karantina daha katı olduğu için daha az hastalanıyorlar.

Astronotları bekleyen bir diğer sorun da kozmik radyasyon. Dünya üzerinde bizler, özellikle radyasyon iletmeyen bir atmosfer tarafından kozmik radyasyondan korunuyoruz. ozon tabakası ondan iyi korunmuştur. Ve uzayda ozon tabakası yoktur ve astronotlar artan radyasyona maruz kalırlar. Tehlikelidir ve bir kişinin orada ne kadar radyasyon yaşadığını kontrol edene kadar çok uzun süre bundan korkulmuştur. Örneğin, granit kayalarda bulunan yerlerin sakinleriyle aynı şeyi yaşıyor. Granit kayalar da bir astronotun aldığı miktarda radyasyon yayar. Yani, örneğin Cornwall sakinleri (burası İngiltere'de), astronotları bu açıdan düşünün, hatta biraz daha fazla radyasyon alın. Ve yüksek irtifalarda uçan süpersonik uçakların (örneğin Concorde) pilotları ve hostesleri tarafından oldukça fazla radyasyon alınır.

Ancak bir gün bir kişinin yalnızca uzay istasyonlarına uçmakla kalmayıp, aynı zamanda Mars'a, diğer gezegenlere de uçacağını umuyoruz. Ve bu durumlarda, bir tehdit bizi bekliyor çünkü genellikle uzay istasyonları Dünya'nın etrafında - radyasyon alanının çok güçlü olmadığı yerlerde - uçuyor. Ancak Dünya çevresinde, Ay'a, Mars'a ve diğer gezegenlere ulaşmak için içinden uçmanız gereken iki güçlü radyasyon alanı "çöreği" vardır. Ve orada radyasyon çok güçlü ve şimdi Mars'a gitmenin sorunlarından biri birkaç ay radyasyona maruz kalmak. İnsanlar oraya uçabilir ama çok hasta uçacaklar - doğal olarak kimse bunu istemiyor. Bu nedenle, şimdi hem hafif bir uzay giysisi hem de radyasyona karşı koruma sağlayacak hafif uzay aracı kaplamasının nasıl yapılacağını çözüyorlar. Çünkü prensipte kendinizi radyasyondan korumak zor değil, gemiyi kurşunla kaplayabilirsiniz ve tamam - radyasyondan korunuyoruz ama kurşun çok ağır.

Eksiler, eksiler, eksiler hakkında konuştuk. Ancak uzaya uçarken sadece dezavantajlar yoktur. Uzaya uçtuğumuzda (bu gerçekten büyük bir artı değil, sadece çok güzel) biraz daha yükseğe çıkıyoruz. Yerçekiminin etkisi altında tüm gün bir yerde yürürken omurlarımız birbirine baskı yapar ve en önemlisi omurlararası disklere baskı uygular. Gün içinde biraz "düzleşirler", bu nedenle bir kişi sabahları akşamdan birkaç santimetre daha uzundur. Denemediyseniz evinizde deneyebilirsiniz. Gün içinde değiştiği için yüksekliğin her zaman aynı anda ölçülmesi neden tavsiye edilir? Yani uzayda yerçekimi etki etmez, bu nedenle astronotlar biraz, hatta bazen çok büyürler. Bir astronot 7 santimetre kadar büyüdü, çok mutluydu, o anda çoktan çok yaşındaydı, tek bir sorun vardı - uzay giysisi aynı anda büyümedi, oldukça kalabalıktı. Şimdi tüm uzay kıyafetleri yapıldı - astronotun büyümesi durumunda 10 santimetre kaldı.

İlginç bir şey: uzayda, yenilenme süreçlerinin daha hızlı ilerlediği, yaraların daha hızlı iyileştiği ve hatta vücudun tüm bölümlerinin iyileşebileceği ortaya çıktı. Şimdi salyangozlu bir video olacak. Burada elbette hızlandırılmış çekim, aslında yaklaşık iki haftadır büyüyor. Yerde salyangozlar da yenilenir, ancak daha da kötüsü. Bunun neden olduğu belli değil. Bütün bunları neden söylüyorum? Daha en başında söyledim: gözümüzün önünde, yakın gelecekte uzaya uçacak insanların sayısı artacak, büyüyecek ve büyüyecek. Belki de yakında bu, popüler bir bilim dersinin konusu değil, okuldaki standart bir dersin konusu olacak: Bir kişiye uzayda bir geziye çıkmaya karar verdiğinde ne olduğunu bilmeniz gerekecek. Bunun yakında olacağına gerçekten inanıyorum ve umarım siz de yaparsınız. Eğer sorularınız varsa, lütfen sorun.

- Söyle bana, aşırı yüklenmeler varsa, bilinci kapatıyorsa, bir kişi daha sonra ne kadar çabuk iyileşir, bilincini geri kazanır?

Bilinç kapatıldığında, sistem bir kişinin bayıldığı zamankiyle aynıdır. Biri hemen ayağa kalkar, biri hemen kalkmaz, biri üzerinde güçlü bir etkisi vardır, biri üzerinde daha az. Genel olarak, elbette zararlıdır. Kişi kana yeterli oksijen girmediği için bilincini kaybeder, bu da beyne yeterli oksijen girmediği anlamına gelir. Sonuç olarak, bazı beyin hücreleri ölmeye başlayabilir, bazıları daha aktif, bazıları daha az aktiftir.

Bilimdeki herhangi bir büyük başarı, nihayetinde bir şekilde her birimizin hayatını değiştirir. Elektriğin ve elektromanyetik dalgaların keşfiyle, icadıyla böyle oldu. uçak havadan ağır, yarı iletkenlerin yaratılmasıyla... Artık roketler ve uzay gemileri insanlığın hayatına giriyor.

Hiç şüphe yok ki birkaç on yıl geçecek ve insanlar kıtalararası iletişim için roket taşımacılığını şimdi bir yolcu uçağına bindikleri aynı sakinlik ve soğukkanlılıkla kullanacaklar. Dünya ve Ay arasındaki uzay iletişimi de sıradan hale gelecek. İnsanlar uzay istasyonlarında yaşayacak ve çalışacak, uzay kaynakçısı, tesisatçı vb. meslekler ortaya çıkacak.

Ama belki de ilk defa, teşekkürler bilimsel ve teknolojik başarılar uzay araştırmalarında, bir kişi kendisini, olağan fiziksel yasaların farklı bir şekilde tezahür ettiği, temelde yeni koşullarda bulacaktır. Böyle bir şey ancak derin denizin gelişmesiyle olabilir.

Elbette fiziğin ve özellikle mekaniğin temel yasaları Dünya'da, su altında ve uzayda aynıdır. Ancak koşullara bağlı olarak kendilerini farklı gösterirler. Ve Dünya'daki ve uzaydaki bu koşullar aynı olmaktan çok uzak. Gezegenimizde, iki ana durumla karakterize edilirler. İlk olarak, dünya yüzeyindeki noktaların hareketinde hız - ivmelerde gözle görülür bir değişiklik yoktur. İkincisi, gezegenimiz tüm nesneleri kendine çeker ve onları desteklerine baskı yapmaya zorlar.

Algılanabilir ivmelerin olmaması, Dünya'nın dünya uzayındaki hareketinin özellikleriyle ilişkilidir. Gezegenimizle birlikte onun iki ana hareketine katılıyoruz: kendi ekseni etrafında günlük dönüş ve Güneş etrafındaki yıllık dönüş. Ve Dünya ile birlikte Güneş'in etrafında 30 km / s hızla ve birlikte koşmamıza rağmen Güneş Sistemi Galaksinin merkezinin etrafında yaklaşık 230 km / s gibi korkunç bir hızla bunu hissetmiyoruz çünkü insan vücudu tekdüze hareket hızına tamamen duyarsız.

Bununla birlikte, mekaniğin temel hükümlerinden birine göre, herhangi bir iç fiziksel deney ve ölçümle düzgün ve doğrusal hareketi tespit etmek genellikle imkansızdır.

Peki ya bazı sistemler, örneğin, uzay Roketi, motorların etkisi altında veya çevrenin direncini yaşayarak ivme ile hareket edecek mi? Böyle bir hareketle aşırı yüklenme meydana gelir, yani destek üzerindeki basınçta bir artış. Aksine hareket, motorlar kapalıyken bir boşlukta gerçekleşirse, destek üzerindeki basınç ortadan kalkar ve ağırlıksızlık durumu başlar.

Dünya koşulları altında, destek üzerindeki baskı, yerçekimi kuvvetinin etkisiyle ilişkilidir. Ancak bazı insanlar, destek üzerindeki baskı kuvvetinin, cismin Dünya tarafından çekilmesine neden olan kuvvet olduğunu düşünür. Durum böyle olsaydı, örneğin Ay'a doğru hareket eden bir uzay gemisinde ağırlıksızlık olmazdı, çünkü yörüngenin herhangi bir noktasında yerçekimi kuvveti gemiye etki ederdi. Ve genel olarak, uzayda yerçekimi kuvvetlerinin bileşkesinin sıfıra eşit olacağı bir yer bulmak pek mümkün değildir.

Destek üzerindeki baskının yalnızca yerçekimi etkisinden değil, aynı zamanda ivme gibi diğer faktörlerden de kaynaklanabileceğini unutmayın. Yer yüzeyinde duran hareketsiz bir cisim için, çekim kuvveti aslında destek üzerindeki basınç kuvveti ile çakışır. Ama bu sadece özel durum. Dünya'da, bir kişi bir miktar kuvvetle yüzeyine bastırır. Buna karşılık, mekaniğin üçüncü yasasına göre, Dünya yüzeyi bir kişiye aşağıdan yukarıya tam olarak aynı kuvvetle baskı yapar. Bu "karşıt" kuvvete destek reaksiyonu denir. Etki ve tepki kuvvetleri her zaman farklı cisimlere uygulanır. Özellikle incelenen durumda, desteğe uygulanan baskı kuvveti desteğe ve desteğin tepkisi vücudun kendisine uygulanır.

Bu sırada çekim kuvveti desteğe değil vücuda uygulanır. Dolayısıyla, destek üzerindeki baskı kuvveti ile çekim kuvveti tamamen farklı kuvvetlerdir.

Uzay roketi ivme ile hareket ederse, roketin jet ivmesinin 9.81 m/s2'ye eşit olan serbest düşüş ivmesini aşmasıyla aynı faktör kadar vücut üzerindeki basınç artar. Diğer bir deyişle, hareketin hızlanan bölümünde desteğin tepkisi artar. Ancak aynı zamanda mekaniğin üçüncü yasasına göre destek üzerindeki baskı aynı miktarda artar.

Destek üzerindeki gerçek basıncın, Dünya koşullarında destek üzerindeki basınca oranına aşırı yük denir. Dünya yüzeyindeki bir kişi için aşırı yük bu nedenle bire eşittir. İnsan vücudu bu sürekli aşırı yükün eylemine adapte oldu ve biz bunu fark etmiyoruz.

Aşırı yüklenme olgusunun fiziksel özü, vücudun tüm noktalarının aynı anda hızlanma almamasıdır. Vücuda etki eden kuvvet, örneğin çekme kuvveti roket motoru, bu durumda yüzeyinin nispeten küçük bir kısmına uygulanır. Geri kalan maddi noktalar cisimler deformasyon yoluyla bir miktar gecikmeyle ivme kazanırlar. Başka bir deyişle, vücut düzleştirilmiş, desteğe bastırılmış gibi görünüyor.

Sayısız Deneysel çalışmalar K. E. Tsiolkovsky tarafından başlatılan, aşırı yüklenmenin fizyolojik etkisinin yalnızca süresine değil, aynı zamanda vücudun konumuna da bağlı olduğunu gösterdi. Bir kişi dikey pozisyondayken, kanın önemli bir kısmı vücudun alt yarısına kaydırılır ve bu da beyne giden kan akışının bozulmasına neden olur. İç organlar da ağırlıklarının artması sonucu aşağı doğru kayarak bağlarda kuvvetli bir gerginliğe neden olur.

Hızlandırılmış hareket alanlarında vücut için tehlikeli olan aşırı yüklerden kaçınmak için, aşırı yükleme eyleminin sırttan göğse yönlendirileceği şekilde kendinizi konumlandırmanız gerekir. Bu konum, büyük aşırı yükün yaklaşık üç katını aktarmanıza izin verir.

Bu arada, bu nedenle yatmak ayakta durmaktan daha iyidir ...

Dünyanın sakinleri, sık olmasa da, yine de aşırı yükün etkisiyle karşılaşmak zorunda kalıyorlarsa, o zaman pratik olarak ağırlıksızlığa aşina değillerdir.

Bu şaşırtıcı durum, roket motorları kapatıldıktan sonra, hem destek üzerindeki baskı hem de desteğin tepkisi tamamen ortadan kalktığında ortaya çıkar. Bir kişi için alışılmış olan yukarı ve aşağı yönleri de kaybolur ve gevşek nesneler havada serbestçe yüzer.

Ağırlıksızlık hakkında bir dizi yanlış anlama var. Bazıları, bu durumun, uzay aracı havasız uzayda, "yerçekimi küresinin dışında" olduğunda meydana geldiğini düşünüyor. Diğerleri, Dünya uydusundaki ağırlıksızlığın, üzerindeki "merkezkaç kuvvetlerinin" etkisiyle elde edildiğine inanıyor.

Ancak bütün bunlar tamamen yanlıştır.

Ağırlıksızlık hangi koşullar altında ortaya çıkar ve destek üzerindeki baskı ortadan kalkar? Bu fenomen şu gerçeğinden kaynaklanmaktadır: serbest hareket uzayda hem roketin kendisi hem de içindeki tüm nesneler yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altında aynı ivmeyle hareket eder. Destek her zaman olduğu gibi vücudun altından çıkar ve vücudun ona baskı yapacak zamanı yoktur.

Ancak hem bir roket motorunun etkisi altındaki aktif alanlardaki hareket hem de yerçekimi kuvvetlerinin etkisi altındaki hareket, hızlandırılmış hareketlerdir. Her ikisi de kuvvetlerin etkisi altında gerçekleştirilir. Neden bir durumda aşırı yük, diğerinde ağırlıksızlık meydana geliyor?

Bu paradoks açıktır. Yukarıda, aşırı yüklenmeler meydana geldiğinde, ivmelerin deformasyon yoluyla vücudun çeşitli noktalarına iletildiği zaten belirtilmişti. Başka bir şey, roketin yerçekimi alanında hareket etmesidir. Roketin boyutları içinde yerçekimi alanı hemen hemen eşittir, bu da roketin tüm parçacıklarının aynı anda etkilendiği anlamına gelir. eşit kuvvetler. Ne de olsa yerçekimi kuvvetleri sözde kütle kuvvetlerine, yani söz konusu sistemin tüm noktalarına aynı anda uygulanan kuvvetlere aittir.

Bu nedenle, roketin tüm noktaları aynı anda aynı ivmeleri alır ve aralarındaki herhangi bir etkileşim ortadan kalkar. Desteğin tepkisi ortadan kalkar, desteğin üzerindeki baskı ortadan kalkar. Tam bir ağırlıksızlık hali başlar.

Sıfır yerçekiminde ilerlemek pek olağan değildir ve bazı fiziksel süreçler. A. Einstein bile uzay uçuşlarından çok önce merak uyandıran bir soru sormuştu: Bir uzay gemisinin kokpitinde bir mum yanacak mı?

Büyük bilim adamı olumsuz cevap verdi - ağırlıksızlık nedeniyle sıcak gazların alev bölgesini terk etmeyeceğine inanıyordu. Böylece fitile oksijen girişi engellenecek ve alev sönecektir.

Bununla birlikte, titiz modern deneyciler yine de Einstein'ın ifadesini deneyle test etmeye karar verdiler. Laboratuarlardan birinde aşağıdaki oldukça basit bir deney gerçekleştirildi. Kapalı bir cam kavanoza yerleştirilmiş yanan bir mum yaklaşık 70 m yükseklikten düşürüldü Düşen nesne ağırlıksız durumdaydı (hava direnci dikkate alınmazsa). Ancak mum hiç sönmedi, sadece alev dilinin şekli değişti - daha küresel hale geldi ve yaydığı ışık daha az parlak hale geldi.

Görünüşe göre, çevredeki alandan gelen oksijenin hala alev bölgesine girmesi nedeniyle tüm mesele difüzyondur. Sonuçta, difüzyon süreci yerçekimi kuvvetlerinin etkisine bağlı değildir.

Yine de ağırlıksız ortamdaki yanma koşulları Dünya'dakinden farklıdır. Bu durum, sıfır yerçekiminde kaynak yapmak için benzersiz bir kaynak makinesi yaratan Sovyet tasarımcıları tarafından dikkate alınmalıydı.

Bilindiği gibi bu aparat 1969 yılında Sovyet Soyuz-8 uzay aracında test edilmiş ve başarılı bir şekilde çalışmıştır.