Как едят космонавты в невесомости


Немного о МКС

Международная космическая станция — это, по сути, искусственный обитаемый спутник, который вращается вокруг Земли на высоте 413 километров каждые 90 минут. Это означает, что восход и закат солнца экипаж станции наблюдает по 16 раз в день. МКС — это масштабный проект, принадлежащий нескольким космическим агентствам разных стран: NASA (США), Роскосмос (Россия), JAXA (Япония), ЕКА (несколько европейских стран) и CSA (Канада). Каждая из них приняла участие в его создании.



Все агентства регулярно отправляют космонавтов, астронавтов (название меняется в зависимости от страны) на станцию для шестимесячной экспедиции. Первая пилотируемая экспедиция состоялась 31 октября 2000 года. На МКС одновременно могут проживать до 10 человек.

Расписание астронавтов



Примерное расписание астронавтов на МКС выглядит следующим образом:
7 утра — подъём.
7:10 утра — конференция с экипажем.
7:30 — 8:00 — завтрак и подготовка к работе.
8:00 — 12:00 — проведение различных экспериментов (выращивание растений, изучение космоса, технические работы).
12:00 — 12:30 — обед.
12:30 — 18:00 — работы, связанные с обслуживанием станции
18:00 — 18:30 — конференция с наземным персоналом.

r />18:30 —19:30 — ужин и просмотр новостей.
19:30 — 07:00 — время отдыха (общение с семьей, чтение книг, занятие спортом и т.д.)
В пятницу астронавты работают над личными проектами и вместе смотрят фильмы

Личная гигиена и туалет


Волосы, ногти, пот в условиях гравитации могут сыграть плохую шутку с работоспособностью дорогостоящего оборудования. Именно поэтому члены экипажа чрезвычайно тщательно подходят к поддержанию личной гигиены. Капитан канадской экспедиции Крис Хэдфилд в шутку рассказал, как их команда зашла настолько далеко, что проглатывает зубную пасту после чистки зубов. В видео Хэдфилд демонстрирует, как космонавты моют руки (используя мыло без ополаскивателя), бреют щетину (нанося специальный тип геля для бритья), подстригают волосы (с помощью вакуума).



С туалетом на МКС дела обстоят немного хуже. Естественно, в космосе не могут применяться такие же туалеты, как и на Земле. Космические гальюны используют вакуумную систему для сбора отходов, которые поступают в специальные алюминиевые контейнеры. После полного заполнения контейнеры передаются на грузовые космические корабли и утилизируются. Что касается урины, то она не пропадает на станции зря. Моча перерабатывается в дистиллированную воду, которая применяется для приготовления пищи, выращивания растений и т.д. Пить космонавты предпочитают пресную воду, доставляемую грузовыми кораблями «Прогресс».


Еда, развлечение и интернет


Пищу на борт МКС обычно доставляют в вакуумных мешочках для удобного употребления. Несмотря на распространенное мнение, что космонавты едят из тюбиков, в настоящее время еда больше напоминает жидкие консервы. Рацион космонавтов расписан на шестнадцать дней. По информации Novate.ru, некоторая упакованная пища уже готова к употреблению, в то время как, скажем, порошкообразный шпинат или мороженое нуждаются в дегидратации. Космонавты должны есть максимально аккуратно и не допустить попадания кусочков еды в бортовое оборудование. Некоторые командиры запрещают есть на станции рассыпчатую еду, например, кофейный пирог.



Экипаж имеет постоянный доступ к различным видам медиа и развлечениям: фильмам, телешоу, книгам и музыке. Впрочем, многие космонавты предпочитают проводить свободное время, наблюдая за Землей из большого панорамного окна. Вот почему Google выдает так много красивейших фотографией при запросе: «фото с МКС».




Каждый член экипажа имеет ограниченный объем трафика для доступа в Интернет, которого, впрочем, хватает для общения с родственниками по видеосвязи и скачивания фильмов. Новый спутник NASA обеспечивает максимальную скорость передачи данных в 300 Мбит/с.

Поддержание физической формы



Любой даже самый опытный космонавт склонен к «космической болезни». В течение первых дней пребывания на МКС проявляются такие симптомы, как тошнота и головокружение. Со временем организм привыкает к перегрузкам, хотя и испытывает некоторые физические изменения. В условиях невесомости рост космонавтов увеличивается на пару сантиметров, а также происходит отек лица. К сожалению, у некоторых появляются также проблемы со зрением из-за сильного кровяного давления.


Чем дольше человек находится в космосе, тем больше он теряет костную и мышечную массу из-за отсутствия гравитации, потому каждый космонавт практически ежедневно занимается физическими упражнениями. Для этого на борту МКС есть велоэргометр (космический вариант велосипеда), беговая дорожка (с множеством ремней для того, чтобы отягощать вас), а также Advanced Resistive Exercise Device — универсальный тренажер для приседания и жима штанги.

Поддержание психического здоровья и сон




Итак, обитатели МКС заботятся о своих мышцах и костях, но как насчет их психического состояния? Каждый космонавт разговаривает с психиатрами минимум один раз в две недели. Огромную роль играет внутренние отношения в многонациональном экипаже. По заявлениям астронавтов, в космосе в принципе никто не ссорится, так люди полгода находятся в замкнутом пространстве и понимают, что бежать им некуда.



Лучшими способами поддержания ментального здоровья в космосе остается общение с семьей и чтение литературы. В условиях микрогравитации организм не так устает, поэтому астронавты спят, как правило, всего шесть часов в сутки. Делать они это могут, просто летая в пространстве либо в специальных спальных мешках, которые удерживают тело на одном месте.

В продолжение тематики статьи посмотрите также на ранее неизвестные фотографии с высадкой американцев на Луну.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник: novate.ru

Причины[править | править код]

Состояние невесомости имеет место, когда действующие на тело внешние силы являются только массовыми (силы тяготения), либо поле этих массовых сил локально однородно, то есть силы поля сообщают всем частицам тела в каждом его положении одинаковые по модулю и направлению ускорения (что при движении в поле тяготения Земли практически имеет место, если размеры тела малы по сравнению с радиусом Земли), либо начальные скорости всех частиц тела по модулю и направлению одинаковы (тело движется поступательно).


Например, космический аппарат и все находящиеся в нём тела, получив соответствующую начальную скорость, движутся под действием сил тяготения вдоль своих орбит практически с одинаковыми ускорениями (феномен присутствия ускорения после отключения тяги двигателя для тела, находящегося на орбите), как свободные; ни сами тела, ни их частицы взаимных давлений друг на друга не оказывают, то есть находятся в состоянии невесомости. При этом по отношению к кабине аппарата находящееся в нём тело может в любом месте оставаться в покое (свободно «висеть» в пространстве). Хотя силы тяготения при невесомости действуют на все частицы тела, но нет внешних поверхностных сил, которые могли бы вызывать взаимные давления частиц друг на друга.[1]

Таким образом, любое тело, размеры которого малы по сравнению с земным радиусом, совершающее свободное поступательное движение в поле тяготения Земли, будет, при отсутствии других внешних сил, находиться в состоянии невесомости. Аналогичным будет результат для движения в поле тяготения любых других небесных тел.

История[править | править код]


Изменение веса шарика при его свободном падении в жидкости было отмечено ещё Лейбницем. В 1892—1893 гг. несколько опытов, демонстрирующих возникновение невесомости при свободном падении, поставил профессор МГУ Н. А. Любимов, например, маятник, выведенный из положения равновесия при свободном падении, не качался[2].

Особенности деятельности человека и работы техники[править | править код]

В условиях невесомости на борту космического аппарата многие физические процессы (конвекция, горение и т. д.) протекают иначе, чем на Земле. Отсутствие силы тяжести, в частности, требует специальной конструкции таких систем как душ, туалет, системы разогрева пищи, вентиляции и т. д. Во избежание образования застойных зон, где может скапливаться углекислый газ, и для обеспечения равномерного смешивания теплого и холодного воздуха, на МКС, например, установлено большое количество вентиляторов. Прием пищи и питьё, личная гигиена, работа с оборудованием и в целом обычные бытовые действия также имеют свои особенности и требуют от космонавта выработки привычки и нужных навыков.

Влияние невесомости неизбежно учитывается в конструкции жидкостного ракетного двигателя, предназначенного для запуска в невесомости. Жидкие компоненты топлива в баках ведут себя точно так же, как и любая жидкость (образуют жидкие сферы).


этой причине подача жидких компонентов из баков в топливные магистрали может стать невозможной. Для компенсации такого эффекта применяется специальная конструкция баков (с разделителями газовой и жидкой сред), а также — процедура осадки топлива перед запуском двигателя. Такая процедура состоит во включении вспомогательных двигателей корабля на разгон; создаваемое ими небольшое ускорение осаживает жидкое топливо на днище бака, откуда система подачи направляет топливо в магистрали.

Воздействие на организм человека[править | править код]

При переходе из условий наличия веса тела у поверхности Земли к условиям невесомости (в первую очередь — при выходе космического корабля на орбиту), у большинства космонавтов наблюдается реакция организма, называемая синдромом космической адаптации.

При длительном (более недели) пребывании человека в космосе отсутствие веса тела начинает вызывать в организме определённые вредные изменения[3].

Первое и самое очевидное последствие невесомости — стремительное атрофирование мышц: мускулатура фактически выключается из деятельности человека, в результате падают все физические характеристики организма[3]. Кроме того, следствием резкого уменьшения активности мышечных тканей является сокращение потребления организмом кислорода, и из-за возникающего избытка гемоглобина может понизиться деятельность костного мозга, синтезирующего его (гемоглобин)[3].

Также есть основания полагать, что ограничение подвижности нарушит фосфорный обмен в костях, что приведёт к снижению их прочности[3].

Вес и гравитация[править | править код]


Довольно часто исчезновение веса путают с исчезновением гравитационного притяжения, но это вовсе не так. В качестве примера можно привести ситуацию на Международной космической станции (МКС). На высоте 350 километров (высота нахождения станции) ускорение свободного падения имеет значение 8,8 м/с², что всего лишь на 10 % меньше, чем на поверхности Земли. Состояние невесомости на МКС возникает не из-за «отсутствия гравитации», а за счёт движения по круговой орбите с первой космической скоростью, то есть космонавты как бы постоянно «падают вперёд» со скоростью 7,9 км/с.

Невесомость на Земле[править | править код]

На Земле в экспериментальных целях создают кратковременное состояние невесомости (до 40 с) при полётах самолёта по баллистической траектории, то есть такой траектории, по которой летел бы самолёт под воздействием одной лишь силы земного притяжения. Эта траектория при небольших скоростях движения получается параболой (так называемой «параболой Кеплера»), из-за чего её иногда ошибочно называют «параболической». В общем случае траектория представляет собой эллипс или гиперболу.


Такие методы применяются для тренировки космонавтов в России и США. В кабине пилота на нитке подвешен шарик, который обычно натягивает нитку вниз (если самолёт покоится, либо движется равномерно и прямолинейно). Отсутствие натяжения нити, на которой висит шарик, свидетельствует о невесомости. Таким образом, пилот должен управлять самолётом так, чтобы шарик висел в воздухе без натяжения нити. Для достижения этого эффекта самолёт должен иметь постоянное ускорение равное g и направленное вниз. Другими словами, пилоты создают нулевую перегрузку. Длительно такую перегрузку (до 40 секунд) можно создать, если выполнить специальную фигуру пилотажа «провал в воздухе». Пилоты резко начинают набор высоты, выходя на «параболическую» траекторию, которая заканчивается таким же резким сбросом высоты. Внутри фюзеляжа имеется камера, в которой тренируются будущие космонавты, она представляет собой полностью обитую мягким покрытием пассажирскую кабину без кресел, чтобы избежать травм как в моменты невесомости, так и в моменты перегрузок.

Подобное чувство невесомости (частичной) человек испытывает при полётах рейсами гражданской авиации во время посадки. Однако в целях безопасности полёта и из-за большой нагрузки на конструкцию самолёта, любой рейсовый самолёт сбрасывает высоту, совершая несколько протяженных спиральных витков (с высоты полёта в 11 км до высоты захода на посадку порядка 1-2 км). То есть спуск производится в несколько заходов, во время которых пассажир на несколько секунд ощущает, что его немного отрывает от кресла вверх. Это же чувство испытывают и автомобилисты, знакомые с трассами, проходящими по крутым холмам, когда машина начинает съезжать с верхушки вниз.


Утверждения, что самолёт для создания кратковременной невесомости выполняет фигуры высшего пилотажа типа «петли Нестерова» — не более чем миф. Тренировки выполняются в слегка модифицированных серийных пассажирских или грузовых самолётах, для которых фигуры высшего пилотажа и подобные режимы полёта являются закритическими и могут привести к разрушению машины в воздухе или быстрому усталостному износу несущих конструкций.

Состояние невесомости можно ощутить в начальный момент свободного падения тела в атмосфере, когда сопротивление воздуха ещё невелико.

Существует несколько самолётов, способных проводить полёты с достижением состояния невесомости без вылета в космос. Технология используется как для тренировок космическими агентствами, так и для коммерческих полётов частных лиц. Подобные полёты проводят американская авиакомпания Zero Gravity, Роскосмос (на Ил-76 МДК c 1988 года, полёты также доступны для частных лиц[4]), NASA (на Boeing KC-135) , Европейское космическое агентство (на Airbus A-310)[5] Типичный полёт продолжается около полутора часов. В течение полёта проводятся 10-15 сессий невесомости, для достижения которых самолёт совершает крутое пике. Длительность каждой сессии невесомости около 25 секунд[6]. Более 15000 человек совершили полёты по состоянию на ноябрь 2017 года[7]. Многие известные люди совершили полёты в невесомости на борту самолёта, в их числе: Баз Олдрин, Джон Кармак, Тони Хоук, Ричард Брэнсон, Артемий Лебедев. Стивен Хокинг также совершил короткий полёт 26 апреля 2007 года[8][9][10].

Другим способом моделирования невесомости, причём в течение длительного времени, является создание гидроневесомости.

Источник: ru.wikipedia.org

В настоящий момент трудовую вахту несет 18-й экипаж МКС — Майкл Финк, Юрий Лончаков и Грегори Шемитофф, а также их коллеги — астронавты шаттла «Индевор». Планируется, что в 2009 году экипаж постоянного пребывания увеличится с 3 до 6 человек.

На МКС используется универсальное координированное время (UTC), оно практически точно равноотстоит от времен двух центров управления — в Хьюстоне и Москве. Через каждые 16 восходов и закатов закрываются иллюминаторы станции, чтобы создать иллюзию ночного затемнения. Команда обычно просыпается в 7 часов утра (UTC) и работает около 10 часов в будний день и около 5 часов по субботам.

Жизнь на станции не похожа на земную, ведь даже соблюдение простейших правил гигиены превращается в проблему. Однако прогресс не стоит на месте и космический быт постепенно налаживается.

Неземной вкус

Тюбики с едой, пожалуй, самый яркий символ космической жизни. Однако они уже давно не «в моде» — теперь космонавты питаются обычной пищей, только предварительно обезвоженной (сублимированной). Из сублимированных продуктов можно приготовить вкусный борщ, вкусное картофельное пюре, макароны — меню космонавты выбирают себе сами. Когда они готовятся непосредственно к космическому полету, у них бывает несколько таких апробаций: некоторое время они сидят на космическом меню и сами выставляют оценки, что им нравится, а что не нравится. В соответствии с их пожеланиями и комплектуется доставка.

Также космонавты берут с собой лимоны, мед, орехи… Кроме того, на станции много консервированных продуктов. Сегодня астронавты могут солить и перчить свою еду, но в форме жидкости, чтобы высыпанные крупинки не вызвали затруднение дыхания. Тюбики сейчас используются для соков и небольшого комплекта питания, используемого в полете к станции.

Пища космонавтов мелко расфасована. По признанию самих «небожителей», «еды — на один укус, чтобы не оставить крошек». Дело в том, что любая крошка в невесомости, перемещаясь по известной только ей самой и законам микрогравитации траектории, может попасть в дыхательные пути кого-нибудь из членов экипажа, когда он, например, спит, и стать причиной его смерти. Те же законы и правила распространяются на жидкости.

Меню космонавта может выглядеть так:

Первый завтрак: чай с лимоном или кофе, бисквит.

Второй завтрак: свинина со сладким перцем, яблочный сок, хлеб (или говядина духовая с картофельным пюре, фруктовые палочки).

Обед: бульон куриный, пюре, чернослив с орехами, вишнево-сливовый сок (или молочный суп с овощами, мороженое и тугоплавкий шоколад).

Ужин: свиная вырезка с картофельным пюре, печенье с сыром и молоком (или соменок «по-деревенски», чернослив, молочный коктейль, перепелиный политет и омлет с ветчиной).

Что касается гигиены, то раньше космонавты пользовались только влажными салфетками. По мере того, как сроки пребывания на орбите увеличивались, в космос привезли… баню. Это специальная бочка, в которой есть «свои космические» особенности — вроде нестекающей грязной воды. Для туалетов, вместо привычной на земле воды, используется вакуум.

Космонавты вообще не любят говорить об организации питания или туалетов: вода, например, многоразовая. После всасывания урину расщепляют на кислород и воду, эти составляющие мочи запускают в замкнутый цикл станции. А твердые остатки закладываются в специальный контейнер, который выбрасывался в открытый космос.

Ближе к телу

Когда речь заходит об экипировке космонавтов, большинство представляют себе скафандр. И действительно, на заре пилотируемой космонавтики первопроходцы Вселенной были одеты в скафандры от старта до посадки. Но с началом длительных полетов скафандры стали использоваться только во время динамических операций — выведения на орбиту, стыковки, расстыковки, посадки. Все остальное время участники космических экспедиций носят привычную для них одежду.

Белье шьется по стандартным меркам, а комбинезоны — индивидуально. Опытные космонавты заказывают комбинезон со штрипками — в условиях невесомости одежда задирается. По той же причине космонавты на МКС носят довольно длинные футболки и рубашки. Не годятся для космонавтов и куртки-брюки: спина оголяется, и поясницу продувает. Ткани используют преимущественно натуральные, чаще всего стопроцентный хлопок.

Рабочие комбинезоны космонавтов снабжены множеством карманов, каждый из которых имеет свое, выверенное с точностью до миллиметра место и свою историю. Так, нагрудные косые встречные карманы появились, когда психологи заметили, что у космонавтов в длительных полетах вырабатывается устойчивое движение прятать мелкие вещи за пазуху или даже за щеку, чтобы не разлетались. А широкие накладные карманы на нижней части голени подсказал Владимир Джанибеков. Оказывается, в невесомости для человека самое удобное положение тела — поза эмбриона. А те карманы, которыми люди привыкают пользоваться на Земле, — в невесомости совершенно бесполезны.

В качестве фурнитуры для одежды используются кнопки, молнии и липучки. А вот пуговицы неприемлемы — они могут оторваться в невесомости и летать по кораблю, создавая проблемы.

Готовые изделия проверяет специальная служба обеспечения качества (одежду с неровным швом, например, отправляют на переделку). Затем швеи тщательно отрезают все ниточки, пылесосят одежду, чтобы лишняя пыль не забивалась в фильтры на станции, и заваривают изделие в герметичную упаковку. После этого с помощью ренгена проверяется, не осталось ли в упаковке постороннего предмета (однажды там обнаружили забытую булавку). Затем содержимое пакета стерилизуют.

Что касается обуви, то на борту космонавты ее практически не носят, надевая кроссовки в основном лишь для занятий спортом. Делаются они обязательно из натуральной кожи. Очень важна жесткая подошва и крепкий супинатор, ведь в космосе стопе нужна поддержка. На весь полет, даже длительный, хватает одной пары обуви.

Космонавты носят в основном толстые, махровые носки. Учитывая многочисленные пожелания космонавтов, космические кутюрье сделали в области подъема стопы специальный двойной вкладыш. В условиях невесомости, когда в процессе работы не на что опереться, космонавты цепляются подъемом стопы за различные выступы, из-за чего верх стопы быстро травмируется. Вкладыши обеспечивают защиту ног во время работы.

Поскольку стирка белья в космосе не предусмотрена, то использованные предметы гардероба пакуются в специальные пакеты и укладываются в грузовой корабль, а после его отставки от станции сгорают в атмосфере вместе с «грузовиком».

Материал подготовлен редакцией rian.ru на основе информации РИА Новости и открытых источников

Источник: ria.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.