Rumudflugt: hvordan virker vægtløshed?

Vi har ofte set billeder af astronauter,flydende for eksempel inden for den internationale rumstation. Hvad kan jeg sige - filmen "Gravity" er ikke kun "Oscar" modtaget. Bevis for, at der er steder, hvor tyngdekraften er fraværende som sådan, kan findes overalt. Men selvom vægtløshed ser sjov ud, og hver af os sandsynligvis ikke ville have nægtet muligheden for at opleve det for os selv, behandler den menneskelige krop ikke det meget godt. Hovedet er summende og benmusklerne kontrakt. I det lange løb svækker musklerne og knoglerne bliver skrøbelige. Disse virkninger kan forårsage alvorlig skade på din krop, især hvis du tager en lang flyvning til Mars.

I denne artikel vil vi tage dig om bordInternational Space Station og fortælle dig, hvilken vægtløshed der gør med din krop, hvilke ændringer der kan opstå, og hvad man skal gøre for at forhindre eller vende om disse bivirkninger.

Mød Microgravity

Forestil dig at du har et mellemrum ogligge på ryggen i rumfartøjets flydække. Du ligger på ryggen i flere timer, mens piloter og flykontrolcenter forbereder dig til at starte. Normalt når du står lige, trækker tyngdekraften blodet ned, så hele puljerne samles ved dine fødder. Men da du ligger på ryggen, distribueres blod på forskellige måder i din krop, herunder akkumulering i dit hoved, som dine ben hæves. Mit hoved er lidt tungt, som om du bare vågnede.

Raketmotorer antændes og du føleracceleration. Du bliver skubbet ind i en stol, når enheden starter. Gravity sammen med en stigning i skibets fart øges tre gange (på nogle rutschebaner kan du opleve dette accelerationsniveau). Dit bryst er komprimeret, vejrtrækningen bliver lidt svært. Efter otte og et halvt minut finder du dig selv i rummet og begynder at opleve en helt anden følelse: vægtløshed.

Det korrekte udtryk for vægtløshed ervægtløshed. Du er ikke vægtløs, da jordens tyngdekraft holder dig og flyet i kredsløb. Du er i en tilstand af frit fald, som om du bare hoppede fra et fly, bortset fra at du falder vandret og aldrig falder. Antag at du står på en skala, og de viser din vægt, da tyngdekraften trækker ned både dig og skalaerne. Da skalaerne er på jorden, støder de opad med lige kraft - og denne kraft er din vægt. Men hvis du hopper fra en klippe, står på en skala, vil både dig og skalaerne tiltrækkes af tyngdekraften. Du vil ikke lægge pres på skalaerne, og de vil ikke lægge pres på dig. Din vægt vil være nul. Dette er Newtons lov.

Siden rumfartøjet og alle objekter i detfalder med en hastighed - alt, hvad der ikke er faste floats. Hvis du har langt hår, vil de flyde rundt om dit ansigt. Hvis du hælder vand fra et glas, samles det ind i en stor sfærisk dråbe, som kan brydes ned i mindre dråber. Dumplings og slik vil selv svømme ind i munden, hvis du skubber dem langs den ønskede bane. Når du sidder i en stol, ved du ikke, at du sidder, for din krop vil ikke trykke på stolen. Hvis du ikke holder fast, flyder du væk. Hvis du ikke holder fast på væggen eller gulvet med din hånd eller fod, vil du ikke være i stand til at budge - der er ikke noget at skubbe af. Af denne grund er der i enhver rumfartøj altid mange håndlister til arme og ben.

Hvad er mikrogravity smag?

Når du først finder dig selv i en tilstand af vægtløshed, vil du føle følgende:

- kvalme

- desorientering

hovedpine

tab af appetit

forstoppelse

- en ting mere ...

Jo længere du bliver i forholdmikrogravity, jo svagere dine muskler og knogler. Disse fornemmelser vil blive forårsaget af forskellige ændringer i dine kropssystemer. Lad os se nærmere på hvordan kroppen reagerer på vægtløshed.

Kosmisk sygdom

Kvalme og desorientering, der smagerSugende følelse i maven, når bilen "flyver" ned ad banen eller henter dig på karrusellen. Kun ombord på skibet vil denne følelse vare i flere dage. Denne følelse af kosmisk sygdom, svag bevægelighed, når din hjerne modtager modstridende information fra de vestibulære organer i dit indre øre. Dine øjne ser, hvor de skal bevæge sig op og ned i skibet, men dit vestibulære system er afhængig af tyngdekraften og bestemmer retninger, der ikke virker i vægtløshed. Derfor kan dine øjne fortælle hjernen, at du bevæger dig fra top til bund, men din hjerne forstår ikke. Dette forårsager desorientering og kvalme, hvilket kan føre til tab af appetit og opkastning. Heldigvis tilpasser hjernen efter nogle få dage og begynder at reagere udelukkende på visuelle signaler. Tabletter hjælper også.

Puffy ansigt og kylling ben

Under mikrogravity vil dit ansigtpuffy og bihulerne - overbelastet, hvilket vil forårsage hovedpine og nedsat bevægelighed. På jorden kan det mærkes, hvis du står på hovedet - blodstrømmer i hovedet.

På jorden trækker tyngdekraften dit blod,Som følge heraf ophobes dets betydelige mængder i benene på benene. Så snart du befinder dig i mikrogravitet, vil blodet bevæge sig fra dine ben til brystet og hovedet. Ansigtet er hævet, og benene tværtimod vil falde i størrelse.

Når blodet passerer til brystet, hjertetøger i størrelse og pumper mere blod med hvert slag. Nyrerne reagerer på denne øgede blodgennemstrømning ved at producere mere urin, som om du havde drukket et stort glas vand. Hertil kommer, at en stigning i blodgennemstrømningen reducerer udskillelsesniveauet ved hypofysen af ​​antidiuretisk hormon (ADH), hvilket reducerer tørst. Du vil ikke drikke så meget vand som på Jorden. Sammen vil disse to faktorer hjælpe din bryst og hoved til at slippe af med overskydende væske om nogle få dage, og din krops væskestrøm vil normalisere (til kosmiske forhold). Når du vender tilbage til Jorden, vil du drikke mere og føle dig træt, men det vil passere.

Kosmisk anæmi

Som dine nyrer fjerner overskydendevæske, reducerer de også sekretionen af ​​erythropoietin - et hormon, der stimulerer produktionen af ​​røde blodlegemer af knoglemarvsceller. Faldet i rød blodcelleproduktion ledsages af et fald i plasmavolumen, så hæmatokriten (procentdelen af ​​blodvolumenet besat af røde blodlegemer) er det samme som på jorden. Når du vender tilbage til Jorden, vil dit erytropoietinniveau stige, ligesom antallet af røde blodlegemer.

Svage muskler

Når du er i mikrogravity,din krop tager udgangspunkt i "fosteret": du bøjer lidt, dine arme og ben tager også en halvbøjet tilstand. I denne position bruger du ikke mange muskler, især dem, der hjælper dig med at bevare din kropsholdning (tyngdekraften muskler). Som du bliver ombord på ISS, ændres dine muskler. Deres vægt falder, hvilket fører til "kyllingeben". Din krop har ikke længere brug for muskler, der langsomt kontraherer, som dem, der bruges i stående stilling. Hurtigskærende fibre er nødvendige for at bevæge sig hurtigere rundt om stationen. Jo mere du bliver på ISS, jo mindre muskelmasse vil du have. Tabet af muskelmasse svækker dig, og det er i øvrigt et alvorligt problem for lange flyvninger, især efter at have vendt tilbage til Jorden.

knogleskørhed

På jorden understøtter dine knogler din kropsvægt. Bones størrelse og vægt er omhyggeligt afbalanceret. Under mikrogravity behøver dine knogler ikke længere at understøtte din krop, så alle dine knogler, især de, der bærer rundt om dine hofter, lår og nedre ryg, bruges mindre end på jorden. Størrelsen og vægten af ​​knogler i vægtløshed reduceres med ca. 1% om måneden. Som følge heraf kan de simpelthen kollapse ved at vende tilbage til Jorden. Det er ikke kendt, hvilken procentdel af knoglerne der skal genoprettes efter at have vendt tilbage til Jorden, men det er bestemt ikke lig med 100. Det er dette problem, der begrænser tiden i rummet.

Ud over svage knogler fører koncentrationen af ​​calcium i blodet til nyresygdom, som skal fjerne dette overskydende calcium. Nyresten kan danne sig.

modforanstaltninger

Hvad kan gøres for at lette dit ophold imikrogravity betingelser? Hvad angår livløse ting, skal ethvert objekt i en station eller et skib opbevares i et skab, fastgjort eller fastgjort til væggen med en velcro.

For eksempel, hvis du spiser i nul tyngdekraften,du skal stå fast på dine fødder, og din madbakke skal være fastgjort til dig med en rem. Som du ved, gemmes mad sædvanligvis i rør og er en halvflydende masse, nogle ris eller pate, som let kan presses ud af et rør, og det vil ikke flyde væk. Bærbart udstyr, som en bærbar computer, er også bundet til dig eller til et skibs væg.

Lad os huske at ombord på ISS vores kropundergår i grunden tre ændringer: tab af væske, tab af muskelvæv og tab af knoglemasse. Hvad skal der gøres for at minimere disse tab?

Væsketab

En af modforanstaltningerne for væsketab eren enhed kaldet "negativt tryk i underkroppen" (NBT), der fungerer som en støvsuger for at sænke taljen mens du holder væske i dine ben. Denne enhed kan fastgøres til simulatoren, for eksempel til en tredemølle. En gang om dagen kan du udøve med ODNT i 30 minutter, ved at opretholde kardiovaskulærsystemet i en tilstand tæt på jorden.

Derudover kan du drikke før du vender tilbage til Jordenmasser af vand eller elektrolytopløsning for at hjælpe med at genoprette tabt væske i kroppen. Dette vil advare om en svømmetur efter at have forlod rumfartøjet.

Muskel- og knogletab

NASA og Roscosmos fandt ud af, at den bedste mådeFor at minimere tab af muskel og knoglemasse i rummet - dette er en permanent træning. De træner musklerne, forhindrer deres nedbrydning og skaber en belastning på knoglerne og simulerer vægten. Hver dag i to timer på forskellige udstyr i specielle stropper - og du kan minimere tabet af muskel og knoglemasse.

Forskerne erkender dog, at der er behov for mereforskning til at identificere kvalitets modforanstaltninger. Og både ombord på ISS og på jorden, både med hjælp fra mennesker og dyr. Forskningsresultater kan bane vejen for lange rejser, for eksempel til Mars.

Hvordan man simulerer mikrogravity på jorden?

Der er adskillige menneskelige og dyre modeller til modellering og studere mikrogravity på jorden.

Hoved tilt

Manden ligger på sengen og vipper hovedet ned.ca. 5 grader fra den vandrette linje. Hældningen reproducerer forskydningen af ​​kropsvæsker, der forekommer under tyngdekraften. Derudover benyttes bærer og muskler ikke og derved forårsager atrofi.

Dyk ind i poolen

Placer varen i en varm pool med vand i lang tid. Opdrift af vand omfordeler væsker i kroppen og letter de bærende knogler og muskler, hvilket skaber mikrogravitetsbetingelser.

Hængende ved rattens hale

Rotter suspenderes af haler i bure i lange perioder. Denne situation fremkalder fortrængningen af ​​væsker og inaktiviteten af ​​baglederne, hvilket fører til forværring af muskler og knogler.

Kunstig Mikrogravity

Flyver på et fly, der flyver forbiparabolske bane op og ned, hvilket skaber 30 sekunders perioder med mikrogravity ved hver top. NASA bruger denne teknik til at uddanne astronauter, og giver også en mulighed for alle at opleve denne fornemmelse.