Привет от циолковского: как искусственная гравитация осваивает космос

Состав

Искусственная гравитация. Другие варианты есть?

Есть еще один способ создания искусственной гравитации. И он не потребует много энергии. Силу тяжести можно создать с помощью центростремительной силы. То есть с помощью вращения. Просто нужно космический корабль (или какую-то космическую колонию) заставить вращаться с постоянной скоростью. Благодаря силе инерции все, что находится внутри корабля, будет пытаться улететь в космос. Однако стены корабля будут удерживать все это внутри.

Тем не менее это не идеальная система. В отличие от реальной гравитации, которая толкает нас к центру планеты, эта искусственная гравитация отталкивает нас от оси вращения. Кроме того, придется строить корабли очень больших размеров. Чем больше, тем лучше. Потому что на корабле, у которого диаметр слишком мал, разница в гравитации, которую мы будем испытывать между головой и ногами, будет очень значительной. А это будет создавать серьезный дискомфорт при движении.

Поэтому радиус корабля должен будет составлять не менее 250 метров. Имея такие размеры, ему будет достаточно делать два оборота в минуту вокруг своей оси, чтобы люди внутри могли испытать силу тяжести, похожую на земную.

Главное — не упасть

Поскольку выше линии Кармана (условной границы космоса) атмосферы почти нет, то для того, чтобы космический корабль оказался на стабильной околоземной орбите, его ускоряют до достижения определенной скорости. После чего он начинает равномерно двигаться по орбите, все время падая на Землю. Но если такой корабль каким-то образом потеряет свою скорость, гравитация Земли получит над ним полный контроль. И он на самом деле упадет на Землю. Поэтому очевидно, что именно скорость является очень важным параметром для нахождения на стабильной орбите.

Итак, с наличием гравитации в космосе мы вроде бы разобрались. Но где-же все-таки тогда заканчивается гравитация Земли? На самом деле никакой четкой границы нет. Закон всемирного тяготения Ньютона говорит нам, что влияние гравитации уменьшается в зависимости от расстояния. Так что, гравитация Земли простирается в космос на бесконечные расстояния? Согласно закону всемирного тяготения Ньютона — да.

Но ее влияние совсем ничтожно даже на другие планеты нашей Солнечной системы. А уж о том, как влияет гравитация Земли на другие звезды, и говорить не приходится. На таких расстояниях ее можно считать равной нулю…

Движение Луны и земное притяжение

Из истории открытия закона известно, что Исаак Ньютон в своём исследовании опирался на движение Луны вокруг Земли. Связав силу тяжести, вынуждающую все незакреплённые объекты падать вниз, и неизвестную к тому моменту силу, удерживающую Луну на её орбите, учёный понял, что это одно и то же явление. Если бы притяжение не действовало на спутник, то он давным-давно свернул бы со своей наблюдаемой траектории и пролетел по касательной к ней в глубины космоса.

движение луны по орбите

Такое утверждение легко доказать на схематическом рисунке, приведённом выше. Пусть  – начальное положение Луны. Если бы на неё не действовала центростремительная сила, исходящая от Земли, то через некоторый промежуток времени спутник бы занял положение , однако наблюдение показывает, что небесное тело при движении приходит в точку , а после в  и так далее, что доказывает наличие притяжения.

Выводом своего закона Ньютон показал зависимость земного тяготения от квадрата расстояния. Так, на поверхности нашей планеты камень обладает ускорением свободного падения  м/с. Если же этот самый камень поместить на орбиту Луны, то он будет падать на Землю с ускорением  м/с.

Туристические полеты NASA

В середине 2019 года NASA анонсировало открытие своей секции на Международной космической станции для туризма и других деловых мероприятий. NASA планирует отправлять туристов на МКС за $58 млн, что на $3 млн выше ценника Axiom Space.

По словам Робина Гейтса, заместителя директора МКС, в год будет проводиться до двух коротких частных миссий. Частным астронавтам будет разрешено оставаться на МКС на срок до 30 дней, путешествуя на американских космических кораблях Crew Dragon и, а CST-100 Starliner. Первый корабль уже прошел сертификацию NASA и стал первым коммерческим космическим лайнером с лицензией. Испытания корабля CST-100 Starliner от Boeing задерживаются.

Впрочем, в рамках предстоящей миссии непрофессионалов — миллиардера, поставщика медицинских услуг и случайно выбранного счастливчика — NASA предоставит только космодром. За выбор космонавтов, их экипировку и обучение будет отвечать SpaceX. Запуск запланирован на четвертый квартал 2021 года.

Ракеты SpaceX

(Фото: SpaceX / Unsplash)

Космическая кухня

Космическая пища довольно разнообразная (рацион тщательно продумывается в Институте медико-биологических проблем), однако в основном сублимированная либо консервированная. Хлеб расфасован мелкими кусочками, чтобы их можно было целиком отправлять в рот.

Пищу космонавты выбирают себе сами из специального меню. Непосредственно перед полетом они проводят дегустацию и составляют список пожеланий по поводу того, что хотят есть в космосе.

На МКС есть специальное помещение для приема пищи, которое так и называется — «космическая кухня». Все столовые приборы крепятся к откидному столику, еда же подается в пластиковых пакетах. Тюбики ушли в прошлое, современные космонавты питаются высушенной едой, в которую предварительно добавляют воду. А специи растворяются в жидкости — посолить блюдо в невесомости не получится. В потолок вмонтирован специальный насос, который втягивает случайные частички пищи и капельки воды, представляющие серьёзную угрозу оборудованию.

Национальная кухня

Прием пищи – это очень важное событие в ежедневной жизни космонавта. Поэтому и на орбите сохраняются особенности национальной кухни

Обед на МКС

Так, когда в космос отправился первый китайский космонавт, он взял с собой традиционные китайские травы и 20 специально разработанных блюд. «Китайская кухня – для китайского космонавта», – сообщало китайское агентство Xinhua.

Ежедневное меню для космонавтов, официально принятое NASA, включает в себя излюбленные американские блюда, такие как мясо с картофельным пюре, куриный пирог, оладьи и тыквенный пирог. И в соответствии с американскими традициями астронавты запасаются пакетиками с конфетами, печеньями и другими сладостями.

Меню российских космонавтов выглядит приблизительно следующим образом:

• Первый завтрак: бисквит, чай с лимоном или кофе.
• Второй завтрак: свинина (говядина), сок, хлеб.
• Обед: куриный бульон, чернослив с орехами, сок (или суп молочный с овощами, мороженое и шоколад).
• Ужин: свинина с картофельным пюре, печенье, сыр, молоко.

Что такое нистагм?

С проблемами со зрением сталкивались очень многие астронавты, которым доводилось бывать на борту космической станции. Чаще всего они страдали от отека зрительных нервов, который очень мешает следить за тем, что происходит вокруг. Но есть и более странное явление, которое называется нистагмом. Оно представляет собой совокупность ритмичных движений глазного яблока, которые тоже мешают людям ориентироваться в пространстве. Существует множество причин возникновения нистагма и среди них числятся поражение мозга, отравление лекарственными средствами и так далее. Но почему же нистагм часто возникает именно во время пребывания в невесомости? Ученые почти нашли ответ на этот вопрос.

Нистагм проявляется примерно так

Три, два, один… старт!

На следующий день после своего 50-летия я поднялась на борт российской капсулы на территории России и полетела в космос. Запуск — это самое опасное, что мы делаем, но также и самое захватывающее. Три, два, один… старт! Я на себе почувствовала всю контролируемую мощь ракетных двигателей, когда они отрывали нас от Земли.

Играл в футбол, устроил взрыв и пошел работать в НАСА. В космосе я ощутил единство со всем человечеством

Мы летели все быстрее, быстрее и быстрее до тех пор, пока через восемь с половиной минут двигатели намеренно не остановились. Бац! И мы в невесомости. Полет и магия начинаются.

Дмитрий, Паоло и я кружим вокруг Земли на крошечном космическом корабле, осторожно приближаясь к космической станции. Это сложный танец на скорости 28 164 километра в час между нашей капсулой размером с автомобиль «Смарт» и космической станцией размером с футбольное поле

Мы прибываем, когда эти два корабля состыковываются с мягким стуком. Мы открываем люки, кое-как обнимаемся при отсутствии гравитации — и теперь нас шестеро. Теперь мы космическая семья, мгновенно стали одной семьей.

Физический механизм гравитации

Ньютон был не полностью удовлетворен своей теорией, поскольку она предполагала взаимодействие между притягивающимися телами на расстоянии. Сам великий англичанин был уверен, что должен существовать некий физический агент, ответственный за передачу действия одного тела на другое, о чем он вполне ясно высказался в одном из своих писем. Но время, когда было введено понятие гравитационного поля, которое пронизывает все пространство, наступило лишь через четыре столетия. Сегодня, говоря о гравитации, мы можем говорить о взаимодействии любого (космического) тела с гравитационным полем других тел, мерой которого и служат возникающие между каждой парой тел гравитационные силы. Закон всемирного тяготения, сформулированный Ньютоном в вышеприведенной форме, остается верным и подтверждается множеством фактов.

Пионер космического туризма

Всего по программе космического туризма в космосе побывали семь человек. Один из них — американец Чарльз Симони — даже дважды.

«Всех наших предыдущих клиентов мы отправили в космос на российских кораблях «Союз». На данный момент мы организовали восемь космических полетов на Международную космическую станцию. У нас также есть соглашения с компаниями Boeing и SpaceX для полетов наших клиентов на американских кораблях Starliner и Dragon соответственно», — рассказала РБК Трендам Стейси Тирн, вице-президент по коммуникациям Space Adventures.

Специалист миссии Шеннон Уокер, слева, пилот Виктор Гловер и командир Экипажа Dragon Майкл Хопкинс — все из NASA — вместе со специалистом миссии Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) Соити Ногучи в ноябре 2020 года отправились на МКС с миссией SpaceX Crew-1 из комплекса Launch Complex 39A в космическом центре NASA имени Кеннеди во Флориде

(Фото: NASA)

Ближайший туристический полет в космос на Crew Dragon назначен на октябрь 2021 года. Цена путевки — $55 млн за человека. Путешествие стало возможным благодаря открытию на Международной космической станции секции SpaceX. За логистику поездки частных граждан будет отвечать новый игрок рынка космического туризма — стартап Axiom Space. В общей сложности туристы проведут два дня в пути и восемь дней на борту с космонавтами, которые работают на орбитальной станции.

Сила поверхностного натяжения жидкости

На Земле жидкость обычно течёт вниз.  В этом нет ничего удивительного. Все к этому привыкли.

А теперь представьте себе, что обычная вода летает, как мыльные пузыри, по комнате. Необычно? Но то что необычно на Земле, становится обычным явлением на её орбите. Происходит это из-за того, что в космосе в поведении жидкостей доминирует не гравитация планеты, а сила поверхностного натяжения. Образно говоря, жидкость, “предоставленная самой себе” в космосе, сразу же принимает форму с минимальной поверхностью, то есть форму шара.

Вода в невесомости ведет себя непривычно с земной точки зрения и собирается в аккуратные шарики

Экипировка

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:

• 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;
• 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 рентгена 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.

Сон в космосе

Всего за сутки экипаж МКС встречает 16 рассветов — Солнце встаёт и садится каждые полтора часа. Из-за этого спать космонавтам становится не комфортно. Поэтому специально для команды был разработан свой собственный часовой пояс, усредненный по времени между Москвой и Хьюстоном — двумя главными земными центрами управления полётами. Специальные защитные шторки на иллюминаторах погружают МКС в определённые часы во тьму, создавая иллюзию ночи.

Процесс сна в космосе проходит не так комфортно, как может показаться на первый взгляд. Даже искусственно созданная иллюзия ночи не может компенсировать отсутствие гравитации: космонавтам приходится спать пристёгнутыми, чтобы не парить во время сна в невесомости. Кроме этого, на МКС очень шумно из-за большого количества оборудования, всевозможных насосов, вентиляторов и фильтров. Но несмотря на все нюансы, в невесомости сон более спокойный, чем на Земле. А в некоторых случаях во время сна в невесомости космонавты даже избавляются от храпа.

Источники

• https://rosuchebnik.ru/material/interesnye-fakty-o-zhizni-kosmonavtov-na-mks/https://historicaldis.ru/blog/43276035654/ZHizn-kosmonavtov-na-orbite?nr=1&utm_referrer=mirtesen.ruhttps://ria.ru/20081120/155541072.htmlhttp://galspace.spb.ru/orbita/13.htm

«Бюджетные полеты» в невесомости

В мире есть несколько проектов, которые на коммерческой основе предлагают туристические полеты с 2004 года на специальных самолетах во Франции, США и России — Airbus A300 Zero-G, Boeing 727 G-Force One и Ил-76 MKД. Невесомость достигается с помощью пилотажных маневров, их называют «параболы». Специально обученные пилоты выполняют пилотажные параболы и пассажиры испытывают настоящую невесомость.

Перед началом параболы самолет летит горизонтально на высоте 7,3 км. Пилот начинает направлять судно вверх, постепенно увеличивая угол наклона до 45 градусов, до высоты 9,7 км. Во время такого подъема пассажиры чувствуют тягу в 1,8 Гс. Затем самолет «отталкивается», чтобы создать невесомый сегмент параболы. В течение следующих 20-30 секунд в самолете — невесомость. Затем начинается плавный сегмент, который позволяет пассажирам стабилизироваться на полу самолета. Этот маневр повторяется 13-15 раз, каждый из которых занимает около 16 км для выполнения. В самолетах нет иллюминаторов, поэтому пассажиры не могут понять, что самолет меняет углы полета.

Так выглядит «бюджетный» космический туризм

(Фото: Air Zero G)

Для такого полета в невесомости у желающих не должно быть синусита, астмы, гипертензии, недавних операций на сердце. В процессе полета также не рекомендуется трясти головой — надо смотреть только вперед, иначе вас стошнит.

В дополнение к невесомости все компании включают в туры параболы, разработанные, чтобы почувствовать лунную гравитацию (одна шестая человеческого веса) и марсианскую гравитацию (одна треть человеческого веса). Это создается за счет более длинного пролета дуги на вершине параболы.

Закон всемирного тяготения. Примеры из жизни

Оценим время полета

Теперь остановимся на вопросе о времени полета, который так заинтересовал нашего Бизнесмена. Теоретически это время можно сделать почти любым: от нескольких секунд до нескольких лет. Всё зависит, с одной стороны, от возможностей ракетного двигателя, а с другой стороны, от предельно допустимых перегрузок космонавтов.

Сделаем небольшой оценочный расчет для времени движения по маршруту «Земля—Луна» в комфортных условиях. Расстояние от Земли до Луны — примерно 384 400 км. Допустим, мы будем разгонять нашу ракету на старте с ускорением 4 м/c2 (это совсем небольшая перегрузка: вес каждого пассажира на старте увеличится всего на 40%). Тогда для разгона до скорости 10 км в секунду нам понадобится всего 42 минуты. Затем в течение примерно 9 часов последует полет с постоянной скоростью и еще примерно 40 мин на торможение с таким же ускорением (для более точного расчета надо еще учитывать скорость движения Луны по орбите вокруг Земли).

Общее время на это увлекательное путешествие составит около 11 часов — примерно столько же, сколько требуется на беспосадочный перелет по маршруту «Москва — Владивосток» на самолете Ил-86!

Как?[править]

Хочешь земную силу тяжести — например тащи в космос груз массой с Землю. Даже если удастся сделать его достаточно компактным — это же надо разгонять (и тормозить)! Так что, чтобы создать искусственную гравитацию, нужно с помощью некоего флеботинума научиться получать гравитационную массу отдельно от инерционной — так, чтобы взаимодействовала с массой других тел, притягивая их, но при этом не влияла на импульс корабля. Для этого нужно, чтобы инерционная и гравитационная масса в сеттинге были принципиально разными явлениями (в нашей вселенной учёные до сих пор спорят, это просто два проявления одного и того же, или по счастливой случайности где-то в суперструнах они равны при нормальных условиях, но их можно как-то разделить; автор этой правки слышал об экспериментах, подтверждавших последнюю точку зрения).

Зачем?[править]

Ватсонианский обоснуйправить

Во-первых, даже при постоянной нагрузке мышцы космонавта за недели и месяцы в невесомости теряют тонус, и известны случаи, когда космонавтов из спускаемого аппарата выносили на руках (а потом для прессы снимали постановочное видео, как они выходят оттуда твёрдым шагом, улыбаясь и помахивая публике)

Тем более это важно, если речь о том, чтобы в космосе не просто передвигаться, а жить.
Во-вторых, многое, обычное в мире на дне гравитационного колодца, выглядит в невесомости совершенно иначе. Например, жидкость нельзя хранить в открытых ёмкостях, а отсутствие конвекции делает банальное кипячение воды намного более сложным технически процессом

А уж что там приходится творить с сантехникой… Нет, тренированный человек с этим вполне может справиться, но, если нужно возить изнеженных планетных крыс, создание близких им условий окупится.

Дойлистские обоснуиправить

• Во многих жанрах космическая экзотика идёт повествованию во вред, если её слишком много. Расписывать, как именно старший лейтенант флота Её Величества фон Берн передвигается между отсеками и чистит зубы? Нет, кому-то это, конечно, интересно. Но для тех, кто жаждет от приключений старшего лейтенанта драмы и экшена, а всякие списки кораблей пропускает, поминая недобрым словом зануду-автора — не слишком. Так что просто вводим искусственную гравитацию, и всё ОК: ходит лейтенант, громко стуча по рифлёному полу каблуками подкованных сапог и пригибаясь в низких проёмах переборок, а зубы чистит тайно и в обход устава протащенной на борт пастой «Новая Саксония» взамен положенного «Индекса 3-2» с его отвратительным металлическим привкусом.
• В кино и сериалах (не говоря уж о театре, хотя, конечно, спектаклей, действие которых происходит на борту космического аппарата, не слишком много) невесомость — это спецэффект, дополнительные затраты бюджета и угроза получить спецдефект на выходе. Очевидный низкобюджетный флеботинум — искусственная гравитация, которую изобразить не стоит ни копейки.

Полеты на Луну и около нее

Space Adventures предлагают и окололунный полет. В нем будут использованы проверенные в полете российские космические аппараты. Запланировано участие двух частных лиц и одного профессионального космонавта для полета по свободной траектории вокруг обратной стороны Луны. Они окажутся в нескольких сотнях километров от ее поверхности. Любой турист, который решит присоединиться к окололунной миссии, увидит освещенную дальнюю сторону спутника, а затем станет свидетелем восхода Земли, поднимающейся над поверхностью Луны.

До конца 2021 года Space Adventures планируют отправить на МКС двух туристов на российском корабле «Союз МС». В 2023 году Space Adventures и РКК «Энергия» также отправят на МКС двух космонавтов. В ходе экспедиции один из участников космического полета совместно с профессиональным российским космонавтом совершит выход в открытый космос, следует из пресс-релиза «Роскосмоса». Планируется, что космический турист выйдет в открытый космос на 90–100 минут, что соответствует одному витку вокруг Земли.

Обучение такому космическому полету будет длиться несколько недель в Центре подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина в Звездном городке. Подготовка к выходу в открытый космос предполагает ознакомление с работой скафандра «Орлан» и с тем, как проводится выход в открытый космос. Лучшее место для моделирования открытого космоса — подводная среда, поэтому большая часть обучения будет проходить в плавучем комплексе Звездного городка, куда погружен макет модулей МКС в полную величину. Каждый шаг процесса выхода и входа на космическую станцию в скафандре «Орлан» тщательно репетируется. Пребывание в космосе продлится примерно две недели, чтобы дать время для подготовки и выхода в открытый космос.

Скафандр «Орлан»

(Фото: International Space Station Imagery)

В 2023 полет вокруг Луны планирует совершить и миллардер Юсаку Маэдзава. Ранее бизнесмен выкупил все места на корабле SpaceX Starship для первого полета вокруг Луны и пригласил всех желающих подать заявку на отбор у себя в Twitter. Цель проекта dearMoon— позволить нескольким талантливым людям совершить полет вокруг Луны бесплатно, что, по задумке Миэдзава, должно вдохновить их на создание новых произведений искусства.

Помимо Space Adventures, планы по освоению рынка космического туризма есть у компаний Virgin Galactic (принадлежит Ричарду Брэнсону) и Blue Origin (принадлежит Джеффу Безосу). В 2019 году NASA выбрало Blue Origin и еще десять других компаний для производства прототипов космических аппаратов для высадки на Луну.

Как появился космический туризм

Первым непрофессионалом в космосе должна была стать американка Шэрон Крист Маколифф. Она победила в конкурсе «Учитель в космосе» и вошла в состав экипажа шаттла «Челленджер» в 1986 году. Однако Маколифф не суждено было стать первым космическим туристом: на 73 секунде полета у шаттла взорвался внешний топливный бак, что привело к разрушению корабля и гибели всей команды.

Первый успешный космический туристический полет состоялся в 2001 году. Тогда американец Деннис Тито совершил на неделю слетал на МКС за $20 млн. В следующем году российский корабль «Союз» доставил на МКС еще одного туриста — южноамериканского миллионера Марка Шаттлворта.

«Турагентством» в обоих случаях выступала компания, которая отправляет в космос частных лиц, финансирующих полет из собственных средств, — Space Adventures.

Куда исчезает гравитация Земли?

Означает ли все вышеописанное, что ракета покинула ту область пространства, где действует гравитация Земли? И почему вообще возникает невесомость в космосе?

Конечно же нет, гравитация Земли никуда не исчезает. Это просто еще одно распространенное заблуждение. Но почему это так происходит? Ведь очевидно, что космонавты на орбите свободно плавают по космической станции. И их ничего не притягивает к себе! Попробуем разобраться в этом интересном вопросе.

Международная космическая станция (МКС) совершает за сутки примерно 16 оборотов вокруг Земли. Все мы видели хотя бы один раз, как с борта МКС производят прямые трансляции и телемосты. Космонавты на этих мероприятиях кажутся плавающими в какой-то жидкости. И многим может показаться, что в космосе нет гравитации. Потому что космонавты могут летать, как воздушные шары. Однако гравитация там все же есть. И она играет очень важную роль.

Существует два основных фактора, которые удерживают МКС ​​на орбите Земли:

1. Международная космическая станция на самом деле все время падает на Землю. И именно из-за притяжения, которое оказывает наша планета на МКС. Просто траектория ее падения замкнута. То есть падение происходит, но никогда не произойдет. Вот такой вот парадокс.

Представьте себе на секунду, что какое-то таинственное существо решило отключить гравитацию Земли. МКС сразу же перестала бы вращаться вокруг нашей планеты. И улетела бы в космическое пространство. И, вероятно, была бы захвачена гравитацией какого-то другого массивного объекта, такого, например, как Солнце. Поэтому можно сказать, что гравитация — это некая веревка, удерживающая космическую станцию ​на околоземной орбите.

2. МКС имеет определенную скорость относительно поверхности Земли.

Личная гигиена космонавтов

Космонавтов часто спрашивают о том, как на орбите с личной гигиеной. Оказывается, непросто. Космонавты очищают кожу в основном влажными салфетками. Но есть на МКС и специальная пластиковая душевая.

Обитатели станции рассказывали, что достаточно одного стакана воды, чтобы вымыться целиком — вся вода прилипает к телу. Голову моют специальным шампунем, который не нужно смывать. «Космическую» зубную пасту космонавтам приходится глотать. Одежду космонавты не стирают — они меняют её каждые несколько дней.

Памперсы изобрели вовсе не американцы, а наши, причем давным-давно и как раз для «космических» целей.

А вот АСУ (по-нашему – туалетная комната) работает по принципу пылесоса. Моча после «смывания» расщепляется на кислород и воду, после чего эти элементы вновь поступают в замкнутый цикл станции (увы, вода там многоразовая)… Твердые же остатки в специальных контейнерах выбрасываются в открытый космос.

Существование в невесомости

Невесомость делает космический быт невыносимым. Пища космонавтов мелко расфасована. Еды – на один укус, чтобы не оставлять крошек. Дело в том, что любая летающая крошка или капля, попав в дыхательные пути кого-нибудь из членов экипажа, может стать причиной его смерти.

Люди переносят невесомость порой очень тяжело. Почти все космонавты подвержены так называемой «космической болезни»: головные боли, потеря ориентации в пространстве и отсутствие нормальной координации. Продолжается это состояние первые несколько дней пребывания в космосе.

Соблюдение привычных правил гигиены превращается в проблему. На орбите толком ни помыться, ни в туалет сходить. В свое время над вопросом космических туалетов работало несколько научно-исследовательских институтов.

Есть у космонавтов и каюты. Это такие ниши шириной и глубиной примерно в полметра.

Каюта Космонавта на МКС

Обстановка в «апартаментах» тоже не роскошная: висящий на крючке спальник да зеркало. Многие космонавты жалуются, что первое время не могут уснуть из-за отсутствия привычного горизонтального положения и кровати.

В космосе можно вырасти! Из-за отсутствия силы притяжения в космосе позвоночник человека немного удлиняется. В связи с этим рост человека увеличивается в среднем на 4-6 сантиметров. Современные скафандры и индивидуальное оборудование разрабатываются с учетом этих особенностей. Кстати, на заре космонавтики это приводило инженеров-проектировщиков в замешательство: во время полёта космонавту вдруг становилось тесно в своем посадочном месте!

Нелегко проходит и обратное привыкание к условиям жизни на Земле. Помимо появившейся силы тяжести и, соответственно, постоянной нагрузки на организм, космонавты заново привыкают к отсутствию невесомости — к тому, что окружающие предметы больше не парят свободно в воздухе. Поначалу некоторые из них даже пытались, например, оставить чашку висеть поблизости, забыв, что она упадет и разобьётся.

Методы измерения

Сила тяжести измеряется динамическим и статическим методами. Первый метод основан на изучении поведения тел под воздействием чего-либо, изменяющего их движение. Для этого используется колебание маятника или другого прибора, имеющего груз на конце, свободное падение тела и т. п. При втором методе сила тяжести измеряется путём изучения поведения тела в состоянии покоя и при нарушении его равновесия, которое приводит к изменению в линейном или угловом коэффициенте. Полученные числа могут быть как абсолютными, так и относительными. Абсолютное значение выражается в конкретной цифре, определяющей силу тяготения в заданной точке, а относительное – путём разницы между силой тяжести и другим, изначально данным числом. Динамические вычисления выражаются как абсолютной, так и относительной цифрой, а статические – только относительной.

Консерватизм и фингеринг

Так почему же секс в космосе не практикуется активно? Всё дело в ограниченном пространстве и невесомости, которая доставляет немало хлопот.

В космическом корабле не так много укромных мест. Всё, что есть в распоряжении космонавтов, — кабина экипажа, средняя палуба размером с маленький офис и туалет в виде сиденья с занавеской. На космической станции больше пространства. Например, там есть каюты для сна, но в них сложно уместиться двум взрослым людям. К тому же миссии действительно расписаны по минутам. Астронавты работают по 8–10 часов, а для хобби (пения, игры на гитаре или чтения книг) у них остается 60 минут вечером и один выходной.

Кроме того, следует учитывать некоторые психофизиологические нюансы. Например, возможны сложности с эрекцией: из-за невесомости кровь не циркулирует как обычно, а равномерно распределяется по телу, а еще у мужчин-астронавтов невысокий уровень тестостерона. У женщин, кстати, этот процесс тоже может быть затруднен опять-таки по причине пониженного кровяного давления.

Еще одна сложность — поддержание генитального контакта.

Санитарный инструктор

Радиация, невесомость и дети

Но в реальности секс на орбите Земли не изучен. Если исследователей что-то и интересует в этой теме, то только утилитарная функция плотских отношений — размножение. Изучая воспроизводство растений, насекомых, рыб, птиц и крыс, биологи узнали, что невесомость и радиация — основные источники опасности для земных существ, их половых клеток и потомков.

Чтобы определить, как субатомные частицы могут влиять на развитие эмбрионов, доктор Дженнифер Фриман из американского Университета Пердью провела лабораторный эксперимент. Он показал, что даже относительно низких доз ионизирующего излучения достаточно, чтобы убить большинство незрелых ооцитов у плода примата.

Подводим итоги

1. Колония особого режима – это специализированное учреждение, изначально построенное и предназначенное исключительно для полноценной изоляции людей, идущих по особо тяжким преступлениям.
2. В колонии поступают такие категории нарушителей — рецидивисты, арестанты, судом приговоренные к пожизненному, «смертники», а также заключенные, помещенные в более строгие условия решением тюремной администрации.
3. Преступники, которые отбывают положенное по суду наказание, содержатся в разных условиях — обычные, строгие, облегченные или особо строгие.
4. В каждом из режимов установлены свои меры обеспечения безопасности. Направлены они на сведение возможности побега к нулю.
5. Если заключенный показывает идеальное поведение на протяжении года, он имеет право рассчитывать на перенаправление в колонию с лояльными условиями пребывания.
6. Женских колоний с особым режимом на данный момент нет.