مشاور علمی موزه "Experimentanium"و فیزیولوژیست آنتون زاخاروفمی گوید چه اتفاقی برای بدن انسان می افتد در حالی که او در حال پرواز به فضا است و زمانی که در آنجا است.نشریه آنلاین M24.ru نسخه متنی کامل این سخنرانی را ارائه می دهد.

ما کمی بعد در مورد اتفاقاتی که برای یک فرد در ایستگاه فضایی رخ می دهد صحبت خواهیم کرد، اما در حال حاضر باید با مشکلاتی که در هنگام بلند شدن از فضا در انتظار فرد است بپردازیم. اولین مشکلی که او با آن مواجه است چیست؟ فکر می کنم می توانید حدس بزنید؟

- بی وزنی

نه، بی وزنی کمی دیرتر می آید.

- اضافه بار

اضافه بار، کاملا درست است. در اینجا یک علامت کوچک وجود دارد، نشانه ای از احساساتی که فرد در هنگام بارگذاری بیش از حد تجربه می کند. به طور کلی اضافه بار چیست، از کجا می آید؟ آیا فکر می کنید ایده هایی وجود دارد؟ لطفا.

- هواپیما یا ایستگاه فضایی شروع به بالا رفتن می کند، در حالی که فرد شروع به انحراف در جهت دیگر می کند، اضافه بار رخ می دهد.

چرا به آن اضافه بار می گویند؟

- احتمالاً به این دلیل که فرد احساس ناراحتی می کند.

در واقع، من و شما به سادگی به زندگی با بار عادت کرده ایم. وقتی من و شما، همانطور که اکنون هستیم - شما نشسته اید، من ایستاده ام - در سیاره خود زمین، ما جذب زمین می شویم و خون ما قوی تر از سایر اعضای بدن ما به زمین جذب می شود، زیرا مایع است انگار داره به سمت زمین میره. و بقیه بدن ما جامدتر است، بنابراین آنها کمی کمتر جذب زمین می شوند، اما شکل آنها ثابت تر است. و ما به خوبی با این بار سازگار شده ایم و وقتی این بار را از دست بدهیم حس نه چندان خوشایندی ایجاد می شود که بعداً در مورد آن صحبت خواهم کرد.

اما قبل از وارد شدن به بی وزنی، جایی که چنین باری وجود ندارد، فرد دچار اضافه بار، یعنی اثر بیش از حد جاذبه می شود. با اضافه بار مضاعف - اضافه بار 2 گرم - بدن فرد سنگین می شود، صورت کمی آویزان می شود، ایستادن دشوار است، البته باید وزن 50-60-70 کیلوگرم را که معمولاً وزن می کنید بلند نکنید. اما دو برابر بیشتر با اضافه بار سه برابری، دیگر امکان ایستادن فرد وجود ندارد و دید دیجیتالی فرد ابتدا خاموش می شود، زیرا سلول هایی که مسئول دید دیجیتال هستند انرژی زیادی مصرف می کنند. در 4.5 گرم، بینایی به طور کامل خاموش می شود، شبکیه چشم ما دیگر خون کافی ندارد و دیگر نمی توان دست یا پا را بالا برد. و در 12 گرم، اکثر افراد غش می کنند. همه چیزهایی که اکنون می گویم مربوط به اضافه بارهای آنی نیست، بلکه مربوط به مواردی است که برای مدتی، حداقل 10-20-30 ثانیه طول می کشد؛ اضافه بارهای آنی قوی تر هستند. به نظر شما آیا می توان بدون رفتن به فضا در زندگی روزمره با چنین بارهای اضافه مواجه شد؟

آیا می توان اضافه بار 4.5 گرمی را بدون بلند شدن در فضا تجربه کرد؟ در واقع، معمولاً حدود 1.5 است، اما اگر سواری کنید، فقط 3-4 گرم می توانید تجربه کنید. و بنابراین، واضح است که فردی که بی حرکت می ایستد 1 گرم را تجربه می کند. در هواپیما - حدود 1.5؛ چتربازی که فرود می آید حدود 2 گرم است. در لحظه ای که چتر باز می شود، او 10 گرم را برای مدت بسیار کوتاهی تجربه می کند، یعنی تقریباً در آستانه از دست دادن هوشیاری. در عین حال، فضانوردانی که اکنون پرواز می کنند کمتر تجربه می کنند - 3-4 گرم، آنها این 8-12 را دارند - اضافه بارهای بسیار قوی - نه، فقط فضانوردان آنها را زمانی که تازه سفینه می ساختند تجربه کردند، سپس 7-8 گرم بود، این مشکل بود اکنون همه چیز انجام می شود تا راحت تر از زمین بلند شود.

در واقع، خلبانان نظامی اغلب شدیدترین استرس را تجربه می کنند. در لحظه انجام برخی از حرکات هوازی، کاملاً ممکن است 12 گرم را احساس کنید، اما برای مدت زمان کافی کوتاه، بنابراین آنها هوشیاری خود را از دست ندهند - این یک چیز است، اما دو - آنها بسیار آماده هستند، بنابراین برای آنها راحت تر است کنار آمدن حداکثر اضافه بار قابل قبول برای سلامتی، حتی کوتاه مدت، تقریباً 25 گرم است. اگر اضافه بار بیشتر باشد، حتی کوتاه مدت، احتمال اینکه فرد ستون فقرات خود را بشکند به 90٪ نزدیک می شود و این، طبیعتا، خیلی خوب نیست.

ما در مورد اضافه بارهای معمولی، به اصطلاح اضافه بار مثبت صحبت کردیم. ما متوجه شدیم که ضد جاذبه وجود ندارد. آیا فکر می کنید ممکن است بار منفی وجود داشته باشد؟ (اما اضافه بار و گرانش مفاهیم کمی متفاوت هستند) و در واقع، اضافه بارهای منفی وجود دارد، اگر فقط روی سر خود بایستید، بار منفی 1- گرم را تجربه خواهید کرد، زیرا خون معمولاً به سمت پاها و قسمت ها می رود. بدنی که معمولاً در یک جهت به یکدیگر فشار می آورد، در جهت دیگر شروع به فشار دادن به یکدیگر می کند و خون شروع به هجوم به سر می کند. این کاملاً یک اضافه بار منفی است و طبیعتاً اضافه بارهای منفی بزرگ نیز برای سلامتی مضر است و بدون پرواز در هیچ فضایی نیز می توان آنها را تجربه کرد. به عنوان مثال، آنها توسط بانجی جامپرها تجربه می شوند - چیزی که در انگلیسی بانجی جامپینگ نامیده می شود.

در واقع، این بانجی جامپینگ... اولا، من می ترسم حتی به عکس ها نگاه کنم، و دوم، این خیلی مراسم جالب. کسی میدونه از کجا اومده؟ واقعیت این است که سرخپوستان قبیله وانواتو آمریکای جنوبیاین گونه بود که پسران به مردان تبدیل شدند. آنها صعود کردند درخت بلندیک انگور محکم گرفتند و به پاهایش بستند و نوجوان مجبور شد با این تاک ویزا بپرد، یکی دو متر به زمین نرسید. و اگر آرام ایستاد، مرد شد. هنگامی که دانشجویان آکسفورد در دهه 70 قرن بیستم از این موضوع مطلع شدند، بسیار خوشحال شدند و تصمیم گرفتند که چنین سنتی تکرار شود. اما آنها تصمیم گرفتند که اولین پرش باید با وقار پر شود و آنها کتهای دمی پوشیدند. امروزه بانجی جامپرها افراد غیررسمی هستند، اما اولین جامپرها با کت و شلوار پریدند، بسیار زیبا بود.

ما در مورد اضافه بار با شما صحبت کردیم؛ این تنها مشکلی نیست که فضانوردان با آن مواجه می شوند. فضانوردان بلند شدند، با بارهای اضافی کنار آمدند، به فضا صعود کردند و بلافاصله اولین شادی ها و اولین مشکلات در انتظار آنها بود.

خوب، شادی، البته، وقتی شخصی به فضا برمی‌خیزد، شلوارش پر است، این قابل درک است. و فضانوردان، مانند بچه‌های کوچک، «هورمون شادی» بالاتری نسبت به خونشان دارند مردم عادی. و اصولاً می توانید آنها را درک کنید؛ چیزهای جالب زیادی در آنجا اتفاق می افتد. بیایید ویدیویی از ایستگاه فضایی بین‌المللی را تماشا کنیم. اصولاً مردم تا جایی که می توانند لذت می برند. لازم نیست اشیاء را با دست حمل کنید، می توانید آنها را با پاهای خود حمل کنید. حرکات باید بسیار دقیق محاسبه شود، باید بسیار مراقب باشید. اینگونه است که فضانوردان واقعاً دستان خود را نمی شویند، این به طور خاص برای این ویدیو فیلمبرداری شده است، به خاطر این 10 ثانیه زیبا، فضانوردان تلاش زیادی را صرف جمع آوری این قطرات یک به یک خواهند کرد. فقط به نظر می رسد - وای ، چقدر باحال پراکنده شدند ، اما واقعاً پراکنده شدند ، اکنون همه آنها باید جمع شوند ، مشکل کاملاً جدی است.

بنابراین، ما تقریباً دیدیم که فضانوردان چگونه در فضا زندگی می کنند، اکنون بیایید به این فکر کنیم که چه مشکلاتی در آنجا در انتظار آنها است. اولین مشکل مربوط به این است که یک فرد جاذبه را در آنجا تجربه نمی کند. حتی اندام های تعادل او نیز جاذبه را تجربه نمی کنند. آیا کسی می داند اندام های تعادلی ما در کجا قرار دارند؟

- در سر، مخچه؟

در گوش. نه، مخچه مرکز مغز است که هماهنگی تعادل را فراهم می کند، اما قسمت حساس نیست و قسمت حساس در گوش ما است. سنگریزه های زیبایی که در اینجا به تصویر کشیده شده اند کریستال های اتولیت هستند، اینها سنگریزه هایی هستند که در دستگاه دهلیزی ما، کیسه آن قرار دارند و وقتی سرمان را از این طرف به طرف دیگر می چرخانیم، داخل دستگاه دهلیزی ما می چرخند، بنابراین می فهمیم که سرمان نسبت به بقیه بدن چرخیده است. این کریستال ها در این کیسه ها هستند. آنچه در فضا اتفاق می افتد، در فضا یک اتفاق می افتد چیز ساده، این سنگریزه ها مانند هر چیز فولادی شروع به شناور شدن در داخل دستگاه دهلیزی می کنند - فرد دچار نقص عملکرد می شود. از یک طرف چشمانش به او می گوید که هنوز هم ایستاده است، همه چیز خوب است، اما از طرف دیگر اعضای تعادلش می گویند: نمی فهمم چه اتفاقی افتاده، از همه طرف می لرزم، نمی دانم. نمی دانم چه باید بکنم تظاهراتی شبیه بیماری فضایی وجود دارد - دریازدگی. سپس همان اتفاق می افتد، دستگاه دهلیزی در جهات مختلف تاب می خورد، اما چشم ها چندان تکان نمی خورند، و بدن دچار اختلال می شود، و بدن شروع به انجام چه کاری می کند؟

- استفراغ.

او شروع به احساس بیماری می کند و در فضا نیز به همین ترتیب شروع به احساس بیماری می کند، اما از آنجایی که در فضا این تغییر ساختار بسیار شدیدتر اتفاق می افتد، تقریباً همه فضانوردان بیماری فضایی را تجربه می کنند. با این حال، همه احساس بیماری نمی کنند، اما کسانی که احساس بیماری می کنند چیز خطرناکی هستند. زیرا افراد معمولاً در لحظه ای که قبلاً در ایستگاه فضایی لنگر انداخته اند و هنوز لباس فضایی خود را پوشیده اند، حملات بیماری فضایی را تجربه می کنند. آنها هنگام ورود به ایستگاه فضایی شروع به انجام اولین حرکات می کنند، یعنی با لباس های فضایی بسته و خنده و خنده، اما این یکی از دلایل جدی مرگ فضانوردان است، صرفاً به این دلیل که لباس فضایی بسته است. پرواز بدون لباس فضایی غیرممکن است. چرا، کمی بعد در این مورد به شما خواهم گفت.

بیایید جلوتر برویم، مشکل دیگری که در فضا در انتظار افراد است، کاهش تعداد سلول های خونی است. دلایل مختلفی برای این امر وجود دارد، یکی از دلایل آن این است: در فضا، بافت استخوانی کاهش می یابد و در داخل بافت استخوان، سلول های خونی تشکیل می شود. بنابراین، اگر تعداد دانه ها کمتر باشد، سلول های کمتری وجود دارد. به طور کلی، یک چیز نسبتاً ناخوشایند است، به ویژه زمانی که فضانورد به زمین بازمی‌گردد، ناخوشایند است و او باید یک دوره سازگاری با شرایط زمین را پشت سر بگذارد. او همچنین کمبود شدید اکسیژن را دقیقاً به این دلیل تجربه می کند که فاقد این سلول های خونی است که اکسیژن را حمل می کنند. در واقع، بیشتر در مورد استخوان ها. آیا می دانید چرا استخوان ها در فضا تجزیه می شوند؟ هر ایده؟

- باری وجود ندارد.

هیچ باری وجود ندارد، کاملاً درست است که برای اینکه استخوان های ما به طور طبیعی کار کنند، باید دائماً نوعی بار دریافت کنند، من و شما باید دائماً کار کنیم. اما ما به یاد داریم که کار در فضا آسان نیست: نیازی نیست، فرصتی وجود ندارد. از آنجایی که هیچ چیزی در آنجا سنگین نیست، هر کاری که انجام می دهید، تلاش بسیار کمتری را هدر می دهید. و حتی با وجود اینکه فضانوردان همیشه تمرین می‌کنند، هنوز نمی‌توانند همان سطح فعالیت بدنی را که روی زمین وجود دارد، تجربه کنند. بنابراین، پس از 3-4 پرواز، مشکلات استخوان شروع می شود، که به ویژه منجر به پوکی استخوان می شود، زمانی که بافت استخوان از بین می رود.

مشکل دیگر دوباره خون است. من گفتم که ما به خوبی با بار روی زمین سازگار شده ایم. چگونه سازگار شده ایم؟ ما مقدار زیادی خون داریم، هر فرد بالغ تقریباً 5 لیتر خون دارد. این بیش از نیاز ماست. چرا به این مازاد نیاز داریم؟ چون نعوظ هستیم و بیشتر خون در پاهایمان، در پایین بدنمان باقی می ماند و همه چیز به سر نمی رسد، بنابراین باید مقداری اضافی ذخیره کنیم تا خون کافی برای سر وجود داشته باشد. اما در فضا، نیروی گرانش بلافاصله ناپدید می شود و بنابراین این خون اضافی که در پاها بود، شروع به حرکت فوری در جایی در سراسر بدن می کند. به طور خاص، به سر و مغز فرد وارد می‌شود و در نتیجه سکته‌های مغزی، میکروسکته‌ها ایجاد می‌شود، زیرا خون بیش از حد وارد می‌شود و رگ‌ها به سادگی می‌ترکند. در نتیجه، در هفته اول، فضانوردان به ویژه اغلب به سمت توالت می‌روند، درست زمانی که مایعات اضافی خود را از دست می‌دهند؛ در هفته اول قرار گرفتن در مدار حدود 20 درصد مایعات اضافی را از دست می‌دهند.

عضلات نیز استرس را تجربه نمی کنند. صرف نظر از اندازه محموله، صرف نظر از وزن آن روی زمین، هیچ مشکلی برای انتقال آن در فضا وجود نخواهد داشت. بنابراین، همانطور که قبلاً گفتم، فضانوردان باید در فضا آموزش ببینند. ویدئوی بعدی در این مورد است. طبیعی است که وزنه زدن در فضا فایده ای ندارد؛ می توانید دویدن را امتحان کنید. در واقع، یک مرد در حال دویدن است، فقط توجه کنید، او به تردمیل بسته است، زیرا اگر به تردمیل بسته نمی شد، به سادگی پرواز می کرد. باز هم، شما نمی توانید وزنه بردارید، اما می توانید فنرها را خم کنید، و فضانوردان حداقل 4 ساعت در روز را صرف انجام تمرینات بدنی می کنند. همانطور که می دانید فضانوردان آماده ترین افراد، قوی ترین و انعطاف پذیرترین افراد از لحاظ بدنی هستند. و با این حال، وقتی از فضا برمی‌گردند، اولاً دیگر هرگز به شکل قبل از پرواز اول نمی‌رسند و ثانیاً، حتی بازیابی تقریبی از این بارها تقریباً همان زمانی است که یک فضانورد در مدار بوده است. یعنی اگر شش ماه آنجا بود، شش ماه خوب می شود؛ هفته های اول حتی نمی توانند راه بروند. یعنی عملاً ماهیچه های پایشان تحلیل رفت؛ شش ماه از آن استفاده نکردند.

بیایید ادامه دهیم، مشکل دیگری مربوط به آنچه که یک فضانورد باید در فضا تنفس کند. مشکل دو طرفه است: اول از همه، شما باید هوا یا اکسیژن را در مدار قرار دهید. به نظر شما بلند کردن چه چیزی بهتر از چیزی است که تنفس می کنیم - هوا یا اکسیژن؟

- اکسیژن.

اکسیژن، آمریکایی‌ها نیز فکر می‌کردند که بهتر است اکسیژن خالص را به مدار برسانند، البته کمی کمیاب. اگرچه، در واقع، اکسیژن خالص چیز نسبتاً ترسناکی است. اولاً برای بدن خطرناک است ، سم است - در مقادیر زیاد ، و ثانیاً خیلی خوب منفجر می شود. در چند سال اول، موشک‌های پر از اکسیژن خالص به طور معمول از زمین بلند می‌شدند و سپس در نقطه‌ای یک جرقه می‌زد و از سفینه فضاییسنگ روی سنگ نمانده بود بعد از آن تصمیم گرفتیم همان کاری را که من انجام دادم انجام دهیم اتحاد جماهیر شوروی، - فقط سیلندرهایی با هوای مایع. این یک گزینه دشوار است، گران است، اما ایمن است.

مشکل دومی هم وجود دارد: وقتی نفس می‌کشیم، دی اکسید کربن آزاد می‌کنیم. اگر دی اکسید کربن بیش از حد باشد، ابتدا سردرد شروع می شود، خواب آلودگی ظاهر می شود و در برخی مواقع ممکن است فرد هوشیاری خود را از دست بدهد و در اثر دی اکسید کربن اضافی بمیرد. ما روی زمین دی اکسید کربن منتشر می کنیم و گیاهان آن را جذب می کنند. در فضا، حتی اگر یک یا دو گیاه را با خود ببرید، با این کار کنار نمی آیند و نمی توانید گیاهان زیادی را با خود ببرید، زیرا آنها سنگین هستند و فضای زیادی را اشغال می کنند. چگونه از شر دی اکسید کربن خلاص شویم؟ یک مورد خاص وجود دارد ماده شیمیاییکه می تواند دی اکسید کربن اضافی را جذب کند، هیدروکسید لیتیوم نامیده می شود، به فضا منتقل می شود، فقط دی اکسید کربن اضافی را جذب می کند. یک داستان بسیار جالب و قهرمانانه در ارتباط با این ماده وجود دارد، داستان فضاپیمای آپولو 13، فکر می کنم بزرگسالان این داستان را به خاطر دارند.

آیا فرزندان شما تا به حال نام آپولو 13 را شنیده اند؟ آیا شنیده اید که حتی فیلمی در مورد اتفاقی که برای این کشتی افتاده است ساخته اند؟ او یک پرواز بسیار ناموفق داشت، چیزهای مختلف زیادی وجود داشت، ما علاقه مندیم که چه اتفاقی برای هیدروکسید لیتیوم افتاد. داستان از این قرار است: آپولو 13، نه برای اولین بار، نه برای بار دوم، برای کشف ماه به ماه پرواز کرد. سه نفر آنجا پرواز می کردند، آنها سفینه فضایی خود را داشتند و یک کپسول مخصوص که قرار بود روی ماه فرود بیاید و دو نفر که قرار بود به ماه بروند، آنجا کاری انجام دهند و سپس با کپسول برگردند و پرواز کنند. به زمین. اما در جایی در روز سوم پرواز ناگهان انفجاری رخ داد و بخشی از کشتی اصلی از جمله آسیب رساندن به سیستم پشتیبانی حیاتی واژگون شد. در اصل، این مشکل چندان وحشتناکی نیست، زیرا قایق که در آن لازم بود تا ماه پرواز کند، دست نخورده بود و بازگشت به زمین روی آن کاملاً امکان پذیر بود. اما یک مشکل کاملا احمقانه وجود داشت: قوطی‌های حاوی لیتیوم هیدروکسید که در قایق ذخیره می‌شد و قوطی‌های هیدروکسید لیتیوم که در کشتی ذخیره می‌شد متفاوت بودند، آنها فقط سوراخ‌های ورودی متفاوتی داشتند. و همه مهندسان آمریکایی که با این پروژه مرتبط بودند و بسیاری از مهندسان در سراسر جهان، برای حدود یک روز کاری را انجام دادند که مردم معمولاً در برنامه "دست های دیوانه" انجام می دهند. آنها متوجه شدند که چگونه از چسب، تکه های روزنامه، گیره های کاغذ و هر آنچه در کشتی یافت می شود برای تبدیل یک خروجی به خروجی دیگر استفاده کنند تا مردم بتوانند به زمین پرواز کنند. خدا را شکر موفق شدند و این کشتی (در مدتی که در حال فرود بود مشکلات مختلفی هم وجود داشت) خدا را شکر به حالت عادی فرود آمد.

ما متوجه شدیم که افراد در فضا وقتی بیدار هستند مشکلاتی دارند: بد خون، بد ماهیچه، بد استخوان، و غیره و غیره. خوابیدن در فضا نیز بد است. دو دلیل وجود دارد: دلیل اول این است که هیچ‌کس چراغ‌های ایستگاه فضایی را خاموش نمی‌کند، باید همیشه کار کند، آزمایش‌هایی همیشه در آنجا انجام می‌شود. کار بسیار شدید است، بنابراین فضانوردان در شیفت می خوابند: ابتدا برخی، سپس برخی دیگر. سخت است، اگر یک روز، دو، سه روز اینطور بخوابید، اشکالی ندارد، اما اگر دو یا سه هفته یا یک ماه اینطور بخوابید، تغییرات در بدن شروع می شود و این مضر است. این برای ما هم مضر است، زیرا اکنون بسیاری از مردم در شهرهای بزرگ در شرایط نوری نامناسب زندگی می کنند، به همین دلیل ما رنج می بریم و حتی متوجه آن نمی شویم. مشکل دیگر این است که چون جاذبه وجود ندارد، انسان نمی تواند به چیزی تکیه کند و این احساس بسیار مهمی است که روانشناسان دریافته اند. برای اینکه فرد به خواب رود، باید به چیزی تکیه کند و احساس اعتماد به نفس کند. بنابراین، فضانوردان باندهای مخصوصی را زیر زانوهای خود می‌بندند و چشم‌بندهای مخصوصی می‌بندند تا حداقل نوعی تقلید از چیزی که در جایی کشیده می‌شوند ایجاد کنند. خیلی خوب به نظر نمی رسد، اما کار می کند. مشکل سومی هم وجود دارد که مربوط به دی اکسید کربن است: در هنگام خواب، نفس می کشیم و دی اکسید کربن منتشر می کنیم، حرکت نمی کنیم و دی اکسید کربن روی سطح صورت ما جمع می شود. روی زمین این ترسناک نیست، چرا؟

- او همیشه حرکت می کند.

او واقعاً همیشه حرکت می کند، اما چرا؟ چون یک نسیم خفیف می‌وزد، اما موضوع این نیست. هنگامی که دی اکسید کربن را بازدم می کنیم، آن را گرم بازدم می کنیم و گاز گرم به سمت بالا بالا می رود زیرا از گاز سرد سبک تر است. در فضا، نه گاز گرم و نه سرد وزن ندارد، بنابراین گاز بازدم شده بالای انسان جمع می شود و اگر کاری انجام نشود، به سادگی در این ابر می خوابد. اما آنها در واقع کاری در این زمینه انجام می دهند - و در فضا سیستم های تهویه بسیار قدرتمندی وجود دارد که دی اکسید کربن را پخش می کند تا بتوانیم با آرامش بخوابیم. و همین سیستم های تهویه هوا را از عفونت ها و عوامل بیماری زا مختلف فیلتر می کنند. اکنون آنها کم و بیش یاد گرفته اند که با این موضوع کنار بیایند، اما در ابتدا فضانوردان بسیار بیمار شدند، زیرا قرنطینه به اندازه کافی سخت نبود و آلوده شدن به چیزی در فضا بسیار آسان تر است. زیرا وقتی روی زمین عطسه می کنیم، آنچه عطسه کرده ایم روی زمین می افتد و در مقداری گرد و غبار باقی می ماند؛ ما مستقیماً آن را استنشاق نمی کنیم. و اگر یک فضانورد عطسه کند، پس هر چیزی که او عطسه کرده است در هوا باقی می ماند، بنابراین احتمال ابتلا به این عفونت بسیار بیشتر است، بنابراین همه چیز در آنجا فیلتر می شود. واقعاً گرد و غبار بین فضانوردان زیاد است، آنها هنوز هم زیاد عطسه می کنند، اما کمتر مریض می شوند زیرا قرنطینه سخت تر است.

مشکل دیگری که در انتظار فضانوردان است تشعشعات کیهانی است. ما روی زمین توسط اتمسفری که اجازه عبور تابش را نمی دهد از تشعشعات کیهانی محافظت می کنیم؛ به ویژه، ما به خوبی توسط لایه اوزون از آن محافظت می کنیم. اما در فضا لایه اوزون وجود ندارد و فضانوردان تشعشعات بیشتری را تجربه می کنند. این خطرناک است و آنها برای مدت طولانی از آن می ترسیدند تا اینکه بررسی کردند که یک فرد چقدر در آنجا تابش می کند. او تقریباً همان مقدار را تجربه می کند که ساکنان آن مکان هایی که مثلاً در سنگ های گرانیتی قرار دارند، تجربه می کنند. سنگ های گرانیتی نیز کمی تشعشع می کنند، تقریباً همان مقداری که یک فضانورد دریافت می کند. یعنی ساکنین مثلاً کورنوال (اینجا در انگلستان است) فضانوردان را در این زمینه در نظر بگیرند، حتی کمی بیشتر تشعشع دریافت کنند. و خلبانان و مهمانداران هواپیماهای مافوق صوت (مثلاً کنکورد) که در ارتفاعات بالا پرواز می کنند، تشعشع زیادی دریافت می کنند.

اما امیدواریم روزی انسان نه تنها پرواز کند ایستگاه های فضاییو به مریخ و سیارات دیگر خواهد رسید. و در این موارد، تهدیدی در انتظار ما است، زیرا معمولا ایستگاه های فضایی در اطراف زمین پرواز می کنند - جایی که میدان تشعشع خیلی قوی نیست. اما در اطراف زمین دو "دونات" از میدان های تابشی قدرتمند وجود دارد که برای رسیدن به ماه، مریخ و سایر سیارات باید از طریق آنها پرواز کنید. و تشعشع در آنجا بسیار قوی است و یکی از مشکلات ارسال به مریخ در حال حاضر قرار گرفتن در معرض تشعشعات چند ماهه است. مردم ممکن است به آنجا برسند، اما به شدت بیمار خواهند شد - طبیعتاً هیچ کس این را نمی خواهد. بنابراین، آنها اکنون در حال کشف چگونگی ساخت لباس فضایی سبک و پوست روشن برای فضاپیما هستند که در برابر تشعشعات نیز محافظت می کند. از آنجا که در اصل محافظت از خود در برابر تشعشع کار دشواری نیست، می‌توانید کشتی را با سرب بپوشانید و خوب - ما در برابر تشعشع محافظت می‌شویم، اما سرب بسیار سنگین است.

ما در مورد معایب، معایب، معایب صحبت کردیم. اما هنگام پرواز به فضا تنها معایبی وجود ندارد. وقتی به فضا پرواز می کنیم (این واقعاً یک امتیاز بزرگ نیست، فقط خیلی خوب است) کمی بلندتر می شویم. تحت تأثیر نیروی جاذبه، در حالی که تمام روز در جایی راه می‌رویم، مهره‌های ما به یکدیگر فشار می‌آورند و مهم‌تر از همه فشار می‌آورند. دیسک های بین مهره ای. آنها در طول روز کمی "صاف" می شوند، بنابراین یک فرد در صبح چند سانتی متر بلندتر از عصر است. اگر آن را امتحان نکرده اید، می توانید آن را در خانه بررسی کنید. چرا همیشه توصیه می شود قد را همزمان اندازه گیری کنید، زیرا در طول روز تغییر می کند. خوب، در فضا گرانش کار نمی کند، بنابراین فضانوردان کمی بلند می شوند، گاهی اوقات حتی بیش از حد. یک کیهان نورد به اندازه 7 سانتی متر رشد کرد، او بسیار خوشحال بود، او در آن لحظه چندین ساله بود، فقط یک مشکل وجود داشت - لباس فضایی رشد نکرد، کاملاً تنگ بود. اکنون تمام لباس های فضایی ساخته شده اند - 10 سانتی متر در صورت بزرگ شدن فضانورد باقی مانده است.

یک چیز جالب: به نظر می رسد در فضا، فرآیندهای بازسازی سریع تر انجام می شود، زخم ها سریع تر بهبود می یابند و حتی می توان کل قسمت های بدن را بازسازی کرد. حالا یک ویدیو با یک حلزون وجود خواهد داشت. اینجا البته تیراندازی تسریع شده است؛ در واقع حدود دو هفته رشد کرد. بر روی زمین، حلزون ها نیز بازسازی می شوند، اما بدتر. چرا این اتفاق می افتد نامشخص است. چرا این همه را می گویم؟ قبلاً در ابتدا گفتم: در آینده نزدیک تعداد افرادی که به فضا پرواز می کنند در برابر چشمان ما افزایش می یابد و رشد می کند و رشد می کند. شاید به زودی این موضوع برای یک سخنرانی علمی عامه پسند نباشد، بلکه یک درس استاندارد در مدرسه باشد: شما باید بدانید که وقتی شخصی تصمیم می گیرد به یک سفر به فضا برود چه اتفاقی می افتد. من واقعاً معتقدم که به زودی این اتفاق خواهد افتاد و امیدوارم شما هم باور کنید. اگر سوالی دارید، لطفا بپرسید.

- به من بگویید، اگر اضافه بار، خاموشی وجود داشته باشد، چقدر سریع یک فرد بهبود می یابد و هوشیاری خود را به دست می آورد؟

وقتی هوشیاری خاموش می شود، سیستم مانند زمانی است که فرد غش می کند. برخی از افراد فوراً بلند می شوند، برخی نه بلافاصله، برخی تأثیر قوی دارند، برخی دیگر کمتر. به طور کلی، این، البته، مضر است. یک فرد هوشیاری خود را از دست می دهد زیرا اکسیژن کافی وارد خون نمی شود، به این معنی که اکسیژن کافی به مغز نمی رسد. در نتیجه، برخی از سلول های مغز ممکن است شروع به مردن کنند، برخی فعال تر و برخی با فعالیت کمتر.

موسسه آموزشی دولتی منطقه ای تامبوف

مدرسه شبانه روزی آموزش عمومی با آموزش اولیه پرواز

به نام M. M. Raskova

انشا

اضافه بار در هوانوردی

تکمیل شده توسط: دانش آموز لشکر 103

زوتوف وادیم

سرپرست: Pelivan V.S.

تامبوف 2006

1. معرفی.

2. وزن بدن.

3. اضافه بار.

4. اضافه بار هنگام انجام مانورهای هوازی.

5. محدودیت های اضافه بار. بی وزنی.

6. نتیجه گیری.

اضافه بار در حمل و نقل هوایی

1. معرفی.

بدیهی است که نیروهای گرانشی اولین نیروهایی هستند که از کودکی با آنها آشنا می شویم. در فیزیک آنها اغلب گرانشی نامیده می شوند (از لاتین - گرانش).

اهمیت نیروهای گرانشی در طبیعت بسیار زیاد است. آنها نقش اصلی را در شکل گیری سیارات، در توزیع ماده در اعماق اجرام آسمانی، تعیین حرکت ستارگان، منظومه های سیاره ای و سیارات و حفظ جو اطراف سیارات دارند. بدون نیروهای گرانشی، حیات و وجود جهان، و بنابراین زمین ما، غیرممکن خواهد بود.

هنگام ساخت ساختمان ها و کانال ها، نفوذ به اعماق زمین یا فضای بیرونی، ساخت یک کشتی یا یک بیل مکانیکی پیاده روی، دستیابی به نتایج تقریباً در هر ورزشی، فرد در همه جا با نیروی گرانش سروکار دارد.

عالی و نیروهای مرموزگرانش موضوع بازتاب ذهن های برجسته بشر بوده است: از افلاطون و ارسطو تا دنیای باستانبه دانشمندان رنسانس - لئوناردو داوینچی، کوپرنیک، گالیله، کپلر، از هوک و نیوتن تا انیشتین معاصر ما.

هنگام در نظر گرفتن نیروهای گرانشی از مفاهیم مختلفی از جمله گرانش، گرانش، وزن استفاده می شود.

2. وزن بدن.

وزن نیرویی است که در اثر گرانش، بدن بر تکیه گاه فشار می آورد یا تعلیق را می کشد.

در آیرودینامیک، وزن بدن به عنوان یک مقدار کمی متفاوت درک می شود.

هواپیما در حین پرواز تحت تأثیر نیروهای آیرودینامیکی (بالا و درگ)، نیروی رانش سیستم رانش و نیروی گرانش قرار می گیرد که وزن نامیده می شود و G نشان داده می شود.

جایی که m جرم است هواپیما، g – شتاب سقوط آزاد.

وزن یکی از پیچیده ترین نیروها در طبیعت است. می دانید که وزن یک مقدار ثابت نیست، بسته به ماهیت حرکت بدن تغییر می کند.

اگر جسمی بدون شتاب حرکت کند، وزن جسم برابر با نیروی گرانش است و با فرمول P = mg تعیین می شود.

اگر جسمی با شتاب رو به بالا حرکت کند، یعنی با شتاب مخالف شتاب گرانش (a↓g)، وزن بدن افزایش می‌یابد که با فرمول P = m(g+a) تعیین می‌شود و اضافه بار رخ می‌دهد.

اگر جسمی با شتاب رو به پایین حرکت کند، یعنی با شتاب هم جهت با شتاب گرانش (a ↓↓g)، وزن جسم با فرمول P = m(g-a) تعیین می شود، و در این مورد چندین گزینه ها ممکن است:

اگر |a|<|g|, то вес тела уменьшается (становится меньше силы тяжести), и возникает состояние частичной невесомости;

اگر |a|=|g|، وزن بدن 0 باشد، حالت بی وزنی کامل ایجاد می شود (یعنی بدن آزادانه سقوط می کند).

اگر |a|>|g|، وزن بدن منفی می شود و اضافه بار منفی رخ می دهد.

3. اضافه بار.

اضافه بار نسبت مجموع نیروهای وارد بر هواپیما به جز نیروی وزنی به وزن هواپیما است و با فرمول تعیین می شود:

جایی که P نیروی رانش موتور است، R نیروی آیرودینامیکی کل است.

فلش های بالای نمادها در فرمول نشان می دهد که جهت عمل نیروها در نظر گرفته شده است، بنابراین نیروها را نمی توان به صورت جبری اضافه کرد.

به عنوان مثال، اگر نیروی آیرودینامیکی R و رانش موتور P در صفحه تقارن قرار داشته باشند، مجموع آنها R+P همانطور که در شکل 4.14 نشان داده شده است تعیین می شود.

در بیشتر موارد، آنها از اضافه بار کل n استفاده نمی کنند، بلکه از پیش بینی های آن بر روی محورهای سیستم مختصات سرعت - n x، n y، nz همانطور که در شکل 4.15 نشان داده شده است، استفاده می کنند.

سه نوع اضافه بار وجود دارد: معمولی، طولی و جانبی.

اضافه بار نرمال n y در درجه اول توسط نیروی بالابر تعیین می شود و با فرمول تعیین می شود:

جایی که Y نیروی بالابر است.

در یک سرعت پرواز و ارتفاع معین، اضافه بار معمولی را می توان با تغییر زاویه حمله تغییر داد. همانطور که در شکل نشان داده شده است، با کاهش سرعت پرواز، ماکزیمم اضافه بارهای نرمال افزایش و با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. در زاویه حمله منفی، اضافه بار منفی رخ می دهد.

اضافه بار طولی n x با نسبت تفاوت بین رانش موتور (P) و کشش (Q) به وزن هواپیما تعیین می شود:

n x = (P-Q) / G.

اضافه بار طولی اگر رانش بیشتر از درگ باشد مثبت است و اگر رانش کمتر از درگ باشد یا اصلاً رانش وجود نداشته باشد منفی است.

بنابراین، علامت اضافه بار طولی به نسبت رانش موتور و نیروی پسا هواپیما بستگی دارد.

با افزایش ارتفاع پرواز، اضافه بار طولی مثبت n x کاهش می یابد، زیرا افزونگی بدن کاهش می یابد. وابستگی اضافه بار طولی به ارتفاع و سرعت پرواز در شکل نشان داده شده است.

اضافه بار جانبی n z زمانی اتفاق می افتد که جریان هوا در اطراف هواپیما نامتقارن باشد. این در حضور لغزش یا زمانی که سکان منحرف می شود مشاهده می شود.

4. اضافه بار هنگام انجام مانورهای هوازی.

بیایید در نظر بگیریم که هنگام انجام مانورهای آکروباتیک چه اضافه بارهایی رخ می دهد.

در هواپیماها در مانورهای آکروباتیک مختلف، اضافه بار متفاوت عمل می کند.

به عنوان مثال، در هواپیمای L-39، هنگام انجام نیم حلقه، لازم است تغییرات بهینه در اضافه بار حفظ شود.

نیم حلقه یک مانور هوازی است که طی آن هواپیما قسمت صعودی یک حلقه نستروف را توصیف می کند و به دنبال آن یک چرخش نسبت به محور طولی 180 0 و یک موقعیت افقی دارد.

پرواز در جهت مخالف ورودی

هنگام انجام این شکل، می توانید چندین نقطه مرجع را مشخص کنید:

1. ورودی نیمه حلقه.

2. زاویه گام 50 0 – 60 0. اضافه بار در این

نقطه 4.5 - 5 واحد.

3. زاویه گام 90 0 . اضافه بار 3.5 - 4 واحد.

4. شروع درج در نیم بشکه. اضافه بار

تقریبا برابر با 1 واحد

5. خروجی از نیم بشکه.

هنگامی که اضافه بار بیشتر از حد مطلوب باشد، مقاومت جلویی به شدت افزایش می‌یابد و سرعت به سرعت کاهش می‌یابد؛ هواپیما ممکن است وارد حالت لرزش و توقف شود. وقتی اضافه بار کمتر از حد بهینه باشد، زمان تکمیل شکل افزایش می‌یابد و سرعت در نقطه بالا نیز کمتر مشخص می‌شود.

بیایید یک مانور آکروباتیک دیگر را در نظر بگیریم - یک کودتا.

رول اور یک مانور هوازی است که طی آن هواپیما نسبت به صفحه طولی محور به میزان 180 0 می چرخد ​​و به دنبال آن حرکت در امتداد یک مسیر رو به پایین در صفحه عمودی انجام می شود و به پرواز افقی در جهت مخالف ورودی پرتاب می شود.

هنگام انجام واژگونی بر روی L-39، در نیمه اول مسیر، جزء نیروی وزن (Gcosθ) به انحنای مسیر کمک می کند، بنابراین، در این بخش، مقدار اضافه بار طبیعی 2 - 3 واحد است. بسیار کوچک است در نیمه دوم، همان نیرو از انحنای مسیر جلوگیری می کند، بنابراین، برای بیرون آوردن هواپیما از یک شیرجه، اضافه بار زیادی 3.5 - 4.5 واحد مورد نیاز است. در حین واژگونی، هواپیما یخ می زند؛ خلبان با در دست گرفتن کنترل میله کنترل، وقوع اضافه بار منفی را در موقعیت «چرخ به بالا» از بین می برد، اضافه بار را تا حد مجاز افزایش می دهد و چرخش زاویه ای لازم را ایجاد می کند.

به عنوان مثال در Yak-52 هنگام انجام شیرجه، هنگام ورود به شیرجه یک اضافه بار منفی ظاهر می شود. هنگام بازیابی از غواصی، از دست دادن ارتفاع با سرعت، زاویه شیرجه و اضافه بار ایجاد شده توسط خلبان تعیین می شود.

هنگام خروج از پیچ گورکی، برای جلوگیری از بروز بارهای منفی بزرگ، خلبان با دور کردن آرام دسته کنترل از خود، خروجی را انجام می دهد.

"غواصی" "اسلاید"

یکی دیگر از مانورهای هیجان انگیز آکروباتیک، حلقه نستروف است.

حلقه نستروف یک مانور هوازی است که در آن هواپیما یک مسیر را در صفحه عمودی واقع در بالای نقطه ورودی توصیف می کند.

هنگام اجرای حلقه Nesterov در Yak-52، خلبان باید ایجاد سرعت زاویه ای را با افزایش اضافه بار نظارت کند. لازم است سرعت زاویه ای چرخش به گونه ای ایجاد شود که در زاویه 40 0 ​​- 50 0 اضافه بار برابر با 4 - 4.5 واحد باشد. هنگامی که هواپیما را از یک حلقه خارج می کند، خلبان باید سرعت افزایش اضافه بار را کنترل کند.

در 22 مارس 1995، فضانورد والری پولیاکوف پس از 438 روز پرواز از فضا بازگشت. این رکورد مدت هنوز شکسته نشده است. این امر در نتیجه تحقیقات مداوم در مدار بر روی تأثیر عوامل فضایی بر بدن انسان ممکن شد.

1. اضافه بار در هنگام برخاستن و فرود

شاید این پولیاکوف بود که بیش از هر کس دیگری آماده ماندن در مدار به مدت یک سال و نیم بود. و نه به این دلیل که ظاهراً او از سلامت فوق العاده ای برخوردار است. و او بیش از دیگران آمادگی قبل از پرواز را انجام نداد. فقط این است که پولیاکوف، که یک دکتر حرفه ای - کاندیدای علوم پزشکی بود، که در انستیتوی مشکلات پزشکی و بیولوژیکی آکادمی علوم روسیه کار می کرد، مانند هیچ کس دیگری در سپاه کیهان نوردان از "ساختار انسانی"، واکنش های بدن به عوامل بی ثبات کننده و روش های جبران آنها. آنها چه هستند؟

هنگامی که یک فضاپیما به فضا پرتاب می شود، بار اضافی از 1 گرم تا 7 گرم متغیر است. اگر اضافه بار در امتداد محور عمودی، یعنی از سر تا پا عمل کند، بسیار خطرناک است. در این وضعیت، فرد حتی با اضافه بار 3 گرمی به مدت سه ثانیه، دچار اختلال جدی در دید محیطی می شود. اگر از این مقادیر فراتر رود، تغییرات می تواند غیرقابل برگشت باشد و فرد تضمین می کند که هوشیاری خود را از دست می دهد.

بنابراین، صندلی در کشتی به گونه ای قرار می گیرد که شتاب در صفحه افقی عمل کند. فضانورد همچنین از لباس مخصوص جبران استفاده می کند. این باعث می شود که حالت عادی حفظ شود گردش خون مغزیبا اضافه بارهای طولانی مدت 10 گرم و اضافه بارهای کوتاه مدت تا 25 گرم. میزان افزایش شتاب نیز بسیار مهم است. اگر از حد معینی فراتر رود، حتی اضافه بارهای جزئی نیز می تواند برای فضانورد فاجعه بار باشد.

پس از مدت طولانی ماندن در مدار، یک جسم از کار افتاده بارهای اضافی را که در هنگام فرود ایجاد می شود، بسیار شدیدتر از هنگام برخاست تحمل می کند. بنابراین، چند روز قبل از فرود، فضانورد با استفاده از تکنیک خاصی که شامل می شود آماده می شود تمرین فیزیکیو داروها. هنگام فرود، جهت دهی کشتی در لایه های متراکم جو به طوری که محور اضافه بار افقی باشد، اهمیت زیادی دارد. در طی اولین پروازهای فضایی، دستیابی به تثبیت مناسب کشتی ممکن نبود و به همین دلیل فضانوردان در هنگام فرود گاهی اوقات هوشیاری خود را از دست می دادند.

2. گرانش صفر

بی وزنی آزمایشی بسیار دشوارتر از اضافه وزن برای بدن است. زیرا به مدت طولانی و پیوسته عمل می کند و باعث ایجاد تغییراتی در تعدادی از عملکردهای حیاتی بدن انسان می شود. بنابراین، بی وزنی محور قرار می گیرد سیستم عصبیو گیرنده های بسیاری از سیستم های آنالیزور (دستگاه دهلیزی، دستگاه عضلانی- مفصلی، عروق خونی) تحت شرایط عملیاتی غیر معمول. در نتیجه جریان خون کند می شود و خون در قسمت بالایی تنه جمع می شود.

"ذلت" بی وزنی این است که فرآیندهای انطباقی در سیستم های فیزیولوژیکی، میزان تجلی آنها عملاً به ویژگی های فردی ارگانیسم بستگی ندارد، بلکه فقط به مدت زمان ماندن در بی وزنی بستگی دارد. یعنی هر چقدر هم که انسان روی زمین برای آن آماده شود، هر چقدر هم که بدنش قدرتمند باشد، این تاثیر کمی در روند سازگاری دارد.

درست است که فرد به سرعت به بی وزنی عادت می کند: سرگیجه و سایر پدیده های منفی متوقف می شود. فضانورد هنگام بازگشت به زمین میوه های بی وزنی را می چشد.

اگر هیچ روشی برای مقابله با اثرات مخرب بی وزنی در مدار استفاده نشود، در چند روز اول فضانورد فرودنده تغییرات زیر را تجربه خواهد کرد:

1. اختلال در فرآیندهای متابولیک به ویژه متابولیسم آب نمک که با کم آبی نسبی بافت ها، کاهش حجم خون در گردش، کاهش محتوای تعدادی از عناصر در بافت ها به ویژه پتاسیم و کلسیم همراه است. ;

2. نقض رژیم اکسیژن بدن در حین فعالیت بدنی.

3. اختلال در توانایی حفظ وضعیت عمودی در شرایط ایستا و پویا. احساس سنگینی قسمت‌های بدن (اشیاء اطراف به‌طور غیرمعمول سنگین تلقی می‌شوند؛ عدم تمرین در دوز کردن تلاش‌های عضلانی وجود دارد).

4. اختلالات همودینامیک در حین کار با شدت متوسط ​​و زیاد. حالت های پیش از غش و غش پس از حرکت از حالت افقی به حالت عمودی امکان پذیر است.

5. کاهش ایمنی.

در مدار، طیف وسیعی از اقدامات برای مبارزه با اثرات تخریب کننده بدن ناشی از بی وزنی استفاده می شود. افزایش دریافت پتاسیم و کلسیم. فشار منفی به نیمه تحتانی بدن برای تخلیه خون اعمال می شود. لباس زیر بارو جبرانی. تحریک الکتریکی عضلات. مصرف دوز دارو آموزش روی تردمیل و سایر تجهیزات ورزشی.

3. عدم تحرک بدنی

برای مبارزه با کم تحرکی از تردمیل و انواع تمرین دهنده های عضلانی نیز استفاده می شود. در مدار، اجتناب ناپذیر است، زیرا حرکت در گرانش صفر به تلاش بسیار کمتری نسبت به زمین نیاز دارد. و پس از بازگشت به زمین، حتی پس از تمرین طاقت‌فرسا روزانه، فضانوردان کاهش را تجربه کردند توده عضلانی. علاوه بر این، فعالیت بدنی بر روی قلب که همانطور که می دانید یک عضله نیز هست، تأثیر مفیدی دارد.

4. تشعشع

تاثیر این عامل بر بدن انسان به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته است. سازمان جهانیبهداشت و درمان استانداردهایی را برای دوزهای تشعشع ایجاد کرده است که بیش از حد آن برای سلامتی مضر است. این استانداردها برای فضانوردان اعمال نمی شود.

اعتقاد بر این است که فرد نمی تواند بیش از یک بار در سال تحت فلوروگرافی قرار گیرد. در همان زمان، او دوز 0.8 mSv (millisievert) دریافت می کند. یک فضانورد دوز روزانه تا 3.5 mSv دریافت می کند. با این حال، طبق استانداردهای پزشکی فضایی، چنین تشعشعات پس زمینه ای قابل قبول در نظر گرفته می شود. زیرا تا حدی با دارو خنثی می شود. دوز تابش روزانه ثابت نیست. هر فضانورد یک دزیمتر دارد که میلی‌سیورت‌های انباشته شده در بدن را شمارش می‌کند. در طول یک سال در فضا می توانید از 100 تا 300 mSv دریافت کنید.

ویاچسلاو شورشاکوف، رئیس آزمایشگاه روش‌ها و ابزار دزیمتری فضایی در موسسه مشکلات پزشکی و بیولوژیکی آکادمی علوم روسیه می‌گوید: «البته، این یک هدیه نیست، اما این ویژگی فضانورد است. حرفه.”

در این مورد، دوز آستانه سالانه 500 mSv است. که 25 برابر بیشتر از آستانه برای کارکنان نیروگاه هسته ای است که 20 mSv است.

خوب، کل دوزی که پس از آن یک فضانورد اجازه پرواز ندارد 1000 mSv است. در همان زمان که گاگارین پرواز کرد، این رقم 4000 mSv بود. سرگئی آودیف با مجموع 747 روز پرواز به آستانه نزدیکترین فاصله رسید. دوزی که دریافت کرد 380 mSv بود.

عکس ITAR-TASS/Albert Pushkarev

هواپیما. نیروی G یک کمیت بدون بعد است، با این حال، واحد نیروی g اغلب به روشی مشابه شتاب گرانشی نشان داده می شود. g. اضافه بار 1 واحد (یا 1 گرم) به معنای پرواز مستقیم، 0 به معنای سقوط آزاد یا بی وزنی است. اگر یک هواپیما در ارتفاع ثابت با ساحل 60 درجه بچرخد، ساختار آن 2 واحد اضافه بار را تجربه می کند.

مقدار اضافه بار مجاز برای هواپیماهای غیرنظامی 2.5 است. یک فرد معمولی می‌تواند هر بار اضافه بار تا 15G را برای حدود 3-5 ثانیه بدون خاموش شدن تحمل کند، اما یک فرد می‌تواند بارهای اضافه 20-30G یا بیشتر را بدون خاموش شدن بیش از 1-2 ثانیه تحمل کند، بسته به اندازه دستگاه. اضافه بار، به عنوان مثال 50G = 0.2 ثانیه. خلبانان آموزش دیده در لباس های ضد g می توانند نیروهای g را از -3…-2 تا +12 تحمل کنند. مقاومت در برابر اضافه بارهای منفی و رو به بالا بسیار کمتر است. معمولاً در ساعت 7 تا 8 گرم، چشم ها "قرمز" می شوند و فرد به دلیل هجوم خون به سر، هوشیاری خود را از دست می دهد.

اضافه بار یک کمیت برداری است که در جهت تغییر سرعت هدایت می شود. این برای یک موجود زنده اساسی است. در صورت بارگذاری بیش از حد، اندام های انسان تمایل دارند در همان حالت باقی بمانند (یکنواخت حرکت مستقیمیا استراحت). با اضافه بار مثبت (سر-پاها)، خون از سر به پاها جریان می یابد. معده پایین می رود. اگر منفی باشد، خون به سر می آید. معده ممکن است همراه با محتویات آن پاره شود. هنگامی که ماشین دیگری با یک ماشین ثابت تصادف می کند، فردی که نشسته است دچار اضافه بار قفسه سینه می شود. چنین بار اضافی را می توان بدون مشکل زیاد تحمل کرد. هنگام برخاستن، فضانوردان در حالت دراز کشیدن بار اضافه را تحمل می کنند. در این موقعیت، وکتور به سمت قفسه سینه هدایت می شود که به شما امکان می دهد چندین دقیقه مقاومت کنید. فضانوردان از دستگاه های بار ضد گرم استفاده نمی کنند. آنها یک کرست با شیلنگ های بادی هستند که از آن باد می شوند سیستم هواو سطح بیرونی بدن انسان را نگه دارید و کمی از خروج خون جلوگیری کنید.

یادداشت

بنیاد ویکی مدیا 2010.

ببینید "Overload (aviation)" در سایر لغت نامه ها چیست:

اضافه بار: اضافه بار (هواپیمایی) نسبت بالابر به وزن اضافه بار (مهندسی) در اجسام شتاب دهنده اضافه بار (شطرنج) وضعیت شطرنج که در آن مهره ها (قطعه) قادر به مقابله با وظایف محول شده نیستند. اضافه بار... ... ویکی پدیا

1) P. در مرکز جرم، نسبت n نیروی حاصله R (مجموع رانش و نیروی آیرودینامیکی، نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی را ببینید) به حاصل ضرب جرم هواپیما m و شتاب سقوط آزاد g : n = R/mg (هنگام تعیین P. برای ... ... دایره المعارف فناوری

بزرگترین neymax و کوچکترین neymin مقادیر مجاز اضافه بار نرمال ny از نظر مقاومت سازه. مقدار e.p بر اساس استانداردهای قدرت برای موارد طراحی مختلف، به عنوان مثال، برای مانور، پرواز در شرایط ناهموار تعیین می شود. توسط… … دایره المعارف فناوری

فضانورد، با پوشیدن لباس فضایی سنگین و ناراحت کننده، برای لحظه ای در دریچه ای که به داخل فضاپیما منتهی می شد ایستاد، به جمعیت عزادارانی که پایین ایستاده بودند نگاه کرد، دست خود را به نشانه خداحافظی بلند کرد و در دهانه تاریک محفظه خود ناپدید شد. او به راحتی روی صندلی ساخته شده از مواد متخلخل، نرم و پلاستیکی نشست، تسمه ها را محکم کرد، کنتاکت های لباس را به شبکه سیم کشی سیگنال عمومی کشتی وصل کرد و یکی از دکمه های روی پانل کنترل را فشار داد و سیگنالی را نشان داد. آمادگی برای دریافت رادیو یک دقیقه بعد صدای فرمانده پرواز را شنید:

اشکالی نداره فقط چند دقیقه دیگه مونده! - فضانورد شبکه عمومی پخش رادیویی را روشن کرد و صدای یک مفسر رادیویی را شنید که جزئیات آمادگی برای پرتاب را گزارش کرد و احساسات و حالات قبل از پرتاب را به رنگارنگ توصیف کرد. فضانورد یک بار دیگر صحنه های خداحافظی با خانواده و دوستانش و دانشمندانی که در تحقیقات فضایی رهبری می کردند را به یاد آورد.

اعلام آمادگی می کنم شماره یک! - صدای فرمانده ناگهان از میان کلاه ایمنی پیچید. پس از این، شمارش معکوس هیجان‌انگیزی که برای همه فضانوردان آشنا بود آغاز شد، که هر یک از آن‌ها تنش فزاینده‌ای از انتظار را به همراه داشت.

توجه، توجه، توجه! ده... نه... هشت... هفت... شش... پنج... چهار... سه... دو... یک... شروع کن!

کابین فضانورد ابتدا توسط ارتعاشی که به صورت امواج از جایی پایین می آمد سوراخ شد. سپس رعد و برقی خفه شد که به سرعت تبدیل به غرش طولانی مدت شد. جریان طولانی رعد و برق آتشین از زیر ته موشک ظاهر شد و بدنه عظیم آن در میان دود و غرش به آرامی از زمین جدا شد و به تدریج بر سرعت آن افزود.

در حالی که همه عزاداران در کیهان که سعی می کردند پرواز فضاپیما را دنبال کنند، سر خود را بالاتر و بالاتر می گرفتند، دقایق حیاتی برای فضانورد در کابین خلبان آغاز شد.

اضافه بار در حال رشد است! - او در رادیو گزارش داد. - همه چیز مرتب است، دستگاه ها درست کار می کنند! - این ها بودند کلمات اخر، که فضانورد بدون مشکل زیادی توانست آن را تلفظ کند، زیرا ناگهان نیروی قدرتمندی بدن او را به صندلی فشار داد. وزنه سنگینی روی سینه او افتاد به طوری که فضانورد نتوانست حتی یک نفس هوا بکشد. به نظر می رسید که کمی بیشتر و او له می شود. پاها و بازوها سنگین شدند، انگار از سرب ساخته شده بودند، ماهیچه های صورت پیچ خورده و عقب کشیده شدند، چشم ها مانند دو توپ در جمجمه فشرده شدند.

فضانورد همچنین سعی کرد چیزی را در میکروفون بگوید، اما فایده ای نداشت. فقط غرغرهای نامفهومی از لبانش بیرون می آمد. کیهان نورد با کنار گذاشتن تلاش برای مکالمه، بر تجربیات خود تمرکز کرد، سعی کرد در برابر نیروی قدرتمند مقاومت کند و از طریق لبانش نفس بکشد.

ناگهان احساس آرامش شدیدی کرد.

انتهای موتور مرحله اول موشک از سرش عبور کرد.

اما این تنها یک وقفه لحظه ای در عملکرد موتورها بود. به محض جدا شدن مرحله اول موشک، موتورهای مرحله دوم روشن شدند.

سرعت دوباره شروع به افزایش کرد و با افزایش بار، بدن فضانورد دوباره در بالشتک های صندلی فشرده شد. دقایقی بعد سوخت موتورهای مرحله دوم موشک تمام شد، وقفه کوتاهی رخ داد و پس از آن موتورهای مرحله سوم شروع به کار کردند. و اگرچه بدن هنوز برای غلبه بر بار مشکل زیادی داشت، فضانورد به پایان قریب الوقوع آزمایش فکر کرد. او می دانست که موتورهای مرحله سوم باید برای مدت بسیار کوتاهی کار کنند و در عرض چند دقیقه - پایان اضافه بارها!

و همینطور هم شد. 90 ثانیه بعد موتورها از کار افتادند و ناگهان سکوتی حاکم شد.

انتقال آنقدر تیز و سریع بود که نه بدن و نه ذهن فضانورد وقت نداشتند برای آن آماده شوند. قلبش در سینه‌اش می‌تپید، سینه‌اش به سرعت بالا و پایین می‌رفت، فضانورد با دهان بازش نفس نفس می‌زد و مرتباً کم عمق نفس می‌کشید. اما ناگهان همه چیز از بین رفت.

* * *

اوف - فضانورد آهی عمیق و با احساس آرامش کشید. قسمت اول پرواز تمام شد. میکروفون را روشن کرد و با مشخص کردن هجاها گفت:

وارد مدار شد. تمامی تجهیزات و دستگاه ها به خوبی کار می کنند. احساس خوبی دارم

ما سعی کردیم پرتاب معمولی و معمولی یک فضانورد به فضا را توصیف کنیم، زمانی که کار فقط به یک پرواز مداری به دور زمین محدود می شود. چنین شروعی هنوز هم به دلیل عمل نیروی شتاب، آزمایشی دشوار برای بدن انسان است.

این چه نوع قدرتی است؟

چگونه آن را اندازه گیری کنیم؟

بیایید یک لحظه تصور کنیم که با یک بالون هوای گرم بالا رفتیم و با انتخاب یک لحظه مناسب، وزنه را بیرون انداختیم. در لحظه رها شدن، سرعت وزن صفر خواهد بود، اما در حال حاضر در پایان ثانیه اول پرواز 9.8 متر در ثانیه، در پایان ثانیه دوم - دو برابر، یعنی 19.6 خواهد بود. متر بر ثانیه، در پایان ثانیه سوم - در سه برابر بیشتر، یعنی 29.4 متر بر ثانیه و غیره. سرعت پرواز این وزنه در هر ثانیه 9.8 متر بر ثانیه افزایش می یابد.

این مقدار است که واحد شتاب است. در علم معمولاً با حرف لاتین "g" نشان داده می شود. در صورت وجود بدن فیزیکیبه صورت عمودی بالا یا پایین می رود، نیروی شتاب به گرانش یا همان طور که هست به نیروی گرانش بستگی دارد. با این حال، انواع دیگری از شتاب وجود دارد، به عنوان مثال در طول چرخش، زمانی که نیروی گریز از مرکز ظاهر می شود، یا در یک هواپیما، زمانی که خلبان، که از یک شیرجه بیرون می آید، به اصطلاح "اسلاید" می رود.

همه این انواع شتاب مثبت در نظر گرفته می شوند.

در هنگام ترمز شدید قطار یا اتومبیل با حرکت سریع، یک نیروی شتاب با علامت مخالف ایجاد می شود - شتاب منفی. در این حالت نیروی اینرسی ناشی از ترمزگیری یعنی کاهش سرعت یا اگر بخواهید شتاب منفی، مسافر را به جلو پرتاب می کند. در هنگام تصادفات رانندگی، مردم اغلب بر اثر شتاب منفی جان خود را از دست می دهند.

زمانی بود که مسائل شتاب فقط به صورت تئوری مورد توجه قرار می گرفت. پس از ظهور هواپیماهای پرسرعت، مسائل مربوط به شتاب به طور عملی مورد بررسی قرار گرفت. حدود سی سال پیش، زمانی که یک خلبان هنگام خروج از یک پرواز غواصی، کنترل خود را از دست داد و سقوط کرد، سر و صدای زیادی در محافل هوانورد ایجاد شد. معلوم شد که تحت تأثیر نیروی شتابی که در هنگام تغییر جهت شدید هنگام پرواز با سرعت بالا ایجاد می شود، خلبان هوشیاری خود را از دست داده و کنترل کنترل ها را از دست داده است.

علت از دست دادن هوشیاری چیست؟ از این گذشته ، او یک خلبان باتجربه ، قوی با سلامتی عالی بود!

در لحظه خروج از پرواز غواصی نیروی گریز از مرکز ظاهر شد که باعث شتاب منفی مرتبه دو تا سه شد. با افزایش نیروی گریز از مرکز، وزن بدن خلبان و خون او افزایش یافت. هنگامی که شتاب به 4 گرم رسید، قسمت قابل توجهی از خون تحت تأثیر این نیرو از مغز خارج شد و به قسمت های پایینی بدن منتقل شد که در نتیجه خلبان بینایی خود را از دست داد. چند لحظه بعد، وقتی شتاب کاهش یافته بود، خلبان چیزی نمی دید، انگار که چشم بند مشکی بسته بود.

با این حال، شتاب افزایش یافت زیرا خلبان هواپیما را از طریق یک منحنی هدایت می کرد که در انتهای آن هواپیما در موقعیت پرواز عمودی رو به بالا قرار می گرفت. خون بیشتر و بیشتری از مغز به قلب خلبان می‌ریخت. علائم وحشتناک ظاهر شد. به نظر خلبان می رسید که قلبش به شدت به سمت پایین می افتد، به سمت پایین شکم حرکت کرده است، و کبد حتی پایین تر، جایی نزدیک زانو است. خلبان دیگر نمی توانست چیزی را ببیند و باید تمام توان خود را به کار می گرفت تا از هوش نرود. تا به حال، او هرگز چنین حالتی را تجربه نکرده بود، اما خلبان نمی خواست مبارزه را رها کند، نمی خواست تسلیم ضعف بدن خود شود. او معتقد بود که به محض اینکه نیروی گریز از مرکز متوقف شود، تمام احساسات ناخوشایند از بین خواهند رفت.

اما این بار اشتباه محاسباتی کرد. او سرعت اولیه بالا در لحظه خروج از پرواز غواصی و بنابراین مقدار قابل توجهی از نیروی گریز از مرکز را که در این زمان ظاهر شد را در نظر نگرفت.

پرواز ناموفق ادامه یافت. مغز خلبان که از خون محروم شده بود، از کار افتاد. وقتی نیروی شتاب به 10 گرم رسید، بدن خلبان دیگر مثل همیشه 85 کیلوگرم وزن نداشت، بلکه 850 کیلوگرم بود. وزن هر سانتیمتر مکعب خون نه یک گرم، بلکه 10 گرم بود، بنابراین خون از آهن سنگین‌تر شد و تقریباً به وزن جیوه بود.

با انجام آخرین تلاش، خلبان تصمیم گرفت قبل از اینکه اهرم کنترل را از خود دور کند تا فشار هیولایی نیروی گریز از مرکز را از بین ببرد، یک ثانیه دیگر درنگ کند. اما در همان لحظه از هوش رفت. من نخ را کشیدم، نتوانستم تحمل کنم و ... گم شدم.

هواپیما کنترل خود را از دست داد، ماشین قوی و سنگین به طور تصادفی شروع به سقوط کرد و در نهایت به زمین سقوط کرد. پایان غم انگیز این پرواز چنین بود.

این مورد برای مدت طولانی در محافل هوانوردی، به ویژه در میان فیزیولوژیست های مرتبط با مشکلات پزشکی هوانوردی مورد بحث قرار گرفت. جامع تحقیق علمی.

مشخص شده است که با شتاب حدود 5 گرم، حتی خلبانانی که به خوبی آموزش دیده و مداوم هستند، بینایی، توانایی تنفس خود را از دست می دهند و درد شدیدی در گوش ایجاد می کنند. اگر این وضعیت بیش از 30 تا 40 ثانیه طول نکشد، بدن به سرعت بر آن غلبه می کند، اما اگر بیشتر ادامه یابد، اختلالات جدی و حتی صدمات ایجاد می شود.

پس از شروع دوران پرواز جت در هوانوردی و شروع به فراتر رفتن سرعت هواپیما از 1000 کیلومتر در ساعت، دانشمندان با مشاهده رفتار خلبانان هنگام انجام مانورهای هوازی در سرعت های بالا، شروع به کسب اطلاعات زیادی در مورد مقاومت بدن در برابر اضافه بار کردند. منجنیق هایی نیز بر روی زمین ساخته می شدند که به کمک آنها آدمک های مجهز به ابزار تحقیقاتی متعدد با سرعت اولیه بالایی به هوا پرتاب می شدند. پدیده هایی که در بدن چترباز در هنگام انتقال از سقوط آزاد به پرواز با چتر باز رخ می دهد نیز مورد توجه قرار گرفت.

اما چنین مطالعاتی ناقص بوده است. ایجاد ابزارها و تأسیسات همه کاره، راحت و دقیق تر برای مطالعه پدیده هایی که در بدن انسان تحت تأثیر بارهای اضافی رخ می دهد، ضروری بود.

"چرخ فلک"

به زودی چنین تاسیساتی ساخته شد. این یک سانتریفیوژ است که خلبانان و فضانوردان در برخی کشورها آن را "چرخ فلک" نامیده اند. این به تاسیسات اصلی برای مطالعه مقاومت بدن در برابر اضافه بار تبدیل شده است. این "چرخ و فلک" چه شکلی است؟

در سالن گرد وسیع، حدود یک متر بالاتر از کف، می توان کنسول مشبکی را دید که از لوله های فولادی ساخته شده است که تا حدودی یادآور جرثقیل ساختمانی است. در یک انتها، کنسول بر روی یک محور عمودی با یک محرک الکتریکی با قدرت 6000 اسب بخار نصب شده است. با. طول کنسول چرخ فلک 17 متر است. در انتهای دیگر مشبک کابینی با مکانی برای نشستن افراد وجود دارد. کابین دارای انواع تجهیزات تحقیقاتی پیچیده است.

کابین به صورت هرمتیک آب بندی شده است که امکان تنظیم دما و فشار داخل آن را در محدوده های بسیار گسترده ای امکان پذیر می کند، یعنی می توان شرایطی را در آن ایجاد کرد که بسیار نزدیک به شرایطی باشد که می تواند در کابین فضانورد در طول پرواز حاکم باشد. در فضای.

مکانیزم خاصسیستم تعلیق کابین به طور خودکار آن را در حین آزمایش در موقعیتی تنظیم می کند که نیروی گریز از مرکز در یک خط مستقیم بر روی شخص داخل کابین تأثیر می گذارد، مشابه نحوه عملکرد این نیرو در طول پرواز فضایی. این امر محاسبات را برای پزشکانی که آزمایش را مشاهده می کنند آسان تر می کند.

از بین تمام دستگاه های متعددی که در کابین قرار دارند، توجه به لنز دوربین تلویزیون که مستقیماً بالای سر مسافر کابین قرار دارد، ارزش دارد. هنگامی که خلبان جای خود را در کابین خلبان می گیرد، دانشمندان حسگرهای مختلفی را به بدن او متصل می کنند که به تجهیزات کنترل الکترونیکی متصل هستند. با تشکر از این، تمام پدیده هایی که در بدن خلبان در طول سانتریفیوژ رخ می دهد، به طور دقیق روی نوارهای ضبط ضبط می شود.

به محض اینکه کنسول "چرخ فلک" شروع به چرخش می کند، یک نیروی گریز از مرکز در کابین ایجاد می شود که مانند نیروی شتاب در کابین یک سفینه فضایی یا هواپیما روی بدن خلبان عمل می کند. با افزایش تعداد دور، این نیرو نیز افزایش می یابد و می تواند به مقدار 40 گرم برسد که در آن وزن بدن خلبان به 3200 کیلوگرم افزایش می یابد. چنین بار اضافی برای یک فرد می تواند منجر به مرگ شود، بنابراین تنها در موارد استثنایی در طول آزمایش با حیوانات ایجاد می شود.

البته لازم به ذکر است که در پایگاه هوایی آمریکا در جونزویل (سانتریفیوژ نصب شده در آنجا همان چیزی است که ما توضیح می دهیم) رکوردی که توسط یکی از خلبانان به ثبت رسیده بود زمانی معروف شد. با وجود اینکه شتاب از حد خطرناک 5 گرم فراتر رفت، خلبان سیگنالی برای توقف آزمایش نداد و پیشنهادی که از طریق تلفن برای توقف سانتریفیوژ ارسال شده بود را رد کرد. علاوه بر این، او خواستار افزایش سرعت شد. خلبان شتاب 8 گرم و سپس 10 و 12 گرم را تحمل کرد. و تنها زمانی که نیروی شتاب به 14 گرم رسید و به مدت دو دقیقه در این سطح باقی ماند، خلبان در نهایت به وضوح گفت که دیگر نمی تواند آن را تحمل کند.

توانایی بدن انسان برای تحمل بار اضافی یکسان نیست افراد مختلفو تا حد زیادی به کیفیت های فردی، درجه آموزش، وضعیت سلامت، سن فرد و غیره بستگی دارد. اساساً یک فرد عادی در وزن 5 گرم احساس بدی دارد، اما خلبانان آموزش دیده با سلامتی استثنایی می توانند حدود 10 گرم را برای 3-5 دقیقه تحمل کنند.

فضانوردان تاکنون چه نوع بارهای اضافه ای را متحمل شده اند؟

بر اساس داده های شوروی، یوری گاگارین، اولین فردی که به فضا پرواز کرد، در طول پرتاب، بار اضافی حدود 4 گرم را تحمل کرد. محققان آمریکایی گزارش می دهند که فضانورد گلن از لحظه پرتاب تا لحظه جدا شدن مرحله اول موشک، یعنی به مدت 2 دقیقه و 10 ثانیه، در برابر اضافه بار فزاینده تا 6.7 گرم مقاومت کرده است. پس از جداسازی مرحله اول، شتاب از 1.4 به 7.7 گرم در مدت 2 دقیقه و 52 ثانیه افزایش یافت.

از آنجایی که در این شرایط شتاب و به همراه آن بارهای اضافه به تدریج افزایش می یابد و مدت زیادی دوام نمی آورد، بدن نیرومند و آموزش دیده فضانوردان بدون هیچ آسیبی آنها را تحمل می کند.

جت SLED

نوع دیگری از نصب برای مطالعه واکنش بدن انسان به اضافه بار وجود دارد. این یک سورتمه جت است که یک کابین است که در امتداد یک مسیر راه آهن به طول قابل توجهی (تا 30 کیلومتر) حرکت می کند. سرعت کابین روی اسکیت به 3500 کیلومتر در ساعت می رسد. در این جایگاه، مطالعه واکنش های بدن به بارهای اضافی راحت تر است، زیرا آنها می توانند نه تنها شتاب های مثبت، بلکه منفی نیز ایجاد کنند. پس از اینکه یک موتور جت قدرتمند به سورتمه سرعتی در حدود 900 متر بر ثانیه (یعنی سرعت گلوله تفنگ) چند ثانیه پس از پرتاب می دهد، شتاب می تواند به 100 گرم برسد. در هنگام ترمزگیری شدید، همچنین با کمک موتورهای جت، شتاب منفی حتی می تواند به 150 گرم برسد.

آزمایشات روی سورتمه های جت عمدتاً برای هوانوردی مناسب است، نه فضانوردی، و علاوه بر این، این نصب بسیار گرانتر از یک سانتریفیوژ است.

منجنیق

منجنیق ها بر اساس همان اصل سورتمه های جت عمل می کنند که دارای راهنماهای شیب دار هستند که صندلی همراه با خلبان در امتداد آنها حرکت می کند. منجنیق ها به ویژه در هوانوردی مفید هستند. آنها واکنش بدن خلبانان را آزمایش می کنند، خلبانانی که ممکن است در آینده برای نجات جان خود مجبور به سقوط در هواپیما شوند. در این حالت کابین خلبان و خلبان از هواپیمای جت سانحه دیده شلیک می شوند و با استفاده از چتر نجات به سمت زمین فرود می آییم. منجنیق ها قادر به شتاب حداکثر 15 گرم هستند.

"آژیر آهنی"

در جستجوی راهی برای جلوگیری از اثرات مضر بار اضافی بر بدن انسان، دانشمندان دریافته اند که غوطه ور شدن فرد در یک محیط مایع، که چگالی آن تقریباً با چگالی متوسط ​​بدن انسان مطابقت دارد، فواید زیادی دارد.

استخرهایی پر از یک سوسپانسیون مایع با چگالی مناسب، با یک دستگاه تنفس ساخته شدند. حیوانات آزمایشی (موش و موش صحرایی) در استخرها قرار گرفتند و پس از آن سانتریفیوژ انجام شد. مشخص شد که مقاومت موش ها و موش ها در برابر بار اضافی ده برابر افزایش یافته است.

در یکی از مؤسسات علمی آمریکا، استخرهایی ساخته شد که امکان قرار دادن فرد در آنها را فراهم می کرد. (خلبانان متعاقباً به این استخرها لقب "آژیرهای آهنی" دادند). خلبان در یک حمام پر از مایع با چگالی مناسب قرار داده شد و سانتریفیوژ شد. نتایج فراتر از همه انتظارات بود - در یک مورد اضافه بار به 32 گرم افزایش یافت. فرد این اضافه بار را به مدت پنج ثانیه تحمل کرد.

درست است که "آژیر آهنی" از نقطه نظر فنی ناقص است و به ویژه از نظر راحتی برای فضانورد مخالفت هایی وجود دارد. با این حال، نباید خیلی عجولانه قضاوت کرد. شاید در آینده نزدیک، دانشمندان راهی برای بهبود شرایط آزمایش در چنین تاسیساتی پیدا کنند.

باید اضافه کرد که مقاومت در برابر بار اضافی تا حد زیادی به موقعیت بدن فضانورد در طول پرواز بستگی دارد. بر اساس بسیاری از آزمایش‌ها، دانشمندان دریافته‌اند که فرد می‌تواند به راحتی بارهای اضافی را در حالت نیمه خوابیده تحمل کند، زیرا این وضعیت برای گردش خون راحت‌تر است.

چگونه ثبات را افزایش دهیم

قبلاً در انجام شده به آن اشاره کرده ایم پروازهای فضاییاضافه بارها نسبتاً کوچک بودند و فقط چند دقیقه طول می کشند. اما این تنها آغاز عصر فضایی است، زمانی که پروازهای انسان به فضا در مدارهای نسبتاً نزدیک به زمین انجام می شود.

اکنون ما در آستانه پرواز به ماه و در طول عمر نسل بعدی - به مریخ و زهره - ایستاده ایم. پس از آن ممکن است لازم باشد که شتاب‌های بسیار بیشتری را تجربه کنیم و فضانوردان در معرض بارگذاری بسیار بیشتری قرار بگیرند.

همچنین مشکل مقاومت فضانوردان در برابر بارهای اضافه کوچک، اما بلندمدت ثابت که در کل سفر بین سیاره ای ادامه دارد، وجود دارد. داده های اولیه نشان می دهد که شتاب ثابت به ترتیب کسری، "g" توسط شخص بدون هیچ مشکلی تحمل می شود. پروژه هایی برای چنین موشک هایی قبلاً توسعه یافته است که موتورهای آنها با شتاب ثابت کار می کنند. علیرغم این واقعیت که در طول آزمایش، افراد مجبور بودند پدیده های ناخوشایند مختلفی را تحمل کنند، آزمایش ها هیچ آسیبی به آنها وارد نکرد.

این امکان وجود دارد که در آینده بتوان مقاومت بدن انسان در برابر اضافه بار را به روش دیگری افزایش داد. آزمایش های جالبی توسط دانشمندان دانشگاه کمبریج در ایالات متحده انجام شد. آن‌ها موش‌های باردار را تحت شتاب ثابت حدود 2 گرم قرار دادند تا اینکه توله‌هایی تولید کردند که تا آخر عمر در سانتریفیوژ نگهداری شدند. موش هایی که در چنین شرایطی متولد شده بودند، تحت تأثیر بار اضافی 2 گرمی احساس خوبی داشتند و رفتار آنها با رفتار همتایان خود که در شرایط عادی زندگی می کردند تفاوتی نداشت.

ما از ایده انجام آزمایش های مشابه با مردم فاصله داریم، اما همچنان معتقدیم که پدیده چنین سازگاری بدن با بارهای اضافی می تواند تعدادی از مشکلات پیش روی زیست شناسان را حل کند.

همچنین ممکن است دانشمندان راهی برای خنثی کردن نیروهای شتاب بیابند و فردی که مجهز به تجهیزات مناسب است به راحتی تمام پدیده های مرتبط با اضافه بار را تحمل کند. امیدهای بیشتری با روش انجماد همراه است، زمانی که حساسیت فرد به شدت کاهش می یابد (در این مورد در زیر می نویسیم).

پیشرفت در زمینه افزایش مقاومت بدن انسان در برابر اضافه بار بسیار زیاد است و همچنان در حال توسعه است. قبلاً موفق به دستیابی شده است موفقیت بزرگدر افزایش دوام با دادن موقعیت صحیح بدن انسان در حین پرواز، با استفاده از صندلی نرمی که با پلاستیک اسفنجی پوشانده شده است و لباس های فضایی مخصوص طراحی شده است. شاید آینده ای نزدیک موفقیت های بزرگ تری را در این زمینه به همراه داشته باشد.

وقتی همه چیز در اطراف می لرزد

از خطرات متعددی که در طول پرواز در انتظار فضانوردان است، باید به یکی دیگر اشاره کرد که مربوط به ویژگی های آیرودینامیکی پرواز و عملکرد موتورهای جت است. این خطر اگرچه خوشبختانه خیلی زیاد نیست اما از ارتعاش ناشی می شود.

در حین پرتاب، موتورهای قدرتمندی کار می کنند و کل ساختار موشک در معرض لرزش شدید قرار می گیرد. این ارتعاش به بدن فضانورد منتقل می شود و می تواند عواقب بسیار ناخوشایندی را برای او به همراه داشته باشد.

اثرات مضر ارتعاش بر بدن انسان از دیرباز شناخته شده است. در واقع، کارگرانی که برای مدت کم و بیش طولانی از چکش یا مته پنوماتیک استفاده می کنند، به بیماری ارتعاشی مبتلا می شوند که نه تنها با درد شدید در عضلات و مفاصل اندام فوقانی، بلکه با درد در اندام فوقانی نیز ظاهر می شود. شکم، قلب و سر. تنگی نفس ظاهر می شود و تنفس دشوار می شود. حساسیت بدن تا حد زیادی به این بستگی دارد که کدام یک از اندام های داخلی بیشتر مستعد ارتعاش هستند. نسبت به ارتعاش واکنش متفاوتی نشان دهید اعضای داخلیگوارش، ریه، فوقانی و اندام های تحتانی، چشم، مغز، گلو، برونش و غیره

ثابت شده است که ارتعاش یک فضاپیما تأثیر مضری بر تمام بافت ها و اندام های بدن انسان دارد - و ارتعاش با فرکانس بالا بدترین حالت تحمل شده است، یعنی لرزشی که بدون ابزار دقیق به سختی قابل مشاهده است. در طی آزمایشات با حیوانات و مردم، مشخص شد که تحت تأثیر ارتعاش، ضربان قلب آنها ابتدا افزایش می یابد، فشار خون افزایش می یابد، سپس تغییراتی در ترکیب خون ظاهر می شود: تعداد گلبول های قرمز کاهش می یابد، تعداد گلبول های سفید خون کاهش می یابد. افزایش. متابولیسم عمومی مختل می شود، سطح ویتامین ها در بافت ها کاهش می یابد و تغییراتی در استخوان ها ظاهر می شود. جالب است که دمای بدن تا حد زیادی به فرکانس ارتعاش بستگی دارد. هنگامی که فرکانس نوسان افزایش می یابد، دمای بدن افزایش می یابد و زمانی که فرکانس کاهش می یابد، دما کاهش می یابد.

بنابراین، جای تعجب نیست که لرزش یک فضاپیما می تواند اختلالات قابل توجهی در عملکردهای حیاتی بدن ایجاد کند و بر کار ذهنی یک فضانورد تأثیر منفی بگذارد.

البته عواقب لرزش در صورت قرار گرفتن طولانی مدت در معرض بدن انسان می تواند خطرناک شود. اگر فضانوردان مجبور به تحمل ارتعاش برای چند روز شوند، این امر منجر به اختلال کامل و غیرقابل برگشت زندگی با تمام عواقب بعدی می‌شود.

خوشبختانه این مشکل آنقدرها که در نگاه اول به نظر می رسد بزرگ نیست. واقعیت این است که مدت زمان لرزش در حین پرتاب موشک تنها چند دقیقه است و اگرچه خدمه فضاپیما ناراحتی هایی را تجربه می کنند، اما مدت زمان کوتاهی دوام می آورند که هیچ آسیبی به آنها وارد نمی شود. هنگامی که کشتی در حین فرود از جو عبور می کند، ارتعاش تا حدودی بیشتر طول می کشد. اما این خیلی هم خطرناک نیست. علاوه بر این، طراحی خاص سیستم تعلیق صندلی انعطاف‌پذیر و الاستیک که فضانوردان را از بدنه موشک جدا می‌کند و همچنین روکش پلاستیکی نرم صندلی‌ها و پشتی صندلی‌ها، لرزش‌های منتقل شده از بدنه موشک را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. بدن فضانورد