Súly hiánya

Az súly hiánya ez az a feltétel, amely a testet szabad zuhanásban éli meg. A Newton-féle gravitációs elméletben a szabad esés tárgyával rendelkező megfigyelő nem inerciális, a referenciarendszer inercialitásának miatti látszólagos erők kiegyenlítik a gravitációs erőt, és az ebből adódó erő nulla. Éppen ellenkezőleg, a modern gravitációs elméletek (pontosabban az általános relativitáselmélet) beépítik az ekvivalencia elvét; ez azt állítja, hogy nem lehet különbséget tenni a gravitációs erők és a látszólagos erők között. Más szavakkal, a relativisztikus leírásban a súlyellenállás önmagában látszólagos erő, és a tehetetlenségi megfigyelő az, amelyik szabad esésben van [1] .

Például egy ágyúból kilőtt golyó (ha a súrlódás elhanyagolható) szabad esésben van, valamint egy pályán lévő űrállomás (a benne tartózkodókkal). Ezeknek az objektumoknak a világvonala, amelyeknek a háromdimenziós térben lévő vetületei egy parabola és egy "elliptikus pálya", geodetikusak a Föld körüli gravitációs mezőt ábrázoló tér-idő mutatóra. .

Megtapasztalhatja a súly hiányát a levegőben, ha van egy parabolikus pályája, amely utánozza egy szabadon eső tárgyét. Erre a célra kifejezetten ezekre a repülésekre készített repülőgépekről van szó, például a NASA Boeing 727-700 és C-9 típusú repülőgépeiről. .

Parabolikus járatok

Parabolikus repülés lehetővé teszi a súlytalanság szimulálását a szabad esés módszerével is a légkör jelenlétében.

A repülés ideális esetben három szakaszra oszlik.

1. a repülőgép körülbelül 30 másodpercig 45 ° -ra emelkedik, nagy gyorsulással: az utasokat az üléseikre nyomják, és súlyuk megnő a földön mért súlyokhoz képest a gravitációs vonóerő miatt, hozzáteszik, hogy " gyorsítva az emelkedő síkot.
2. a pilóta abbahagyja a repülőgép-hajtások táplálását. Ettől a pillanattól kezdve a gépet és az utasokat is egyetlen gravitációs erő éri. A gép néhány másodpercig mászik, példabeszédet írva le: már ebben a szakaszban az utasokat érinti a súlyhiány, mert a repülőgépet és a repülőgépet is ugyanaz a gravitációs erő vonzza. A maximális magasság elérése után a sík folytatja a parabola leírását, kezdve a talaj ereszkedésétől 20-30 másodpercig: ebben a szakaszban az utasok a síkban lebegnek.
3. a pilóta visszatér a motor teljesítményére, átveszi az irányítást a repülőgép felett, és bizonyos időközönként kész megismételni a ciklust.

A valóságban, mivel a Föld légkörében mozog, azt a súrlódást kell figyelembe venni, amely mindig a mozgás irányával ellentétes erőnek nyilvánul meg, így súlyt produkál, mind a felfelé, mind az ereszkedéskor.

A szabad zuhanáshoz hasonló pálya megengedése érdekében a pilóta köteles egyensúlyba hozni a súrlódási erőt a motorokkal, ezáltal lehetővé téve a személyzet számára, hogy az ereszkedési szakaszban a repülőgép szinte állandó gravitációs vonzereje legyen, és ezért szinte teljes súly.

NASA C-9 repülőgép

A NASA C-9, más néven Vomit üstökös (ezt a nevet a valóságban nemcsak a C-9-nek, hanem bármilyen típusú repülőgépnek is megadják, amely képes súlytalanságot biztosító környezetet biztosítani) - írja a Lyndon Űrközpont B. Johnson. Körülbelül 25 órás időtartamig végezzen nem súlyt viselő parabolikus repüléseket tipikus kétórás repülésekkel, amelyekben 40 parabolát írnak le.

Zero Gravity Corporation

A Zero Gravity egy cég, amelynek székhelye Bécs, Virginia. A Boeing 727-200 módosított, G-Force One névre keresztelt változatát használja, amely a NASA-hoz hasonló parabolikus repüléseket hajt végre [2]. .

Az Európai Űrügynökség Airbus A300

Az ESA, az „Európai Űrügynökség” parabolikus repüléseket hajt végre az A300 Airbus, a francia Novespace társaság, a bordeaux-i merignaci repülőtéren, módosított változatával. Kiskorúak, fogyatékkal élő és idős emberek nem szállhatnak be ebbe a repülőgépbe, és nem végezhetnek kísérleteket alacsony gravitációs körülmények között, hasonlóan a Marshoz és a Holdhoz. .

Szigorú értelemben vett mikrogravitáció

Határidő Mikrogravitáció arra a tényre utal, hogy még akkor is, ha ideális esetben a súly tökéletes hiányát várnánk, ez nem történik meg. Más szavakkal, még azokban a rendszerekben is, ahol a tömeg várhatóan nulla lesz, valóban vannak kis eltérések az ideális állapottól, amely miatt a testek alacsony súlyértékkel rendelkeznek.

A Föld körül keringő űrhajó esetében a mikrogravitáció a következő tényezőknek tudható be.

szimbólum o, jelezve a mikrogravitációt, a Columbia űrrepülőgép STS-107 küldetésének címerén használták: a mikrogravitációs kutatás elvégzése volt a feladata.

Szisztémás hatás

Az ember által hosszú ideig lakható orbitális állomások megvalósításával tovább hangsúlyozva a fogyásnak való kitettség bizonyos káros hatásokat tárt fel az egészségre. Az ember jól alkalmazkodott a Föld életkörülményeihez: súly hiányában azonban néhány élettani rendszer elkezd változni, és ez átmeneti vagy hosszú távú egészségügyi problémákat okozhat.

Az első olyan jelenségek, amelyeknek meg kell felelniük az embernek, akik az első két órát súlytalanságban töltötték, név alatt mennek indrome a A DAPTION pazio vagy SAS, űrbetegségként ismert. A tünetek közé tartozik az émelygés, fejfájás, letargia, hányás és általános rossz közérzet. Az első esetről Gherman Titov űrhajós számolt be 1961-ben. Azóta a súlyosság nélkül maradt emberek mintegy 45% -a szenvedett ebből a kezdeti állapotból. Az űrprobléma időtartama változó, de semmiképpen sem haladja meg a 72 órát: e szakasz után az űrhajósok megszokják az új környezetet. A NASA a Jarn Garn amerikai szenátorról elnevezett Garn skála alapján méri az SAS-t, amelynek SAS-ja a Space Shuttle Discovery STS-51-D küldetése során annyira kifejezett volt, hogy ezen a skálán elérje a 13. szintet.

A súly elhúzódó hiányának legjelentősebb hatásai az izomsorvadás és a csontváz károsodása, más néven űrben történő osteopenia: ezeket a hatásokat a testmozgás révén minimalizálni lehet. További jelentős hatások a folyadék újraeloszlása, a szív- és érrendszer lelassulása, a vörösvértestek termelésének csökkenése, az egyensúlyzavar és az immunrendszer gyengülése. A kisebb tünetek közé tartozik a testsúly csökkenése, az orrdugulás, az alvászavarok, a túlzott puffadás és az arc duzzanata. Ezek a hatások visszafordíthatók, miután visszatérnek a Földre.

A fogyásnak kitett állapotok közül sok hasonló az öregedés következményeihez. A tudósok úgy vélik, hogy a fogyás hatásainak tanulmányozása hasznos lehet az orvosi területen, ami az oszteoporózis lehetséges kezeléséhez és a fiatal betegek ellátásának javulásához vezethet.

---