Astronot untuk sehari, terjangkau untuk semua orang, mungkin? Trik (yang bukan trik) disebut penerbangan parabola, sebuah pesawat yang mensimulasikan, meskipun dalam "sesi" 30 detik yang berulang kali, persis seperti yang dialami astronot dengan atmosfer nol. Untuk melakukan eksperimen sains atau berputar di udara, kami melakukannya: begini caranya.
Gravitasi
Gravitasi adalah salah satu dari empat interaksi dasar fisika, dan ini adalah fenomena yang menjadi subjek semua orang di Semesta: dari lahir sampai mati kita menghabiskan seluruh hidup kita tunduk pada suatu gaya, dalam beberapa hal masih misterius, yang membuat kita jatuh benda. lepas kendali, memungkinkan kita untuk berbaring di tempat tidur tanpa terbang, dan memungkinkan Bumi kita mengorbit matahari.
Sampai tahun 60-an tidak ada manusia yang mengalaminyatanpa bobot, lalu dengan perjalanan ruang angkasa pertama dan selanjutnya dengan laboratorium pertama di luar angkasa, dimungkinkan untuk membawa manusia dan peralatan ke lingkungan di mana gravitasi dibatalkan atau hampir dibatalkan, membuka batas baru untuk sains.
Studi tentang efek bobot pada tubuh manusia, misalnya, sangat penting untuk memahami jika dan bagaimana manusia dapat hidup untuk waktu yang lama di luar angkasa dan oleh karena itu, secara teoritis, menjajah planet baru setelah perjalanan panjang dalam bobot. Selama bertahun-tahun telah menjadi jelas bahwa efek bobot pada tubuh manusia adalah penting, otot dan tulang yang tidak lagi tertekan oleh berat badan cenderung kehilangan massa dan kepadatan bahkan setelah hanya 30 hari di luar angkasa, dan inilah mengapa di stasiun luar angkasa internasional para astronot harus mengikuti rejimen latihan fisik yang berat di mana mereka mensimulasikan kondisi Bumi untuk menjaga otot dan tulang tetap bugar.
Di laboratorium stasiun luar angkasa mereka juga diuji obat-obatan, bahan dan fenomena fisik yang hanya bisa dialami di hadapan gayaberat mikro; tentu saja biaya misi luar angkasa yang sangat tinggi memungkinkan hanya sedikit eksperimen yang dibawa ke ISS, tetapi permintaannya banyak dan oleh karena itu dicari cara untuk menciptakan kondisi di bumi yang serupa atau sama dengan di luar angkasa, agar dapat untuk melakukan eksperimen pada benda dan manusia tanpa harus melakukan perjalanan luar angkasa.
Tapi tidak ada yang ada di Bumi mesin anti gravitasi, oleh karena itu, untuk mengalami kondisi yang akan mereka temukan di orbit, astronot dan material memiliki sedikit kemungkinan: astronot dapat berlatih di kolam besar untuk menciptakan kembali efek yang serupa dengan yang ada di orbit. gayaberat mikro spasial, tetapi untuk eksperimen dan objek lebih rumit.
Mereka dapat ditempatkan di ketapel yang meluncurkan objek setinggi mungkin atau dijatuhkan ke menara tinggi: selama fase kejatuhan objek (atau orang) berada dalam kondisi yang sama dengan ruang, tetapi efek ini berlangsung beberapa detik dan c 'masih menjadi masalah perlambatan mendadak.
Penerbangan parabola
Metode paling praktis yang saat ini digunakan adalah metode penerbangan parabola dengan pesawat khusus, di mana, selama fase musim gugur, semua yang ada di dalamnya mengapung persis seperti Anda berada di luar angkasa. Sama seperti melompat dari tebing tinggi ke laut, seseorang mengalami sensasi tanpa bobot selama beberapa saat, demikian pula selama penyelaman pesawat, orang dan benda di dalamnya hampir masuk. tanpa bobot. Pada kenyataannya, selama penerbangan khusus ini, pesawat tidak pernah jatuh ke dalam penyelaman vertikal, tetapi melakukan parabola tertentu di mana, mengikuti akselerasi menanjak yang sangat kuat, dimungkinkan untuk mengapung dalam gravitasi nol selama sekitar 30 detik, dari puncak parabola sampai akhir, sebelum pesawat melanjutkan penerbangan datar, membangun kembali gravitasi. Selama penerbangan parabola, eksperimen ilmiah dapat dilakukan dan mengingat bahwa banyak parabola (tiga puluh) dilakukan untuk setiap penerbangan, pada akhirnya, banyak menit tanpa bobot dapat dikumpulkan, yang sangat berharga untuk melakukan pengujian ilmiah.
Airbus yang digunakan oleh ESA
ESA menggunakan Airbus yang dimodifikasi dari perusahaan Ninespace untuk jenis penerbangan ini, dan kami dapat berpartisipasi dalam kampanye penerbangan parabola ke-71 dengan menyaksikan eksperimen yang dilakukan dan mengambang dalam keadaan tanpa bobot seperti para astronot. Airbus digunakan, sebelumnya pesawat negara Kanselir Merkel, pada kenyataannya hanya dimodifikasi secara internal, menghilangkan sebagian besar kursi dan mengadaptasi bagian badan pesawat ke area kargo tanpa jendela: eksterior dan avionik belum diubah dan ini berarti, secara teoritis, maskapai manapun dapat melakukan manuver penerbangan parabola.
Manuver ini cukup ekstrem meskipun sangat aman. Pesawat bangkit dengan sangat cepat dan hampir vertikal di langit, dengan kemiringan sekitar 50 derajat menyebabkan akselerasi internal yang kuat hingga 1,8G, yang berarti hampir dua kali gaya yang dirasakan di darat dan sedikit kurang dari akselerasi maksimum yang dialami saat peluncuran pesawat ulang-alik, sama dengan 3G. Tiba tepat sebelum klimaks perumpamaan memulai fase nol G (walaupun lebih tepat untuk mengatakan "gravitasi mikro" karena masih ada sisa akselerasi kecil), yang berlangsung selama pesawat turun, hingga lepas landas dalam penerbangan datar. Setelah sekitar satu setengah menit, parabola baru dimulai dan siklus berulang dari awal: selama semua fase, kapten mengumumkan derajat kemiringan dan sisa waktu di nol G melalui pengeras suara.
Penting untuk dicatat bagaimana fenomena fisik yang dialami dalam waktu sekitar 30 detik persis sama dengan yang dialami di ISS, termasuk perilaku cairan dan bahkan nyala api: korek api yang dinyalakan pada nol G ternyata berperilaku berbeda, nyalanya lebih kecil dan hampir bulat, dengan suhu lebih rendah daripada di darat. Bahkan ISS pun terjun bebas e tidak benar untuk berbicara tentang kurangnya gravitasi: sebenarnya ini dibatalkan oleh gerakan melingkar stasiun di sekitar bumi, gerakan yang mencegahnya menabrak Bumi. Dalam penerbangan parabolanya, ESA juga mampu menciptakan kembali kondisi gravitasi tertentu, seperti yang ditemukan di Bulan atau Mars, untuk melakukan tes khusus untuk misi tersebut.
Terbang dengan pesawat zero-G
Tapi apakah terbang dengan nol G menyebabkan ketidaknyamanan? Faktanya, pesawat pertama jenis ini disebut "Vomit Comet" karena alasan yang jelas, tetapi hari ini lebih sulit untuk merasa buruk, baik untuk obat-obatan yang dapat diminum (mirip dengan yang melawan mabuk laut) dan untuk pelatihan khusus tentang posisi terbaik untuk dipegang selama perumpamaan. Nyatanya, jika Anda segera beradaptasi dengan fase tidak adanya gravitasi, fase akselerasi kuat sebelumnya lebih mengganggu, di mana Anda merasakan seluruh tubuh, dan kulit, menarik dengan keras ke bawah.
Pada fase ini dianjurkan untuk perumpamaan pertama berbaring di tanah, tetapi setelah beberapa saat Anda dapat berdiri dengan aman, yang penting adalah menatap dan tidak menggerakkan kepala, jika tidak, rasa keseimbangan dapat terpengaruh dengan akibat tidak enak badan. Namun, adaptasinya cukup cepat dan bagaimanapun semuanya, dari akselerasi awal hingga akhir parabola, hanya membutuhkan waktu 1,15 menit; juga untuk alasan ini penerbangan parabola sekarang terutama digunakan untuk percobaan ilmiah dan mereka hampir tidak lagi menjadi hak prerogatif astronot, yang hanya melakukan penerbangan aklimatisasi, lebih memilih kolam renang di mana mereka dapat melakukan sesi panjang yang mirip dengan perjalanan luar angkasa yang menegangkan. Pesawat sedang diterbangkan tiga pilot secara bersamaan, yang masing-masing berkaitan dengan mempertahankan salah satu parameter dasar (mendaki, menyelam, dll.) selaras sempurna untuk menghindari masalah di kabin. Keingintahuan: total waktu yang dihabiskan di nol G di dalam pesawat ESA bagaimanapun juga lebih besar daripada yang akan dialami setelah penerbangan suborbital yang saat ini sedang diuji oleh beberapa perusahaan, seperti Virgin Galactic, terbuka untuk turis luar angkasa. Bagi yang ingin segera merasakan serunya terbang tanpa gravitasi Ninespace mengatur penerbangan terbuka untuk semua, dengan biaya sekitar 6.000 € seseorang: sebagian dari hasil disumbangkan untuk kegiatan penelitian ilmiah.
Bereksperimen dengan nol G
Kemungkinan penelitian ilmiah di bidang Novespace dapat menyangkut hampir semua bidang sains: umumnya demikian Universitas e lembaga penelitian yang menyusun proyek ilmiah untuk diajukan kebahwa. Jika ini disetujui, para peneliti dan peralatan mereka akan ditampung di pesawat untuk mempraktikkan teori mereka, dan beberapa dari percobaan ini bahkan mungkin nanti akan dihosting di ISS.
Eksperimen dalam kondisi ekstrim seperti itu membutuhkan perencanaan peralatan yang cermat, juga karena terbatasnya waktu yang tersedia untuk eksperimen: semuanya harus diamankan dengan kuat ke pesawat atau disimpan di rak khusus, yang pada gilirannya dilapisi dengan bahan anti guncangan dan karet busa. , untuk menghindari kerusakan atau cedera saat benda dan orang berhenti mengambang agar cepat kembali ke gravitasi normal.
Eksperimen umumnya diikat dengan pita ke lantai atau ke dinding selama fase nol G, agar dapat melakukan pengukuran yang diperlukan untuk mengumpulkan data, peralatan dan PC harus dikalibrasi untuk menahan percepatan besar dari fase awal parabola : misalnya mungkin ada masalah dengan kepala hard disk, yang bisa rusak atau menempatkan diri pada posisi diam secara otomatis, menyebabkan hilangnya data, karena alasan ini hampir selalu digunakan hard disk solid-state dengan tidak ada bagian yang bergerak. Selama kampanye ke-71 banyak percobaan yang sangat berbeda telah dilakukan, mulai dari biologi hingga kimia hingga fisika. Misalnya, University of Lucerne telah melakukan tes untuk melihat bagaimana tulang rawan berperilaku dalam gravitasi nol, sementara University of Zurich telah menyusun eksperimen untuk mengevaluasi efek bobot pada kekakuan tulang belakang: seorang sukarelawan, berlabuh di tanah dengan tubuh telanjang. dan dengan alat yang terpasang di punggungnya, tempat untuk melakukan tes dalam fase nol G. Eksperimen lain yang sangat kompleks dalam hal logistik adalah yang diuji oleh Pusat Penelitian Ilmu Saraf Lyon yang ingin menguji pengaruh gravitasi pada persepsi jarak antara objek dan pengamat, memasang semacam kereta luncur untuk mencoba mendekati objek dengan mata tertutup pelaku eksperimen dalam kondisi gayaberat mikro.
Italia dalam gravitasi nol
Italia diwakili olehUniversit di Pisa bekerja sama dengan MIT di mana tim yang dipimpin oleh Profesor Paolo Di Marco bereksperimen dengan "keterbasahan" permukaan, yaitu cara cairan membasahi permukaan: misalnya, cara tetesan tetap berada di baja atau mentega, dan contoh sederhana ini memiliki aplikasi industri yang sangat besar, karena cara permukaan dapat dibasahi berimplikasi pada perpindahan panas, misalnya dalam sistem pendingin reaktor nuklir.
Namun, selain pekerjaan, ada area di pesawat yang disebut "daerah terapung bebas”, semacam sangkar yang dikelilingi jaring tempat Anda bisa bersenang-senang melayang di udara tanpa bahaya kecelakaan: jelas tidak ada peneliti yang menahan godaan untuk mencobanya setidaknya sekali ketika dia bebas dari tes ilmiah, dan itu adalah mungkin untuk pengalaman yang lebih berani berjalan di dinding, atau hanya berputar-putar di udara col hanya untuk bersenang-senang.
La durasi total kampanye penerbangan, dari lepas landas dari pangkalan Bordeaux di Prancis hingga kembalinya, kira-kira tiga jam dan untuk pilot, peneliti atau siapa pun di kapal, ini adalah istilah yang perlu diingat karena alasan tertentu: tidak ada toilet tradisional di kapal, katakanlah, alasan gravitasi, hanya ada "perangkat darurat" untuk situasi yang benar-benar tidak dapat ditunda . Itu Kebutuhan fisiologis mereka bahkan tidak melihat ke muka gravitasi.
