誰もが手頃な価格で宇宙飛行士に XNUMX 日参加できる、というのは可能でしょうか? トリック（トリックではありません）は次のように呼ばれます 放物線飛行この航空機は、30 秒間の「セッション」ではあるものの、何度も繰り返され、宇宙飛行士が大気ゼロで経験していることを正確にシミュレートします。 科学実験をしたり、空中で回転したりするために、私たちはそれを行いました。その様子は次のとおりです。
重力
重力は物理学の XNUMX つの基本的な相互作用の XNUMX つであり、宇宙のすべての人が影響を受ける現象です。私たちは生まれてから死ぬまで、物体を落下させる、ある意味まだ神秘的な力に生涯を通じてさらされます。手の届かないところにあるので、私たちは飛び立つことなくベッドに横たわることができ、地球は太陽の周りを回ることができます。
60年代まで、人類は誰も経験したことがありませんでした。無重力その後、最初の宇宙旅行、そしてその後の宇宙での最初の研究所により、重力が打ち消されるかほぼ打ち消される環境に人や機器を持ち込むことが可能となり、科学に新たな境地が開かれました。
たとえば、無重力が人体に及ぼす影響の研究は、人間が宇宙で長期間生存できるかどうか、そして理論的には無重力での長い旅の後に新しい惑星に植民地を形成できるかどうか、そしてその方法を理解するために不可欠です。 長年にわたって、次のことが明らかになってきました。 効果 人体にかかる無重力状態は、 注目すべき体の重みによるストレスがなくなった筋肉や骨は、わずか 30 日間宇宙に滞在しただけでも質量と密度が失われる傾向にあります。これが、国際宇宙ステーションで宇宙飛行士が身体の重みをシミュレートする激しい運動療法に従わなければならない理由です。筋肉や骨の形を保つための地球の状態。
宇宙ステーションの研究室でもテストされています 薬、材料と 物理現象 それは微小重力の存在下でのみ体験できます。 当然のことながら、宇宙ミッションは非常に高額な費用がかかるため、ISS に持ち込める実験は少数しかありませんが、要求は多数あるため、地球上で宇宙と同等または同等の条件を作り出す方法が模索されてきました。宇宙旅行をしなくても、物や人を対象に実験を行うことができます。
しかし地球上には何も存在しない 反重力マシンしたがって、宇宙飛行士や物質が軌道上で見つけるであろう状況を体験する可能性はほとんどありません。宇宙飛行士は、巨大なプールで訓練して、宇宙飛行士と同じような効果を再現することができます。 空間微小重力、しかし実験やオブジェクトの場合はさらに複雑です。
それらは、物体をできるだけ高く発射するカタパルトに収容したり、高い塔に落としたりすることができます。フォールアウト段階では、物体（または人）は宇宙と同じ条件にありますが、この効果は非常に数秒続き、c 』という問題がまだ残っている 急減速.
放物線飛行
現在使用されている最も実用的な方法は、 放物線飛行 特別な飛行機では、落下フェーズ中、その中のすべてのものは、あたかも宇宙にいるかのように正確に浮かびます。 高い崖から海に飛び込むと数分間無重力の感覚を経験するのと同じように、飛行機のダイビング中、機内の人や物は仮想的にその中にいます。 無重力。 実際には、これらの特別な飛行中、航空機は垂直急降下に陥ることはなく、特定の放物線を描き、上り坂で非常に強い加速を行った後、放物線の頂点から約 30 秒間無重力状態で浮遊することができます。飛行機が水平飛行を再開し、重力が回復する前に、最終端まで移動します。 放物線飛行中に科学実験を行うことができ、各飛行で多数の放物線 (XNUMX 回) が実行されると、最終的には科学的実験を行うのに非常に貴重な無重力状態を何分間も収集することができます。
ESAが使用するエアバス
ESAは同社の改造エアバスを使用 ナインスペース 私たちは、実験が行われ、宇宙飛行士のように無重力状態で浮いている様子を目撃することで、第 71 回放物線飛行キャンペーンに参加することができました。 かつて使用されていたエアバス メルケル首相の国営航空機、実際には内部のみが変更されており、座席の大部分が削除され、胴体の一部が窓のない貨物エリアに適合しています。外装とアビオニクスは変更されておらず、これは理論的には、 どの旅客機でも 放物線飛行操縦を行うことができる。
これらの操作は、たとえ完全に安全だったとしても非常に極端です。 飛行機は非常に速く後進し、 ほぼ垂直に 上空では、約 50 度の傾斜で最大 1,8G の強い内部加速度が発生します。これは、地上で知覚される力のほぼ XNUMX 倍であり、スペースシャトルの打ち上げ時に経験する最大加速度よりわずかに小さいことを意味します。 3G。 たとえ話のクライマックスが始まる直前に到着 ゼロG (ただし、まだ小さな残留加速度が存在するため、「微小重力」と言う方が正確ですが)、この状態は航空機の降下中、水平飛行で離陸するまで続きます。 約 XNUMX 分半後、新しい放物線が始まり、サイクルが最初から繰り返されます。すべてのフェーズ中、船長は傾斜角とゼロ G での残り時間をスピーカーで発表します。
約 30 秒間で経験する物理現象が、液体や炎の挙動を含め、ISS で経験したものとまったく同じであることに注目することが重要です。ゼロ G で点火されたマッチは、実際には異なる挙動を示し、炎は小さくなり、ほぼ球形で、気温は地上よりも低い。 実際、ISS も自由落下しています。 重力の欠如について話すのは間違いです: 実際、これはステーションが地球の周りを回る円運動によって打ち消され、この運動によって地球への衝突が防止されます。 ESA は放物線飛行で、月や火星で見られるような特定の重力の条件を再現し、それらのミッションに特有のテストを実行することもできます。
無重力航空機での飛行
しかし、ゼロGで飛行すると不快感を感じるのでしょうか? 実際、このタイプの最初の航空機は明白な理由から「嘔吐彗星」と呼ばれていましたが、 今日は 気分が悪くなりにくくなります、服用できる薬（船酔い対策の薬と同様）と、たとえ話の中で保持する最適な姿勢に関する特別なトレーニングの両方についてです。 実際、重力のない段階にほぼすぐに適応すると、その前の強い加速の段階がさらに不快になり、体全体と皮膚が激しく下に引っ張られるのを感じます。
この段階では、最初のたとえ話が推奨されます。 地面に横たわってください、しかし、しばらくすると安全に立つことができます。重要なのは、頭を動かさずに見つめることです。そうしないと、結果として生じる倦怠感によってバランス感覚が影響を受ける可能性があります。 ただし、適応は非常に迅速で、いずれの場合でも、最初の加速から放物線の終わりまでのすべてにかかる時間はわずか 1,15 分です。 またこの理由から、放物線飛行は現在主に次の目的で使用されています。 科学的実験 そして、それらはもはや宇宙飛行士の特権ではほとんどなく、環境順応飛行のみを行い、ストレスの多い宇宙遊泳に似た長時間のセッションができるプールを好むようになっています。 飛行機が操縦されているのは、 XNUMX人のパイロット 同時に、それぞれの基本パラメータ (上昇、急降下など) の XNUMX つを完全に調整して客室内の問題を回避することに関係しています。 興味深いのは、ESA機内でゼロGで過ごす合計時間は、いずれにせよ、ヴァージン・ギャラクティックなど一部の企業が現在テスト中の準軌道飛行が宇宙旅行者に開放された後に体験される時間よりも長いということだ。 無重力飛行のスリルをすぐに味わいたい方へ ナインスペース すべての人が利用できるフライトを手配します。料金は約 6.000€ 一人当たり: 収益の一部は科学研究活動に寄付されます。
ゼロGでの実験
Novespace 面での科学研究の可能性は、事実上あらゆる科学分野に関係する可能性があります。 大学 e 研究所 に提出する科学プロジェクトを考案する人ESA。 これが承認されれば、実験者とその機器は理論を実践するために飛行機内でホストされることになり、これらの実験の一部は後に ISS でホストされる可能性もあります。
このような極端な条件で実験を実施するには、実験に使用できる時間が限られているため、慎重に機器を計画する必要があります。すべてを航空機にしっかりと固定するか、特別なラックに収納し、耐衝撃性の素材と発泡ゴムで覆う必要があります。 、物や人が浮くのをやめてすぐに通常の重力に戻るときの損傷や怪我を避けるため。
データ収集に必要な測定を実行できるようにするために、実験者は通常、ゼロ G フェーズ中に床または壁にテープで固定され、装置と PC はいずれの場合も大きな加速度に耐えられるように校正されている必要があります。放物線の初期段階: たとえば、ハードディスクのヘッドに問題が発生する可能性があり、ハードディスクが損傷したり、自動的に休止位置に置かれたりして、データの損失が発生する可能性があります。このため、ハードディスクはほぼ常に使用されます。 ソリッドステートハードドライブ 可動部品がありません。 間に 71回目のキャンペーン 生物学から化学、物理学に至るまで、非常にさまざまな実験が数多く行われてきました。 たとえば、ルツェルン大学は無重力下で軟骨がどのように挙動するかを確認するための実験を実施し、一方チューリッヒ大学は無重力状態が脊椎硬直に及ぼす影響を評価する実験を考案した。それは、裸の胴体で地面に固定されたボランティアである。ゼロGフェーズでのテストを実行するための装置が背中に取り付けられている。ロジスティクスの観点から特に複雑なもうXNUMXつの実験は、 リヨン神経科学研究センター 重力の影響をテストしたかったのは誰ですか 距離感 物体と観察者の間にそりのようなものを設置し、微小重力条件下で目隠しをした実験者が物体に近づくことを試みます。
無重力状態のイタリア
イタリアを代表して出場したのは、ピサ大学 MITとの共同研究で、パオロ・ディ・マルコ教授率いるチームは、表面の「湿潤性」、つまり液体が表面を濡らす仕組み（例えば、鋼板やバターの上に水滴が残る仕組み）を実験しました。そして、この単純な例は、巨大な産業用途を持っています。なぜなら、表面が濡れやすいかどうかは、原子炉冷却システムなどの熱伝達に影響を与えるからです。
しかし、仕事とは別に、飛行機内には「」と呼ばれるエリアがあります。フリーフローティングエリアこれは、事故の危険なしに単に空中に浮かんで楽しむことができる、網で囲まれた一種の檻です。明らかに、科学的テストから解放されたら、少なくとも一度は試してみたいという誘惑に抵抗する実験者は誰もいません。より大胆な体験が可能 壁の上を歩く、または単にエアコルの中で旋回するだけです ただ楽しむために.
La 合計期間 フランスのボルドー基地からの離陸から帰還までの飛行キャンペーンは約 3時間 パイロット、実験者、その他船に乗っている人にとって、この言葉は特定の理由で覚えておくべき用語です。船内には、たとえば重力の理由で従来のトイレはなく、真に遅らせられない状況に備えた「緊急装置」があるだけです。 。 の 生理的欲求 彼らは重力に直面することさえしません。
