Космонавты на день, доступные каждому, возможны? Трюк (который не является трюком) называется параболический полет, самолет, который имитирует, хотя и в 30-секундных «сеансах», которые, однако, повторяются множество раз, именно то, что астронавты испытывают в нулевой атмосфере. Мы делали научные эксперименты или кружились в воздухе: вот как это было.
Гравитация
Гравитация — одно из четырех фундаментальных взаимодействий в физике, и это явление, которому подвержены все во Вселенной: от рождения до смерти мы проводим всю свою жизнь под действием силы, в некотором роде все еще загадочной, которая заставляет нас падать объектами. из-под контроля, позволяет нам лежать в постели, не взлетая, и позволяет нашей Земле вращаться вокруг Солнца.
До 60-х годов ни один человек не сталкивался сневесомость, затем с первым космическим путешествием и впоследствии с первыми лабораториями в космосе стало возможным доставить людей и оборудование в среду, где гравитация отменена или почти отменена, открывая новые границы для науки.
Изучение влияния невесомости на человеческое тело, например, необходимо для понимания того, может ли и как человек жить в течение длительного времени в космосе и, следовательно, теоретически колонизировать новые планеты после долгих путешествий в невесомости. С годами стало ясно, что эффекты воздействия невесомости на тело человека замечательныймышцы и кости, больше не нагруженные тяжестью тела, имеют тенденцию терять массу и плотность даже после 30 дней пребывания в космосе, поэтому на международной космической станции астронавты должны следовать тяжелому режиму физических упражнений, где они имитируют условия Земли для поддержания мышц и костей в форме.
В лабораториях космической станции их тоже тестируют Медикаменты, материалы и физические явления которые можно испытать только в условиях микрогравитации; естественно, очень высокая стоимость космических полетов позволяет проводить на МКС лишь несколько экспериментов, но запросов много, и поэтому был найден способ создать на Земле условия, подобные или равные космическим, чтобы иметь возможность проводить эксперименты над вещами и людьми, не отправляясь в космическое путешествие.
Но на Земле не существует антигравитационная машина, поэтому, чтобы испытать условия, которые они найдут на орбите, у астронавтов и материалов мало возможностей: астронавты могут тренироваться в огромных бассейнах, чтобы воссоздать эффекты, подобные эффектам пространственная микрогравитация, а вот для опытов и объектов сложнее.
Они могут быть размещены в катапультах, которые запускают объект как можно выше, или сброшены в высокие башни: во время фазы выпадения объект (или человек) находится в тех же условиях, что и космос, но этот эффект длится всего несколько секунд и c 'все еще проблема внезапное замедление.
Параболический полет
В настоящее время наиболее практичным методом является параболические полеты со специальными самолетами, где во время фазы падения все внутри него парит точно так же, как если бы вы были в космосе. Подобно тому, как, прыгая с высокой скалы в море, человек на несколько мгновений испытывает ощущение невесомости, так и при падении с самолета люди и предметы внутри находятся практически в невесомость. На самом деле, во время этих специальных полетов самолет никогда не падает в вертикальное пикирование, а выполняет определенную параболу, где после очень сильного ускорения в гору можно парить в невесомости около 30 секунд, начиная с вершины параболы. до своего окончательного конца, прежде чем самолет возобновит горизонтальный полет, восстановив гравитацию. Во время параболического полета могут быть проведены научные эксперименты, и, учитывая, что для каждого полета выполняется множество парабол (тридцать), в конце концов можно собрать много минут невесомости, бесценных для проведения научных испытаний.
Airbus, используемый ЕКА
ЕКА использует модифицированный Airbus компании Девять пространств для этого типа полета, и мы смогли принять участие в 71-й кампании параболических полетов, став свидетелями проведения экспериментов и парения в невесомости, как космонавты. Используемый ранее Airbus государственный самолет канцлера Меркель, в действительности его модифицировали только внутренне, удалив большую часть сидений и адаптировав часть фюзеляжа под грузовой отсек без окон: экстерьер и авионика не изменились, а это значит, что, теоретически, любой авиалайнер может выполнять параболические маневры полета.
Эти маневры довольно экстремальны, хотя и совершенно безопасны. Самолет поднимается очень быстро и почти вертикально в небе с наклоном около 50 градусов, вызывающим сильное внутреннее ускорение до 1,8 G, что означает почти вдвое большую силу, воспринимаемую на земле, и немного меньшую, чем максимальное ускорение, испытываемое при запуске космического челнока, равное 3G. Прибыл как раз перед кульминацией притчи, начинается фаза ноль G (хотя правильнее сказать «микрогравитация», так как все же есть небольшое остаточное ускорение), которое сохраняется на протяжении всего спуска самолета, вплоть до его взлета в горизонтальном полете. Примерно через полторы минуты начинается новая парабола, и цикл повторяется с начала: на протяжении всех фаз капитан объявляет через громкоговоритель градусы наклона и остаточное время в невесомости.
Важно отметить, что физические явления, наблюдаемые примерно через 30 секунд, точно такие же, как и на МКС, включая поведение жидкостей и даже пламени: спичка, зажженная при нулевой гравитации, на самом деле ведет себя по-другому, ее пламя меньше и почти сферическая, с температурами ниже, чем на суше. На самом деле даже МКС находится в свободном падении. некорректно говорить об отсутствии гравитации: на самом деле это отменяется круговым движением станции вокруг Земли, движением, которое предотвращает ее падение на Землю. В своих параболических полетах ЕКА также может воссоздать условия особой гравитации, например, на Луне или Марсе, для проведения специальных испытаний для этих миссий.
Полет в невесомости
Но доставляет ли полет в невесомости дискомфорт? На самом деле первые самолеты этого типа по понятным причинам назывались «Рвотная комета», но сегодня труднее чувствовать себя плохо, как для лекарств, которые можно принимать (аналогично лекарствам от морской болезни), так и для специального обучения тому, как лучше всего держаться во время притч. На самом деле, если вы почти сразу адаптируетесь к фазе отсутствия гравитации, более раздражающей будет предыдущая фаза сильного ускорения, в которой вы чувствуете, как все тело и кожа сильно тянутся вниз.
На этом этапе рекомендуется для первых притч лечь на землю, но уже через некоторое время можно спокойно стоять, главное смотреть и не двигать головой, иначе может нарушиться чувство равновесия с последующим недомоганием. Однако адаптация происходит довольно быстро и в любом случае все, от начального ускорения до конца параболы, занимает всего 1,15 минуты; также по этой причине параболические полеты в настоящее время в основном используются для научные эксперименты и они почти перестали быть прерогативой космонавтов, которые совершают только акклиматизационные полеты, предпочитая бассейн, где можно проводить длительные сеансы, похожие на стрессовые выходы в открытый космос. Самолет управляется три пилота одновременно, каждый из которых связан с поддержанием одного из основных параметров (набор высоты, пикирование и т. д.) идеально отрегулированным, чтобы избежать проблем в кабине. Любопытство: общее время, проведенное в невесомости внутри самолета ЕКА, в любом случае больше, чем то, которое будет испытано после того, как суборбитальные полеты, которые в настоящее время тестируются некоторыми компаниями, такими как Virgin Galactic, будут открыты для космических туристов. Для тех, кто хочет сразу испытать острые ощущения от полета без гравитации Девять пространств организует полеты, открытые для всех, стоимостью ок. 6.000€ персону: часть выручки направляется на научно-исследовательскую деятельность.
Эксперименты с нулевой гравитацией
Возможные научные исследования на самолете Novespace могут касаться практически любой области науки: в основном они университет e научно-исследовательские институты которые разрабатывают научный проект для представления вчто. Если это будет одобрено, экспериментаторы и их оборудование будут размещены на самолете для воплощения своих теорий в жизнь, а некоторые из этих экспериментов могут даже позже быть размещены на МКС.
Проведение экспериментов в таких экстремальных условиях требует тщательного планирования оборудования, в том числе из-за ограниченного времени, отведенного на эксперимент: все должно быть надежно закреплено на самолете или содержаться в специальных стеллажах, которые, в свою очередь, покрыты противоударным материалом и поролоном. , чтобы избежать повреждений или травм, когда предметы и люди перестают парить и быстро возвращаются к нормальной гравитации.
Экспериментаторы обычно прикрепляются лентами к полу или стенам во время фазы невесомости, чтобы иметь возможность проводить измерения, необходимые для сбора данных, оборудование и ПК в любом случае должны быть откалиброваны, чтобы выдерживать большое ускорение. начальной фазы параболы: например, могут быть проблемы с головками жестких дисков, которые могут быть повреждены или автоматически переводиться в исходное положение, что приводит к потере данных, по этой причине они почти всегда используются твердотельные жесткие диски без движущихся частей. В течение 71-я кампания было проведено много самых разных экспериментов, от биологии до химии и физики. Например, Люцернский университет провел тесты, чтобы увидеть, как хрящи ведут себя в условиях невесомости, а Цюрихский университет разработал эксперимент для оценки влияния невесомости на жесткость позвоночника: добровольец, закрепленный на земле с голым торсом. и с устройством, прикрепленным к его спине, где проводить испытания в фазах невесомости.Другим особенно сложным с точки зрения логистики экспериментом был тот, который испытал Исследовательский центр неврологии Лиона кто хотел проверить влияние гравитации на восприятие расстояния между объектами и наблюдателем, устанавливая своего рода сани, чтобы попытаться приблизиться к объекту с завязанными глазами экспериментатора в условиях микрогравитации.
Италия в невесомости
Италия была представленаПизанский университет в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом, где группа под руководством профессора Паоло Ди Марко экспериментировала со «смачиваемостью» поверхностей, то есть с тем, как жидкость смачивает поверхность: например, как капля остается на стали или на масле, и этот простой пример имеет огромное промышленное применение, потому что то, как поверхность смачивается, влияет на теплопередачу, например, в системах охлаждения ядерных реакторов.
Однако, кроме работы, на плане есть место под названием "свободное плавание», этакая клетка, окруженная сетками, где можно просто развлекаться, паря в воздухе без опасности несчастных случаев: очевидно, никто из экспериментаторов не устоит перед искушением попробовать это хотя бы раз, когда он свободен от научных испытаний, и это возможно для более смелых опыт ходить по стенам, или просто кружась в воздушном кольце просто для удовольствия.
La общая продолжительность летной кампании от взлета с базы Бордо во Франции до возвращения составляет ок. три часа а пилотам, экспериментаторам и всем, кто находится на борту, следует помнить об этом термине по определенной причине: на борту нет традиционных туалетов, скажем, по причинам гравитации, есть только «аварийные устройства» для ситуаций, действительно неотложных. . физиологические потребности они даже не смотрят в лицо гравитации.
