Bir günlüğüne astronotlar, herkes için uygun fiyatlı, mümkün mü? Hile (hile olmayan) denir parabolik uçuş, 30 saniyelik "seanslar" halinde de olsa, birçok kez tekrarlanan, tam olarak astronotların sıfır atmosferde yaşadıklarını simüle eden bir uçak. Bilimsel deneyler yapmak veya havada dönmek için yaptık: işte böyle oldu.
Yerçekimi
Yerçekimi, fiziğin dört temel etkileşiminden biridir ve Evrendeki herkesin tabi olduğu bir olgudur: doğumdan ölüme kadar tüm hayatımızı, bazı açılardan hala gizemli olan ve bizi nesnelere düşürmemize neden olan bir kuvvete tabi olarak geçiririz. kontrolden çıkar, uçmadan yatakta uzanmamızı sağlar ve Dünyamızın güneş etrafında dönmesini sağlar.
60'lara kadar hiçbir insan bu deneyimi yaşamamıştı.ağırlıksızlık, sonra ilk uzay yolculuğu ve ardından uzaydaki ilk laboratuvarlarla, yerçekiminin iptal edildiği veya neredeyse sıfırlandığı bir ortama insan ve ekipman getirmek mümkün oldu ve bilime yeni ufuklar açıldı.
Örneğin, ağırlıksızlığın insan vücudu üzerindeki etkilerinin incelenmesi, insanın uzayda uzun süre yaşayıp yaşayamayacağını ve bu nedenle teorik olarak ağırlıksız uzun yolculuklardan sonra yeni gezegenleri kolonileştirip kolonileştiremeyeceğini anlamak için çok önemlidir. Yıllar içinde anlaşıldı ki, Etkileri insan vücudundaki ağırlıksızlık dikkate değerArtık vücut ağırlığı tarafından gerilmeyen kaslar ve kemikler, uzayda yalnızca 30 gün geçirdikten sonra bile kütle ve yoğunluk kaybetme eğilimindedir ve bu nedenle uluslararası uzay istasyonunda astronotlar, uzayı simüle ettikleri ağır bir fiziksel egzersiz rejimi uygulamalıdır. Kasları ve kemikleri formda tutmak için Dünya'nın koşulları.
Uzay istasyonunun laboratuvarlarında da test ediliyorlar. ilaçlar, malzemeler ve fiziksel olaylar sadece mikro yerçekimi varlığında deneyimlenebilen; doğal olarak uzay görevlerinin çok yüksek maliyeti, ISS'ye yalnızca birkaç deneyin getirilmesine izin verir, ancak talepler çoktur ve bu nedenle, uzaydakilere benzer veya eşit koşullar yaratmanın bir yolu aranmıştır. uzay yolculuğuna çıkmadan nesneler ve insanlar üzerinde deneyler yapmak.
Ama hiçbiri Dünya'da yok anti-yerçekimi makinesiBu nedenle, yörüngede bulacakları koşulları deneyimlemek için astronotların ve malzemelerin çok az olasılığı vardır: astronotlar, uzaydakilere benzer etkileri yeniden yaratmak için devasa havuzlarda eğitim alabilirler. mekansal mikro yerçekimi, ancak deneyler ve nesneler için daha karmaşıktır.
Bir nesneyi olabildiğince yükseğe fırlatan veya yüksek kulelere bırakan mancınıklara yerleştirilebilirler: serpinti aşamasında nesne (veya kişi) uzayla aynı koşullardadır, ancak bu etki birkaç saniye sürer ve c ' sorunu hala ani yavaşlama.
Parabolik uçuş
Şu anda kullanılan en pratik yöntem, parabolik uçuşlar düşme aşamasında içindeki her şeyin tıpkı uzaydaymışsınız gibi yüzdüğü özel uçaklarla. Tıpkı yüksek bir uçurumdan denize atlarken kişinin birkaç dakika ağırlıksızlık hissi yaşaması gibi, bir uçak dalışı sırasında da içerideki insanlar ve şeyler adeta içindedir. ağırlıksızlık. Gerçekte, bu özel uçuşlar sırasında, uçak asla dikey bir dalışa düşmez, ancak belirli bir parabol gerçekleştirir ve yokuş yukarı çok güçlü bir ivmenin ardından, parabolün zirvesinden yaklaşık 30 saniye boyunca sıfır yerçekiminde yüzmenin mümkün olduğu bir yerde. uçak düz uçuşa devam etmeden ve yerçekimini yeniden sağlamadan önce nihai sonuna kadar. Parabolik uçuş sırasında bilimsel deneyler yapılabilir ve her uçuş için çok sayıda parabolün (otuz) gerçekleştirildiği göz önüne alındığında, sonunda yerçekiminin olmadığı birçok dakika toplanabilir, bu da bilimsel testler yapmak için paha biçilmezdir.
ESA tarafından kullanılan Airbus
ESA, şirketin değiştirilmiş bir Airbus'ını kullanıyor Dokuz boşluk 71. parabolik uçuş kampanyasına, astronotlar gibi ağırlıksız havada süzülen deneylere tanık olarak katılabildik. Eskiden kullanılan Airbus Şansölye Merkel'in devlet uçağı, gerçekte sadece dahili olarak değiştirildi, koltukların çoğu kaldırıldı ve gövdenin bir kısmı penceresiz bir kargo alanına uyarlandı: dış kısım ve aviyonik değiştirilmedi ve bu, teorik olarak şu anlama geliyor: herhangi bir uçak parabolik uçuş manevraları yapabilir.
Bu manevralar, tamamen güvenli olsa bile oldukça aşırıdır. Uçak çok hızlı kalkıyor ve neredeyse dikey gökyüzünde, yaklaşık 50 derecelik bir eğimle 1,8G'ye kadar güçlü bir iç ivmeye neden olur; bu, yerde algılanan kuvvetin neredeyse iki katı ve uzay mekiğinin fırlatılması sırasında yaşanan maksimum ivmeden biraz daha az anlamına gelir; 3G. Meselin doruk noktası fazın başlamasından hemen önce geldi sıfır G (yine de "mikro yerçekimi" demek daha doğru olur, çünkü hala küçük bir artık hızlanma vardır), bu, uçağın alçalması boyunca, düz uçuşta kalkana kadar sürer. Yaklaşık bir buçuk dakika sonra yeni bir parabol başlar ve döngü baştan itibaren kendini tekrar eder: tüm aşamalarda kaptan, eğim derecelerini ve sıfır G'de kalan süreyi hoparlörden duyurur.
Sıvıların ve hatta alevlerin davranışları da dahil olmak üzere, yaklaşık 30 saniyede yaşanan fiziksel fenomenlerin ISS'de yaşananlarla nasıl tamamen aynı olduğuna dikkat etmek önemlidir: sıfır G'de yanan bir kibrit aslında farklı davranır, alev daha küçüktür ve daha küçüktür. neredeyse küresel, karadakinden daha düşük sıcaklıklarla. Aslında, ISS bile serbest düşüşte. yerçekimi eksikliğinden bahsetmek yanlıştır: aslında bu, istasyonun dünya etrafındaki dairesel hareketi ile iptal edilir, bu hareket onun Dünya'ya çarpmasını önler. ESA, parabolik uçuşlarında Ay veya Mars'ta bulunanlar gibi belirli yerçekimi koşullarını yeniden yaratarak bu görevler için özel testler gerçekleştirebilir.
Sıfır G'li bir uçakta uçmak
Ancak sıfır G'de uçmak rahatsızlığa neden olur mu? Aslında bu türdeki ilk uçağa bariz sebeplerden dolayı "Vomit Comet" adı verildi, ancak bugün kötü hissetmek daha zor, hem alınabilecek ilaçlar (deniz tutmasına karşı ilaçlara benzer) hem de benzetmeler sırasında tutulacak en iyi pozisyona ilişkin özel eğitim için. Aslında, yerçekiminin yokluğu aşamasına neredeyse anında uyum sağlarsanız, tüm vücudun ve derinin şiddetli bir şekilde aşağı doğru çekildiğini hissettiğiniz güçlü hızlanmanın önceki aşaması daha can sıkıcıdır.
Bu aşamada, ilk benzetmeler için tavsiye edilir. yere uzan, ancak bir süre sonra güvenli bir şekilde ayakta durabilirsiniz, önemli olan bakmak ve başınızı hareket ettirmemektir, aksi takdirde denge duygusu etkilenebilir ve sonuç olarak halsizlik olabilir. Ancak adaptasyon oldukça hızlı ve her halükarda ilk hızlanmadan parabolün sonuna kadar her şey sadece 1,15 dakika sürüyor; ayrıca bu nedenle parabolik uçuşlar artık esas olarak bilimsel deneyler ve stresli uzay yürüyüşlerine benzer uzun seanslar yapabilecekleri yüzme havuzunu tercih ederek sadece iklimlendirme uçuşları yapan astronotların ayrıcalığı olmaktan çıktı. Uçak uçuyor üç pilot aynı anda, her biri kabinde sorun yaşamamak için temel parametrelerden birinin (tırmanma, dalış vb.) mükemmel şekilde hizalanmasıyla ilgilidir. Bir merak: ESA uçağının içinde sıfır G'de geçirilen toplam süre, her halükarda, Virgin Galactic gibi bazı şirketler tarafından şu anda test edilen yörünge altı uçuşlar uzay turistlerine açıldığında yaşanacak olandan daha fazladır. Yerçekimi olmadan uçmanın heyecanını hemen yaşamak isteyenler için Dokuz boşluk yaklaşık maliyeti herkese açık uçuşlar düzenler 6.000€ bir kişilik: gelirin bir kısmı bilimsel araştırma faaliyetlerine bağışlanır.
Sıfır G ile deneme
Novespace düzlemindeki olası bilimsel araştırmalar, hemen hemen her bilim alanını ilgilendirebilir: genellikle bunlar Università e Araştırma enstitüleri sunulmak üzere bilimsel bir proje hazırlayano. Bu onaylanırsa, deneyciler ve ekipmanları, teorilerini uygulamaya koymak için uçakta ağırlanacak ve bu deneylerin bazıları daha sonra ISS'de barındırılacak.
Bu tür aşırı koşullarda deney yapmak, ekipmanın dikkatli bir şekilde planlanmasını gerektirir ve ayrıca deney için mevcut olan sınırlı süre nedeniyle: her şey uçağa sıkıca sabitlenmeli veya darbeye dayanıklı malzeme ve köpük kauçukla kaplanmış özel raflarda saklanmalıdır. , nesneler ve insanlar hızla normal yerçekimine dönmek için yüzmeyi bıraktığında hasar veya yaralanmayı önlemek için.
Deneyciler, verileri toplamak için gerekli ölçümleri yapabilmek için sıfır G aşamasında genellikle zemine veya duvarlara bantlarla sabitlenir, ekipman ve PC'ler her durumda büyük ivmeye dayanacak şekilde kalibre edilmelidir. parabolün ilk aşamasının: örneğin, sabit disklerin kafalarında sorunlar olabilir, bunlar hasar görebilir veya kendilerini otomatik olarak dinlenme konumuna getirerek veri kaybına neden olabilir, bu nedenle neredeyse her zaman kullanılırlar. katı hal sabit sürücüler hareketli parça olmadan. Esnasında 71. kampanya biyolojiden kimyaya ve fiziğe kadar çok farklı birçok deney yapılmıştır. Örneğin, Lucerne Üniversitesi kıkırdağın sıfır yerçekiminde nasıl davrandığını görmek için testler gerçekleştirirken, Zürih Üniversitesi ağırlıksızlığın omurga sertliği üzerindeki etkilerini değerlendirmek için bir deney tasarladı: çıplak bir gövdeyle yere demirlemiş bir gönüllü. ve sıfır G fazlarında testlerin gerçekleştirileceği sırtına takılı bir cihaz ile Lojistik açısından özellikle karmaşık bir başka deney, tarafından test edilen deneydi. Lyon Sinirbilimleri Araştırma Merkezi yerçekiminin etkisini test etmek isteyen mesafe algısı nesneler ve gözlemci arasında, mikro yerçekimi koşullarında gözleri bağlı bir deneyci ile bir nesneye yaklaşmayı denemek için bir tür kızak kuruyor.
sıfır yerçekiminde italya
İtalya temsil edildiPisa Üniversitesi MIT ile işbirliği içinde, Profesör Paolo Di Marco liderliğindeki ekip, yüzeylerin "ıslanabilirliği", yani bir sıvının bir yüzeyi ıslatma yolu ile deneyler yaptı: örneğin, bir damlanın çelik veya tereyağı üzerinde kalması, ve bu basit örnek çok büyük endüstriyel uygulamalara sahiptir, çünkü bir yüzeyin ıslanabilir olmasının, örneğin nükleer reaktör soğutma sistemlerinde ısı transferleri üzerinde etkileri vardır.
Ancak işin dışında uçakta “adlı bir alan var.serbest yüzen alan”, kaza tehlikesi olmadan havada süzülerek eğlenebileceğiniz ağlarla çevrili bir tür kafes: Açıkçası, deneycilerden hiçbiri bilimsel testlerden muaf olduğunda en az bir kez denemenin cazibesine direnmiyor ve bu daha cesur bir deneyim için mümkün duvarlarda yürümekveya sadece havada dönen sadece eğlence için.
La toplam süre Fransa'daki Bordeaux üssünden kalkıştan dönüşüne kadar bir uçuş kampanyasının yaklaşık üç saat ve pilotlar, deneyciler veya gemideki herhangi biri için, belirli bir nedenden dolayı akılda tutulması gereken bir terimdir: diyelim ki, yerçekimi nedeniyle gemide geleneksel tuvaletler yoktur, yalnızca gerçekten ertelenemez durumlar için "acil durum cihazları" vardır. . bu psikolojik ihtiyaçlar yer çekimine bakmazlar bile.
