8 интересни факти за близкото пространство

Наскоро, за първи път от 1976 г., лунният "Ююту" успешно се приземи на повърхността на Луната. Владеенето на космоса на човека продължава, но дори и в най-близкия космос, неговата, необичайна и все още не напълно обяснена от науката, законите

кълбовидна мълния
На Земята пламъкът е с удължена форма поради гравитацията. Молекулите на газовете, които са част от въздуха, са привлечени от планетата по същия начин, както и другите обекти, които имат маса. Ето защо, колкото по-близо до повърхността, толкова повече молекули се натрупват в едно и също пространство..

Огънят загрява околния въздух, т.е. кара молекулите да се движат по-бързо. Ускорените газове се разсейват във всички посоки от пламъка и се сблъскват с по-бавни, т.е. студени молекули. В долната част на светлината има повече от тях, и спринтьори, които се блъскат в ненужни другари, сякаш в стена, изскачат нагоре, където плътността на газа е по-малка. Бавните молекули идват в свободното пространство, включително кислород, благодарение на което огънят продължава да гори.

Такова движение на газовете се нарича конвекция, а в безтегловност е невъзможно, защото плътността на газовете е еднаква по целия обем (например МКС). Затова пожарът на космическата станция (за щастие) изгаря много зле. Пламъкът не се изтегля, а прилича на топка. Освен това, огънят бързо изгасва, защото молекулите на кислорода нямат време да стигнат до него във времето, а продуктите на горенето, за разлика от тях, отиват твърде бавно..
В откритото пространство една свещ или мач няма да изгорят изобщо, тъй като в междузвездното пространство почти няма кислород (думата "почти" означава, че там все още има молекули, но може да има много милиони километри от един до друг).

Кипящ балон
Учените знаеха какво ще се случи в орбита с пламък, преди астронавтите да проведат реални експерименти в безтегловност. Но те не са имали такава увереност относно поведението на течности - това е един от най-трудните раздели на физиката с уравнения, които често не се вписват в страницата на дневника. Разберете какво ще се случи в орбита със съдържанието на кипящ чайник, решиха изследователи от Университета на Мичиган. Те дойдоха с много експерименти, които екипажите на петте мисии на космически совалки извършиха от 1992 до 1996 година. Вместо вода, астронавтите използват хладилен агент на базата на фреон, който кипи при ниски температури - науката и лечението на изгарянията в орбита е много по-трудно, отколкото на Земята..

Оказа се, че при нулева гравитация кипящата течност се превръща в един гигантски балон, който расте, поглъщайки по-малки мехурчета, които се образуват случайно. Физиците не са напълно сигурни, защо орбиталната кипяща вода изглежда точно така, но вярват, че причината все още е в отсъствието на конвекция и „разединяването“ на силата на Архимед. Във формулата, която го описва, има тегло, а при нулева гравитация е нула..

Вредно шампанско
Без силата на Архимед е невъзможно не само да се изкъпете (според легендата, ученият открил принципа, наречен на него по време на водни процедури), но и да се наслаждава на Кока-кола или бира. Газираните напитки имат характерен вкус поради въглеродния диоксид, който излиза от течността под формата на мехурчета. При нулева гравитация, CO² не се изтласква от напитки и остава разтворено в тях, дори след като удари стомаха на астронавтите. Невъзможно е да се подкопае въглероден диоксид или някак си да се отърве от него, така че бирата, и още повече шампанското в орбита, причинява някои проблеми. , За да се компенсира липсата на "магически мехурчета" трябва да има по-наситен вкус..

Безкраен кристал
Без конвекция в нулева гравитация, огънят не гори, а астронавтите трябва да карат въздуха през станцията с помощта на феновете, в противен случай дори потта на челото няма да се изпари. Но има един процес, за който отсъствието на конвекция е полезно, растежа на кристалите..
Красиви полиедри се образуват от разтвор на вещество, когато атоми или молекули от течност се присъединяват към съществуващ кристален зародиш. Течността, която е загубила част от веществото, става по-малко плътна, а на Земята тя се избутва нагоре, т.е. Постоянното движение на течността не дава на кристала как да расте. Няма конвекция в нулева гравитация, затова кубовете и тетраедрите (например зеолитен минерал) растат до много големи размери..

Загубен калций
Анимираните същества са изградени от същите молекули и атоми като нежива материя, затова аномалната (в ума на Земята) промяна в законите на физиката ги засяга. Освен това най-сложните биохимични и физиологични системи на живите същества също отговарят на безтегловността..

Например, по време на първите дълги космически полети се оказа, че в безтегловност калцийът се интензивно извлича от костите. За един месец в орбита, астронавтите губят най-малко 1,5% от костната маса. Причините за този неизбежен процес не са напълно ясни. Учените предполагат, че случаят, поне отчасти, може да бъде, че механизмите, отговорни за поддържането на костите в нормално състояние, са ориентирани към външни стимули, включително постоянна гравитация. Когато тя изчезне, системите, които се развиват в течение на гравитацията на планетата за милиони години, се провалят..

Не по-малко пагубно безтегловност засяга мускулите. На Земята мускулатурата работи дори когато гледаме телевизия или спим. В пространството мускулите почти се изключват и много бързо се свиват. Когато на 10 декември 1982 г. Анатолий Березовой и Валентин Лебедев се завърнаха от орбита след рекордна мисия по това време - повече от 211 дни - трябваше да бъдат извършени от кораба „Союз Т-7“. Астронавтите атрофираха мускулите и едва след интензивен курс на рехабилитация, те можеха да ходят нормално.

Заразна бактерия
Някои същества в безтегловност се превръщат в чудовища. През 2006 г. екипажът на совалката "Атлантида" влезе в орбита на бактериите Salmonella typhimurium, главните виновници на отравяне при хора и животни. Опасните същества бяха опаковани в специални контейнери, а астронавтите трябваше само да спуснат буталото, за да може Salmonella да падне в контейнера с хранителен бульон. Успоредно с това същият експеримент беше извършен от експерти на Земята. Преди да се върнат, космическите микроби са фиксирани от специално съединение, така че външният им вид и ДНК остават същите, както в пространството..

След изследване на салмонелата, донесена от астронавтите, изследователите открили, че в сравнение с сухоземните бактерии 167 гени започват да работят по различен начин от тях и интензивността на синтеза на 73 протеина се променя. Тези адаптации са отговор на стреса на безтегловността и значително повишават инфекциозността на S. typhimurium. Веднъж в космоса, микроорганизмите имат активирани гени, които са отговорни за образуването на биофилми - асоциации на бактерии, в които нито имунните клетки, нито антибиотиците могат да направят своя път. Ето защо, в дългите мисии, като Марс, хората трябва да бъдат предпазливи не само от радиация или извънземни, но и от „местни“ бактерии..

Цъфтящата роза
Растенията са особено объркани без гравитация, защото техните корени, стъбла и клони "се учат" къде да растат, като се фокусират върху привличането на Земята - това явление се нарича геотропизъм. Но флората има един трик, благодарение на което астронавтите отдавна са разбили леглата в орбита: растенията могат да определят посоките нагоре и надолу и от източника на светлина. Те вземат крушката за слънцето и се приближават към нея, като компенсират липсата на гравитация. Въпреки това, безтегловността засяга физиологията на растенията.

През 1998 г. астронавтът-откривател Джон Глен поставил на орбита розова нощна сензация ("нощно усещане"), за да проучи как ще мирише извън Земята. Оказа се, че при нулева гравитация цветето излъчва съвсем различен аромат. И макар в космоса розата да подуши по-слаба, основните компоненти, отговорни за характерния аромат - фенилетил алкохол, цитронелол, гераниол и метилхеренат - се открояват повече. По-късно японската компания Shiseido пресъздава парфюмериен състав от роза, растяща в орбита в дзен аромат..