8 zanimivih dejstev o bližnjem prostoru

V zadnjem času, prvič po letu 1976, je moonwalker "Yuytu" uspešno pristal na površini lune. Človekovo mojstrstvo nad kozmosom se nadaljuje, vendar celo v najbližjem kozmosu, njegovi, nenavadni in še ne povsem razloženi z znanostjo, zakoni

Fireball
Na Zemlji ima plamen zaradi gravitacije podolgovato obliko. Molekule plinov, ki so del zraka, privlačijo planet na enak način kot drugi predmeti, ki imajo maso. Torej, čim bližje površini, več molekul se kopiči v istem prostoru..

Ogenj ogreje okoliški zrak, kar pomeni, da se molekule premikajo hitreje. Pospešeni plini se razpršijo v vse smeri od plamena in trčijo s počasnejšimi, torej hladnimi, molekulami. V spodnjem delu svetlobe jih je več, in sprinterji, ki se tresejo v počasne tovariše, kot da so v steno, skočijo na vrh, kjer je gostota plina manjša. Počasne molekule pridejo na prazen prostor, vključno s kisikom, zaradi česar ogenj še naprej gori.

Takšno gibanje plinov se imenuje konvekcija, pri breztežnosti pa je nemogoče, ker je gostota plinov enaka v celotnem volumnu (npr. ISS). Zato požar na vesoljski postaji (na srečo) zelo slabo pogori. Plamen ni podolgovat, ampak izgleda kot krogla. Poleg tega ogenj hitro ugasne, ker molekule kisika nimajo časa priti do njega v času, in produkti zgorevanja, nasprotno, gredo prepočasi..
V odprtem prostoru sveča ali dvoboj sploh ne gori, ker v medzvezdnem prostoru skoraj ni kisika (beseda "skoraj" pomeni, da je tam še nekaj molekul, vendar je lahko od enega do drugega nekaj milijonov kilometrov).

Vreli mehurček
Znanstveniki so vedeli, kaj bi se zgodilo v orbiti s plamenom, preden so astronavti izvedli prave poskuse breztežnosti. Vendar niso imeli takšnega zaupanja v vedenje tekočin - to je na splošno eden najtežjih odsekov fizike z enačbami, ki se pogosto ne uvrščajo v stran revije. Ugotovite, kaj se bo zgodilo v orbiti z vsebino vrelega kotlička, so se odločili raziskovalci z Univerze v Michiganu. Prišli so do številnih poskusov, ki so jih izvedle posadke petih misij vesoljskih čolnov od leta 1992 do 1996. Namesto vode so astronavti uporabljali hladivo na osnovi freona, ki vre pri nizkih temperaturah - znanost in zdravljenje opeklin v orbiti je veliko težje kot na Zemlji..

Izkazalo se je, da se v ničelni teži vrela tekočina spremeni v en velikanski mehurček, ki raste in absorbira manjše mehurčke, ki nastanejo naključno. Fiziki niso popolnoma prepričani, zakaj je orbitalna vrela voda videti takole, vendar verjamejo, da je razlog še vedno v odsotnosti konvekcije in "odklopa" Arhimedove sile. V formuli, ki jo opisuje, je teža, v ničelni pa nič..

Škodljivo šampanjec
Brez moči Arhimeda je nemogoče ne le kopati (po legendi je znanstvenik odkril načelo, ki mu je bilo dano ime samo med vodnimi postopki), ampak tudi Coca-Colo ali pivo. Gazirane pijače imajo značilen okus zaradi ogljikovega dioksida, ki izhaja iz tekočine v obliki mehurčkov. Pri ničnostni teži CO² ni izrinjen iz pijač in ostaja raztopljen v njih, tudi potem, ko so udarili v želodce astronavtov. Nemogoče je uničiti ogljikov dioksid ali ga nekako znebiti, tako da pivo in še bolj šampanjec v orbiti povzroča nekaj težav. . Za nadomestilo za pomanjkanje "čarobnih mehurčkov" bi moral biti bolj nasičen okus..

Neskončni kristal
Brez konvekcije v breztežnosti, ogenj ne gori, in astronavti morajo s pomočjo ventilatorjev voziti zrak skozi postajo, sicer tudi znoj na čelu ne bo izhlapel. Vendar obstaja en postopek, za katerega je koristna odsotnost konvekcije, rast kristalov..
Lepe poliedre nastajajo iz raztopine snovi, ko se atomi ali molekule iz tekočine pridružijo obstoječemu kristalnemu kalemu. Tekočina, ki je izgubila del snovi, postane manj gosta, na Zemlji pa se potisne navzgor, to je konvekcija. Stalno gibanje tekočine ne daje kristalu, kako raste. Ni konvekcije v ničelni gravitaciji, zato kocke in tetraedre (npr. Zeolitni mineral) rastejo do zelo velikih velikosti..

Izgubljen kalcij
Animirana bitja so zgrajena iz istih molekul in atomov kot nežive snovi, zato nenavadna (v mislih Zemlje) sprememba zakonov fizike vpliva na njih. Poleg tega se na breztežnost odzivajo tudi najbolj zapleteni biokemični in fiziološki sistemi živih bitij..

Na primer, med prvimi dolgimi vesoljskimi poleti se je izkazalo, da je v breztežnosti kalcij zelo intenzivno izlužen iz kosti. Astronavti za mesec dni v orbiti izgubijo vsaj 1,5% kostne mase. Razlogi za ta neizogiben proces niso povsem jasni. Znanstveniki kažejo, da je vsaj deloma mogoče, da so mehanizmi, ki so odgovorni za vzdrževanje kosti v normalnem stanju, usmerjeni k zunanjim dražljajem, vključno s stalno gravitacijo. Ko izginejo, sistemi, ki so se razvijali v času gravitacije planeta za milijone let, ne uspejo.

Nič manj škodljiva breztežnost vpliva na mišice. Na Zemlji deluje muskulatura, tudi ko gledamo televizijo ali spimo. V prostoru se mišice skoraj izklopijo in se zelo hitro "skrčijo". Ko so se 10. decembra 1982 Anatolij Berezovoj in Valentin Lebedev vrnili iz orbite po rekordni misiji v tem času - več kot 211 dneh - je bilo treba izvesti iz plovila Soyuz T-7. Astronavti so atrofirali mišice in šele po intenzivni rehabilitaciji so lahko normalno hodili.

Nalezljive bakterije
Nekatera bitja v breztežnosti se spremenijo v pošasti. Leta 2006 je posadka shuttlea "Atlantis" vzela v orbito bakterijo Salmonella typhimurium, ki je glavni povzročitelj zastrupitve pri ljudeh in živalih. Nevarna bitja so bila pakirana v posebne posode, astronavti pa so potrebovali le spuščanje bata, da bi salmonela padla v posodo s hranilno brozgo. Vzporedno so isti eksperiment izvedli strokovnjaki na Zemlji. Pred vrnitvijo so bili kozmični mikrobi določeni s posebno spojino, tako da je njihov videz in DNK ostala enaka kot v prostoru..

Po pregledu salmonele, ki so jo prinesli astronavti, so raziskovalci ugotovili, da je v primerjavi s kopenskimi bakterijami 167 genov začelo delovati drugače od njih in da se je spremenila intenzivnost sinteze 73 proteinov. Te prilagoditve so bile odziv na stres breztežnosti in znatno povečale nalezljivost S. typhimurium. Ko se enkrat nahajajo v vesolju, imajo mikroorganizmi aktivirane gene, ki so odgovorni za nastanek biofilmov - združenj bakterij, v katere ne morejo doseči niti imunske celice niti antibiotiki. Zato bi morali biti ljudje v dolgih misijah, kot je Mars, pozorni na ne le sevanje ali tujce, ampak tudi "domače" bakterije..

Blooming rose
Rastline so še posebej zmedene brez gravitacije, ker se njihove korenine, stebla in veje "učijo", kam naj rastejo, s poudarkom na privlačnosti Zemlje - ta pojav se imenuje geotropizem. Toda rastlinstvo ima en trik, zahvaljujoč kateremu so astronavti že dolgo zlomili postelje v orbiti: rastline lahko določijo smeri navzgor in navzdol tudi z virom svetlobe. Vzamejo žarnico za sonce in posegajo po njej, kar kompenzira pomanjkanje gravitacije. Vendar breztežnost vpliva na fiziologijo rastlin.

Leta 1998 je astronavt odkritja John Glenn v orbito posadil rožnati občutek Overnight Sensation ("nočni občutek"), da bi preučil, kako bo vonjalo zunaj Zemlje. Izkazalo se je, da v breztežnosti cvet izžareva popolnoma drugačen vonj. In čeprav je v kozmosu vrtnica bolj smrdela, so glavne sestavine, ki so bile odgovorne za značilno aromo - feniletilalkohol, citronelol, geraniol in metilheraneat - bolj izstopale. Kasneje je japonska družba Shiseido ponovno ustvarila parfumsko sestavo vrtnice, ki raste v orbiti v aromi zena..