I-Zero gravity: i-cos'è, i-perché uma intanta futhi ishintsha umzimba wayo

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I-Parlare di "zero gravity" icabanga ngokuzumayo mayelana nosomkhathi oshintshashintsha e-International Spazional Station, kodwa agcine ngokuyibuyisa okwamanje: amandla adonsela phansi awaqhathanisi i-davvero eyengeziwe, ngisho naku-orbita. Okushintshayo yindlela umzimba wethu obona ngayo isisindo uma ngishiya uhlelo olushintsha njalo ngale ndlela.

Okulandelayo, sizobona ngokuningiliziwe ukuthi yini oyifunayo i-microgravity, i-perché in orbit uma “inesisindo” njengoba ishona eMhlabeni kodwa izwa i-leggeri, quali effetti physiologici emergono, como si simulano periodi brevi di assenza de peso con i voli parabolici, perché in a navicella esistono comunque piccole accelerazioni residue e perfino dove, ngokombono, imiphumela ye-gravitation esattamente nulla. I-Non-mancheranno curiosità concrete sulla vita quotidiana nello spazio e riferimenti a idee classiche como il “cannone di Newton”.

I-Che cos'è davvero la “gravità zero” (microgravità)

Ezilimini ezivamile, amandla adonsela phansi athi ziro, kodwa incazelo efanele ngamagama esayensi ithi microgravity: Esinye isimo lapho ngizizwa nginamandla mayelana nomuzwa wesisindo, ukulala kubuhlungu kakhulu, ehlanza insimu yamandla adonsela phansi. Empeleni, uma isistimu iphahlazeka uma idedela, lapho imoto isendleleni, indiza iba nguziro maduze nje uma amandla adonsela phansi eqala.

Esikubona njengesisindo sosuku akuwona amandla adonsela phansi ngokwawo, kunokuba amandla okusabela okuvamile kwenhlabathi noma indawo engaphezulu komhlaba. Umuzwa “walo muzwa osindayo” uzalwa lapho umgwaqo ogandayiwe uzungeza ebusuku ukuze umelane nakho konke. Ngemuva kwalokhu kusabela (cioè in caduta frees), ukuzwa ku-svanisce.

Isibonelo se-chiarissimo yibhlokhi ye-legno esitsheni esiwa phansi: uma iqukethwe futhi ibhulokhi iwe ne-stessa accelerazione, isiqukathi "asiregi" ibhulokhi, okungabangeli ukusabela okuvamile futhi umphumela we-block ngesisindo esibonakalayo. Konke kushintsha khona manjalo ukuze i-stessa accelerazione gravitazionale.

Uma, invece, umzimba uqinile ongasekelwe, uhlala ngaphakathi ngaphandle kokulala okufanayo: ingxenye yokuqala kufanele isekele isisindo sayo yonke into eqhumayo. Lokhu kudala i-gradient yokucindezela, ingxenye ebalulekile yokuzwa kwesisindo emzimbeni wethu ngaphansi kwezimo ezivamile.

Ngakho-ke kunesici esiphambene "nesomshini": uma sifaka i-braccio noma i-oggetto, ukungezwani kwangaphakathi kufanele kusekele isisindo sawo kusuka ngezansi. Ubuciko "bususa" amavesi akhuphuka phansi emzimbeni, futhi lo mbuzo uyingxenye yokuzwa isisindo ukuthi kuzo zonke izimo ezikhulula ngaphandle kwesixwayiso.

Isimo osibona njengokuthi "zero gravity" sinegama lesayensi elinembile: imponderabilità. Uma ungase uphakamise i-lift endaweni yonke yangaphakathi ku-lift noma ukhulule imoto ku-orbit, i-instrument leggerebbe zero perché oggetto e bilancia accelerano allo stesso mode. Kulokhu, uphawu lwe-microgravity, µg, ngokusobala luseduze nesiqu se-missioni spaziali esinikezelwe kulolu cwaningo, njenge-STS-107.

Perché si fluttatua in orbita se la gravità c'è

Un'orbita è, njenge-spiegava già Newton, i-caduta ikhipha "infinity" eduze kwepiyanoeta. I-navicella "amashumi" amavesi oMhlaba, kodwa isivinini sawo se-orizzontale yindaba ye-farla curvare enepiyano invece di schiantarsi al suolo: ihlala ikulesi sivinini, iqhubeka nesivinini.

Ekuphakameni kwe-ISS, cishe amakhilomitha angama-400, amandla adonsela phansi oMhlaba awaguquki: ibiza cishe u-1'80–90% walokho emhlabathini futhi ingafinyelelwa ku-8,7 m/s² (hlola u-9,8 m/s² endaweni). Izinto zokusebenza ziyivumela ukuthi iguquguquke iye esiteshini futhi ngenxa yalokho ihlale ilele phakathi cadita libera perpetua ku-orbit cishe ku-28.000 km/h.

Kubalulekile ukuhlukanisa phakathi kwesisindo nesisindo esibonwayo: se-physics, Isisindo somzimba P singu-P = m·g. Nello spazio, quindi, gli oggetti “hanno peso” perché il campo gravitazionale c'è; Kodwa uma konke kuhamba kancane, ukusabela kokuxhumana kukhubazekile futhi isisindo esibonakalayo sibonakala singu-zero.

Inkambu yamandla adonsela phansi iyancipha ngesikwele sebanga ukusuka enkabeni yoMhlaba: raddopiando ibanga, g si riduce ekamelweni; kathathu, kuye kweyesishiyagalolunye. Zithokozise uwedwa, endaweni ekahle; Kodwa-ke, lokhu kuhlale kunjalo, lapho isikhungo se-sphere enkulu elingana ngokuphelele noma ingaphakathi le-guscio eyindilinga, ikakhulukazi. le forze gravitazionali annullano nge-symmetry ngayinye (del guscio theorem).

I-Le piccole yenza izinsalela ku-microgravity

I-Microgravità ayiyona "iphelele" ebhodini: okunye kuzosheshisa kancane kancane. Kukhona i-gradient enobude obungaba ingxenye eyi-1 ngesigidi kumamitha ama-3: ngenxa yephoyinti lemoto ehlukanisa mpo "senono" amandla adonsela phansi ahluke kancane.

Inoltre, ku-oggetto ku-orbita Il lato più lontano dalla Terra richiede a centripetal force a maggiore phylum i-rispetto al lato più vicino, enikela ngomzuzu owodwa we-forze di marea che sembrano “spingere” ivesi le-esterno rispetto al centro del imoto.

Umkhathi ongavamile kakhulu ku-orbit ngezansi ubala: i-attrition ene-residua yethula i-piccolo trascinamento ejwayele ukubhuleka imoto, olunye usizo ekusheshiseni okungeyona iqanda.

Infine, uma umkhumbi uthungela uphephela noma isondo lokuqondisa lihlala lingashintshile ku-manovre di assetto, phoqa ukushuba kwangaphakathi bese uyicindezela ukuze usheshise ingxenye. Kulokhu i-imponderabilità svanisce e si “feel” a pseudo-gravità.

I-Parabolic fly: lingisa isisindo soMhlaba

Isitezi sokuqala esikhaleni, ukuphakama kwesisindo kubonakala izikhathi ezingaphezu kwesisodwa emoyeni. I-NASA ngokomlando isebenzise i-KC-135, eyaziwa ngele-"vomit comet": i-aereo fly archi parabolici dicirca 6 miglia, kunxephezela ukumelana kwenjini nempahla, i-così che la traiettoria kanye nesivinini esikhiqizwa umzimba osesimweni esikhululekile. Umphumela? I-Microgravity finestration cishe ngamasekhondi angu-25 nge-parabola ngayinye; endizeni eyodwa ngithi amahora angu-2 uma ngingakwenzi ngokuvamile una quarantina di parabole.

Lena akuyona ngisho i-opharetha yangasese ene-Zero Gravity Corporation impiegano un modified Boeing 727: I voli parabolici ukulala ukuthola ingcebo nezokuvakasha, offrendo a scienziati e curiousi la possibilità di vivere in prima persona l'imponderabilità per brevi periodi.

Umphumela we-microgravity emzimbeni womuntu

Indawo yami yokuqala umphakathi we-Space Motion Sickness: Cishe u-45% wabantu abaku-microgravity uba nesicanucanu, ukuqina, ikhanda elibuhlungu, ukuhlanza nokuhlanza.. Ubude besikhathi buyahlukahluka, kodwa ngokuvamile buqhathaniswa namahora angu-72, lapho i-cervello siricalibra isendaweni entsha.

Phakathi nesikhathi eside, umphumela oyinhloko yi-muscoli namathambo akhe: ukulahlekelwa kwe-bone mineral density kanye ne-muscle atrophy. Programmi di esercizi intensivi con macchine dedicate limiteno questi effetti, ma non li annullano.

Umzimba wami omanzi ongenakho ukusabalaliswa engxenyeni engenhla yomzimba: Uma ubona "umbono we-gonfio" ojwayelekile, ukuminyana kwamakhala kanye nezinguquko ezinjalo embonweni wakho. Kungesinye sezizathu ezenza laba basomkhathi bacebe entweni ethi “Ngihlale ngijabule”.

Impilo yenhliziyo nemithambo yegazi kanye ne-ematological uma kukhona ukuzivumelanisa nayo ukushintshashintsha kokujikeleza, ukukhiqizwa kwesikhashana kokukhiqizwa kwe-globuli rossi kanye noshintsho ekulawuleni ingcindezi; Ngiyaxolisa disturbi di orientamento futhi a ukubhujiswa kwamasosha omzimba endaweni ye-alcune condizioni.

Ngizizwe ngincipha kulo nyaka Isisindo somzimba, ukuphazamiseka kokulala, ukwanda kwe-flatulence kanye ne-"pinea faccia". Izindaba ezinhle ukuthi, njengoba umhlaba usubuyile, ingxenye enkulu yalesi sicelo se-effetti ingabuyiselwa emuva ngesikhathi esanele ngokuzayo.

Ilukuluku: ku-microgravity ikholoni ayicindezelwa njengoMhlaba, I-quindi molti astronauti “crescono” izacile ibe ngu-5 cm ngesikhathi sokuthunywa; isiqu siba normale kamuva kancane lapho amandla adonsela phansi eqala cindezela intervertebral discs.

I-Microgravity ithonya kokubili ama-microorganisms kanye nemvelo: i-alcune specie batteriche diventano più resistenti, enikeza inhlanzeko ku-anchor più cruciale. Tadisha lesi simo ukuze usize ukuvimbela ukutheleleka phakathi nomsebenzi wamaphaphu.

Phakathi naleso sikhathi, umzimba kufanele ubuyele esisindweni: ukulala kuzwakala kungazinzile, kuqondile futhi kunzima ukuhamba nei primi giorni, entre i sistemi vestibolari e muscolari si “risincronizzano”.

Isayensi nobuchwepheshe ku-microgravity

Isivumelwano kanye nezimvume ze-sedimentation zivumela ukuzama ngokungenakwenzeka: i-physics yagelezela ekushiseni, ukukhula kwekristalu kwakhula kwaba yi-biology yamaselulaNgokwesibonelo, Anginayo i-formare sphere anziché tongue allungate, perché senza gravità non si estaura il moto convettivo dell'aria calda verso l'alto.

Ihadiwe yephrojekthi ye-orbita richiede scelte mirate: uhlelo olusebenza ngaphandle “kwevesi” elibekwe amandla adonsela phansi, izinsimbi zokuqukatha uketshezi, ukuphathwa kokugeleza nokuhwamuka, kanye nezinqubo zokunakekela ezisebenzayo ku-microgravity. Imishini eyengeziwe ngezansi ukuqeqeshwa okuthile per uso e sicurezza.

Intshisekelo ekhulayo kwezokuvakasha kwe-suborbital ivumela umphakathi ukuthi uthole i-microgravity umzuzu nomzuzu: azinde come quelle private che operano capsule suborbitali offrono finestrini di osservazione e brevi sessioni di fluttuazione. Kuyindlela enamandla yokwenza umuntu avvicinare ngaso sonke isikhathi.

I-Microgravity nayo iyithuluzi lokufundisa elesabekayo: uhlelo lwesikole nenyuvesi okuhlanganisa nokuhlola kwangempela noma okufanisiwe Ungakwazi ukuqonda i-physics, biology kanye nobunjiniyela ngendlela ehlangene.

I-Orbit, i-Newton cannon kanye “nejubane lokuwa”

U-Newton ucabanga ukuqhathanisa iphrojekthi ye-orizzontale yentaba enejubane nge-maggiori: uma isivinini siphezulu kakhulu, i-projection ayithinti umhlabathi owengeziwe futhi ihlala ku-orbit. Umbono odumile "we-cannone ye-Newton", e-perché un'orbita ngokuzenzakalelayo ngokugeleza okuqhubekayo.

Ukusebenzisa umlenze we-gravitational ka-Newton kanye ne-l'uguaglianza ngamandla amaphakathi kwakucebile kuwo. isivinini se-orbital ngezansi cishe ku-7,7 km/s (cishe 28.000 km/h) ku-400 km, isilinganiso esijwayelekile se-ISS. Kuleso simo uma uyifaka g icishe ibe ngu-8,7 m/s², quindi lontana dall'essere nulla.

Ikheshi elikhanyayo kodwa elinomehluko: ku-cactus “emile” eduze nomhlabathi isheshisa ngo-9,8 m/s², emzileni ophansi ukusheshisa okuthi “di caduta” kuncane (cishe ku-8,7 m/s²) futhi kuqondiswe maphakathi noMhlaba; i-soggettiva sensation ihlala iyi-stessa: ukusabela kwe-niente kokuxhumana, isisindo esibonakalayo se-niente.

Lapho amandla adonsela phansi può annullarsi davvero

Amandla adonsela phansi akuziro ezimweni ezithile: phakathi nendawo yepiyanoeta elingana ngokuphelele le forze delle masse circusanti si balano, così woza konke okungaphakathi kunomuzwa we-homogeneous spherical (Del guscio theorem). Ngemuva kokuthi imfuno isilungile, amandla adonsela phansi ajwayele ukuba ziro kuphela ngebanga elikhula libheke kokungapheli.

I-microgravity yesikhathi eside kanye nezinzuzo ezingaba khona zomuthi

I-Molti effetti della microgravità ricordano ishintsha i-dell'invecchiamento: ukulahlekelwa kwamathambo, i-sarcopenia, ukuguqulwa kwenhliziyo. Kulo mbuzo ngifunda i-condotti ku-orbit angikwazi ukusikisela isu lokulwa ne-osteoporosis, izixazululo zokuthula kwengqondo namasu okwandisa ukusebenza kahle.

Impilo yansuku zonke ku-orbit: 10 curiosities eziphathekayo

La routine on board riserva surprise pratiche. Gli astronauti dormono in sacchi a pelo anchora all pareti, non servono cuscini e si può riposare kunoma yikuphi ukuma ngaphandle kokuthi “cadere” dal letto.

L'igiene personale si basa su panni humidi kanye ne-senza risciacquo shampoo; Ngemuva kokugeza unamathisele, uzodliwa noma udliwe nge-salviette, perché l'acqua non “cade” elondolo ma forma gocce fluttuanti.

I-lacrime non scendono: uma inqwabelana ngesikhathi esisodwa, ihumushe kahle upiyano “lwe-strano” lokushukuma komzimba; ngesikhathi esifanayo, nokugeleza kwe-migraines ebunzini, Angiveli ngithephiwe njalo.

Ngaphezu kwalokho, umsebenzi uziphatha ngezindlela ezahlukene kakhulu: Uma kuphela i-fiamma kufanele ibe nebhola elicishe libe yindilinga, into eyenza ukuthi gli scienziati usano per studiare combustione e sicurezza aboard.

Ekugcineni, umzimba ukhuphuka kancane kancane kumandla adonsela phansi omhlaba i-dopo mesi ku-microgravità: ibhalansi, ithoni yemisipha kanye ne-propriocezione richiedono giorni noma i-settimane ukuze ibe umbuso wasemhlabeni.

Uma sibheka i-physics, engineering kanye ne-biology, isithombe sithi chiaro: "i-zero gravity" ayisona isisekelo samandla adonsela phansi kodwa amandla okuxhumana enza abantu bezwe isisindo. Ku-orbit, uMhlaba uyaqhubeka nokundiza osomkhathi kanye ne-veicoli, kodwa yonke into ifika ekugcineni futhi ibanga, elingafinyelelwa, libonisa i-zero; Ku-frattempo, izinsalela ze-piccole accelerazioni, ukujwayela kokuphila, isixazululo sezobuchwepheshe kanye nohlelo olucebile lokuhlola okuguqula i-microgravity elabhorethri eyodwa, okunomthelela ekuhloleni kwesikhathi esizayo kwamaplanethi yonke impilo yansuku zonke.