Как обычные для земли явления ведут себя в космическом пространстве

Большинство привычных нам вещей кажутся нам незыблемыми фактами жизни. Но теперь, когда мы все больше осваиваем космос, мы узнаем, что многое из того, что считается общепринятым, таковым не является за пределами нашей планеты.


1. Отрыжка

При обычных условиях, гравитация способствует тому, что жидкость собирается на дне вашего желудка, а газы поднимаются вверх. Так как в космосе гравитация ослабляется, космонавты часто страдают от так называемых "влажных отрыжек". Другими словами вся жидкость, которая не удерживается у них желудке, выходит в виде отрыжки. По этой причине на Международной космической станции не держат газированных напитков. Если бы они и были, газы в напитке не поднимались бы наверх, как это происходит на Земле, а у пива не образовывалась пена.

2. Скорость

В космосе, различные частицы мусора двигаются на такой высокой скорости, что мы с трудом можем себе это представить. Кстати, вокруг Земли вращаются миллионы крошечных частиц мусора, и они двигаются со скоростью 35500 километров в час. Для сравнения МКС вращается вокруг Земли на скорости 28164 километра в час. На такой скорости вы не увидите приближающийся объект. Вместо этого в ближайших структурах могут появляться загадочные дыры. Так, в прошлом году космонавты на борту МКС запечатлели дыру размером всего 1-2 мм в диаметре в огромных солнечных панелях станции, которая являлась результатом столкновения крошечных частиц мусора.

3. Производство алкоголя

Далеко в космосе возле созвездия Орел, плавает гигантское облако газа с 190 триллионами литрами алкоголя.  Существование облака противоречит всему тому, что мы считали возможным. Этанол — это достаточно сложная молекула, чтобы формироваться в таком количестве, а температура в космосе настолько низкая, что реакции, необходимые для создания алкоголя, не должны происходить. Ученые воссоздали условия космоса в лаборатории и соединили два органических химических вещества при температуре минус 210 °C. Произошла реакция, но, вопреки ожиданиям, она была в 50 раз быстрее, чем при комнатной температуре. Ученые объясняют это туннельным эффектом. Благодаря этому явлению, частицы принимают свойства волн и поглощают энергию из окружающей среды, что позволяет им преодолевать препятствия, которые в обычных условиях предотвращают реакцию.

4. Статическое электричество

Статическое электричество может создавать удивительные вещи. Так на изображении можно увидеть капли воды, вращающиеся вокруг статически заряженной спицы. Электростатические силы действуют на расстоянии, и они притягивают объекты так же, как гравитация притягивает планеты, благодаря чему капли находятся в постоянном состоянии свободного падения. Сейчас ученые работают над притягивающим лучом статического электричества для очистки от космического мусора.


5. Зрение

Примерно 20 процентов космонавтов, живших на МКС, сообщали об ухудшении зрения по возвращении на Землю. И пока никто не может сказать почему. Раньше считалось, что пониженная гравитация освобождает жидкости тела, заставляя их плавать в черепе, и увеличивает черепное давление. Но новые данные говорят о том, что возможно это явление связано с полиморфизмами. Полиморфизмы — это ферменты, которые слегка отклоняются от нормы и вероятно влияют на то, как организм обрабатывает питательные вещества.

6. Поверхностное натяжение

Мы обычно не замечаем поверхностное натяжение на Земле, так как гравитация покрывает его. Но если убрать гравитацию, поверхностное натяжение становится намного сильнее. Так, например, когда вы выжимаете ткань в космосе, вода, вместо того, чтобы падать, прилипает к ткани, принимая форму трубы. Когда вода не прилипает к чему-то, она собирается в сферу поверхностным натяжением. Космонавтам вообще приходится осторожнее обращаться с водой, так как это может привести к тому, что крошечные шарики воды будут плавать везде.

7. Физическая форма

Как известно, мышцы космонавтом атрофируются в космосе, и чтобы противодействовать такому эффекту, им приходится упражняться гораздо больше, чем на Земле. Без физических упражнений, кости космонавтов быстро превратятся в кости стариков. А большая потеря костной и мышечной массы может привести к тому, что они не смогут ходить, когда вернуться на Землю. В отличие от мышечной массы, костную массу невозможно вернуть.

8. Бактерии

Когда в космос отправили образцы сальмонеллы, они вернулись на Землю в семь раз сильнее. И это тревожные новости для здоровья космонавтов. Болезнетворные микроорганизмы не только становятся опаснее, но и сами бактерии растут гораздо быстрее. Условия в невесомости напоминают те, что наблюдаются в кишечнике. И ученые надеются найти способ уменьшить активность бактерий, изучая их в космосе. В условиях невесомости бактерия постоянно находится в активном, опасном состоянии. Изучив гены сальмонеллы, которые активизируются в условиях пониженной гравитации, ученые определили, что высокие концентрации ионов могут сдерживать бактерии. Это исследование может привести к разработке методов лечения кишечного отравления.

9. Радиация

Солнце — это огромный ядерный взрыв, но магнитное поле Земли защищает нас от самых вредных лучей. Полеты к МКС внутри магнитного поля показали, что защитное покрытие способно блокировать солнечную радиацию. Но чем дальше будут находиться космонавты, тем большему воздействию они будут подвергаться. Если люди отправятся на Марс или установят космическую станцию на орбите вокруг Луне, им придется иметь дело с высокоэнергетическими частицами, которые пришли из далеких умирающих звезд и сверхновых. Когда такие частицы попадают на защитные покрытия, они создают своего рода осколки, которые еще опаснее, чем сама радиация. Ученые работают над усовершенствованной защитой от этих осколков.

10. Кристаллизация

Японские ученые наблюдали, как формируются кристаллы, сталкивая кристаллы гелия с акустическими волнами в условиях смоделированной невесомости. Обычно этим кристаллам требуется какое-то время, чтобы вновь сформироваться после распада, но их подвесили в сверхжидкости – жидкости, которая течет без трения. В результате гелий быстро сформировался в кристаллы необычно больших размеров до 10 мм. Таким образом, в космосе можно выращивать крупные кристаллы высокого качества. Мы используем кремниевые кристаллы почти во всех видах электроники, а это открытие может привести к разработке усовершенствованных электронных устройств.

11. Звук

В условиях пониженной гравитации начинают действовать другие силы, что позволяет ученым изучать их таким образом, что было бы невозможно в привычной среде. Звук не является исключением. Так на МКС проводили эксперимент, разбрызгивая капли воды над колонками во время проигрывания рок-музыки. Мощные колебания звука разрывают поверхностное натяжение невесомой жидкости, заставляя крошечные капли разлетаться во всех направлениях. Меняя частоту звуковых волн, космонавты создавали различные формы, начиная от небольшой ряби до различных впадин.