ลองพิจารณาอวัยวะหนึ่งของมนุษย์ - อุปกรณ์ขนถ่ายซึ่งช่วยให้สามารถรักษาตำแหน่งที่สมดุลได้ บทบาทที่สำคัญในอุปกรณ์ขนถ่ายมีบทบาทโดยตัวรับผิวหนังที่อยู่ในส่วนต่างๆ ของร่างกาย โดยเฉพาะที่เท้า และตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงกดเพียงเล็กน้อยเมื่อบุคคลยืนหรือเดินอย่างไว หากบุคคลสะดุด ตัวรับจะส่งสัญญาณไปยังสมองทันทีและบุคคลนั้นก็จะรักษาสมดุลได้ แต่บางทีบทบาทหลักที่นี่ไม่ได้เล่นโดยตัวรับ แต่โดยอวัยวะพิเศษ - otoliths ซึ่งอยู่ในบริเวณขมับของศีรษะ Otoliths เป็นก้อนกรวดสองก้อนที่ทำจากแคลเซียมคาร์บอเนตที่ลอยอยู่ในห้องพิเศษซึ่งด้านในนั้นเต็มไปด้วยขนที่ดีที่สุด - ตัวรับ ภายใต้สภาพพื้นดินปกติ ทันทีที่บุคคลก้มตัว otoliths จะเคลื่อนตัวและกดดันเส้นขนด้านหนึ่งของห้องทันที สัญญาณจะถูกส่งไปยังสมอง และบุคคลนั้นจะรู้สึกถึงความเอียง แต่ในอวกาศ ความไร้น้ำหนักก็เข้ามา Otoliths ลอยอย่างอิสระในห้องโดยสุ่มสัมผัสขน - ตัวรับ นี่อาจทำให้รู้สึกไม่สบาย

1 จาก 9

การนำเสนอในหัวข้อ:ไร้น้ำหนัก

สไลด์หมายเลข 1

คำอธิบายสไลด์:

สไลด์หมายเลข 2

คำอธิบายสไลด์:

การไร้น้ำหนักในน้ำเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่งในการจำลองสภาพการทำงานของนักบินอวกาศในอวกาศ วิธีการนี้มีพื้นฐานมาจากการวางวัตถุของเทคโนโลยีอวกาศและนักบินอวกาศในชุดอวกาศในสระไฮดรอลิก และให้การลอยตัวที่เป็นกลาง ความสมดุลที่ไม่แยแส และสภาวะที่ไม่ได้รับการสนับสนุน

สไลด์หมายเลข 3

คำอธิบายสไลด์:

การบินแบบไร้แรงโน้มถ่วงบน IL-76MDK การบินแบบไร้แรงโน้มถ่วงบน IL-76MDK ผลิตโดยอาศัยเครื่องบินแอร์บัสลำตัวกว้าง IL-76MDK ห้องปฏิบัติการบินของศูนย์ฝึกนักบินอวกาศให้ความสามารถในการบรรลุสภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้น . เมื่อบินไปตามเส้นโค้งเคปเลอร์ ในระหว่างการเปลี่ยนจากการบินในแนวนอนเป็นส่วนขึ้นของเส้นโค้ง และเครื่องบินเคลื่อนที่ผ่านส่วนบนสุด โหมดไร้น้ำหนักระยะสั้นจะถูกสร้างขึ้นนานถึง 25 วินาทีต่อโหมด

สไลด์หมายเลข 4

คำอธิบายสไลด์:

สุขภาพ แม้แต่ K. E. Tsiolkovsky ก็สันนิษฐานว่าในสภาวะไร้น้ำหนักบุคคลอาจประสบกับภาพลวงตาและความสับสนต่าง ๆ ในอวกาศ อย่างไรก็ตาม เขาเชื่อว่าแม้แต่สภาวะที่ไม่ปกติเช่นนั้นก็สามารถปรับตัวได้ “อย่างไรก็ตาม อย่างน้อยก็ในบ้าน ภาพลวงตาเหล่านี้ก็ต้องหายไปตามกาลเวลา” Tsiolkovsky เขียน ตั้งแต่นั้นมาและก่อนที่จะเริ่มการบินอวกาศ มีความคิดเห็นมากมายเกี่ยวกับผลกระทบที่ภาวะไร้น้ำหนักอาจมีต่อสภาวะของร่างกายและกิจกรรมทางจิต

สไลด์หมายเลข 5

คำอธิบายสไลด์:

นักวิทยาศาสตร์ต่างชาติบางคนถึงกับอ้างว่าการลดน้ำหนักจะนำไปสู่ปฏิกิริยาทางจิตที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ และโดยทั่วไปแล้วเป็นไปไม่ได้ที่บุคคลจะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก ดังนั้นในขั้นต้นจึงทำการทดลองที่สอดคล้องกันกับสัตว์ที่วางอยู่ในจรวดระดับสูง จากนั้นพวกมันก็ถูกถ่ายโอนไปยังมนุษย์ แต่ไม่ใช่ในการบินอวกาศอีกครั้ง แต่ระหว่างการบินบนเครื่องบินเจ็ต ปัจจุบันมีการสะสมเนื้อหาทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากในประเทศของเราและต่างประเทศเกี่ยวกับผลกระทบของความไร้น้ำหนักดังกล่าวต่อการทำงานทางจิตสรีรวิทยาของผู้คน ทั้งนี้ทุกวิชาจะแบ่งออกเป็นสามกลุ่มหลัก

สไลด์หมายเลข 6

คำอธิบายสไลด์:

กลุ่มแรกประกอบด้วยผู้ที่ทนต่อภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้นโดยไม่ทำให้ความเป็นอยู่โดยรวมลดลงอย่างเห็นได้ชัด ไม่สูญเสียประสิทธิภาพระหว่างการบิน และเพียงรู้สึกผ่อนคลายหรือโล่งใจเนื่องจากสูญเสียแรงโน้มถ่วงของร่างกายของตนเองเท่านั้น นักบินอวกาศโซเวียตทั้งหมดถูกจัดอยู่ในกลุ่มนี้ เพื่อเป็นการแสดงให้เห็น เรานำเสนอบันทึกที่จัดทำโดย Yu. A. Gagarin หลังจากการบินครั้งแรกด้วยการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักบนเครื่องบินสองที่นั่ง: “ก่อนจะเกิด “สไลด์” การบินจะดำเนินไปตามปกติ เมื่อเข้าสู่ "สไลเดอร์" ฉันถูกกดลงบนเบาะ จากนั้นที่นั่งก็เคลื่อนออกไปและยกขาขึ้นจากพื้น ฉันดูที่อุปกรณ์: มันแสดงถึงความไร้น้ำหนัก ความรู้สึกเบาสบาย ฉันพยายามขยับแขนและศีรษะ ทุกอย่างเปิดออกอย่างง่ายดายและอิสระ ฉันจับดินสอลอยอยู่ตรงหน้าและมีสายยางจากอุปกรณ์ออกซิเจน ฉันมุ่งเน้นไปที่อวกาศตามปกติ ตลอดเวลาที่ฉันเห็นท้องฟ้า โลก เมฆคิวมูลัสที่สวยงาม”

สไลด์หมายเลข 7

คำอธิบายสไลด์:

กลุ่มที่สอง ได้แก่ บุคคลที่ประสบกับภาพลวงตาของการล้มในช่วงที่ไม่มีน้ำหนัก เช่นเดียวกับความรู้สึกพลิกตัว หมุนร่างกายในตำแหน่งที่ไม่แน่นอน ห้อยกลับหัว เป็นต้น ปรากฏการณ์เหล่านี้ในช่วง 2-6 วินาทีแรก มาพร้อมกับความวิตกกังวล การสูญเสียทิศทางในอวกาศ และการรับรู้สภาพแวดล้อมและร่างกายของตนเองที่ไม่ถูกต้อง ในบางกรณีอาจเกิดอาการอิ่มเอมใจ (เสียงหัวเราะ อารมณ์สนุกสนาน ลืมโปรแกรมการทดลอง เป็นต้น) เที่ยวบินถัดไปที่มีการสืบพันธุ์ของความไร้น้ำหนักไม่ทำให้เกิดความรู้สึกเฉียบพลันดังกล่าวในกลุ่มคนกลุ่มนี้ ความคุ้นเคยและการปรับตัวเริ่มเข้ามา

สไลด์หมายเลข 8

คำอธิบายสไลด์:

กลุ่มที่สามประกอบด้วยผู้ที่มีอาการสับสนและภาพลวงตาเชิงพื้นที่เด่นชัดมากขึ้น ดำเนินต่อไปตลอดระยะเวลาที่ไม่มีน้ำหนัก และบางครั้งก็รวมกับอาการเมาเรือที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว ในตัวแทนบางคนของกลุ่มนี้ภาพลวงตาของการล้มถึงระดับสูงสุดพร้อมกับความรู้สึกสยองขวัญเสียงกรีดร้องโดยไม่สมัครใจและการเคลื่อนไหวที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้เกิดความสับสนในอวกาศและสูญเสียการติดต่อกับคนรอบข้าง

สไลด์หมายเลข 9

คำอธิบายสไลด์:

การรบกวนในร่างกายมนุษย์ที่เกิดจากความไร้น้ำหนักสามารถย้อนกลับได้ การฟื้นฟูการทำงานตามปกติแบบเร่งรัดสามารถทำได้โดยการกายภาพบำบัดและการออกกำลังกายบำบัดตลอดจนการใช้ยา ผลข้างเคียงของการไร้น้ำหนักต่อร่างกายมนุษย์ในระหว่างการบินสามารถป้องกันหรือจำกัดได้โดยใช้วิธีการและวิธีการต่างๆ (การฝึกกล้ามเนื้อ การกระตุ้นกล้ามเนื้อไฟฟ้า)

เรื่อง:ตกฟรี ไร้น้ำหนัก

• ประเภทบทเรียน:รวมกัน
• วัตถุประสงค์ของบทเรียน:ให้นักเรียนนึกถึงการตกอย่างอิสระของร่างกายเป็นกรณีพิเศษของการเคลื่อนที่สม่ำเสมอซึ่งขนาดของเวกเตอร์ความเร่งเป็นค่าคงที่สำหรับวัตถุทั้งหมด พัฒนาความสามารถในการคำนวณพิกัดและความเร็วของร่างกายในเวลาใดก็ได้ของร่างกายที่ตกลงมาอย่างอิสระ ให้แนวคิดเรื่องความไร้น้ำหนัก
• อุปกรณ์สำหรับบทเรียน:ลูกบอล แผ่นกระดาษ ลูกบอลกระดาษ เหรียญโลหะ เหรียญกระดาษ ลูกบอลมวลต่างๆ ท่อนิวตัน PC และ ID

• 1. การเตรียมการรับรู้เนื้อหาหลัก
• 2. ศึกษาเนื้อหาใหม่
• 3. การยึดวัสดุ
• 4. สรุปบทเรียน
• 5. การบ้าน.

• 1. งานอิสระ:
• ตัวเลือกที่ 1 1) มวลของวัตถุซึ่งมีแรง 10 นิวตันให้ความเร่ง 2 m/s2 เป็นเท่าใด
• 2) โมดูลัสของแรงผลลัพธ์ที่ 25 N และ 10 N คืออะไร?
• ตัวเลือกที่ 2.1) ความเร่ง 20 นิวตัน ส่งผลต่อร่างกายที่มีน้ำหนัก 2 กิโลกรัม?
• 2) แรงอันหนึ่งที่กระทำต่อร่างกายมีค่าเท่ากับ 15 N ค่าของแรงที่สองจะเป็นเท่าใด ถ้าโมดูลัสของผลลัพธ์ของแรงเหล่านี้เท่ากับ 5 N

• 1) อ่านและเขียนกฎข้อที่สามของนิวตันทางคณิตศาสตร์
• 2) การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอแตกต่างจากการเคลื่อนที่สม่ำเสมออย่างไร
• 3) เขียนสูตรหาความเร็วระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ
• 4) เขียนสูตรเพื่อหาการกระจัดระหว่างการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ
• 5) รูปแบบใดที่มีอยู่ในการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ?
• 6) ตั้งชื่อคุณลักษณะของกฎข้อที่สามของนิวตัน

• เนื่องจากแรงโน้มถ่วงที่กระทำต่อวัตถุทั้งหมดที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลกมีค่าคงที่ วัตถุที่ตกลงมาอย่างอิสระจึงต้องเคลื่อนที่ด้วยความเร่งคงที่ กล่าวคือ มีความเร่งสม่ำเสมอ

1.ข้อมูลทางประวัติศาสตร์

• ทฤษฎีของอริสโตเติล:ยิ่งร่างกายหนักก็ยิ่งล้มเร็ว
• ข้อขัดแย้ง: ถ้าตัวเบาตกลงช้ากว่าตัวที่หนัก ตัวเบาและตัวที่หนักจะตกลงช้ากว่า(?) หรือเร็วกว่าเพราะตัวที่หนักกว่า?
• 1) กระดาษล้ม
• และลูกบอลกระดาษ 2)
• 2) ดรอปต่างๆ
• โดยมวลของลูกบอล
• 3) กระดาษหล่นและ
• เหรียญโลหะ 3)
• แยกจากกันและร่วมกัน

• การทดลองลูกบอลที่มีมวลต่างกันตกลงมาจากหอเอนเมืองปิซา
• ลูกบอลตกลงมาแทบจะพร้อมกัน
• ผลที่ตามมาคือ หากละเลยแรงต้านของอากาศได้ วัตถุที่ตกลงมาทั้งหมดจะเคลื่อนที่อย่างสม่ำเสมอด้วยความเร่งเท่ากัน

• เราได้ข้อสรุปเดียวกันเมื่อศึกษาภาพถ่ายสโตรโบสโคป
• - การถ่ายภาพลูกบอลที่ตกลงมาในช่วงเวลาสม่ำเสมอ (หน้า 53 ของหนังสือเรียน) ภาพถ่ายพิสูจน์ว่าการเคลื่อนที่ของลูกบอลมีความเร่งสม่ำเสมอ และความเร่งของแรงโน้มถ่วง g = 9.8 m/s 2
• แสดงด้วยตัวอักษร g จากคำภาษาละติน Gravitas (“gravitas”) ซึ่งแปลว่า “ความหนักเบา”
• การทดลองโดยใช้หลอดนิวตัน

ยืนยันว่าความเร่งของแรงโน้มถ่วง ณ จุดที่กำหนดบนโลกไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวล ความหนาแน่น และรูปร่างของวัตถุที่ตกลงมา

5. คำอธิบายการตกของวัตถุที่มีมวลต่างกันด้วยความเร็วที่ต่างกัน .

• F 1 =F เสื้อ + F ค F 2 =F เสื้อ + F ค
• ฟ ค เอฟ ค
• ฟ 1 ฟ ต
• ฟ เสื้อ ฟ เสื้อ =มก.=ม . 9.8 เมตร/วินาที 2

สูตรที่แสดงลักษณะการเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ

การเคลื่อนที่ด้วยความเร่งสม่ำเสมอ

ตกฟรี

V x =V อ็อกซ์ +a x เสื้อ

การเคลื่อนตัวของร่างกายขึ้นด้านบน

S x =V อ็อกซ์ t+(a x t 2)/2

S y =V oy t+(gt 2)/2

V y = V o y -gt

X = X 0 +V x0 t+(axt 2)/2

S=V oy t-(gt 2)/2

У=У 0 +V 0y t+(g Y เสื้อ 2)/2

У= V 0y t-(g y t 2)/2

3. การขึ้นอยู่กับความเร็วและพิกัดของร่างกายที่ตกลงมาตรงเวลา

3. การขึ้นอยู่กับความเร็วและพิกัดของร่างกายที่ถูกโยนขึ้นในแนวตั้งตรงเวลา

• ให้ตำแหน่งเริ่มต้นของร่างกายเป็นที่มาของพิกัด ให้แกน OU ชี้ลงด้านล่าง จากนั้นกราฟ V y (t) และ Y (t) :

ภาวะไร้น้ำหนักเป็นสภาวะที่น้ำหนักของร่างกายเป็นศูนย์

• สภาวะนี้เกิดขึ้นหากแรงโน้มถ่วงกระทำต่อร่างกายเท่านั้น ร่างกายเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามด้วยความเร่งของการตกอย่างอิสระ
• นั่นคือร่างกายที่แขวนอยู่บนสปริงจะไม่ทำให้เกิดการเสียรูปของสปริง และร่างกายที่ไม่เคลื่อนไหวบนสปริงจะไม่ออกแรงใดๆ กับสปริง
• x P= ม. (ก. - ก) ก.=ก P=0

• 1.เช่น 13 (2) ดินสอตกจากโต๊ะสูง 80 ซม. ถึงพื้น กำหนดเวลาที่มันร่วงหล่น
• 2. เวลาตกอย่างอิสระของวัตถุต่าง ๆ ที่มีความสูงเท่ากันจะเท่ากันหรือไม่?
• 3. ก้อนหินตกลงมาจากหน้าผาแห่งหนึ่งใน 2 วินาที และจากอีกหน้าผาใน 6 วินาที หินก้อนที่สองสูงกว่าหินก้อนแรกกี่ครั้ง?
• การบ้าน:
• § 13, 14, เช่น 13 (1.3); ลำดับที่ 192, 204, 207.
• ตอบคำถามหลังย่อหน้า รู้บทคัดย่อที่เขียนลงในสมุดบันทึก

1 สไลด์

โรงยิมหมายเลข 201 โครงการฟิสิกส์ "สภาวะไร้น้ำหนัก" Anna Nikonorova, 8A Moscow, 2009

2 สไลด์

สารบัญ 1: คำจำกัดความของภาวะไร้น้ำหนัก 1.1: ตัวอย่างสภาวะไร้น้ำหนัก 2: การฝึกและการปรับตัวของมนุษย์ต่อสภาวะไร้น้ำหนัก 2.1: การฝึกบนเครื่องบิน 2.2: การฝึกในสระน้ำ 2.2.1: ภาวะไร้น้ำหนักแบบไฮโดรเวท 3: ปฏิกิริยาของร่างกายนักบินอวกาศต่อภาวะไร้น้ำหนักระหว่างการบินในอวกาศ . 3.1: เที่ยวบินแรกสู่อวกาศ ปฏิกิริยาของนักบินอวกาศต่อการอยู่ในอวกาศระยะสั้น 3.2: การเปลี่ยนแปลงในร่างกายมนุษย์ในระหว่างการสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน 3.3: การต่อสู้กับผลกระทบด้านลบของการไร้น้ำหนัก 4: กลับไปสู่แรงโน้มถ่วง 5: ขั้นตอนของเทคโนโลยีอวกาศ คุณสามารถทำอะไรได้บ้างในวงโคจร? 6: เทคโนโลยีชีวภาพในวงโคจร 7: การรักษาในอวกาศ 8: พืชในวงโคจร

3 สไลด์

1: คำจำกัดความของความไร้น้ำหนัก ภาวะไร้น้ำหนักเป็นสภาวะที่เราสังเกตได้เมื่อไม่มีแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างร่างกายกับส่วนรองรับหรือช่วงล่าง (น้ำหนักตัว) บ่อยครั้งที่การหายไปของน้ำหนักมักสับสนกับการหายไปของแรงดึงดูดโน้มถ่วง นี่เป็นสิ่งที่ผิด ตัวอย่างคือสถานการณ์บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ที่ระดับความสูง 350 กิโลเมตร (ความสูงของสถานี) ความเร่งของแรงโน้มถ่วงอยู่ที่ 8.8 เมตรต่อวินาที ซึ่งน้อยกว่าบนพื้นผิวโลกเพียง 10% ภาวะไร้น้ำหนักบน ISS เกิดขึ้นเนื่องจากการเคลื่อนที่ในวงโคจรเป็นวงกลมที่ความเร็วหนีแรก

4 สไลด์

1.1: ตัวอย่างสภาวะไร้น้ำหนัก ในภาวะไร้น้ำหนัก แรงโน้มถ่วงของโลก (หรือเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ) จะไม่รบกวนการเคลื่อนที่ของวัตถุที่สัมพันธ์กับเรือ ไม่มีแรงภายนอกที่กระทำต่อเรือ แรงพื้นผิว (แรงต้านทานปานกลาง, แรงปฏิกิริยารองรับ หรือสารแขวนลอย) เป็นสิ่งที่จำเป็นสำหรับการดำรงอยู่ของสภาวะน้ำหนัก ดังนั้น วัตถุที่เคลื่อนไหวอย่างอิสระและก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงเพียงอย่างเดียวมักจะอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักอยู่เสมอ ตัวอย่าง: เรือในอวกาศ ลิฟต์ที่ตกลงมา คนที่กระโดด =>ลิฟต์ความบันเทิง Yabafo ได้ปรากฏขึ้นที่ผนังด้านนอกของอาคารแห่งหนึ่งในโอซาก้า เชิญชวนให้ทุกคนสัมผัสประสบการณ์การตกอย่างอิสระจากความสูง 74 เมตรเหนือพื้นดิน โดยจะยกคน 6 คนขึ้นไปที่ความสูง 74 เมตร (เหนือระดับพื้นดิน) ช่วยให้พวกเขาได้ชื่นชมทัศนียภาพที่เปิดกว้างของเมืองแล้วตกลงไป 60 เมตร แน่นอนว่าเมื่อสิ้นสุดการเดินทาง อุปกรณ์จะช้าลงอย่างนุ่มนวล แต่ความเร็วสูงสุดที่ Yabafo พัฒนาขึ้นในการตกอย่างอิสระนั้นน่าประทับใจ - 22 เมตรต่อวินาทีหรือ 79.2 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถึงจุดเริ่มต้น

5 สไลด์

6 สไลด์

2.1: การฝึกบนเครื่องบิน ผู้คนทนต่อสภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้นในรูปแบบต่างๆ และบนพื้นฐานนี้ แบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม กลุ่มแรกได้แก่ ผู้ที่ทนต่อภาวะไร้น้ำหนักในระยะสั้นโดยไม่ทำให้ความเป็นอยู่โดยรวมแย่ลงอย่างเห็นได้ชัด ไม่สูญเสียประสิทธิภาพ ในการบินและรู้สึกผ่อนคลายหรือโล่งใจเนื่องจากการลดน้ำหนักของร่างกายของตนเองเท่านั้น นักบินอวกาศโซเวียตทั้งหมดถูกจัดอยู่ในกลุ่มนี้ เพื่อเป็นการแสดงให้เห็น เรานำเสนอบันทึกที่จัดทำโดย Yu. A. Gagarin หลังจากการบินครั้งแรกด้วยการจำลองสภาวะไร้น้ำหนักบนเครื่องบินสองที่นั่ง: “ก่อนจะเกิด “สไลด์” การบินจะดำเนินไปตามปกติ เมื่อเข้าสู่ "สไลเดอร์" ฉันถูกกดลงบนเบาะ จากนั้นที่นั่งก็เคลื่อนออกไปและยกขาขึ้นจากพื้น ฉันดูที่อุปกรณ์: มันแสดงถึงความไร้น้ำหนัก ความรู้สึกเบาสบาย ฉันพยายามขยับแขนและศีรษะ ทุกอย่างเปิดออกอย่างง่ายดายและอิสระ ฉันจับดินสอลอยอยู่ตรงหน้าและมีสายยางจากอุปกรณ์ออกซิเจน ฉันมุ่งเน้นไปที่อวกาศตามปกติ ตลอดเวลาที่ฉันเห็นท้องฟ้า โลก เมฆคิวมูลัสที่สวยงาม” กลุ่มที่สอง ได้แก่ ผู้ที่ประสบกับภาพลวงตาของการล้มในช่วงที่ไม่มีน้ำหนัก เช่นเดียวกับความรู้สึกพลิกตัว หมุนร่างกายในตำแหน่งที่ไม่แน่นอน ห้อยกลับหัว เป็นต้น ปรากฏการณ์เหล่านี้ในช่วง 2-6 วินาทีแรก มาพร้อมกับความวิตกกังวล การสูญเสียทิศทางในอวกาศ และการรับรู้สภาพแวดล้อมและร่างกายของตนเองที่ไม่ถูกต้อง ในบางกรณีอาจเกิดอาการอิ่มเอมใจ (เสียงหัวเราะ อารมณ์สนุกสนาน ลืมโปรแกรมการทดลอง เป็นต้น) เที่ยวบินถัดไปที่มีการสืบพันธุ์ของความไร้น้ำหนักไม่ทำให้เกิดความรู้สึกเฉียบพลันดังกล่าวในกลุ่มคนกลุ่มนี้ ความคุ้นเคยและการปรับตัวเริ่มเข้ามา ตัวอย่างเช่นเรานำเสนอคำแถลงผลการสังเกตตนเองของผู้เขียนคนหนึ่ง (V.I. Lebedev) ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการบินครั้งแรกของเขาสู่แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ในเครื่องบินที่มีอุปกรณ์พิเศษ ถึงจุดเริ่มต้น

7 สไลด์

กลุ่มที่สามประกอบด้วยผู้ที่มีอาการสับสนและภาพลวงตาเชิงพื้นที่เด่นชัดมากขึ้น ดำเนินต่อไปตลอดระยะเวลาที่ไม่มีน้ำหนัก และบางครั้งก็รวมกับอาการเมาเรือที่พัฒนาอย่างรวดเร็ว ในตัวแทนบางคนของกลุ่มนี้ภาพลวงตาของการล้มถึงระดับที่รุนแรงพร้อมกับความรู้สึกสยองขวัญเสียงร้องไห้โดยไม่สมัครใจและการเคลื่อนไหวที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้เกิดความสับสนในอวกาศและสูญเสียการติดต่อกับคนรอบข้าง

8 สไลด์

2.2: การฝึกในสระน้ำ ตั้งแต่ปี 1966 นักบินอวกาศชาวอเมริกันเริ่มฝึกใน "สระแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์" แบบพิเศษ แม้จะมีความต้านทานที่เกิดขึ้นเมื่อร่างกายเคลื่อนที่ในของเหลว แต่วิธีการลอยตัวที่เป็นกลางซึ่งสร้างขึ้นโดยการแช่ในน้ำทำให้นักบินอวกาศคุ้นเคยกับพลวัตของร่างกายมนุษย์ซึ่งมีระดับอิสระสามระดับ (รูปที่ 44) นักบินอวกาศที่ฝึกในสระน้ำไร้แรงโน้มถ่วงก่อนบินสู่อวกาศ ให้คะแนนการฝึกประเภทนี้ในระดับสูง Cosmonaut E. Aldrin เปรียบเทียบงานที่เขาทำระหว่างการฝึกในสระน้ำกับงานที่เขาต้องทำในอวกาศในภายหลัง โดยอ้างว่า “การจำลองสภาวะไร้น้ำหนักใต้น้ำมีข้อได้เปรียบที่สำคัญมากกว่าการจำลองภาวะไร้น้ำหนักในเครื่องบิน เนื่องจากในสระน้ำเราสามารถทำได้ ดำเนินการปฏิบัติการทั้งหมดที่เราปฏิบัติอย่างต่อเนื่องเมื่อปฏิบัติภารกิจในอวกาศ และเราสามารถตรวจสอบแผนการบินทั้งหมด หรืออย่างน้อยก็ส่วนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการออกจากยานอวกาศ” เมื่อฝึกใน "สระแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์" นักบินอวกาศจำเป็นต้องสวมชุดอวกาศชุดเดียวกันและใช้อุปกรณ์เดียวกับที่เขาจะใช้ในระหว่างการบินในอวกาศ ในการสร้างไดนามิกของการเคลื่อนไหวอย่างถูกต้อง สิ่งสำคัญคือนักบินอวกาศจะต้องบรรทุกบัลลาสต์อย่างเหมาะสม การทดลองที่ศูนย์วิจัยกองทัพเรือสหรัฐฯ ในเมืองโจนส์วิลล์ รัฐเพนซิลวาเนีย แสดงให้เห็นว่าหากน้ำในสระว่ายน้ำถูกแทนที่ด้วยของเหลวที่มีส่วนประกอบของโพลีไดเมทิลไซลอกเซน (สารประกอบออร์กาโนซิลิคอนที่พบในครีมบำรุงผิวและเครื่องสำอาง) นักบินอวกาศอาจยังคงอยู่ในสถานะเป็นกลางได้ วันหรืออาจเป็นสัปดาห์ สระไร้แรงโน้มถ่วงดังกล่าวจะมีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการฝึกนักบินอวกาศก่อนบินไปยังสถานีอวกาศโดยไม่มีแรงโน้มถ่วงเทียม ถึงจุดเริ่มต้น

สไลด์ 9

2.2.1: แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดวิธีหนึ่งในการจำลองสภาพการทำงานของนักบินอวกาศในอวกาศ วิธีการนี้มีพื้นฐานมาจากการวางวัตถุของเทคโนโลยีอวกาศและนักบินอวกาศในชุดอวกาศในสระไฮดรอลิก โดยให้การลอยตัวที่เป็นกลาง ความสมดุลที่ไม่แยแส และสภาวะที่ไม่ได้รับการสนับสนุน ถึงจุดเริ่มต้น

10 สไลด์

11 สไลด์

3.1: เที่ยวบินแรกสู่อวกาศ ปฏิกิริยาของนักบินอวกาศต่อการอยู่ในอวกาศระยะสั้น ในช่วงแรกของการที่นักบินอวกาศอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก จะมีของเหลวไหลจำนวนมากจากเนื้อเยื่อเข้าสู่กระแสเลือด ส่งผลให้ปริมาณเลือดที่ไหลเวียนเพิ่มขึ้น และการยืดตัวของหลอดเลือดดำส่วนกลางและเอเทรีย นี่คือเหตุผลในการส่งสัญญาณไปยังระบบประสาทส่วนกลางเพื่อกระตุ้นกลไกที่ช่วยลดของเหลวส่วนเกินในเลือด เป็นผลให้มีปฏิกิริยาสะท้อนกลับเกิดขึ้น ส่งผลให้มีการกำจัดของเหลวเพิ่มขึ้น และเกลือออกจากร่างกายด้วย ในที่สุดน้ำหนักตัวอาจลดลงและระดับอิเล็กโทรไลต์บางชนิด โดยเฉพาะโพแทสเซียม อาจเปลี่ยนแปลง รวมถึงการเปลี่ยนแปลงในสภาพของระบบหัวใจและหลอดเลือด การเปลี่ยนแปลงการทำงานของมอเตอร์ในระหว่างการบินมีลักษณะพิเศษคือการพัฒนารูปแบบการเคลื่อนไหวใหม่ในช่วงสามวันแรกของการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนัก ในวันแรกของการบิน เวลาที่ใช้ในการดำเนินการบางอย่างมักจะเพิ่มขึ้น และเป็นการยากที่จะประเมินความพยายามของกล้ามเนื้อที่จำเป็นในการเคลื่อนไหวหลายๆ ครั้ง อย่างไรก็ตาม ภายในสองสามวันแรกของการบิน การเคลื่อนไหวเหล่านี้จะได้รับความแม่นยำที่จำเป็นอีกครั้ง ความพยายามที่จำเป็นในการดำเนินการลดลง และประสิทธิภาพของมอเตอร์เพิ่มขึ้น ถึงจุดเริ่มต้น

12 สไลด์

3.2: การเปลี่ยนแปลงในร่างกายมนุษย์ในระหว่างการสัมผัสกับสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานาน ในระหว่างที่อยู่ในวงโคจรเป็นเวลานาน เช่น บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) กระดูกของนักบินอวกาศจะสูญเสียความแข็งแรงเร็วกว่าที่คิด การวิจัยใหม่โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันช่วยให้เราสรุปได้ว่าโดยเฉลี่ยแล้วตัวเลขนี้จะลดลง 14 เปอร์เซ็นต์ต่อหกเดือนที่ห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับวงโคจร ในนักบินอวกาศ 3 คนจาก 13 คนที่ได้รับการตรวจติดตามอาการโดยชาวอเมริกัน ตัวบ่งชี้ลดลง 30 เปอร์เซ็นต์ และเทียบเท่ากับความแข็งแรงของกระดูกของผู้หญิงสูงอายุที่อาศัยอยู่บนโลกและทรมานจากโรคกระดูกพรุน (การสูญเสียเนื้อกระดูก) พบว่าในแต่ละเดือนในวงโคจร ตัวชี้วัดความแข็งแรงของกระดูก เช่น ความหนาแน่นของมวลกระดูก จะลดลง 0.6 ถึง 5 เปอร์เซ็นต์ การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงผลลัพธ์ที่แตกต่าง - 0.4 - 1.8 เปอร์เซ็นต์ เป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่าในระหว่างการอยู่ในสภาวะไร้น้ำหนักเป็นเวลานานกล้ามเนื้อของมนุษย์ซึ่งคุ้นเคยกับภาระทางโลกจะค่อยๆสูญเสียความแข็งแรงและความยืดหยุ่นของเนื้อเยื่อกระดูกลดลง ดังนั้น เพื่อลดผลกระทบด้านลบเหล่านี้ นักบินอวกาศจะต้องออกกำลังกายอย่างน้อยสองชั่วโมงต่อวันระหว่างการปฏิบัติภารกิจ และเข้ารับการฟื้นฟูระยะยาวหลังจากกลับมายังโลก ถึงจุดเริ่มต้น

สไลด์ 13

3.3: การต่อสู้กับผลกระทบด้านลบของการไร้น้ำหนัก การวิจัยได้ทดสอบวิธีการมากมายเพื่อป้องกันผลกระทบจากการไร้น้ำหนักที่ไม่เกี่ยวข้องกับการใช้ IST ตัวอย่างเช่น วิธีการทางกายภาพที่มุ่งลดการแพร่กระจายของเลือดในร่างกายของนักบินอวกาศในระหว่างหรือหลังสิ้นสุดการบิน ตลอดจนการกระตุ้นกลไกการสะท้อนของระบบประสาทที่ควบคุมการไหลเวียนของเลือดในตำแหน่งตั้งตรงของร่างกาย เพื่อจุดประสงค์นี้ การใช้แรงดันลบที่ส่วนล่างของร่างกาย การสวมผ้าพันแขนแบบพองบนแขนและขา เหมาะสำหรับการสร้างแรงดันบวกแบบดิฟเฟอเรนเชียล การหมุนเครื่องหมุนเหวี่ยงรัศมีขนาดเล็ก เอฟเฟกต์แรงเฉื่อย การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของกล้ามเนื้อ ของแขนขาส่วนล่าง ชุดยางยืดและป้องกันการโอเวอร์โหลด ฯลฯ ในบรรดาวิธีการป้องกันอื่น ๆ เราสังเกตการออกกำลังกายที่มุ่งรักษาสมรรถภาพของร่างกายและกระตุ้นกลุ่มตัวรับบางกลุ่ม (การฝึกทางกายภาพ ชุดยกน้ำหนัก ความเครียดบนโครงกระดูก) อิทธิพลที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมโภชนาการ (การเติมเกลือโปรตีนและวิตามินในอาหารการปันส่วนโภชนาการและการใช้น้ำ) มาตรการป้องกันการเปลี่ยนแปลงที่ไม่พึงประสงค์ในร่างกายของนักบินอวกาศจะมีประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อมีการกำหนดโดยคำนึงถึงกลไกของความผิดปกติเหล่านี้ ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับความไร้น้ำหนัก มาตรการป้องกันควรมุ่งเป้าไปที่การเติมเต็มการขาดกิจกรรมของกล้ามเนื้อเป็นหลัก เช่นเดียวกับการสร้างผลกระทบที่ภายใต้สภาวะของโลกถูกกำหนดโดยน้ำหนักของเลือดและของเหลวในเนื้อเยื่อ ถึงจุดเริ่มต้น

สไลด์ 14

4: กลับไปสู่แรงโน้มถ่วง เมื่อกลับมายังโลก น้ำหนักของวัตถุและร่างกายของตัวเองจะเพิ่มขึ้นตามอัตวิสัย และการควบคุมท่าทางในแนวตั้งจะเปลี่ยนไป การศึกษามอเตอร์สเฟียร์ในนักบินอวกาศหลังการบินเผยให้เห็นปริมาตรของแขนขาส่วนล่างลดลง การสูญเสียมวลกล้ามเนื้อบางส่วน และกล้ามเนื้อต้านแรงโน้มถ่วง subatrophy ซึ่งส่วนใหญ่เป็นกล้ามเนื้อหลังที่ยาวและกว้างเป็นหลัก ในช่วงหลังการบิน ภายใต้สภาวะของโลก เลือดจะมีน้ำหนักเพิ่มขึ้นและไหลไปที่แขนขาส่วนล่าง และเนื่องจากการลดลงของหลอดเลือดและกล้ามเนื้อในนักบินอวกาศ เลือดจึงสามารถสะสมที่นี่ได้มากกว่าปกติ ส่งผลให้เลือดไหลออกจากสมอง การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่พบในนักบินอวกาศระหว่างการบินสามารถย้อนกลับได้ โดยจะหายไปอย่างไร้ร่องรอยในเวลาที่ต่างกันหลังการบิน ยังคงต้องบอกว่าเรายังไม่ทราบทุกอย่างเกี่ยวกับปฏิกิริยาของนักบินอวกาศในระหว่างการบินระยะไกลและเราไม่สามารถต่อสู้กับเหตุการณ์ไม่พึงประสงค์ทั้งหมดได้ ยังมีงานที่ต้องทำอีกมากในเรื่องนี้ ที่จุดเริ่มต้น

15 สไลด์

5: ขั้นตอนของเทคโนโลยีอวกาศ คุณสามารถทำอะไรได้บ้างในวงโคจร? ที่นี่และในสหรัฐอเมริกา กิจกรรมทางเทคโนโลยีในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ได้รับขอบเขตที่ความหลากหลายของมันเข้าหาเทคโนโลยีในความหมายที่กว้างที่สุดซึ่งเชี่ยวชาญในทางปฏิบัติทางโลก ปัจจุบัน ในสภาพการบินในอวกาศจริง พวกเขาไม่เพียงแต่สร้างผลึกเซมิคอนดักเตอร์ แก้วหลอม สร้างโลหะผสม แต่ยังดำเนินการประกอบ ติดตั้ง และบำรุงรักษา พ่นเคลือบ วัสดุทดสอบ ส่วนประกอบ และอุปกรณ์อีกด้วย ผลลัพธ์ที่ได้รับบนยานพาหนะควบคุมและอัตโนมัติของโซเวียตมีจุดมุ่งหมายเพื่อตอบสนองความต้องการทางวิทยาศาสตร์และเศรษฐกิจของมนุษย์ ในขณะเดียวกันก็มีอิทธิพลต่อรูปลักษณ์และระดับทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์วิศวกรรมอวกาศด้วย ไม่สามารถพูดได้ว่าคุณสมบัติทั้งหมดของสภาพแวดล้อมในอวกาศดึงดูดความสนใจของนักเทคโนโลยี สถานที่แรกที่นี่ถูกครอบครองโดยแสงตะวัน เมื่อแปลงเป็นไฟฟ้า จะส่งพลังงานให้กับระบบออนบอร์ดทั้งหมด รวมถึงเตาเผาสำหรับปลูกคริสตัลและอุปกรณ์สำหรับการสะสมพื้นผิวแบบสุญญากาศ แต่สำหรับ "ผลประโยชน์" ในจักรวาลอื่นๆ มีเพียงความไร้น้ำหนักเท่านั้นที่ "เกี่ยวข้อง" จนถึงขณะนี้ บางครั้งมีการใช้สุญญากาศอวกาศ คุณสมบัติที่เหลือยังไม่ถึงคราว เทคโนโลยีอวกาศถือกำเนิดในปี 1969 เท่านั้น บนยานอวกาศ Soyuz-6 Valery Kubasov เชื่อมชิ้นส่วนด้วยอาร์คพลาสมาแรงดันต่ำและอิเล็กโทรดสิ้นเปลืองและตัดโลหะด้วยลำอิเล็กตรอน จากนั้น เป็นครั้งแรกในการบินอวกาศที่มีการทดสอบกระบวนการทางโลหะวิทยาขั้นพื้นฐาน เช่น การหลอมวัสดุ การขึ้นรูปมวลของเหลว การทำความเย็นและการตกผลึก - ได้รับการทดสอบ ได้รับการพิสูจน์แล้วในทางปฏิบัติว่าการดำเนินการทางเทคโนโลยีสามารถทำได้ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์และในสุญญากาศ ในเวลาเดียวกันก็ชัดเจนว่าพวกเขาไปที่นั่นแตกต่างจากบนโลกเนื่องจากในวงโคจรมีบทบาทชี้ขาดโดยแรงตึงผิวการแพร่กระจายเอฟเฟกต์ของเส้นเลือดฝอยและปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลอื่น ๆ ถึงจุดเริ่มต้น

16 สไลด์

สองทศวรรษผ่านไปตั้งแต่นั้นมา เทคโนโลยีอวกาศได้บันทึกความสำเร็จที่คาดหวังและคาดการณ์ไว้แล้ว ที่สถานีโคจรแห่งแรกของสหภาพโซเวียต "Salyut" ที่สถานีอเมริกัน "Skylab" และในการบินร่วมกันของยานอวกาศ Soyuz และ Apollo มีการทดลองที่ทำให้ผู้เชี่ยวชาญสามารถสรุปผลในแง่ดี: ผลิตภัณฑ์ของการประชุมเชิงปฏิบัติการอวกาศในบางกรณี จะเหนือกว่าตัวอย่างบนโลกในด้านคุณภาพและจะสามารถให้บริการได้สำเร็จในภาคส่วนต่าง ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศและในด้านวิทยาศาสตร์ มีความผิดหวังอยู่บ้าง ผู้เชี่ยวชาญโซเวียตและต่างประเทศบางคนซึ่งได้รับอิทธิพลจากความสำเร็จครั้งแรกได้สรุปอย่างรวดเร็วว่า การย้ายการผลิตไปสู่อวกาศก็เพียงพอแล้ว และผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจะต้องมีคุณภาพสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์บนโลก อย่างไรก็ตามทุกอย่างกลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนมากขึ้น ดังนั้นโลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันบางชนิดที่เตรียมบนโลกหลังจากการหลอมและการตกผลึกในสภาวะไร้น้ำหนักจึงสูญเสียความเป็นเนื้อเดียวกันและในบางสถานที่มีการค้นพบการสะสมของเศษส่วนแต่ละส่วนในนั้น บนสถานีสกายแล็ป นักบินอวกาศชาวอเมริกันไม่สามารถบรรลุคุณสมบัติที่ต้องการในผลึกแกลเลียมแอนติโมไนด์ได้ และผลึกที่เติบโตจากสารละลายบนอวกาศอวกาศ-5 มีการรวมตัวของก๊าซและของเหลวมากกว่าตัวอย่างบนบกที่คล้ายคลึงกัน ความประหลาดใจทั้งหมดนี้เกิดจากความไร้น้ำหนักบ่งชี้ว่าสสารในอวกาศมีพฤติกรรมแตกต่างออกไประหว่างการเปลี่ยนสถานะ และไม่ได้อยู่ในแบบที่เราคาดหวังเสมอไปตามประสบการณ์ทางโลกและทฤษฎีทางโลก ข้อสรุปชัดเจน - จำเป็นต้องพัฒนารากฐานของฟิสิกส์สาขาใหม่ - "ฟิสิกส์ไร้น้ำหนัก" จำเป็นต้องมีการทดลองการบิน การวิจัย และอุปกรณ์บันทึกที่เหมาะสม ถึงจุดเริ่มต้น

สไลด์ 17

ในรอบสองทศวรรษ นับตั้งแต่โลหะเหลวก้อนแรกและผลึกที่เติบโตจนแข็งตัวในอวกาศ เราก็เกือบจะเข้าใกล้การผลิตทางอุตสาหกรรมที่มีชื่อเสียงซึ่งได้แก่ เซมิคอนดักเตอร์และแก้วแสง โลหะผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน ยาบริสุทธิ์ และวัคซีน โดยทั่วไปแล้ว ทีมงานของ Salyut-6 ที่สถาบันเทคโนโลยี Kristall และ Splav ทำการหลอมเกือบ 200 ครั้ง และผลิตตัวอย่างวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ โลหะผสม แก้ว ประมาณ 300 ตัวอย่าง มากกว่า 50 ตัวอย่างโดยใช้วิธีการระหว่างประเทศ นับเป็นครั้งแรกในทางปฏิบัติที่มีการปลูกผลึก MCT สามองค์ประกอบที่ค่อนข้างใหญ่ ซึ่งเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วยอะตอมของแคดเมียม ปรอท และเทลลูเรียม ภายใต้สภาวะภาคพื้นดิน ไม่สามารถได้ชิ้นงานขนาดใหญ่เช่นนี้ได้เนื่องจากการหลอมละลายแบ่งชั้นอย่างรวดเร็ว ผลึก MCT ใช้ในเครื่องรับรังสีอินฟราเรด (ความร้อน) ช่วงของ "การมองเห็น" ของเครื่องรับเหล่านี้กว้างมาก - ตั้งแต่ 1 ถึง 30 ไมครอน นอกจากนี้ ยังมีคริสตัลอื่นๆ อีกจำนวนหนึ่งที่เติบโตขึ้น ซึ่งมีคุณสมบัติเหนือกว่าคริสตัลบนบก โครงสร้างภายในที่เป็นระเบียบมากขึ้น ความสะอาด ขนาดที่ใหญ่ขึ้น - นี่คือคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์อวกาศ นี่คือความหมายของการ "ปิดเกม" พลังอันทรงพลังเช่นแรงโน้มถ่วงของโลก ถึงจุดเริ่มต้น

18 สไลด์

ความหนาแน่นของข้อบกพร่องในโครงผลึกของเจอร์เมเนียมและอินเดียมแอนติโมไนด์ที่เติบโตในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์นั้นน้อยกว่าตัวอย่างบนบกหนึ่งแสนถึงพันเท่า “ผลิตภัณฑ์” ในพื้นที่ดังกล่าวก็มีพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าฟิสิกส์ที่สูงกว่าเช่นกัน ดังนั้นอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำงานบนคริสตัลดังกล่าวจึงมีความโดดเด่นด้วยคุณสมบัติทางเทคนิคที่เพิ่มขึ้น เมื่อใช้การติดตั้ง "Evaporator" จะมีการสปัตเตอร์ทองคำ เงิน ทองแดง และโลหะผสมต่างๆ มากกว่า 200 ครั้งบนพื้นผิวแก้ว โพลีเมอร์ และโลหะในสุญญากาศของอวกาศ การเรียนรู้เทคโนโลยีนี้อย่างเชี่ยวชาญทำให้สามารถคืนความเงางามของเลนส์กระจกและตัวสะท้อนแสงได้โดยไม่ต้องคืนสู่พื้นโลก ดังนั้นจึงไม่ต้องเสียเวลาและเงินในการขนส่ง ถึงจุดเริ่มต้น

สไลด์ 19

การทดลองด้านเทคโนโลยีชีวภาพเริ่มต้นครั้งแรกที่สถานีอวกาศอวกาศ-7 โดยใช้การติดตั้ง Tavria เซลล์ไขกระดูกหนู ซีรั่มอัลบูมินของมนุษย์และฮีโมโกลบิน และส่วนผสมของโปรตีนถูกแยกโดยอิเล็กโตรโฟรีซิส เศษส่วนที่แยกได้มีความบริสุทธิ์สูง ต่อจากนั้น มีการใช้จีโนมการติดตั้งอิเล็กโตรโฟเรติกอีกชุดหนึ่งที่สถานีพร้อมกับ Tavria มันถูกใช้เพื่อรับยาจำนวนหนึ่งที่มีคุณค่าสำหรับการปฏิบัติงานทางการแพทย์และสัตวแพทย์ กลับไปด้านบน

20 สไลด์

6: เทคโนโลยีชีวภาพในวงโคจร โครงการวิทยาศาสตร์ Expedition 20 ของรัสเซียเพียงส่วนเดียวประกอบด้วยการทดลองที่แตกต่างกัน 42 รายการ โดย 5 รายการยังไม่ได้ดำเนินการบน ISS นักบินอวกาศนำตัวอย่างและเทปคาสเซ็ตมายังโลกพร้อมผลการทดลองบนเรือรวมถึงเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพที่มีสารตั้งต้นที่ได้รับในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ พวกมันถูกรับไว้ในวงโคจรโดยเครื่องเปลี่ยนลูกเรือ ISS-20, แม็กซิม ซูเรฟ และปาดัลกาและบาร์รัตต์ก็ส่งเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพกลับคืนมา การทดลอง "ไบโออิมัลชัน" สำหรับการเพาะเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราไมคอร์ไรซาได้ดำเนินการบนสถานีอวกาศนานาชาติเป็นครั้งที่ 7 ในช่วงระยะเวลาการเปลี่ยนลูกเรือ และนอกจากนี้ นักวิทยาศาสตร์ยังได้ทำการทดลอง "คาสเคด" ใหม่ในเครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพเป็นครั้งแรก นอกจากนี้ นักบินอวกาศยังได้นำหลอดทดลองจำนวน 8 หลอดที่มี "ตับยาวจักรวาล" ซึ่งเป็นสายพันธุ์ของเซลล์โสมและต้นยู ซึ่งเดินทางไปยังสถานีอวกาศนานาชาติเป็นเวลาสองเดือน สำหรับเซลล์ต้นยู นี่เป็นการเดินทางของวงโคจรครั้งที่สอง สำหรับโสม - ครั้งที่สาม ตามที่หัวหน้าการทดลอง Ginseng-2, Tatyana Krasheninnikova กล่าวไว้ การวิจัยแสดงให้เห็นว่า "หลังจากได้รับปัจจัยการบินในอวกาศ ผลผลิตของเซลล์โสมจะสูงกว่ากลุ่มควบคุมบนโลกถึง 20-30 เปอร์เซ็นต์" ด้วยเที่ยวบินใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องการ "รวมคุณสมบัติเหล่านี้เพื่อให้ได้เซลล์ไลน์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น" ซึ่งต่อมาจะสามารถผลิตยามหัศจรรย์ชนิดใหม่ได้ ซึ่งจะช่วยมนุษยชาติจากโรคร้ายแรงหลายชนิด รวมถึงมะเร็งด้วย ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทิศทางใหม่ของการวิจัยเช่นเทคโนโลยีชีวภาพในอวกาศเริ่มพัฒนาอย่างรวดเร็ว ภารกิจหลักคือการพัฒนาวิธีการในการรับยาที่มีความบริสุทธิ์สูงและสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ (ฮอร์โมน วิตามิน เอนไซม์) ในแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ แม้ว่าจะมีอยู่เพียงช่วงสั้นๆ แต่ชีววิทยาอวกาศและเวชศาสตร์อวกาศก็มีจุดยืนที่แข็งแกร่งเหนือวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์อื่นๆ สิ่งนี้อธิบายได้จากการพัฒนาอย่างรวดเร็วในพื้นที่เหล่านี้ ความแปลกใหม่ของปัญหาที่ได้รับการแก้ไข และความสำเร็จที่น่าประทับใจซึ่งดึงดูดความสนใจของผู้เชี่ยวชาญและชุมชนวิทยาศาสตร์ทั่วไป ความรู้ที่สะสมไว้จำนวนมากเกี่ยวกับกิจกรรมชีวิตของร่างกายภายใต้อิทธิพลของปัจจัยอวกาศปัจจัยไดนามิกของการบินและที่อยู่อาศัยเทียมตลอดจนความสำเร็จของเทคโนโลยีอวกาศเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นที่แท้จริงสำหรับการสำรวจอวกาศรอบนอกอย่างเข้มข้นในวันที่ 21 ศตวรรษ. ถึงจุดเริ่มต้น

21 สไลด์

7: การรักษาในอวกาศ ตรงกันข้ามกับทัศนคติที่ว่าคนที่มีสุขภาพดีเยี่ยมจะออกไปในอวกาศ อะไรก็เกิดขึ้นได้ แน่นอนว่าก่อนออกเดินทาง นักบินอวกาศต้องมีสุขภาพแข็งแรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่... ปฏิกิริยาของร่างกายต่อภาวะไร้น้ำหนักและการบินภายใต้ความเครียดทางร่างกายและจิตใจนั้นเป็นสิ่งที่คาดเดาไม่ได้ หากลูกเรือคนใดคนหนึ่งล้มป่วยในวงโคจร มีสองทางเลือก - หยุดการบินหรือรักษาระยะไกลจากโลก เมื่อเร็ว ๆ นี้ ฉันได้เผยแพร่เรื่องราวที่ไม่ระบุชื่อจากนักบินอวกาศเกี่ยวกับการเจ็บป่วยที่ร้ายแรง "เงียบลง" เพื่อที่เที่ยวบินจะไม่หยุดชะงัก การเจรจาระหว่างลูกเรือและแพทย์จะดำเนินการผ่านสายสื่อสารแบบปิด ซึ่งสัญญาณจะถูกส่งในรูปแบบที่เข้ารหัส สัญญาณเหล่านี้จะถูกถอดรหัสโดยตรงที่ MCC โดยเป็นความลับอย่างเข้มงวด ตามที่นักวิเคราะห์บางคนระบุว่า แพทย์เองก็อาจสนใจในความลับดังกล่าว เพื่อที่พวกเขาจะได้ซ่อนข้อผิดพลาดของตนเอง ทั้งเมื่อเลือกผู้สมัครนักบินอวกาศ และในระหว่างการฝึกอบรม และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรักษาผู้ป่วยบนเครื่องบิน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ไม่เป็นความจริง เพียงแต่ความเจ็บป่วยของนักบินอวกาศเป็นธุรกิจของตัวเองเท่านั้น เที่ยวบินถูกหยุดสามครั้งเนื่องจากการเจ็บป่วยของลูกเรือ ครั้งแรกที่สถานีอวกาศซัลยุต-7 ในปี พ.ศ. 2528 ผู้บัญชาการ ได้แก่ พันโทกองทัพอากาศ วลาดิมีร์ วาสยุติน วัย 33 ปี วิศวกรการบิน วิคเตอร์ ซาวินีค และนักวิจัยนักบินอวกาศ อเล็กซานเดอร์ โวลคอฟ ควรจะทำงานในอวกาศเป็นเวลาหกเดือน แต่หลังจากนั้นสองเดือน ผู้บัญชาการ วศุติน ก็ล้มป่วยหนัก เนื่องจากสุขภาพของเขาทรุดลงอย่างรวดเร็ว และเป็นไปไม่ได้ที่จะลดความรุนแรงของโรคด้วยความช่วยเหลือของยาที่มีอยู่บนเครื่อง จึงมีการตัดสินใจที่จะหยุดเที่ยวบินอย่างเร่งด่วน ลูกเรือกลับมายังโลกไม่ใช่หลังจากหกเดือน แต่หลังจาก 65 วัน ถึงจุดเริ่มต้น

22 สไลด์

จำเป็นต้องขัดขวางการบินของ Boris Volynov และ Vitaly Zholobov ซึ่งเริ่มทำงานที่สถานีวงโคจร Salyut-5 ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2519 หลังจากนั้นไม่นาน นักบินอวกาศสังเกตเห็นกลิ่นแปลก ๆ สงสัยว่าในระหว่างการปล่อยภาชนะที่มีขยะในครัวเรือนผ่านแอร์ล็อค ไอของเฮปทิลที่เป็นพิษได้แทรกซึมเข้าไปในห้องนั่งเล่นของบ้านดวงดาว ความเป็นอยู่ของลูกเรือแย่ลงอย่างเห็นได้ชัด หลังจากเกิดเหตุฉุกเฉินอีกครั้งในเดือนสิงหาคม ไฟดับ เครื่องมือและพัดลมปิดลง สถานีเริ่มดูเหมือนบ้านที่ตายแล้วและสูญเสียทิศทาง ลูกเรือสามารถคืน Salyut-5 กลับสู่โหมดการทำงานได้ แต่ความเครียดที่รุนแรงและควันแปลก ๆ ไม่ได้ทิ้งร่องรอยไว้บน Vitaly Zholobov: เขาเริ่มมีอาการปวดศีรษะแสนสาหัสเขาสูญเสียความอยากอาหารหยุดนอนและไม่สามารถทำงานได้ จากนั้นมีคำสั่งมาจากโลก: ลงจอดด่วน! แทนที่จะเป็น 60 วัน เที่ยวบินดังกล่าวใช้เวลา 49 วัน ระหว่างการบินในอวกาศ วิศวกรการบิน Alexander Laveykin มีความผิดปกติในการทำงานของหัวใจ วิศวกรการบินกลับมายังโลกก่อนกำหนด... ในอวกาศ โรคทั้งหมดแย่ลงอย่างไม่อาจคาดเดาได้ ด้วยเหตุนี้ ลูกเรือจึงได้รับการฝึกฝนให้ทำงานกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยซ้ำ นักบินอวกาศบางคนใส่วัสดุอุดในวงโคจรเพื่อทดแทนวัสดุที่หลุดออกมา สถานีต่างๆ มีเสียงดังอยู่เสมอ: พัดลมทำงานตลอดเวลา ผสมอากาศ มิฉะนั้นอาจเกิดโซนนิ่งที่คุกคามถึงชีวิตซึ่งมีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์สูงที่นักบินอวกาศหายใจออก เป็นผลให้เสียงฮัมที่ดังไม่หยุดทั้งกลางวันและกลางคืน: 80 - 95 เดซิเบล นักบินอวกาศมักประสบกับภาวะการได้ยินที่ลดลง แม้ว่าคำแนะนำจะกำหนดให้ต้องสวมที่อุดหูก็ตาม ในไม่ช้า อาจเป็นไปได้ที่จะปฏิบัติการกับนักบินอวกาศที่ต้องการการผ่าตัดโดยตรงในวงโคจร และด้วยการพัฒนาของยุคของการท่องเที่ยวในอวกาศ ผู้เชี่ยวชาญไม่ได้กีดกันความเป็นไปได้ของการคลอดบุตรในสภาวะแรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์

สไลด์ 23

24 สไลด์

8: พืชในวงโคจร ในระหว่างการบินในอวกาศระยะไกล การส่งมอบอาหารในปริมาณมากเป็นเรื่องยาก เสบียงอาหารอาจเสื่อมลงเมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ยังมีปัญหาในการสร้างออกซิเจนใหม่และการกำจัดของเสียของมนุษย์ ดังนั้น หากการทดลองปลูกและดูแลรักษาพืชในอวกาศประสบผลสำเร็จ ปัญหาต่างๆ มากมายที่เกี่ยวข้องกับการรับประกันการบินในอวกาศระยะยาวจะได้รับการแก้ไขบางส่วน เมื่อมนุษยชาติย้ายจากโลกใกล้โลกไปสู่การบินระหว่างดาวเคราะห์ จะต้องมีพืชอยู่บนยานอวกาศที่มีคนขับ และไม่เพียงแต่เป็นแหล่งโภชนาการเท่านั้น แต่ยังเป็นหนึ่งในวิธีการสนับสนุนทางจิตวิทยาสำหรับนักบินอวกาศ ซึ่งแยกออกจากพวกเขา ถิ่นที่อยู่อาศัยของโลกตามปกติมาเป็นเวลานาน ในประเทศของเรามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างระบบนิเวศเทียมภายใต้เงื่อนไขการบินในอวกาศและในช่วงทศวรรษที่ 60 และ 70 สาขาชีววิทยาอวกาศสาขานี้ได้รับการพัฒนาอย่างประสบความสำเร็จในขณะที่ผู้เชี่ยวชาญชาวอเมริกันเริ่มจัดการกับปัญหานี้เมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์กำลังพยายามปลูกฝังพืชชั้นสูงต่างๆ ในอวกาศ แต่สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการทดลองปลูกข้าวสาลีในอวกาศ ซึ่งเป็นหนึ่งในแหล่งโภชนาการที่สำคัญที่สุดของมนุษย์ ถึงจุดเริ่มต้น

การนำเสนอทางฟิสิกส์ในหัวข้อ: “น้ำหนักตัวและแรงโน้มถ่วง” โดยนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 7 ของโรงเรียนมัธยม GBOU หมายเลข 1465 ครูฟิสิกส์ Egor Perets L.Yu. ครูโลวา มอสโก, 2014

N - แรงปฏิกิริยาภาคพื้นดิน P - น้ำหนักตัว F - แรงโน้มถ่วง m - มวลกาย - ความเร่งการตกอย่างอิสระ N F t P

น้ำหนักตัว (P) คือแรงที่ร่างกายกระทำต่อสิ่งรองรับในแนวนอนหรือระบบกันสะเทือนในแนวตั้ง F t P น้ำหนักและแรงโน้มถ่วง น้ำหนักของร่างกายที่วางอยู่บนพื้นผิวแนวนอนเป็นตัวเลขเท่ากับแรงโน้มถ่วง แต่แรงเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับวัตถุที่แตกต่างกัน หากร่างกายแขวนอยู่นิ่งๆ บนระบบกันสะเทือน บทบาทของแรงปฏิกิริยารองรับจะถูกเล่นโดยแรงยืดหยุ่นของระบบกันสะเทือน

แรงโน้มถ่วงที่วัตถุถูกดึงดูดมายังโลกควรแยกออกจากน้ำหนักของร่างกาย หากร่างกายอยู่บนพื้นผิวแนวนอน มันจะอยู่ภายใต้แรงโน้มถ่วงที่พุ่งลงในแนวตั้งลงในแนวตั้งและแรงยืดหยุ่นที่ส่วนรองรับกระทำต่อร่างกาย แรงยืดหยุ่นมักเรียกว่าแรงกดปกติหรือแรงปฏิกิริยารองรับ และถูกกำหนดไว้ กองกำลังเหล่านี้สร้างสมดุลซึ่งกันและกัน ตามกฎข้อที่สามของนิวตัน ร่างกายยังทำหน้าที่รองรับด้วยแรงที่มีขนาดเท่ากัน ซึ่งเป็นแรงปฏิกิริยาของส่วนรองรับที่พุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม แรงนี้เรียกว่าน้ำหนักตัว

กฎข้อที่สามของนิวตัน F เช่น P Bodies กระทำต่อกันและกันด้วยแรงที่มีขนาดเท่ากันและมีทิศทางตรงกันข้าม

สภาพของร่างกายที่น้ำหนักเป็นศูนย์เรียกว่าภาวะไร้น้ำหนัก ภาวะไร้น้ำหนักหมายถึงการไม่มีน้ำหนัก ไม่ใช่มวล มวลของร่างกายที่อยู่ในสภาพไร้น้ำหนักยังคงเหมือนเดิม ในสภาวะไร้น้ำหนัก ร่างกายและอวัยวะต่างๆ จะหยุดกดทับกัน ในขณะเดียวกัน นักบินอวกาศก็หยุดรู้สึกถึงน้ำหนักของตัวเอง วัตถุที่ปล่อยออกมาจากนิ้วของเขาจะไม่ตกไปไหน ลูกตุ้มค้างอยู่ในตำแหน่งโก่งตัว ความแตกต่างระหว่างพื้นและเพดานก็หายไป ปรากฏการณ์ทั้งหมดนี้อธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าสนามโน้มถ่วงให้ความเร่งเท่ากันแก่วัตถุทั้งหมด ไร้น้ำหนัก

ภาวะไร้น้ำหนักในสภาวะการบินของวงโคจรมีบทบาทในการระคายเคืองต่อร่างกายมนุษย์ มันมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการทำงานหลายอย่าง: กล้ามเนื้อและกระดูกอ่อนแอลง อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงทั้งหมดที่เกิดจากภาวะไร้น้ำหนักสามารถย้อนกลับได้ ไม่เพียงแต่นักบินอวกาศในสถานีอวกาศที่กำลังโคจรอยู่เท่านั้น แต่ร่างกายที่ตกลงมาอย่างอิสระ (โดยไม่มีการหมุน) ก็สามารถอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักได้เช่นกัน หากต้องการสัมผัสสภาวะนี้ การกระโดดง่ายๆ ก็เพียงพอแล้ว: ระหว่างช่วงเวลาที่คุณขึ้นบินจากโลกและช่วงเวลาที่คุณลงจอด คุณจะไร้น้ำหนัก!

ทฤษฎีการกระทำระยะสั้น แรงโน้มถ่วงเกิดจากการมีอยู่ของสนามโน้มถ่วง ซึ่งผลกระทบจะแพร่กระจายด้วยความเร็วจำกัด (ที่ความเร็วแสงในสุญญากาศ) คุณสมบัติทางเรขาคณิตของอวกาศและการไหลของเวลาสัมพันธ์กับสนามโน้มถ่วง: ในสถานที่ในจักรวาลที่มีกลุ่มวัตถุขนาดใหญ่จำนวนมาก นั่นคือที่ซึ่งมีสนามโน้มถ่วงที่รุนแรง เรขาคณิตของอวกาศเบี่ยงเบนไปจากยุคลิด (อวกาศ " เส้นโค้ง”) และการไหลเวียนของเวลาเปลี่ยนแปลง (นาฬิกาช้าลง)

โอเวอร์โหลด สภาวะของร่างกายที่น้ำหนักเกินแรงโน้มถ่วงเรียกว่าโอเวอร์โหลด เมื่อบรรทุกมากเกินไป ไม่เพียงแต่ร่างกายทั้งหมดจะเริ่มกดดันมากขึ้นในการรองรับ แต่แต่ละส่วนของร่างกายนี้ก็เริ่มกดดันซึ่งกันและกันมากขึ้น บุคคลที่อยู่ในภาวะมีน้ำหนักเกินจะหายใจลำบาก กิจกรรมการเต้นของหัวใจแย่ลง มีการกระจายของเลือดเกิดขึ้น การลดลงหรือไหลในศีรษะ ฯลฯ P = m (a + g)

ร่างกายจะมีน้ำหนักเท่าไหร่เมื่อล้ม? เพื่อตอบคำถามนี้ ให้ทำการทดลองต่อไปนี้ แขวนตุ้มน้ำหนักไว้บนตะขอของไดนาโมมิเตอร์ จะเห็นว่าสปริงยืดออก ตัวชี้จะลดลง และหยุดใกล้ส่วนใดส่วนหนึ่งของเครื่องชั่งเพื่อแสดงน้ำหนักตัว ตอนนี้ปล่อยไดนาโมมิเตอร์โดยยกน้ำหนักจากมือของคุณเช่น ให้โอกาสอุปกรณ์ตกอย่างอิสระ (เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้อุปกรณ์เสียหาย ให้วางอุปกรณ์ไว้บนขาตั้งแบบนุ่ม) ให้ความสนใจว่าตัวชี้ไดนาโมมิเตอร์อยู่ที่ไหนในช่วงฤดูใบไม้ร่วง ปรากฎว่าในช่วงฤดูใบไม้ร่วงจะเป็นศูนย์