Как летает МКС. Вопросов больше, чем ответов
Особенность термосферы в том, что температура с высотой повышается и при этом может значительно колебаться. Выше 500 км возрастает уровень солнечной радиации, который может запросто вывести из строя технику и негативно повлиять на здоровье космонавтов. Поэтому МКС выше 400 км не поднимается.
По словам самих космонавтов, на высоте 400 км, на которой летает МКС, температура постоянно меняется в зависимости от светотеневой обстановки. Когда МКС находится в тени, температура за бортом опускается до –150°, а если она под прямыми лучами солнца, то температура повышается до +150°. И это уже даже не парилка в бане! Как при такой температуре космонавты вообще могут находиться в открытом космосе? Неужели их спасает супер термокостюм?
Какая температура внутри МКС?
Как влияет радиация на космонавтов в МКС?
Как влияет космическая пыль и мусор на МКС?
Почему МКС не падает?
Откуда на МКС электроэнергия?
Как происходит стыковка МКС с кораблями?
Совершенно не понятно, как на такой безумной скорости удается состыковать МКС с кораблями, посылаемыми с Земли? Это же колоссальный и просто фантастический труд! Мне не удалось найти внятного этому объяснения. Если кто-то знает об этом, пожалуйста, поделитесь информацией. Очень интересно. И вообще, если у вас есть еще интересная информация о работе космической станции, пишите об этом.
Для написания статьи использовались следующие материалы:
15 самых распространённых заблуждений о космосе в гифках и словах
С детства мы заучиваем азбучные истины об устройстве Вселенной: все планеты круглые, в космосе ничего нет, солнце горит. А между тем, это всё неправда. Не зря новый министр образования и науки Ольга Васильева на днях заявила, что необходимо вернуть в школу уроки астрономии. Редакция Medialeaks полностью поддерживает эту инициативу и предлагает читателям обновить свои представления о планетах и звёздах.
1. Земля — это ровный шар
Настоящая форма Земли несколько отличается от глобуса из магазина. То, что наша планета немного сплюснута с полюсов, знают многие. Но кроме этого, разные точки земной поверхности удалены от центра ядра на разное расстояние. Дело не только в рельефе, просто Земля вся неровная. Для наглядности используют такую, немного утрированную иллюстрацию.
Ближе к экватору планета вообще имеет своего рода выступ. Поэтому, например, самая удалённая от центра планеты точка земной поверхности — это не Эверест (8848 м), а вулкан Чимборасо (6268 м) — его вершина находится на 2,5 км дальше. На снимках из космоса этого не видно, поскольку отклонение от идеального шара составляет не более 0,5% от радиуса, кроме того, недостатки внешности нашей любимой планеты сглаживает атмосфера. Правильное название для формы Земли — геоид.
2. Солнце горит
Мы привыкли думать, что Солнце — это огромный огненный шар, поэтому нам кажется, что оно горит, на его поверхности есть пламя. На самом деле горение — химическая реакция, для которой нужен окислитель и горючее, нужна атмосфера. (Кстати, именно поэтому взрывы в открытом космосе практически невозможны).
Солнце — это огромный кусок плазмы в состоянии термоядерной реакции, оно не горит, а светится, излучая поток фотонов и заряженных частиц. То есть Солнце — это не огонь, это большой и очень-очень тёплый свет.
3. Земля делает оборот вокруг своей оси ровно за 24 часа
Часто кажется, что одни сутки проходят быстрее, другие медленнее. Как ни странно, это действительно так. Солнечный день, то есть время, за которое Солнце возвращается в одну и ту же позицию на небе, варьируется в пределах плюс-минус примерно 8 минут в различное время года в разных точках планеты. Это связано с тем, что линейная скорость движения и угловая скорость вращения Земли вокруг Солнца по мере движения по эллиптической орбите постоянно изменяются. Сутки то слегка увеличиваются, то немного уменьшаются.
Кроме солнечных, есть ещё и звёздные сутки — то время, за которое Земля совершает один оборот вокруг своей оси по отношению к далёким звёздам. Они более постоянны, их продолжительность равна 23 часа 56 минут 04 секунды.
4. Полная невесомость на орбите
Принято думать, что космонавт на космической станции находится в состоянии полной невесомости и его вес равен нулю. Да, влияние притяжения Земли на высоте 100—200 км от её поверхности менее заметно, но остаётся столь же мощным: именно поэтому МКС и люди в ней остаются на орбите, а не улетают по прямой в открытый космос.
Если говорить простым языком, и станция, и космонавты в ней находятся в бесконечном свободном падении (только падают они не вниз, а вперёд), а поддерживает парение само вращение станции вокруг планеты. Правильнее называть это микрогравитацией. Состояние, близкое к полной невесомости, можно испытать только за пределами гравитационного поля Земли.
Главная опасность — это взрывная декомпрессия: пузырьки газа в крови начнут расширяться, но теоретически это можно пережить. Кроме того, в космических условиях недостаточно давления для поддержания жидкого состояния вещества, поэтому со слизистых оболочек организма (язык, глаза, лёгкие) начнёт очень быстро испаряться вода. На земной орбите под прямыми солнечными лучами неизбежны мгновенные ожоги незащищённых участков кожи (кстати, тут температура будет, как в сауне — около 100 °C). Всё это очень неприятно, но не смертельно. Очень важно оказаться в космосе на выдохе (задержка воздуха приведёт к баротравме).
6. Пояс астероидов — опасное место для звездолётов
Фантастические фильмы приучили нас к тому, что астероидные скопления — это груда космических обломков, которые летают в непосредственной близости друг от друга. На картах Солнечной системы Пояс астероидов тоже обычно выглядит как серьёзная преграда. Да, в это месте очень большая плотность небесных тел, но только по космическим меркам: полукилометровые глыбы летают на расстоянии сотен тысяч километров друг от друга.
Человечество запустило около десятка зондов, которые вышли за орбиту Марса и долетели до орбиты Юпитера без малейших проблем. Непроходимые скопления космических скал и камней вроде тех, что показывают в «Звёздных войнах», могут возникать в результате столкновения двух массивных небесных тел. И то — ненадолго.
7. Мы видим миллионы звёзд
Выражение «мириады звёзд» до недавнего времени было не более, чем риторическим преувеличением. Невооружённым взглядом с Земли в самую ясную погоду можно видеть одновременно не более 2—3 тысяч небесных тел. Всего в обоих полушариях — около 6 тысяч. А вот на фотоснимках современных телескопов действительно можно найти сотни миллионов, если не миллиардов звёзд (никто пока не считал).
Недавно полученное изображение Hubble Ultra Deep Field запечатлело около 10 тысяч галактик, самая далёкие из которых находятся на расстоянии примерно 13,5 миллиардов световых лет. По расчётам учёных, эти сверхдалёкие звёздные скопления появились «всего» через 400—800 миллионов лет после Большого взрыва.
8. Звёзды неподвижны
Не звёзды двигаются по небосклону, а Земля вертится — до 18 века учёные были уверены, что за исключением планет и комет большая часть небесных тел остаётся неподвижной. Однако со временем было доказано, что в движении находятся все без исключения звёзды и галактики. Если бы мы вернулись на несколько десятков тысячелетий назад, то не узнали бы звёздного неба над головой (как и нравственный закон, кстати).
Конечно, это происходит медленно, однако отдельные звёзды меняют своё положение в космическом пространстве так, что это становится заметно уже через несколько лет наблюдений. Быстрее всего «летит» звезда Бернарда — её скорость составляет 110 км/с. Галактики тоже смещаются.
Например, видимая невооружённым глазом с Земли Туманность Андромеды приближается к Млечному Пути со скоростью около 140 км/с. Примерно через 5 миллиардов лет мы столкнёмся.
9. У Луны есть тёмная сторона
Луна всегда обращена к Земле одной стороной, потому что её вращение вокруг собственной оси и вокруг нашей планеты синхронизировано. Однако это не значит, что на невидимую нам половину никогда не попадают лучи Солнца.
В новолуние, когда обращённая к Земле сторона полностью в тени, обратная — целиком освещена. Однако на естественном спутнике Земли день сменяется ночью несколько медленнее. Полный лунный день длится примерно две недели.
10. Меркурий — самая жаркая планета в Солнечной системе
Вполне логично предположить, что ближайшая к Солнцу планета — ещё и самая горячая в нашей системе. Тоже неправда. Максимальная температура на поверхности Меркурия составляет 427 °C. Это меньше, чем на Венере, где зарегистрирован показатель в 477 °C. Вторая планета почти на 50 миллионов км дальше от Солнца, чем первая, но у Венеры есть плотная атмосфера из углекислого газа, которая за счёт парникового эффекта сохраняет и накапливает температуру, а у Меркурия атмосферы практически нет.
11. Солнечная система состоит из девяти планет
С детства мы привыкли думать, что Солнечная система насчитывает девять планет. Плутон открыли в 1930 году, и более 70 лет он оставался полноправным членом планетарного пантеона. Однако после долгих дискуссий в 2006 году Плутон понизили до звания крупнейшей карликовой планеты в нашей системе. Дело в том, что это небесное тело не соответствует одному из трёх определений планеты, по которому такой объект должен своей массой расчистить окрестности своей орбиты. Масса Плутона составляет всего 7 % от совокупного веса всех объектов пояса Койпера. К примеру, ещё один планетоид из этой области, Эрида, меньше, чем Плутон в диаметре всего на 40 км, однако заметно тяжелее. Для сравнения, масса Земли в 1,7 миллиона раз больше, чем у всех остальных тел в окрестностях её орбиты. То есть полноценных планет в Солнечной системе всё-таки восемь.
12. Экзопланеты похожи на Землю
Практически каждый месяц астрономы радуют нас сообщениями о том, что обнаружили очередную экзопланету, на которой теоретически может существовать жизнь. Воображение сразу рисует зелёно-голубой шарик где-нибудь у Проксимы Центавры, куда можно будет свалить, когда наша Земля окончательно сломается. На самом деле учёные понятия не имеют, как выглядят экзопланеты и какие на них условия. Дело в том, что они находятся настолько далеко, что современными методами мы пока не можем вычислить их действительные размеры, состав атмосферы и температуру на поверхности.
Как правило, известно лишь предположительное расстояние между такой планетой и её звездой. Из сотен найденных экзопланет, которые находятся внутри обитаемой зоны, потенциально пригодной для поддержания землеподобной жизни, только единицы потенциально могут оказаться похожими на нашу родную планету.
13. Юпитер и Сатурн — шары газа
Все мы знаем, что крупнейшие планеты Солнечной системы — это газовые гиганты, но это вовсе не значит, что попав в зону гравитации этих планет, тело будет падать сквозь них, пока не достигнет твёрдого ядра.
Юпитер и Сатурн состоят в основном из водорода и гелия. Под облаками на глубине нескольких тысяч км начинается слой, в котором водород под воздействием чудовищного давления постепенно переходит из газообразного в состояние жидкого кипящего металла. Температура этой субстанции достигает 6 тысяч °C. Интересно, что Сатурн излучает в космос в 2,5 раза больше энергии, которую планета получает от Солнца, пока не совсем понятно, за счёт чего.
14. В Солнечной системе жизнь может существовать только на Земле
Если бы что-то похожее на земную жизнь существовало где-нибудь ещё в Солнечной системе, мы бы это заметили… Точно? К примеру, на Земле первая органика появилась больше 4 миллиардов лет назад, но в течение ещё сотен миллионов лет ни один внешний наблюдатель не увидел бы никаких явных признаков жизни, а первые многоклеточные организмы появились только через 3 миллиарда лет. На самом деле помимо Марса, в нашей системе ещё как минимум два места, где жизнь вполне может существовать: это спутники Сатурна — Титан и Энцелад.
Энцелад покрыт толстым слоем льда, казалось бы, какая тут жизнь? Однако под поверхностью на глубине 30—40 км, как уверены планетологи, существует океан жидкой воды толщиной примерно в 10 км. Ядро Энцелада горячее и в этом океане могут быть гидротермальные источники наподобие земных «чёрных курильщиков». По одной из гипотез, жизнь на Земле появилась именно благодаря этому явлению, так почему бы тому же самому не произойти и на Энцеладе. Кстати, вода в некоторых местах пробивает лёд и извергается наружу фонтанами высотой до 250 км. Последние данные подтверждают, что в этой воде содержатся органические соединения.
15. Космос — пустой
В межпланетном и межзвёздном пространстве нет ничего, уверены многие с детства. На самом деле вакуум космоса не является абсолютным: в микроскопических количествах здесь есть атомы и молекулы, реликтовое излучение, которое осталось от Большого Взрыва, и космические лучи, в которых содержатся ионизированные атомные ядра и разные субатомные частицы.
Более того, недавно учёные предположили, что космическая пустота состоит в действительности из вещества, которое мы пока не можем зафиксировать. Физики назвали это гипотетическое явление тёмной энергией и тёмной материей. Предположительно, наша Вселенная на 76% состоит из тёмной энергии, на 22% — из тёмной материи, на 3,6% — из межзвёздного газа. Наша обычная барионная материя: звёзды, планеты и прочее — это всего лишь 0,4% от общей массы универсума.
Есть предположение, что именно увеличение количества тёмной энергии заставляет Вселенную расширяться. Рано или поздно эта альтернативная сущность, по идее, разорвёт атомы нашей реальности в клочья отдельных бозонов и кварков. Впрочем, к тому моменту ни Ольги Васильевой, ни уроков астрономии, ни человечества, ни Земли, ни Солнца не будет существовать уже несколько миллиардов лет.
10 интересных фактов о Международной космической станции
Международная космическая станция (МКС) – это совместный международный проект, в котором участвуют 14 стран, среди которых: США, России, Канады, Японии, а также несколько европейских стран, выступающих под эгидой Европейского космического агентства. Ее проектирование началось в 1984 году, с приказа президента США Рональда Рейгана, велевшего NASA за 10 лет разработать и построить новую орбитальную космическую станцию. К началу 90-х готов стало понятно, что масштабность и дороговизна проекта не позволит США самостоятельно ее создать. Фактическое строительство станции началось в 1998 году, когда подключившаяся к проекту Россия, вывела на орбиту первый элемент МКС — функционально-грузовой блок «Заря».
Из космоса открывается фантастический вид.
С тех пор к проекту в разное время присоединялись другие страны, строя и добавляя в конструкцию МКС свои собственные модули. В итоге МКС «располнела» до 460 тонн и занимает площадь футбольного поля. Сегодня поговорим о 10 интересных фактах о МКС, о которых вы, возможно, и не знали.
Она на самом деле падает
Международная космическая станция.
Есть такая штука, как гравитация. Международная космическая станция находится примерно в 400-450 километрах над поверхностью Земли, где сила гравитации всего на 10 процентов ниже той, что мы испытываем на нашей планете. Этого вполне достаточно, чтобы станция упала на Землю. Так почему она не падает?
МКС на самом деле падает. Однако благодаря тому, что скорость падения станции практически равна скорости, с которой она двигается вокруг Земли, то она падает по круговой орбите. Другими словами, благодаря центробежной силе она падает не вниз, а вбок, то есть вокруг Земли. То же самое происходит с нашим естественным спутником, Луной. Она также падает вокруг Земли. Центробежная сила, возникающая при движении Луны вокруг Земли, компенсирует силу гравитации между Землей и Луной.
Постоянное падение МКС на самом деле объясняет, почему экипаж на борту находится в невесомости, несмотря на то, что гравитация внутри станции присутствует. Поскольку скорость падения МКС компенсируется скоростью ее вращения вокруг Земли, космонавты, находясь внутри станции, фактически никуда не двигаются. Они просто парят. Тем не менее МКС время от времени все-таки снижается, приближаясь к Земле. Чтобы это компенсировать, центр управления станцией проводит корректировку ее орбиты, кратковременно запуская двигатели и выводя на прежнюю высоту.
На МКС Солнце встает каждые 90 минут
Восход солнца на МКС.
Международная космическая станция совершает один полный оборот вокруг Земли каждые 90 минут. Благодаря этому ее экипаж каждые 90 минут наблюдает восход Солнца. Ежесуточно люди на борту МКС видят по 16 восходов и по 16 закатов. Космонавты, которые проводят на станции 342 суток, успевают увидеть 5472 восходов и 5472 закатов. За то же время находящийся на Земле человек увидит только 342 восхода и 342 заката.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Что интересно, экипаж станции не видит ни рассветов, ни сумерек. Однако они могут четко видеть терминатор – линию, разделяющую те части Земли, где в настоящий момент разное время суток. На Земле же находящиеся вдоль этой линии люди в это время наблюдают за рассветом или сумерками.
У первого малазийского астронавта на борту МКС возникли проблемы с молитвой
Первый малазийский астронавт.
Первым малазийским астронавтом стал Шейх Музафар Шукор. 10 октября 2007 года он отправился в девятидневный полет на МКС. Однако перед его полетом он и его страна столкнулись с необычной проблемой. Шукор – мусульманин. Это значит, что ему необходимо молиться 5 раз в день, как того требует Ислам. Кроме того, вышло так, что полет проходил во время месяца Рамадан, когда мусульмане должны поститься.
Помните, мы говорили о том, что на МКС астронавты встречают восход и закат каждые 90 минут? Это оказалось большой проблемой для Шокура, поскольку ему в этом случае было бы сложно определить время молитвы – в Исламе оно определяется расположением Солнца в небе. Кроме того, при молитве мусульмане должны повернуться в сторону Каабы в Мекке. На МКС направление к Каабе и Мекке будет меняться каждую секунду. Таким образом во время молитвы Шукор мог находиться сначала в направлении Каабы, а затем параллельно ей.
Малазийское космическое агентство Angkasa собрало 150 исламских священнослужителей и ученых для того, чтобы найти решение этой проблеме. В итоге собрание пришло к выводу, что Шокуру следует начинать свою молитву повернувшись в сторону Каабы, а затем игнорировать любые изменения. Если определить положение Каабы ему не удается, то он может смотреть в любую сторону, где она, по его мнению, может находиться. Если и это вызовет затруднения, то он может просто повернуться в сторону Земли и делать все то, что считает нужным.
Кроме того, ученые и священнослужители согласились с тем, что нет необходимости в том, чтобы Шокур преклонял колени во время молитвы, если это сложно сделать в невесомости на борту МКС. Так же нет необходимости проводить омовение водой. Ему разрешили просто вытереть свое тело мокрым полотенцем. Ему также позволили сократить количество молитв – с пяти до трех. Так же решили, что Шокуру не нужно поститься, поскольку в Исламе путешественники освобождены от поста.
Кому принадлежит МКС
Исследование космоса сулит большое будущее.
Как указывалось ранее, Международная космическая станция не принадлежит какой-то единственной нации. Она принадлежит США, России, Канаде, Японии и ряду европейский стран. Каждая из этих стран или групп стран, если речь идет о Европейском космическом агентстве, владеет определенными частями МКС вместе с модулями, которые они туда отправили.
Сама МКС разделена на два основных сегмента: американский и российский. Право использования российского сегмента принадлежит исключительно России. Американцы позволяют пользоваться своим сегментом другим странам. Большинство стран, вовлеченных в развитие МКС, в частности США и Россия, перенесли свою земную политику в космос.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Результат этого оказался наиболее неприятным в 2014 году, после того как США ввели санкции против России и разорвали отношения с несколькими российскими предприятиями. Одним из таких предприятий оказался «Роскосмос» — российский эквивалент NASA. Однако тут возникла большая проблема.
Так как NASA закрыла программу космических шаттлов, ей приходится всецело полагаться на «Роскосмос» по вопросам доставки и возвращения их астронавтов с МКС. Если «Роскосмос» выйдет из этого соглашения и откажется с помощью своих ракет и космических аппаратов доставлять и возвращать американских астронавтов с МКС, NASA окажется в очень затруднительном положении. Сразу после того как NASA разорвало отношение с «Роскосмосом», заместитель председателя правительства России Дмитрий Рогозин написал в «Твиттере», что США теперь могут отправлять на МКС своих астронавтов с помощью батутов.
На МКС нет прачечной
На МКС работает не один человек.
На борту Международной космической станции нет стиральной машины. Но, даже если бы она была, то у экипажа все равно нет лишней воды, которую можно использовать для стирки. Один из вариантов решения проблемы – брать с собой достаточное количество одежды, чтобы ее хватило на весь полет. Но такая роскошь бывает не всегда.
Доставка на МКС груза весом в 450 граммов обходится в 5-10 тысяч долларов, и никто не хочет тратить столько денег на доставку обычной одежды. Экипаж, возвращающийся на Землю, так же не может забрать с собой старую одежду – в космическом аппарате мало места. Решение? Сжечь все дотла.
Следует понять, что экипаж МКС не нуждается в ежедневной смене одежды, как это делам мы на Земле. Если не брать в расчет физические упражнения (о которых мы поговорим ниже), космонавтам на МКС не приходится сильно напрягаться в условиях микрогравитации. Температура организма на МКС тоже контролируется. Все это позволяет людям носить одну и ту же одежду до четырех дней, прежде чем они решат ее сменить.
Россия время от времени запускает беспилотные космические аппараты для доставки новых припасов на МКС. Эти корабли могут совершать полеты только в одну сторону и не могут вернуться обратно на Землю (по крайней мере целыми). Как только они пристыковываются к МКС, экипаж станции разгружает доставленные припасы, а затем заполняет пустой космический аппарат различным мусором, отходами и грязной одеждой. Затем аппарат отстыковывается и падает на Землю. Сам корабль и все что находится на его борту сгорает в небе над Тихим океаном.
Экипаж МКС много занимается
Тренировка на орбите.
Экипаж Международной космический станции практически постоянно теряет костную и мышечную массу. Месяцами проводя время в космосе, они теряют около двух процентов запасов минеральных веществ в костях конечностей. Звучит не очень много, но эта цифра быстро растет. Обычная миссия на МКС может занимать до 6 месяцев. В результате некоторые члены экипажа могут терять до 1/4 части костной массы в некоторых частях их скелета.
Космические агентства пытаются найти способ снизить эти потери, заставляя экипаж проводить ежедневные двухчасовые физические упражнения. Несмотря на это, космонавты все равно теряют мышечную и костную массу. Поскольку тренируется практически каждый космонавт, которого регулярно отправляют на МКС, у космических агентств нет контрольных групп, с помощью которых можно было бы определить эффективность таких тренировок.
Тренажеры на орбитальной станции тоже отличаются от тех, что мы привыкли использовать на Земле. Различие в гравитации диктует необходимость в использовании только специальных тренажеров для физических упражнений.
Есть ли туалет на МКС?
Туалет на орбите — дело не простое.
В первое время существования Международной космической станции астронавты и космонавты использовали и делились одним и тем же оборудованием, аппаратурой, едой и даже туалетами. Все начало меняться примерно в 2003 году, после того, как Россия стала требовать от других стран оплату за то, что их астронавты пользуются их оборудованием. В свою очередь другие страны стали требовать оплаты с России за то, что ее космонавты пользуются их оборудованием.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Ситуация накалилась в 2005 году, когда Россия стала брать с NASA деньги за доставку американских астронавтов на МКС. США взамен запретили российским астронавтом использовать американское оборудование, аппаратуру и туалеты.
В данный момент на МКС находится 3 санузла. Два стационарных и один переносной. Один из них (в американском секторе) оснащен системой регенерации непитьевой воды из мочи. Этот туалет был заказан США у России за 19 миллионов долларов, т.к. разработать собственный оказалось значительно дороже.
Сам унитаз выглядит похожим на привычный нам, но оснащен специальными креплениями для ног и бедер, а так же имеет специальную воздушную систему засасывания отходов жизнедеятельности человека. Специальная пружина притягивает космонавта к унитазу, а мощный поток воздуха дает возможность не расплескать все что из него выходит. После всасывания все отходы расщепляются на кислород и воду, а затем запускаются в замкнутый цикл космической станции.
