Почему в космосе нет воздуха
Перейти к содержимому

Почему в космосе нет воздуха

  • автор:

Почему в космосе нет воздуха

Почему в космосе нет воздуха?

А знаете ли вы, почему в космосе нет воздуха? Ответ на данный вопрос очевиден.

Воздух представляет собой смесь различных газов. Основную его часть составляют азот и кислород. Мельчайшие частицы воздуха, молекулы, притягиваются и удерживаются полем Земли и других планет.

Высота слоя атмосферы вокруг Земли достигает 100 километров. Хотя чёткой границы между атмосферой и космосом не существует, поскольку воздух разряжается постепенно по мере удаления от земной поверхности. Поэтому чем ближе к поверхности планеты, тем больше притяжение и плотность воздуха. Чем дальше от неё — тем более разряжено воздушное пространство.

В космосе нет притяжения, и попавшие туда частицы газов прибиваются к ближайшим планетам. За пределами высоты 100 километров начинается космическое пространство, там вероятность встретить молекулы воздуха очень мала. Хотя, вопреки общим представлениям, космос не является абсолютной пустотой. В нём встречаются молекулы различных веществ, газы, пыль, плазма, метеоры, космический мусор, оставшийся после деятельности человека. Кроме того, имеется электромагнитное излучение.

Вот почему в космосе нет воздуха.

Почему в космосе нет воздуха

Есть ли звук в космосе? Вы можете удивиться.

Есть ли звук в космосе? Вы можете удивиться.

Есть ли звук в космосе? Вы можете удивиться.

Мы все это знаем. “Есть ли звук в космосе?” Казалось бы, простой вопрос, на который сложнее ответить. А иногда даже за кажущимся полным ответом скрываются неожиданные и удивительные находки.

В одной из предыдущих статей мы писали о десяти самых шумных звуках на Земле. Но что, если мы переместимся в космос с планеты Земля? Может ли в космосе сработать сирена?

Используя школьные учебники или Интернет, мы обычно узнаем, что для распространения звука должен быть какой-то носитель, чаще всего воздух. Отдельные молекулы, испускаемые источником звука, колеблются в воздухе, постепенно сталкиваются друг с другом и передают звуковую волну в космос. Однако в космосе практически нет воздуха. Другими словами, плотность частиц воздуха настолько мала, что космическое пространство представляет собой вакуум. Поскольку нет воздуха, который мог бы вибрировать, звук не может перемещаться в космосе. Поэтому даже мощный взрыв станет неслышимым через доли секунды.

Но так ли это на самом деле? Ну не совсем. Есть другой тип волн, которым для распространения не требуется ничего, кроме ткани пространства. Это гравитационные волны. Не будем слишком углубляться в физику. Достаточно сказать, что их существование было ранее предсказано Эйнштейном в его теории относительности. Позже, но всего несколько лет назад, его предсказания подтвердились научно.

Как все это работает? Например, столкновение двух массивных черных дыр с эквивалентным весом 25 и 35 Солнц создает одну новую черную дыру с эквивалентным весом 55 Солнц. Оставшаяся «исчезнувшая» масса излучается в космос в форме чистой энергии, а именно в форме гравитационных волн, распространяющихся по космическим волокнам. Тогда все, что нам нужно, это подходящее устройство, которое может улавливать эти гравитационные волны, и мы могли бы услышать столкновение, упомянутое выше.

Ну и в заключение, есть ли звук в космосе? Нет, но да. Нет, в той классической форме, которую можно слышать человеческим ухом, но да, если есть подходящее устройство и процедура, чтобы слушать это во Вселенной.

Тем не менее, беспокоиться не о чем. Как только Telegrafia начнет разрабатывать системы раннего предупреждения для новых космических колоний, они определенно станут более практичными ��

Роберт Якаб

Роберт похож на движущуюся фотографию – потому что он – видео. Он может снимать 60 кадров в секунду, поэтому, когда что-то происходит, он это записывает. Он также работает над небольшими видеороликами, чтобы снять вечерний фильм … а затем продолжает вторую часть.
Телеграфия 2: Сила обезьяны

Дышит в космосе

Как известно, в открытом космосе нет воздуха и нечем дышать. Отсутствие давления снаружи повредит ваши сосуды. Там нет атмосферы, которая смягчила бы палящий свет Солнца, нет озонового слоя и магнитного поля, которые могли бы защитить от радиации. А если верить Голливуду, то в космосе ещё и очень холодно, и вы там мгновенно замёрзнете, покрывшись хрустящей ледяной корочкой.

Чтобы выжить в такой опасной среде, вы должны обладать способностями, значительно превосходящими человеческие. Как вариант, вас могут спасти правило крутизны или условности повествования (например, в детских или юмористических произведениях).

  • 1 Примеры
    • 1.1 Действительные способности
    • 1.2 Условности
    • 1.3 Игры со штампом
    • 1.4 Все три категории одновременно (или просто стёб)

    Примеры [ править ]

    Действительные способности [ править ]

    • Птица говорун не только отличается умом и сообразительностью, но и способна летать в космосе. И совершать межзвёздные перелёты. Даже со сломанным крылом.
      • Вообще, в цикле космических зверушек не так уж мало, но большинство из них не дышат, да и вообще, по видимому, являются не совсем жизнью в нашем понимании.
      • Старфайр также способна летать и выживать в открытом космосе. Но в одной из серий мультсериала «Юные Титаны» она продавливает педаль, летая от планеты к планете аки Маленький принц.
      • Шутки радикосмическийохотник за головамиЛобо в космосе не только дышит, но ещё и курит.

      Условности [ править ]

      • Маленький принц. Живёт на крошечной планетке (которая астероид) и путешествует между планетами вместе с перелётными птицами (эти птицы случайно не говоруны?).
      • StarCraft 1: видеоролик с вторжением зергов на поверхность планеты, в котором муталиски бодро машут крыльями в вакууме. Туда же — бои на космических картах. При этом люди постоянно в скафандрах.
        • Обоснуй: согласно рассказам на официальном сайте игры, махание крыльями имеет некоторое другое предназначение. Дело в том, что у муталисков нет сердца, но есть кровь, которую надо как-то качать, чтобы не умереть. В связи с этим роль сердца у муталисков исполняют крылья, которые вынуждены вечно быть в движении.
        • Возможный обоснуй: «Фраксинус», корабль главгероев, перед сражением развернул нечто вроде миниатютной версии «сферы Дайсона», где как бы есть и кислород, и пригодная температура, но всё ещё невесомость. Только одно «но» — на «Фраксинус» напали аж 3 вражеских судна, от которых приходится защищаться либо силовыми полями, либо маневрируя на сверхсветовой скорости. Даже если не обращать внимания на огромный расход энергии на сам корабль и поддержку этой «сферы», то она как минимум должна была отключиться при отдалении «Фраксинуса» от неё на солидное расстояние, тем самым оставив Шидо наедине с агрессивными условиями космоса.
        • Педаль в пол: ещё до того сражения Шидо разговаривал (. ) с Мукуро в космосе (?!) через подосланного к ней дрона. В космосе звук не расспростроняется, но как тогда они слышали её голос? Может, камера дрона конвертировала движения её губ в предположительно издаваемые ею звуки и накладывала возможный сгенерированный компьютером голос — так её и могли слышать? Но как тогда сама Мукуро могла слышать Шидо, чей голос должен был по идее доноситься из того же дрона? На духа-технопата она не тянет, чтобы проводить вышеуказанный анализ предположительных голосовых алгоритмов.

        Игры со штампом [ править ]

        • «Приключения Джимми Нейтрона, мальчика-гения»: что в открытом космосе, что на поверхности Марса все одеты так же, как и на Земле. Во время одного из полётов Шин задаёт Джимми вопрос, почему им не нужны скафандры, а также ещё пару («Почему астронавты летят до Луны несколько дней, а мы — пару минут?») Но каждый раз, когда Джимми отвечает, Карл начинает громко петь, и зрители не слышат ни единого слова Джимми. Обоснуй есть, но какой — неизвестно!
        • Клип Rammstein — Amerika: астронавты стоят на поверхности Луны со снятыми шлемами. Потому что это, как оказывается в конце клипа, постановочная съёмка, проводившаяся на Земле.
        • Линейка магов Старого Мира Тьмы. Маги традиций могут спокойно дышать в глубоком космосе, маги конвенций верят, что это не возможно, и без герметичных скафандров умирают. Ситуация, когда маг-космодесантник в тяжёлом боевом скафандре встречает шамана в одной набедренной повязке, греющегося у костерка, на одной из лун Юпитера, более чем реальна. Собственно, глубокий космос — название характерное для магов конвенций, как и инопланетяне, чужие для местных обитателей, маги традиций называют это место глубокой умброй, а его обитателей духами.
        • «Бэтмен: Возвращение рыцарей в масках» (2016, в идейно-художественном стиле «Бэтмена» 1960-х) — Загадочник, Джокер и Пингвин на захваченной космической станции «Мир» решили избавиться от Кошки (на всякий случай, из-за её симпатии к Бэтмену) и выбросили её за борт. Она в открытом космосе провела несколько секунд и ничего. Была спасена Бэтменом. Учитывая сеттинг «Бэтмена» 1960-х, тоже похоже не то на условность, не то на мультяшную физику. А вот «герои в масках» в космосе носят бэт-скафандры.
          • А теперь смотрим на название этого тропа на TVTropes…

          Все три категории одновременно (или просто стёб) [ править ]

          • Видеоигровая франшиза «Battletoads».
            • А в игре «Battletoads & Double Dragon» они высаживаются на корабль Чёрной Королевы, прилетев на вертолёте! (В версии для Nintendo Famicom, в версии для Sega Genesis «прикол» опущен.)

            Откуда вода и кислород на МКС? Как НИИхиммаш создает системы для жизни в космосе

            МКС. JSC/ NASA

            В недалеком будущем человечество научится организовывать дальние космические экспедиции, и пилотируемый полет на Марс перестанет казаться фантастикой. Однако для освоения дальних планет требуется создание комфортной автономной среды, позволяющей длительное время обходиться без пополнения запасов извне. В России созданием систем жизнеобеспечения космических летательных аппаратов по заказам Ракетно-космической корпорации «Энергия» им. С.П. Королева занимается уникальное научное учреждение — акционерное общество «Научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения» (АО «НИИхиммаш»).

            Специалисты института не любят общаться с прессой, но для ТАСС сделали исключение.

            От минометного завода до НИИ

            Институт ведет историю с 1943 года и был основан на базе небольшого завода, занимавшегося минометным вооружением. Отцом-основателем АО «НИИхииммаш» является знаменитый советский академик Николай Антонович Доллежаль — создатель первой в истории человечества атомной электростанции (Обнинский реактор «Атом мирный — 1»). Вскоре атомная отрасль начала развиваться огромными темпами, и было принято решение о создании отдельного самостоятельного Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники. АО «НИИхиммаш» же продолжило заниматься, как говорят сами ученые, «очень хитрыми химическими процессами».

            В середине 60-х годов, когда СССР уже активно осваивал космическое пространство, ученые начали искать способы увеличить продолжительность пребывания человека в космосе. Полет первого в мире космонавта Юрия Гагарина в 1961 году от старта до посадки длился всего 108 минут. «Николай Михайлович Самсонов (профессор, доктор технических наук, бывший генеральный директор института — прим. ТАСС) единственный сказал, что АО «НИИхиммаш» возьмется за это дело», — рассказывает генеральный директор института Александр Сергеевич Цыганков. Под руководством Николая Михайловича было образовано специальное опытно-конструкторское бюро (в настоящее время отделение №10), которое занимается разработкой и изготовлением космических систем жизнеобеспечения. В советские годы попасть в это подразделение простому смертному было невозможно — деятельность отделения была засекречена.

            В 90-е годы, как и множество других постсоветских научных учреждений, «НИИхиммаш» переживал тяжелые времена. «Слава богу, на жизненном пути института встретились люди, не без участия которых организация осталась на плаву. Одним из них является бывший главный конструктор — начальник отделения — Алексей Анатольевич Кочетков, который организовал опытное производство отделения в непростые для страны 1990–2000-е годы непосредственно на территории института. Очень многие направления деятельности предприятия исчезли, а космическое осталось», — говорит Александр Сергеевич.

            Борьба за каждый грамм

            Одна из главных особенностей, которую необходимо учитывать при разработке космических систем жизнеобеспечения, — отсутствие на космическом объекте силы притяжения — гравитации. «Обычная емкость на Земле работает без проблем: вода вытекает из нее под действием сил тяжести. Если простую бытовую емкость отгрузить на космическую станцию, она просто не будет работать — жидкость из емкости самопроизвольно не вытечет, а если ее и удастся извлечь, то она превратится в каплю за счет сил поверхностного натяжения», — говорит Александр Сергеевич.

            Аналитическая лаборатория, где производится проверка проб воды из систем, эксплуатирующихся на МКС. Екатерина Адамова/ ТАСС

            Аналитическая лаборатория, где производится проверка проб воды из систем, эксплуатирующихся на МКС
            © Екатерина Адамова/ ТАСС

            Еще одна серьезная проблема разработки систем связана с отсутствием полноценной проверки работоспособности оборудования на Земле. В советские годы многие изделия АО «НИИхиммаш» проходили испытания при помощи летающих лабораторий. В условиях кратковременной невесомости за счет свободного падения грузовых самолетов проверялись конструкторские решения, применяемые в космическом оборудовании. Однако в последние десятилетия практика использования летающих лабораторий была утрачена.

            Отдельной задачей стоит доставка оборудования космонавтам на МКС. В России существует два типа доставки грузов в космос: при помощи так называемых «грузовиков», беспилотных космических транспортных кораблей серии «Прогресс», а также пилотируемых кораблей «Союз». «Доставка груза на МКС на транспортном грузовом корабле стоит от 1 до 1,5 млн рублей за килограмм полезного груза. Доставка пилотируемым кораблем значительно дороже», — говорит генеральный директор предприятия и напоминает про серьезные премии советских лет за каждый сэкономленный грамм при разработке аппаратов.

            В итоге перед специалистами АО «НИИхиммаш» стоит целый ряд на первый взгляд, казалось бы, невыполнимых взаимоисключающих условий. Во-первых, космическое оборудование должно быть максимально легким, но при этом достаточно жестким и прочным, чтобы обеспечить стойкость к перегрузкам при взлете и выводе на орбиту. Во-вторых, предельно надежным — доставка в космос запасных частей — весьма дорогое удовольствие. А в-третьих, ремонтопригодным и простым, чтобы в случае неожиданной поломки его могли починить космонавты. «Все эти требования нашим специалистам необходимо обеспечивать и их выполнение подтверждать на испытаниях», — говорит Александр Сергеевич.

            «Ученые АО «НИИхиммаш» постоянно борются за компактность, энергоэффективность и снижение массы оборудования. Несмотря на то что маленькая гидравлическая схема аппарата может быть графически представлена буквально на листе А4, данное изделие может быть ключевым и самым ответственным звеном в системе. Соответственно, такие нюансы отражаются в том числе и на особенностях производства», — рассказывает главный конструктор АО «НИИхиммаш» Сергей Николаевич Рукавицин.

            Таким образом специалисты указывают на еще одну важнейшую особенность работы АО «НИИхиммаш»: производство института является опытным, единичным. «Да, у нас есть изделия, которые из года в год с определенной периодичностью доставляются на борт, но, несмотря на этот факт, производство остается опытным, и законы серийного производства по большей части неприемлемы», — рассказывает Сергей Николаевич. В качестве примера собеседник приводит деталь находящейся на борту МКС системы, изготовленную из 30-килограммовой титановой заготовки. Готовая деталь весит порядка 500 г, весь остальной материал был переработан в стружку. На первый взгляд покажется, что экономически выгоднее изготовить деталь методом литья или штамповки, но на деле все иначе.

            «Изготовление штампа обойдется в разы дороже, чем изготовление детали методом механообработки в рамках опытного производства», — подчеркивает специалист.

            Титан и алюминий — основные металлические материалы, которые используются при изготовлении систем жизнедеятельности для космоса. Список материалов, разрешенных к применению, разработан и утвержден Институтом медико-биологических проблем (ИМБП) РАН. Применение других материалов строго контролируется специальными техническими службами в связи с необходимостью обеспечить безопасную атмосферу на станции. «На МКС люди находятся постоянно в замкнутом пространстве, и как себя поведет пластмасса через пару месяцев или год, какие вещества начнет выделять, никто не знает. Старые советские материалы используются вовсе не потому, что мы не можем придумать что-то новое, а в связи с тем, что применяемые много лет материалы не выделяют ничего, что могло бы навредить здоровью человека», — говорит Александр Сергеевич.

            Вода и кислород на борту МКС

            Специалистами АО «НИИхиммаш» были созданы надежные регенерационные системы жизнеобеспечения, успешно применявшиеся на космических станциях «Салют», «Мир», а в настоящее время — на МКС. Системы не только обеспечивают возможность длительного пребывания космонавтов на станции, ряд новейших экспериментальных разработок института в будущем способен сэкономить сотни миллионов рублей на обеспечении жизни российских космонавтов на орбите.

            На сегодняшний день рекорд по длительности непрерывного нахождения на борту Международной космической станции составляет уже больше года. Абсолютный мировой рекорд по непрерывному пребыванию на МКС принадлежит российскому космонавту Петру Дуброву и астронавту Марку Ванде Хаю, которые совместно провели на орбите 355 суток за один непрерывный полет. В настоящее время вопрос обеспечения космонавтов в процессе полета оборудованием, едой, водой и всем прочим на МКС хоть и дорогостоящий, но вполне решаемый. Другое дело — будущие дальние космические экспедиции на Луну и Марс, успех которых напрямую зависит от разработки перспективных, полностью автономных космических систем жизнеобеспечения. Полет до той же Красной планеты в зависимости от траектории займет от 250 до 300 суток.

            На данный момент на космической станции применяются системы жизнеобеспечения, позволяющие обеспечить частичную замкнутость цикла и вернуть в оборот воду и кислород для дыхания за счет физико-химических процессов. Различные исполнения этих систем успешно функционировали на станциях «Салют», «Мир», а сейчас в модернизированном виде функционируют и на МКС.

            Одной из самых стабильных систем разработки АО «НИИхиммаш» является система регенерация воды из конденсата атмосферной влаги (СРВ-К2М), первые применения которой были в составе орбитальной космической станции «Салют-4». Система обеспечивает более 50% возврата воды в цикл потребления. Заслуженно данная система считается лучшей в мире в части удельных затрат массы оборудования на 1 кг получаемой воды и среднесуточных затрат электроэнергии на одного космонавта.

            Важнейшая разработка института — система электролизного получения кислорода из воды «Электрон-ВМ». В 2022 году к ней была добавлена дублирующая система, установленная на борту многоцелевого лабораторного модуля «Наука», который входит в российский сегмент МКС. Обе системы полностью взаимозаменяемы, что обеспечивает бесперебойное снабжение экипажа кислородом в случае, если одной из систем потребуется техническое обслуживание или же она выйдет из строя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *