Kosmos (Kosmik Hava)
Geyimlərin kosmosdakı ehtiyaclarını daha yaxşı başa düşmək üçün kosmos mühitinə daha yaxından nəzər salaq. Xarici məkan; Adından da göründüyü kimi, Yer atmosferinin ən yüksək nöqtələri ilə kainatın bütün digər cisimləri arasındakı boşluq olaraq təyin olunur.
Xarici məkanın əsas gücü boşluqların və ya “bir yerdə” qaz molekullarının tam olmamasıdır. Astronavtlar və ulduzlar kimi kosmosdakı böyük cisimlərin cazibə qüvvəsi qaz molekullarını səthlərinə yaxınlaşdıraraq aralarında bir boşluq buraxır. Bu cisimlər arasında təsadüfi qaz molekulları da var, lakin sıxlıqları o qədər aşağıdır ki, praktikada mövcud olmadığını düşünmək mümkündür.
Alt boşluq və üst boşluq kimi məsafələrlə təyin olunan detallar özlüyündə əhəmiyyətli deyil. Bu Armstrong Sərhədi bizim üçün ən vacib məsafələrdən biridir. Çünki kosmosdan başqa bizim üçün təhlükə Yer üzündə olduğumuz zaman başlayır.
Armstrong Sərhədi
-60 dərəcə Selsi 0.60618 atmosferdə və atmosferin 19 -cu kilometrindən həyat üçün təhlükə yaradan kimi təsvir edilir. Daha sadə izah edək. Kabin təzyiqi olmadan bir döyüş təyyarəsinə minsək və bu yüksəkliyə qalxsaydıq, üzümüzdəki oksigen maskası bizi qoruya bilməzdi.
Xarici kosmos mühiti bir boşluq ola bilməz, xarici məkan bir mühit olaraq düşünülə bilər. Bu mühitdə radiasiya və cisimlər sərbəst keçə bilər. Kosmosda yerləşdirilən müdafiəsiz insan və ya digər canlı 10-15 saniyə yaşayacaq; Fiziki təsirlər də qıcıqlandırıcı və ağrılıdır.
Əminəm ki, bu kimi suallar görmüsünüz. Hər şeydən əvvəl bədənimizi və bədənimizi əhatə edən dərinin uzanma qabiliyyətinə malikdir. Qorunmayan mühitdəki bu boşluq (aşağı təzyiq) bədəni xaricə uzanmağa məcbur edəcək. Bu səbəbdən ağciyərlər nəfəsini tutmadan mümkün qədər boşaldılmalıdır.
Əlavə edilməlidir ki, ağız, burun və gözlər sıx bağlanmalıdır. Ancaq hər halda, bu dövr qandakı oksigenlə və beynin nə qədər oksigen qidalandıra biləcəyi ilə düz mütənasibdir, buna görə də qorunan bir yer olmadığı təqdirdə ölüm qaçılmazdır.
Resim-1. Uzay giysisi üst bölümü. (Image Credit: NASA)
Kosmosda Xüsusi Kostyumlar Olmadan Nə Olur?
Dünyamızdakı atmosfer hər istiqamətdə təzyiq göstərir. Dəniz səviyyəsində bu təzyiq 101 kilopaskaldır, kosmosda isə təzyiq demək olar ki, sıfırdır. Belə bir vakuum mühiti, kosmos kostyumu geyinməyən müdafiəsiz bir insanın ağciyərlərindəki havanın dərhal vakumdan atılmasına səbəb olacaq.
Bədən mayelərində həll olunan qazlar, qatı və mayeləri ayıraraq genişlənə bilər və dəri şişmə balonu kimi genişlənəcək. Digər tərəfdən, qanda baloncuklar meydana gəlir və bədən hüceyrələrinə oksigen və qida daşıyıcısı olaraq qanı neytrallaşdırır.
Bundan əlavə, bədənimizdəki mayelərin və qazların daxili təzyiqini tarazlaşdıran xarici təzyiqin (dərimizin xaricindəki atmosfer hava təzyiqi) birdən -birə olmaması qulaq pərdəsi və kapilyarlar kimi həssas toxumalara da zərər verə bilər. Xülasə olaraq, oksigen çatışmazlığı və sonrakı beyin zədəsi ilə başlayan proses hər hansı bir şəkildə ölümlə nəticələnəcək.
Digər tərəfdən, cazibə qüvvəsi olmayan mühit səbəbiylə beyin və onurğa mayesinin yuxarıya doğru hərəkəti də kəllədaxili təzyiqin (kəllədaxili təzyiq) artmasına səbəb olur. Yerə qayıtdıqdan sonra astronavtlara “Lomber Ponksiyon Metodu” tətbiq edilərək təzyiq azalır.
Kosmosdakı temperatur aralığı ikinci böyük maneədir. Yerdəki Günəşdən uzaq kosmosda yerləşən cisimlər günəşli tərəfdə təqribən 120 dərəcəni, gölgeli tərəfi -100 dərəcənin altına enə bilər. Mövcud insan vəziyyətində rahat və təhlükəsiz bir temperatur aralığına sahib olmaq kosmos mühitində əhəmiyyətli bir problem halına gəlir.
Resim-2. Uzay ve radyasyon. (Image Credit: ESA)
Problemlər bunlardır? Təbii ki, yox, yeni başlayırıq. Kosmosda rast gəlinən digər ekoloji faktorlar bunlardır:
- Mikro cazibə,
- Günəşdən gələn elektrik yüklü hissəciklərin şüalanması,
- Ultrabənövşəyi (UV) radiasiya,
- Meteoritlər və meteoroidlər.
Günəş sisteminin meydana gəlməsindən, kometlərin və asteroidlərin toqquşmasından qalan kiçik qaya və metal parçalarıdır. Adətən kütləsi kiçik olsa da, bu hissəciklər çox yüksək sürətlə hərəkət edir və insan dərisinə və nazik metala asanlıqla nüfuz edə bilir.
Eyni təhlükəli, əvvəlki kosmik missiyaların zibilləri. Minik bir hissəcik saatda minlərlə kilometr sürətlə hərəkət edərək əhəmiyyətli zərər verə bilər. Bir sözlə, Yer üzündə heyranlıqla izlədiyimiz Perseid Yağışı, kosmos mühitində kiməsə həsəd aparacaq bir şey deyil.
Kosmik Həyat və Fizikanın Qanunları
Kosmosda işləməyin ən böyük üstünlüklərindən biri, astronavtlar da daxil olmaqla cisimlərin görünən çəkiyə malik olmamasıdır. Yerdəki bir cismin ağırlığından asılı olmayaraq, ekipajın işləyə biləcəyi sabit bir platformaya sahib olması şərtilə, tək bir ekipaj üzvü bu obyekti asanlıqla orbitə yerləşdirə və yerləşdirə bilər.
Kosmosda işləmə fiziği Yerdə işləmə fizikası ilə eynidir. Bütün insanlar və əşyalar maddə ehtiva edir və buna görə də kütləyə malikdirlər.
Bu kütlə sayəsində hərəkətdəki hər hansı bir dəyişikliyə müqavimət göstərirlər. Fiziklər bu müqaviməti ətalət adlandırırlar. Kütlə nə qədər çox olarsa, ətalət də bir o qədər çox olar.
Yerdəki kimi, kosmosdakı cisimlərin hərəkətlərini dəyişdirmək üçün bir qüvvə tətbiq etmələri lazımdır. Cisim nə qədər hərəkət etdiyini qismən Sir Isaac Newtonun “Üçüncü Hərəkət Qanunu” izah edir.
Qanun, bir cismin bir istiqamətdə hərəkət etməsinə səbəb olan bir qüvvənin digər istiqamətdə bərabər və əks qüvvə ilə qarşılaşdığını bildirir.
Resim-3. Astronot yardımcı tamir malzemeleri halatla gövdelerine bağlıdır. (Image Credit: NASA)
Qanun daha çox tanış olaraq “Hər hərəkət üçün əks və bərabər bir reaksiya var” olaraq ifadə edilir. Bu qanunun kosmosdakı nəticəsi vacibdir. Bir qozu açarla çevirmək kimi sadə bir Yer işi kosmosda olduqca çətin ola bilər, çünki astronavtın qozu deyil, fırlaması mümkündür. Əlavə təhlükəsizlik tədbirləri olaraq həm astronavtlar, həm də istifadə etdikləri alətlər çəngəlli iplərlə bərkidilir. Bu edilmədikdə; 14-15 Bir qoz açmaq üçün açarı sola çevirsəniz, öz oxunuzu açacaqsınız.
Ayaqlarımızı yerə möhkəm basdığımız üçün yer üzünə güc tətbiq etmək çox asandır. Ağır cisimləri qaldıra bilərik, çünki bərabər və əks qüvvə ayaqlarımızdan və ayaqlarımızdan Yerin özünə yönəldilmişdir.
Yerin ətaləti o qədər böyükdür ki, enmə qüvvəsinə reaksiyası son dərəcə kiçikdir. Kosmosda astronavtların iş fəaliyyəti müddətində bərabər və əks qüvvələri udacaq bir planetə sahib olmalarının heç bir üstünlüyü yoxdur.
Üçüncü Hərəkət Qanununda təsvir edildiyi kimi, bir cismə qarşı itələmək obyektin və ekipaj üzvünün əks istiqamətdə üzməsinə səbəb olur. Ekipaj üzvünün və cismin bir -birindən uzaqlaşma sürətləri müvafiq kütlələri ilə müəyyən edilir.
Məsələn, tutaq ki, astronavt kosmosda nəhəng bir peyki itələyir. Peyk, daha az kütləvi bir astronavtı itələməkdən daha yavaşdır, ancaq astronavt ondan daha sürətli və əks istiqamətdə uzaqlaşacaq.
Resim-4. STS-114 görevinde yardımcı robot kola sabitlenmiş astronot. (Image Credit: NASA)
Əşyalar üzərində üstünlük əldə etmək üçün kosmik kostyumdakı ekipaj üzvü, Beynəlxalq Kosmos Stansiyasının xarici səthinə yerləşdirilmiş böyük və aktiv şəkildə sabitləşdirilmiş bir robot qolu və ya sabit platformalarda ayaq tutanlar tərəfindən dəstəklənir.
Kosmos mühiti haqqında bu məlumatdan sonra mövzunun əsas diqqət mərkəzində olan kosmik kostyumları tədricən təqdim edək.
Spacesuit Dizaynları
Əvvəldə dedik ki, bir skafandr əslində tək başına bir kosmik gəmi sayıla bilər. Yenə xatırlatmaq üçün məqsəd budur; Fərqli forma və xüsusiyyətlərə sahib olsalar da, astronavtlara maksimum qorunma və sağ qalma təmin etmək kimi ümumiləşdirilə bilər. İnsansız uçuşlar üçün istifadə ediləcək bir kosmik gəmi inkişaf etdirməkdən başqa, yalnız astronavtların kostyumlarını hazırlamaq özü -özlüyündə başqa bir aləmdir.
Resim-5. Yüksek irtifa uçuşu yapan U-2 gözlem uçağının basınç kontrollü pilot giysisi (Image Credit: NASA)
Kosmosdan əvvəl Hava Qüvvələrinin İstifadə Tələbi
Kosmik kostyumların təməli 1950 -ci illərdə Amerika Hərbi Hava Qüvvələrinin ehtiyacı ilə başladı və bu xüsusi kostyumlar onilliyin sonunda kosmik yarışla daha da gücləndi. Aviasiya sektorundakı texnoloji inkişaflara paralel olaraq, təyyarənin mühərriklərinin və yüksəkliklərinin artması pilotların əlavə avadanlıqlara ehtiyac duyduğunu ortaya qoydu.
Bunlar yüksək hündürlükdə oksigen dəstəyi, aşağı təzyiq qorunması, sürət və manevrlər səbəbiylə G qüvvəsinin təsiri olaraq sıralana bilər. Çünki təzyiq kostyumları Armstronq sərhədinin üstündəki yüksəkliklərdə tələb olunur. Təxminən 19.000 km. Yüksəklikdən 0,0618 atmosfer təzyiqi və -60 dərəcə kimi çox aşağı bir temperaturu olan bir mühitdə; bədən mayeləri və qan qaynamağa və buxarlanmağa başlayır.
Resim-6. Uçuş tulumuyla F-16 kokpitindeki kadın savaş pilotumuz. (Image Credit: Türk Hava Kuvvetleri)
Eyni şəkildə, bu gün pilotlar, ayaqlarını və müəyyən hissələrini avtomatik olaraq şişirən və qanın beynə tələsməsinin qarşısını alan xüsusi uçuş kostyumları və oksigen dəstəyi verən baş geyimləri istifadə edərək G-gücünün və atmosfer şəraitinin mənfi təsirlərinin öhdəsindən gələ bilərlər. yüksək hündürlüklərdə.
Təxminən 75 illik işin və biliyin nəticəsi, kosmik missiyalarda istifadə olunan və hər kəsin həsədlə baxdığı paltarların arxasında gizlənir. Pilotların hətta Yer atmosferində olduqları zaman məruz qaldıqları vəziyyətlərə baxmayaraq, kosmik hava daha çox risk və naməlum təhlükələrlə doludur, bu səbəbdən daha çox xüsusi geyim geyinmək qaçılmazdır.
Bütün bu illərin toplanmasına baxmayaraq, məkan hələ də bilinməyən bir tənlik kimi yeni bir sürprizə açıqdır. Kompüter simulyasiyalarında bu təhlükələr proqnozlaşdırıla bilsə də, bəzi şeyləri şəxsən yaşamaq qaçılmazdır. Bu təcrübələrdən dərs alınsa da, təəssüf ki, zaman zaman qəzalar astronavtların itkisinə səbəb olurdu.
Spacesuit İstifadə Etmək və ya İstifadə Etməmək
Bunun üçün ən əsas məsələləri, yəni temperatur və ionlaşdırıcı şüalanmanı araşdıraraq başlamaq lazımdır. Kosmosda Günəşə baxan səthlər istiləşir və kölgədəki yerlər soyuqlaşır. Bu temperatur fərqi yalnız astronavtlara deyil, həm də peyklərin elektron komponentlərinə də zərərlidir.
Kosmosdakı temperatur günəşin yerləşdiyi yerə görə çox dəyişə bilər. Günəş radiasiyasından gələn temperatur 121 ° C -ə çata bilər və -233 ° C -ə qədər enə bilər. Buna görə də, kostyumlar düzgün izolyasiya və soyutma təmin etməlidir.
İnsan bədəni, bəzi məşhur elmi fantastika roman və filmlərində ziddiyyətli təsvirlərə baxmayaraq, kosmosun sərt boşluğunda müdafiəsiz bir müddət yaşaya bilər. Dərimiz və bədənimiz olduqca elastikdir. Belə bir mühitə məruz qaldıqda, boşluq səbəbiylə genişlənəcək, ancaq bu genişlənmə filmlərdə təsvir olunan balon kimi şişkinlik demək deyil. Bədən tərbiyəsi ilə məşğul olan insanlarda gördüyümüz kimi, təsir bədən sərhədləri daxilində genişlənməkdən ibarətdir.
Vücudumuzun bu reaksiyalarına əlavə olaraq, həyati dəyərlərimizə baxsaq, oksigen çatışmazlığının artması səbəbindən təxminən 15 saniyə sonra şüur itkisi olacaq. Məkan çox soyuqdur. Əksər filmlərdə bu təsirlər qəfil donma kimi təsvir olunur. İstilik radiasiyası və ya mayelərin buxarlanması nəticəsində bədən istiliyinin sürətli itirilməsi ani donmaya səbəb olmayacaq, çünki bütün istilik itirilməlidir.
Kosmosda bədəni həddindən artıq radiasiyaya məruz qoyacaq bir çox yüksək enerjili subatomik proton var. Bu birləşmələr minimal miqdarda olsa da, yüksək enerjiləri bədəndəki DNT -ni dəyişdirmək və ya xərçəngə səbəb olmaq kimi əsas fiziki və kimyəvi prosesləri pozmağa meyllidir.
radiasiyaya məruz qalma; İki şəkildə problem yarada bilər. Hissəciklər insan bədənindəki su ilə reaksiyaya girərək DNT molekullarını parçalayan və ya birbaşa DNT molekullarını parçalayan sərbəst radikallar əmələ gətirirlər. Xülasə olaraq, qorunmadan 10-15 saniyə sonra, hər halda şüur itkisi və sonrakı ölüm qaçılmazdır.
Qorunmayan Sahəyə Məruz Qalmanın Fiziki Təsirləri
Kosmosdakı boşluq sıfır təzyiq yaradır və bədəndəki qazların və proseslərin genişlənməsinə səbəb olur. Vücuddakı kimyəvi proseslərin həddindən artıq reaksiya verməməsi üçün kosmosdakı təzyiqə müqavimət göstərən bir paltar hazırlamaq lazımdır. Təzyiq dəyişikliyini dalğıcın vuruşu adlandırmaqla təyin edə bilərik. Məhz; Qaçırma, yalnız dərin dalğıcdan sonra səthdə deyil, yüksək yüksəkliklərdə də rast gəlinən bir vəziyyətdir.
Resim-7. Astronotlar sualtı eğitim denemelerinde. (Image Credit: NASA)
Nəfəs alma nə tüplü dalğıcda, nə də kosmos səyahətində, təzyiq sabitləşdirmə/vakuum kameralarında və ya yüksək hündürlükdəki uçuşlarda ən böyük təhlükələrdən biridir. Çünki nəzarətsiz dekompressiya ən böyük təhlükə olan ağciyərlərə zərər verə bilər.
Əslində dərimiz bütün bədənimizi qoruyan inanılmaz və təbii bir geyimdir. Bunun fərqində olmasaq belə, Yer kürəsinə bir klik vururuq. Eynilə, bu təbii kostyum bizi sərbəst dalış və ya tırmanışda müəyyən dərəcədə qoruyur, amma təbii ki bunun da bir həddi var.
İnsan dərisini qaz keçirməyən bir parça ilə örtdüyümüz üçün aşağı səviyyəli bir vakuumdan qorunmağa ehtiyac yoxdur, lakin elastik təbiəti bəzi dəyişikliklərə səbəb ola bilər. Bu səbəblə, dalğıc kostyumu kimi bədənimizə sıx uyğun gələn bir tənəffüs dəstəyi olan kosmik kostyumdan istifadə etməliyik.
Kosmik Geyim Növləri
Resim-8. Orlan MK uzay giysisi (Image Credit:NASA)
Beynəlxalq Kosmik Stansiya müxtəlif ölkələrin və onların kosmik agentliklərinin birgə səyidir. Bu səbəbdən də astronavtlar kosmos missiyalarında təkcə NASA -nın hazırladığı kostyumları deyil, həm də Rusiyanın hazırladığı Orlan (rus dilində “Dəniz Qartalı”) adlı kosmik kostyumlarını istifadə edirlər.
Orlan Paltarı
Orlan paltarları Rusiyanın ASC NPP Zvezda şirkəti tərəfindən istehsal olunur. Moskva yaxınlığındakı bu şirkət, boşaltma oturacaqlarının, təyyarədən qaçış slaydlarının, təyyarələrdəki xilasetmə gödəkçələrinin və yanğınsöndürmə vasitələrinin dizaynı və məhsulları, eləcə də kosmik məhsullar üzərində Ar -Ge işləri aparır.
Şirkət bu gün də aktivdir və bəlkə də ən əhəmiyyətli dizaynlarından biri, Rusiya kosmik gəmisi Buran və vertolyotlar üçün hazırladıqları buraxılış oturacaqlarıdır. Məlum olduğu kimi, vertolyot pervaneleri şaquli uçuşa mane olur. Ancaq bugünkü Kamov Ka-50 silahlı hücum vertolyotlarında istifadə olunan sistemdə əvvəlcə rotor bıçaqları partlayıcı ilə partladılır, sonra pilot kabinlərindəki kanoplar atılır və oturacaqlar raketlərlə şaquli olaraq atılır. Firma Buran kosmik gəmi pilotları üçün Strizk (rus dilində Qaranquş deməkdir) adlı bir kostyum hazırlasa da, istifadə etmək imkanı olmadı.
AES NPP Zvezda, 1952-ci ildə SSRİ dövründə kosmik tədqiqatlar üçün təzyiq kostyumları və uçuşda yanacaq doldurma sistemləri hazırlamaq üçün quruldu. Kosmik yarışın sürətlənməsi ilə, yalnız 8 il sonra 1960-cı ildə Yuri GAGARIN tərəfindən istifadə edilən kosmik kostyumları (SK-1 tipi) dizayn etməyə başladı.
1965-ci ildə istehsal olunan Berkut (rus dilində “Qızıl Qartal”) geyim dizaynından sonra Orlan-E tipli geyimlər hazırlanaraq kosmonavtların istifadəsinə verildi.
