Сообщество - Исследователи космоса

Исследователи космоса

19 441 пост 49 209 подписчиков

Популярные теги в сообществе:

114

Ответ на пост «30 лет первому полёту "Индевора": пятый и последний космический челнок»

Немного про скафандры для ВКД на Шаттлах.

У скафандров есть расходники: батарея (для света, связи и обогрева) и вода для испарителя системы охлаждения. Они расчитаны примерно на длительность рабочей смены - около 8 часов. С запасом, конечно.
Проблема в том, что перед выходом для ВКД необходимо пройти через то, что у американцев называется prebreathing - предварительное дыхание чистым кислородом.

Дело в том, что в скафандре используется пониженное давление для сохранения его подвижности и эластичности - примерно треть от атмосферного (на шаттлах и у американцев на МКС - 29,6 кПа, у русских - 39,2 кПа). При этом для того, чтобы космонавт/астронавт не умер при таком давлении, он дышит чистым кислородом. Так вот, если на Шаттле/МКС/МИРе (где используется стандартная атмосфера с давлением в 101кПа и 21% кислорода) надеть скафандр и понизить в нем давление до рабочего, у космонавта начнется декомпресионная болезнь - из-за понижения парциального давления азота до нуля азотначнет в больших количествах "испаряться" из крови, образуя пузырьки. Это может очень быстро привести к смерти.

Этого можно избежать, если предварительно убрать из крови весь азот. Самое простое решение - просто не давать ему попасть в кровь, т.е. дышать кислородной атмосферой. Так было сделано, например, в программе Аполлон - в корабле использовался 100% кислород при давлении в 34,5 кПа, в скафандрах - 25,8 кПа. Но в таком подходе, кроме неудобства с декомпрессией при отлете/прилете, есть очень серьезная проблема - очень высокая пожароопасность (Аполлон 13 тому пример).

Поэтому используется другой подход: перед ВКД космонавт дышит чистым кислородом прямо в скафандре для того, чтобы азот полностью вышел из крови, и после этого понижает давление до рабочего. Такой процесс занимает до шести часов (в скафандре). Но никто не хочет держать человека в скафандре шесть часов, отнимая это время от времени на ВКД. Скафандр в это время подключен к внешним системам, но не все они полностью берут ресурс на себя. Ниже фото, сделанное во время миссии STS-63, на котором видно, что скафандры подключены к внущним системам шлангами и проводами.

Для экономии времени на Шаттлах использовали следующий трюк. Примерно за сутки до ВКД понижали давление во всей кабине Шаттла до 70кПа (и немного повыщали концентрацию кислорода до 26,5% для сохранения его парциального давления). Весь экипаж дышал такой атмосферой. Примерно через сутки участники ВКД надевали скафандры и проходили в них короткий, всего 40 минут, период дыхания чистым кислородом, после чего понижали давление в скафандрах до рабочего и приступали к ВКД, сэкономив почти 5 часов ресурса скафандров/людей. Режим 70кПа поддерживался в Шаттле все время, пока проходили ВКД.

Примечательно, что этот режим не был заложен в проект изначально и был добавлен позже. В итоге астронавтам приходилось вручную управлять регуляторами давления кислорода и азота.


На МКС, понятно, никто не будет понижать давление на всей станции перед ВКД. Поэтому американцы дышат 2-3 часа кислородом через дыхательные маски, занимаясь при этом физической нагрузкой на тренажерах для скорейшего выведения азота из крови. Русские используют в скафандрах более высокое давление и требование ко времени предварительного кислородного дыхания для них ниже.


Ниже на графике показаны зависимости вероятности возникновения разных стадий декомпрессионной болезни (VGE - венозная газовая эмболия, DCS - декомпресионная болезнь, Grade 3 DCS - третья стадия декомпресионной болезни) от так называемого R-фактора - отношения давления азота в тканях к давлению рабочему в скафандре. Для Шаттлов рабочим является R=1.65.

Дальше график с кривыми для необходимой продолжительности предварительного дыхания чистым кислородом.

Показать полностью 5
32

Полное лунное затмение 16 мая 2022

Во-первых, есть видеоролик о предстоящем затмении, созданный в стиле "мини-лекция" — всего 9 минут. Поэтому, приглашаю к просмотру:

А для желающих почитать — текстовая версия этого астрообзора.


***


Если вы помните, Друзья, этому лунному затмению предшествовало затмение солнечное — всего лишь частное. Но лунное будет полным — почти центральным. Это означает, что Луна глубоко погрузится в земную тень. И где-то там — где затмение будет видно — Луна внезапно ущербится, померкнет, потемнеет, окрасится густым багрянцем, причем случится это в разгар ночи полнолуния…


В довольно давние времена внимание людей было приковано к Луне, что совершенно не удивительно, ведь весь порядок своих дел люди сверяли именно с Луной, и когда Луна вдруг исчезала, пусть даже ненадолго, возникало опасение, что вместе с Луной канут в небытие плоды всех отмеренных по Луне дел.

Теперь же — в огнях крупного мегаполиса — пропажу Луны скорее всего мало кто заметит. А в России и сопредельных государствах затмение произойдет тогда, когда Луна будет под горизонтом — досадно, но ничего не поделаешь.


Благо, в Интернете, который нас пока стороной не обходит, полное лунное затмение 16 мая 2022 наверняка можно будет посмотреть онлайн. Причем, если бы оно было видно с балкона, и погода была бы самой подходящей, все равно очень многие предпочли смотреть его онлайн — по привычке.

Помимо этого, онлайн ходит много споров на тему шарообразности Земли. Но именно наблюдение лунных затмений убедили античных астрономов в том, что Земля имеет форму близкую к шарообразной. Вывод был сделан на основании исследования земной тени, которая во время затмений скрывала Луну. Рассматривались ситуации, когда тень отбрасывалась Землей в самых разных положениях, и все равно демонстрировала на поверхности Луны одинаково округлую форму. А какое геометрическое тело при любых обстоятельствах дает одинаково круглую тень?

Верно! — Шар! Или — что-то очень близкое к шару по форме.


Конечно, современные споры поднимаются среди людей, у которых по геометрии в школе вряд ли была хорошая оценка. Но у древнегреческих мыслителей с геометрическими познаниями было все очень хорошо. В частности, именно греки, а точнее Аристарх Самосский, смогли сравнить реальные размеры Земли и Луны, из чего стало понятно, что Луна — по столь давним измерениям — в три с половиной раза меньше Земли. Это и сейчас примерно так же считается. Погрешность оказалась невелика. Но Аристарх пошел дальше, и на основании этих измерений вывел, что расстояние от Земли до Луны составляет 33 земных диаметра. А диаметр Земли тогда уже был известен — благодаря измерениям Эратосфена — предшественника Аристарха Самосского. И выходит, что благодаря лунным затмениям и науке геометрии люди уже две тысячи лет назад знали, что расстояние от Земли до Луны составляет порядка 400 тысяч километров или более двух миллионов греческих стадиев.

О природе лунных затмений — что вызваны они именно тенью Земли, что случаются обязательно в полнолуние, но — не каждое полнолуние — знали тогда астрономы Египта, Вавилона, Персии, Индии и Китая. Но зайти так далеко в геометрическом познании мира, как это сделали античные греки, не удалось тогда никому. Более того, в самых аристократичных и высокородных сообществах продолжал господствовать священный страх перед затмениями, хотя их природа была однозначно определена. Но признавать очевидное сильные мира сего не хотели тогда, не хотят порой и в наше время — уповают на потусторонние силы, на божественную избранности и великую миссию. Кончается для них это плохо, как в свое время кончилось для персидского царя Дария, потерпевшего поражение в битве с Александром Македонским, ведь в канун битвы случилось полное лунное затмение. Затмение видели одновременно и Дарий и Александр. Дарий принял его, как дурной знак. Александр, изучавший философию, геометрию и астрономию с великим Аристотелем — предшественником Аристарха Самосского — понимал, что лунное затмение — это всего лишь астрономическое явление, а не знамение богов, и никак на исход битвы не влияет.

Это может показаться странным, но люди и по сей день верят в то, что решить исход битвы могут какие-то заветы предков или духовные скрепы, когда во все времена побеждали и побеждают ясность ума и трезвый расчет.

Трезвый расчет показывает, что затмение начнется в половине пятого утра по московскому времени. Для всей Земли Лунное затмение наступает одновременно — наблюдатели из разных континентов просто смотрят на Луну и синхронно видят одни и те же изменения в её освещенности. Напомню, что с солнечным затмение ситуация принципиально иная — там моменты начала и конца затмения определяются тем, когда лунная тень накроет тот или иной населенный пункт, а в соседнем населенном пункте затмение наступит раньше или позже, с большей или меньшей фазой, либо не наступит вовсе.


Лунное затмение по всей Земле выглядит одинаково и одновременно, если оно вообще видно в том или ином географическом пункте.

В момент начала полутеневых фаз затмения в Москве Луна уже будет под горизонтом.Похожая ситуация будет на всей территории России, Украины, Белоруссии, в странах Прибалтики.


В странах центральной и восточной Европы до захода Луны можно застать лишь фазы полутеневого затмения, которые глазом не заметны — Луна как светила, так и светит — нет никакого ослабления яркости.


В странах западной Европы можно будет пронаблюдать теневые фазы затмения, включая полное погружение Луны в тень. И только в Испании и Португалии будет виден выход Луны из тени — перед самым её заходом за горизонт и восходом Солнца.


Как можно заметить, условия для наблюдения лунного затмения в Европе будут так себе. Примерно такими же они будут в западной Африке.


Существенно лучше затмение будет наблюдаться в Северной Америке — на восточном побережье оно будет видно полностью. На западном — лишь окончание.


Идеально затмение будет видимо в Южной Америке, что не удивительно, ведь сейчас там наступает зимний сезон, а лучше всего полная Луна видна именно зимой.

На большей части территории Антарктиды 16 мая Луна будет незаходящим светилом, а Солнце — не восходящим, ведь там наступила полярная ночь. И предстоящее затмение в Антарктиде будет видимо от начала до конца, но довольно низко над горизонтом, обрамленным ледяными глыбами айсбергов.


Музыкальное приложение:


Альбом «Музыка Небесных Сфер — часть 2 — рождение, жизнь и смерть», мелодически иллюстрирующий весь цикл смены лунных фаз, включая и полное лунное затмение:


https://www.youtube.com/watch?v=2lQ1A-dDETo

Показать полностью 8 1
54

30 лет первому полёту «Индевора»: пятый и последний космический челнок

7 мая 1992 года с космического центра Кеннеди стартовал шаттл «Индевор» по программе STS-49. Для данного корабля это был первый полёт. Он приземлился 16 мая, впервые для шаттлов использовав тормозной парашют.


Изначально, взамен погибшего шаттла «Челленджер» предполагалось модернизировать до пригодности к полётам на орбиту экспериментальный шаттл «Энтерпрайз», изначально не рассчитанный на полёт в космос. Но дешевле оказалось построить новый челнок. Строительство «Индевора» началось 1 августа 1987 года, а 7 мая 1991 года он был передан в эксплуатацию NASA.


Миссия STS-49 включала монтаж на спутнике Intelsat-603 нового перигейного двигателя, для вывода спутника на более высокую орбиту, взамен старого отказавшего. Новый двигатель помог бы аппарату «дойти» до целевой орбиты. Во время монтажа проводились эксперименты по отработке сборки космической станции Freedom. Хоть запуск «Свободы» в космос и не состоялся, но приобретённые навыки, как и последующие полёты на станцию «Мир», очень пригодились при сборке МКС.

В этом полёте шаттла поставлены два рекорда:

— это был первый и единственный выход в открытый космос с участием трёх человек;

— во время полёта был показан второй и четвертый результат по продолжительности выхода в открытый космос (на сегодняшний день): 8 часов 29 минут и 7 часов 45 минут.


Напомним, что рекорд по продолжительности выхода в открытый космос был в миссии STS-102 в 2001 году — 8 часов 56 минут. Ближайшие соотечественники — на пятом месте: Александр Мисуркин и Антон Шкаплеров (ВКД 2 февраля 2018 года) — 8 часов 13 минут. Формально современные скафандры позволяют пробыть в открытом космосе и дольше, но стараются не проверять эту их возможность.

Показать полностью 2
49

Зачем России космодром Восточный? – Виталий Егоров (Зелёный кот) | Научпоп

Зачем России нужен космодром Восточный, если есть Байконур? Какая от него польза и какими мощностями он обладает? Почему так важно иметь космодром на территории России, и какое значение он представляет для нашего государства? Какое количество запусков ракет производится с космодрома Байконур в Казахстане и с космодрома Восточный на Дальнем Востоке? Рассказывает Виталий Егоров (блогер Зелёный кот/Zelenyikot), популяризатор космонавтики, энтузиаст космических исследований, журналист и научно-популярный писатель, основатель паблика «Открытый космос».


Ютуб: https://youtu.be/QWp_BvfMJNs

Показать полностью
7

О луне

Сегодня в небе наблюдаем шикарного, огромного размера, спутника Земли. Я истинный шароёб. Но мысль про градиент светимости сидит внутри меня. Почему так?

Фото с телефона.

Фото из интернета.

А не так.

Лига Астрономов, нужна ваша помощь.

Показать полностью 3
15

Космос 2555 (он же объект 52330) упадёт 15 мая 2022 г. в 14 ч 21 мин

Космос 2555 (он же объект 52330) упадёт 15 мая 2022 г. в 14 ч 21 мин (плюс-минус 21 час) по Гринвичу, если не совершит орбитальных манёвров в ближайшие несколько часов. Он проведёт в космосе менее 20 дней (он полетел на лёгкой «Ангаре» 29го апреля).

Космос 2555 (он же объект 52330) упадёт 15 мая 2022 г. в 14 ч 21 мин

UPD: 18 числа сгорел на работе.

Отличная работа, все прочитано!