Наука

Судя по тому, как долго космонавтам с МКС приходится восстанавливать здоровье после возвращения на Землю, мы просто не созданы для космоса .

Но что бы случилось с человеком, если бы он вдруг оказался совершенно незащищенным в открытом космосе?

В отсутствии воздуха и практически нулевом давлении, тело человека долго не продержится без какой-то формы защиты.

Но что именно происходит? Могут ли глаза взорваться, а кровь испариться ? Вот, что мы узнали из несчастных случаев, произошедших в космосе и камерах для испытаний, и из экспериментов на животных.

Человек в открытом космосе

Первое, что вы заметите - это нехватка воздуха . Вы не потеряете сознание сразу, это займет до 15 секунд , пока ваше тело будет использовать оставшиеся запасы кислорода в крови. Если вы не будете задерживать дыхание, то возможно продержитесь до 2 минут .

Если вы задержите дыхание, потеря внешнего давления приведет к расширению газа внутри легких, что приведет к разрыву легких и попаданию воздуха в систему кровообращения. Так что первое, что следует сделать, попав в вакуум космоса - это выдыхать .

Что касается других вещей, то мы мало что может сделать. Примерно через 10 секунд кожа и ткани под ней начинают набухать , по мере того как вода из тела начинает испаряться в отсутствии атмосферного давления.

Вы не раздуетесь до того, чтобы взорваться, так как кожа человека достаточно прочная. А если вы вернетесь обратно к атмосферному давлению, ваша кожа и ткани вернуться в нормальное состояние.

Также это не повлияет на кровь, так как кровеносная система регулирует кровяное давление, пока вы не впали в шок. Жидкость на языке может начать кипеть.

Человек в космосе без скафандра

Так как вы будете подвержены космической радиации , то можете пострадать от сильного солнечного ожога и кессонной болезни.

Однако, скорее всего, вы сразу не замерзните, несмотря на очень низкую температуру, так как тепло не покидает тело достаточно быстро.

Если вы умрёте в космосе, ваше тело не будет разлагаться как обычно , так как нет кислорода. Если бы вы находились рядом с источником тепла, то тело бы мумифицировалось, если же его нет, вы заморозитесь.

Если бы вы находились в скафандре, то начали бы разлагаться, но только пока хватало кислорода. В любом случае ваше тело продержалось бы очень долго, плавая в просторах космоса миллионы лет .

Космические исследования в реальной жизни так же размыты, как и в кино. Это область, в которой не всегда можно получить точные данные. О размерах и масштабах Вселенной не знают даже лучшие ученые. Однако с каждый днем происходит все большее ее освоение.

Что все же известно исследователям о космосе, чего, возможно, еще не знаете вы?

Запись космических звуков

НАСА использует технологию, называемую ультразвуковой обработкой данных, чтобы принимать сигналы радиоволн, магнитных полей, а также плазменных волн. И преобразует эти сигналы в звуковые дорожки, чтобы "слышать", что происходит в отдаленном космосе.

Довольно жуткие звуки варьируются от мрачных всплесков до сигналов, напоминающих приближающийся космический корабль.

Синие закаты Марса

Факт о подобном явлении стал известен в 2015 году, когда удалось получить первое цветное фото этой планеты.

Ученые поясняют визуальный эффект свечением мелких частиц в атмосфере Марса, которые позволяют цветовым голубым волнам проникать в атмосферу эффективнее, чем "более длинным", таким как красный, желтый и оранжевый.

Посылка в космос безумно дорогая

Разделив стоимость запуска на вес груза, можно получить ошеломляющие цифры. Так, один лимон, отправленный в космические просторы, будет стоит 2000 долларов.

Еще не так давно каждые 450 грамм груза стоили 10 000 долларов. Теперь же цены резко возросли: до 43 180 $ для космического корабля "Лебедь" и 27 000 $ для новых носителей SpaceX. Таким образом, для полета в космос бутылки воды нужно будет заплатить в пределах от 9100 до 43 180 долларов.

Космический мусор

Космическое пространство наполнено многочисленным мусором, таким как части разрушенных ракет или неработающие спутники. Эти объекты все еще продолжают вращаться вокруг Земли со скоростью в 10 раз большей, чем скорость выстрела.

За космическим мусором наблюдают, чтобы виновные в его распространении несли за это ответственность. Однако его количество уже превысило 23 000 объектов. Лидирующими в этом списке являются США, Россия и Китай. Под ответственностью каждой из трех стран немногим меньше 4000 объектов.

Мусор этот опасен возможным столкновением, способным вызвать огромное мусорное облако из-за цепной реакции. Что и показывает нам фильм "Гравитация".

Сохранение следов на Луне

Лунные породы разрушаются настолько медленно (на 10 мм в 1 млн лет), что следы космонавтов могут сохраняться на ее поверхности в течение 10-100 млн лет.

Именно столько могут просуществовать на нашем естественном спутнике следы астронавтов, прилетевших на Луну на "Аполлоне-11" в 1969 году.

Температура космического пространства

Здесь не всегда холодно. В самых отдаленных уголках температура может опускаться до -270 °C. Но если приблизиться к Земле, где Солнце окружает все своими лучами, то можно наблюдать повышение температуры до 120 °C.

Скафандры астронавтов белого цвета, чтобы они могли отражать тепло.

Год короче дня

Венера вращается довольно медленно, в противоположном от Земли направлении. Полное ее вращение проходит за 243 наших дня, что и является ее обычным днем.

Но она расположена близко к Солнцу, потому проходит вокруг него всего за 225 дней. Таким образом, получается, что год на Венере немного короче дня.

МКС размером с футбольное поле

Международная космическая станция является самым большим объектом, отправленным людьми в космос. Длина ее - 108 метров, а вес - почти 420 000 кг.

Во время исследований здесь побывало 230 человек из 18 разных стран.

Без скафандра

Вопреки факту, показанному в фильме "Гравитация", без скафандра в космосе вы продержались бы не больше 15 секунд.

Ровно на столько хватит всего кислорода, что есть у вас крови. После этого воздух в легких будет расширяться из-за отсутствия давления в атмосфере, что разорвет ткани. Также в незащищенном организме произойдет закипание крови и отсутствие контроля кишечника.

Космические преступники

Существуют определенные законы, согласно которым нельзя выводить на орбиту оружие массового поражения, а все исследования должны проводиться лишь в мирных целях. Любая страна несет ответственность за запускаемый в космос объект и ущерб, который он может нанести.

Поэтому ООН следит за космическим пространством и находящимися в нем объектами с людьми. Какие-либо противоправные действия могут сделать астронавта космическим преступником.

Космическое пространство

Можно подумать, что кроме планет и звезд здесь ничего нет. Несмотря на то что это недалеко от истины, космическое пространство все же не совсем представляет собой вакуум.

В нем есть небольшая плотность частиц. Это облака космической плазмы, звездной пыли и космических лучей.

Чернота пространства

Казалось бы, такое огромное количество звезд должно было заполнить пространство светом, а оно черное. В 1823 году немецкий астроном решил, что яркость статичной Вселенной, равномерно заполненной звездами, должна быть равна яркости солнечного диска. Явление назвали "парадоксом Ольсберга".

Позже оказалось, что никакой равномерной наполненности звездами нет, потому как некоторые из них существовали не так долго, чтобы их свет еще мог достигать Земли сейчас, а Вселенная имеет способность расширяться. Отсюда и чернота пространства, которое не может быть равномерно освещено.

Неоспоримый лидер

Солнце составляет 99,8 % всей массы Солнечной системы. Все остальное, включая нашу Землю, в сравнении с ним - просто пылинки.

Неудивительно, что оно миллиардами лет удерживает около себя планеты.

Черные дыры

Согласно новому исследованию, Млечный Путь содержит десятки тысяч черных дыр. Эти объекты невозможно обнаружить в спокойном состоянии.

Однако когда они взаимодействуют со звездой, ученые могут находить их с помощью рентгеновских лучей.

Септиллион звезд

Примерно такое количество звезд насчитывает Вселенная. Кстати, это число содержит 24 нуля после единицы. За девять лет наблюдений ученые выявили 10 000 галактик в самых темных глубинах Вселенной.

Только наша галактика Млечного Пути содержит около 100 млрд звезд. Умножив это число на количество галактик, получили предполагаемую цифру.

Однако это еще не окончательное количество, ведь остается много неизведанного космического пространства. По мнению ученых, эта цифра будет расти в их подсчетах, когда технологии будут более усовершенствованы для открытия новых галактик.

Человечество давно мечтает покорить Марс. В октябре 2016 года НАСА заявило своей приоритетной целью отправку людей на Красную Планету к 2030-м годам.

Физиология человека и невесомость

Для того, что бы успешно спланировать осуществить миссию на Марс, ученые должны понимать, как космос влияет на физиологию человека при длительных космических полетах.

Те данные, которые известны науке в настоящий момент, позволяют сделать выводы, что нахождение в космосе однозначно сказывается на человеческом организме. Как в физическом, так и интеллектуальном плане. К тому же риски, связанные с космическими полетами, существенно различаются в разных условиях. Они будут разными на орбитальной космической станцией и космическим кораблем, направляющимся на .

Физические проблемы

У космонавтов будут опухшие лица (из-за того, что жидкости тела распространяются более равномерно). Они будут страдать от уменьшения плотности костной ткани и потери минеральных веществ. Сюда можно записать недостаток сна и солнечного света. И еще увеличение уровня железа и нарушенную координацию.

Проект НАСА по изучению зрения и внутричерепного давления космонавтов показал, что многие из них испытывают ухудшение зрения после завершения полета. Это вызвано воздействием невесомости на мозг и спинномозговую жидкость. Эти расстройства могут длиться годами.

Исследования НАСА

Космонавты, которые проводили длительные периоды времени в космосе, имеют структурные изменения глаз. Еще у них обнаружены аномально высокие уровни цереброспинальных жидкостей в головном мозге. Было продемонстрировано, что космический полеты также влияют на хрупкие окончания зрительных нервов.

Существуют свидетельства того, что воздействие галактического космического излучения увеличивает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Возрастает риск рака, расстройств центральной нервной системы и острого лучевого синдрома. И эти риски могут быть даже серьезнее, чем считалось раньше.

Одно из проведенных исследований показало, что космонавты, покорившие , в четыре раза чаще умирают от сердечно-сосудистых заболеваний. Если сравнивать с теми, которые не вылетали за пределы защитной магнитосферы Земли.

Кроме того, ученые все чаще исследуют психологические проблемы, связанные с космическими полетами. Космонавты, которые отправятся в дальние космические путешествия — на Луну, Марс и за его пределы, скорее всего будут изолированы во враждебной и стрессовой обстановке вместе с другими людьми, не имея возможности вернуться на или быстро спастись.

Жизнь на Марсе

Так что же происходит с нашим мозгом в космосе?

Один из экспериментов NASA по нейрокогнитивной эффективности сравнивал мозг космонавтов до и после пребывания на МКС в течение шести месяцев, используя сканирование FMRI. Ученые обнаружили снижение связанности моторных и вестибулярных областей мозга. Они необходимы для координации движения у космонавтов, осуществивших длительные космические полеты.

В условиях невесомости мозг продолжает посылать такие сигналы телу, как если бы оно находилось в нормальных условиях гравитации. И тогда тело начинает думать, что оно падает или находится в перевернутом положении. Через некоторое время мозг более или менее приспосабливается к новой среде. Но при возвращении на Землю изменение рефлексов может вызвать длительные проблемы.

Серия исследовательских программ НАСА

Американское космическое агентство проводит специальные исследования. Ученые пытаются выявить, охарактеризовать и предотвратить проблемы с поведенческим здоровьем, связанные с космическими полетами. В исследовании используются ситуации, сопоставимые с земными. Такие как помещение групп людей в полной изоляции от внешнего мира на длительные периоды времени. При этом исследуются сон и усталость, проблемы сплоченности групп и возможные неблагоприятные психиатрические условия.

В 2014 году исследование Джона Хопкинса обнаружило признаки когнитивных нарушений в результате условий, которым подвергаются космонавты. Особенно сильное влияние оказывает космическое излучение, постоянно воздействующее на людей в космосе.

В октябре 2016 года UC Irvine было проведено исследование. Оно показало, что воздействие галактических космических лучей может вызвать долгосрочные когнитивные проблемы для космонавтов. Включая хроническую деменцию. В нескольких тестах, в которых были использованы грызуны, обнаружилось, что животные страдают как от воспаления головного мозга, так и от уменьшения взаимосвязи между нейронами даже через шесть месяцев после первоначального воздействия.

Животные также плохо выполняли тесты памяти. Они демонстрировали повышенную тревогу и страх, с уменьшенной способностью компенсировать стрессовые и неприятные ассоциации.

Эти выводы, по понятным причинам, вызвали опасения по поводу запланированного полета на Ведь космонавты надолго окажутся вне магнитного поля Земли, защищающего их на борту МКС. Они могут столкнуться с повышенными уровнями стресса и тревоги, наряду с нарушенными возможностями принятия решений и утратой возможности работы в режиме многозадачности. А это потенциально важные свойства психики при работе в чрезвычайных ситуациях.

Эти проблемы представляют собой головную боль для НАСА. Космические корабли обеспечивают очень ограниченную защиту от космических лучей. Их можно остановить только серьезной массивной защитой.

Установка на всем космическом корабле защитного внешнего экрана будет финансово нецелесообразной. Идея защитить изолированную часть космического корабля, в которой космонавты проводили были основную часть времени, более жизнеспособна, и вполне могла бы решить часть проблемы.

Тем не менее космонавты по-прежнему будут уязвимы к событиям солнечных бурь и вспышек. Их нелегко предсказать.

Манипуляция мозгами космонавтов

Одна из трудностей в изучении влияния космоса на интеллект космонавтов, в частности космическое излучение, заключается в том, что многие факторы, влияющие на них, обусловлены стрессовой обстановкой космического корабля. Эти факторы включают многие проблемы. Это нарушенный сон, тяжелые умственные нагрузки, высокий уровень углекислого газа и микрогравитация. В среднем, космонавты спят менее 6 часов в сутки. И должны концентрироваться и тренироваться в течение нескольких часов в день.

Типичная экспедиция на будет длиться около трех лет. Это означает, что космонавты будут находиться в ограниченном пространстве с группой людей в течение очень долгого времени. Без возможности вести в режиме реального времени общение с семьей и друзьями с Земли. В настоящее время несколько компаний по заказу НАСА разрабатывают как лекарственные препараты, так и разнообразные методики для преодоления таких проблем.

В ситуации, когда космонавты учатся решать свои межличностные конфликты только с помощью компьютерной терапии и психоактивных веществ, будет трудно предсказать, что может случиться, если эти способы будут неэффективны или вызовут зависимость. Смогут ли космонавты сотрудничать и эффективно работать в течение нескольких месяцев, если они будут зависеть от таких методов лечения?

В будущем

Космические путешествия захватывали воображение человечества на протяжении веков. И перед появившимися возможности и ресурсами для отправки людей в космос будет трудно устоять.

Эти попытки будут только ускорять исследования вопросов влияния космоса на неврологию и физиологию человека. И позволят находить способы, которыми наши мозги и тела будут приспосабливаться к отдаленным и отличным от Земли средам. Тем, где происходила вся наша эволюционная история.

Они, возможно, так же приведут к рассмотрению более дорогостоящих технических решений. Таких как использование искусственной для путешествий по маршруту Земля-Марс и Марс-Земля. Или более быстрый перелет (хотя и дорогостоящий с точки зрения энергетики, но позволяющий достичь Марса меньше чем за три месяца). Или может строительство удобных больших подземных жилых объектов на Марсе.

Человек смотрит на звёзды, наверное, с момента своего появления на планете. Люди побывали в космосе и уже планируют осваивать новые планеты, но даже учёные до сих пор не знают, что происходит в глубинах вселенной. Мы собрали 15 фактов о космосе, которым современная наука объяснения пока дать не может.

Когда обезьяна впервые подняла голову и посмотрела на звезды, то она стала человеком. Так гласит легенда. Однако, несмотря на все столетия развития науки, человечество до сих пор не знает, что творится в глубинах вселенной. Приведем 15 странных фактов о космосе.

1. Темная энергия

По мнению некоторых ученых, темная энергия - это сила движет галактики и расширяет Вселенную. Это всего лишь гипотеза, и подобная материя не была обнаружена, но ученые предполагают, что почти 3/4 (74%) нашей Вселенной состоит именно из неё.

2. Темная материя

Большинство из оставшейся четверти (22%) Вселенной состоит из темной материи. Темная материя имеет массу, но он невидима. Ученые догадываются о ее существовании только благодаря силе, которую она оказывает на других объекты во Вселенной.

3. Пропавшие барионы

На межгалактический газ приходится 3,6%, а на звезды и планеты - всего 0,4% всей вселенной. Однако, на самом деле почти половина из этой оставшейся «видимой» материи отсутствует. Она была названа барионной материей и ученые бьются над загадкой, где же она может находиться.

4. Как взрываются звезды

Ученые знают, что когда в конечном итоге у звезд заканчивается топливо, то они заканчивают свою жизнь гигантским взрывом. Точной механики процесса, однако, не знает никто.

5. Высокоэнергетические космические лучи

Уже более десятка лет ученые наблюдают то, чего не должно существовать по законам физики, во всяком случае, по земным. Солнечную систему буквально заливает потоком космического излучения, энергия частиц которого в сотни миллионов раз больше, чем у любой искусственной частицы, полученной в лаборатории. Откуда они берутся, не знает никто.

6. Солнечная корона

Корона - это верхние слои атмосферы Солнца. Как известно, они очень горячие - более 6 миллионов градусов по Цельсию. Вопрос только в том, как же солнце поддерживает столь нагретым этот слой.

7. Откуда появились галактики

Хотя наука в последнее время придумала массу объяснений насчет происхождения звезд и планет, галактики все еще остаются загадкой.

8. Другие планеты земного типа

Уже в 21-ом веке учёные обнаружили множество планет, которые вращаются вокруг других звезд и вполне могут быть обитаемы. Но пока вопрос и том, если ли жизнь хотя бы на одной из них остаётся открытым.

9. Множественные вселенные

Роберт Антон Уилсон предложил теорию множественных вселенных, каждая из которых обладает своими собственными физическими законами.

10. Инопланетные объекты

Были зафиксированы многочисленные случаи, когда астронавты утверждали, что видели НЛО или другие странные явления, намекающие на внеземное присутствие. Теоретики заговора утверждают, что правительства скрывают много известных им фактов об инопланетянах.

11. Ось вращения Урана

Все остальные планеты имеют почти вертикальную ось вращения по отношению к плоскости орбиты вокруг Солнца. Однако, Уран практически "лежит на боку" - его ось вращения наклонена по отношению к орбите на 98 градусов. Есть много теорий относительно того, почему так случилось, но ученые не имеют ни единого убедительного доказательства.

12. Буря на Юпитере

Последние 400 лет в атмосфере Юпитера бушует гигантский шторм, размерами в 3 раза больше Земли. Ученым трудно объяснить, почему это явление длится так долго.

13. Несоответствие температуры солнечных полюсов

Почему южный полюс Солнца холоднее, чем северный полюс? Этого не знает никто.

14. Гамма-всплески

Непостижимо яркие взрывы в глубинах Вселенной, при которых происходит выброс колоссального количества энергии, наблюдаются в течение последних 40 лет в разные моменты времени и в случайных районах космоса. За несколько секунд такого гамма-всплеска высвобождается столько же энергии, сколько Солнце выработало бы за 10 миллиардов лет. До сих пор нет правдоподобного объяснения их существования.

15. Ледяные кольца Сатурна

Хотя неразгаданных космических тайн более, чем достаточно, сегодня космический туризм стал реальностью. Существует, как минимум, . Главное - желание и готовность расстаться с кругленькой суммой денег.

Рекорд пребывания в космосе был установлен российским космонавтом Валерием Поляковым почти 20 лет назад и составляет 437 дней. Для него этот полет в космос был вторым по счету, а в течение первого полета космонавт провел на орбите Земли 240 дней. Сергей Крикалев за шесть полетов провел в космосе в общей сложности 803 дня.

Конечно, космос нельзя назвать дружелюбным местом для человека — наша физиология не приспособлена для жизни в отсутствие гравитации. Мышцы тела в прямом смысле сопротивляются гравитации на Земле, а значит, в космосе они будут нагружены в значительно меньшей степени и начнут атрофироваться. Причем это затронет все мышцы, включая, скажем, сердечные или глазные. Исключений нет.

Так как костям скелета в космосе не нужно испытывать тех нагрузок, которым они подвергаются на Земле, регенерационные процессы в них остановятся. Костная ткань будет истощаться и поглощаться организмом в космосе, но не будет восстанавливаться, что сделает кости очень хрупкими.

Ученые уверяют, что продолжительное пребывание в космосе может также привести к нарушениям работы иммунной системы. Конечно, риск заразиться в космосе не очень велик, однако нарушение иммунной системы может привести к неблагоприятным аутоиммунным реакциям и гиперчувствительности.

Помимо негативных факторов влияния микрогравитации, значительную опасность для организма представляет и радиационное излучение. Космонавты испытывают воздействие космической и солнечной радиации, космических частиц и излучения, связанного с геомагнитным полем. Все эти типы радиации настолько сильны, даже с закрытыми глазами космонавты часто видят яркие вспышки вследствие того, что космические лучи воздействуют на оптические нервы.

Действие радиации приводит к гибели клеток и может способствовать различным мутациям и развитию раковых заболеваний, а также изменениям на генетическом уровне. Некоторые системы нашего организма чрезвычайно чувствительны к радиации, что приводит к нарушениям иммунной системы, проблемам с костным мозгом и развитию катаракты.

Ученые пытаются бороться со всеми негативными последствиями пребывания в космосе, однако ирония заключается в том, что системы защиты могут оказаться источником так называемого вторичного излучения, когда частица ударяется о защитный материал и испускает гамма-лучи и активные нейтроны.

В общем, летать в космос нам можно. А вот жить там пока что преждевременно.