Теги → невесомость
Быстрый переход

Учёные проверили влияние длительной невесомости на работу мозга — на Марс все прилетят злыми и необщительными

Новые эксперименты с добровольцами показали, что длительное воздействие невесомости на мозг влияет на когнитивные (познавательные) способности человека. Полёт на Марс продлится до 1000 суток и более, что в два раза превысит нынешний рекорд пребывания человека в невесомости. Важно понимать, как и в каком состоянии прилетят туда люди и будут ли они способны на нормальную научную, трудовую и социальную деятельность.

Источник изображения: DLR

Источник изображения: DLR

Исследователи из Университета Пенсильвании с помощью трёх групп из 24 добровольцев провели 60-дневный эксперимент по имитации нахождения в условиях микрогравитации (невесомости). В земных условиях микрогравитацию имитируют лёжа на кровати вниз головой, наклонённой под углом шесть градусов. Одна группа лежала не вставая, а две других регулярно тренировались на центрифуге.

Центрифуга имитировала условия временной гравитации в условиях полёта. Иными словами, учёные искали возможность хотя бы частично создать на летящем к Марсу корабле земные условия для кровообращения. Для этого придавать летящему кораблю вращение технологически накладно, но можно внутри него сделать камеру-центрифугу для регулярных тренировок. Целью опыта было проверить эффективность ежедневных получасовых тренировок в режимах 30 мин за раз и 5 мин за 6 подходов.

Источник изображения: DLR

Источник изображения: DLR

Все испытуемые ежедневно проходили специальные тесты для космонавтов на оценку когнитивных способностей. Вскоре выяснилось, что в целом умственные способности изменяются не очень сильно и изменения не прогрессируют, кроме одного-единственного аспекта. Все как один участники эксперимента ближе к концу испытания начали плохо различать эмоции на тестовых изображениях. При этом любые эмоции они чаще определяли как злость и недовольство. Что хуже всего, тренировки в центрифуге (временный возврат к нормальному кровообращению) никак не исправил эти когнитивные способности мозга.

Исследователи пока не могут сказать, на каком уровне происходят замеченные ухудшения. Но этому вопросу следует придать первостепенное значение, иначе экспедиция к Марсу, которая ожидается не в таком уж отдалённом будущем, может закончиться катастрофой. По крайней мере, для смягчения замеченного эффекта космонавтам потребуется специальная подготовка, которую также предстоит разработать.

На борту космического корабля SpaceX Crew Dragon обнаружился «третий член экипажа»

Ракета-носитель Falcon 9 с кораблём Crew Dragon и двумя астронавтами NASA Бобом Бенкеном (Bob Behnken) и Дагом Херли (Doug Hurley) успешно отправлены к МКС. Аппарат уже вышел на расчётную орбиту. В рамках этого исторического запуска на борту оказался ещё один «член экипажа».

В третьем кресле пилотируемого Crew Dragon ещё в ходе подготовки к запуску была обнаружена игрушка, которую геофизик Мика Маккиннон (Mika McKinnon) сразу определил, как плюшевого динозавра TY Flippables Tremor Dinosaur.

Это далеко не первый раз, когда вместе с людьми на орбиту летят различные игрушки. Всё дело в том, что они выступают в качестве физического индикатора невесомости: под воздействием пониженной гравитации начинают плавать внутри корабля.

В марте прошлого года к Международной космической станции корабль Crew Dragon уже летал. Правда, без экипажа. Тогда на борту находилась плюшевая игрушка Земли, о которой глава частной космической компании SpaceX Илон Маск (Elon Musk) сообщил непосредственно перед запуском.

Экипажу МКС игрушка понравилась, поэтому на борту она осталась даже после того, как пустой Crew Dragon полетел назад на Землю. Ещё в прошлом году Боб Бенкен выразил надежду, что плюшевая Земля встретит их с Дагом Херли на борту МКС.

«Надеюсь, к тому моменту, когда прибудем на МКС, она станет уже полноправным членом станции и сможет провести для нас брифинг по имеющейся ситуации на борту», — пошутил тогда Бенкен.

Плюшевые динозавры на МКС тоже уже бывали. В 2013 году астронавт NASA Карен Найберг (Karen Nyberg), жена Дага Херли сшила игрушечного динозавра для своего сына, пока находилась на борту станции.

Динозавр, Бенкен и Херли приблизятся к МКС завтра, 31 мая, спустя примерно 19 часов после запуска. Стыковка космического корабля Crew Dragon в автоматическом режиме с МКС запланирована на 10:29 по времени Восточного побережья США (17:29 МСК).

Полёты в космос влияют на организм человека на молекулярном уровне

Московский физико-технический институт (МФТИ) сообщает о том, что учёные из России и Канады в совместном исследовании проанализировали влияние условий космического полёта, в частности, невесомости на белковый состав крови у космонавтов.

Фотографии Роскосмоса

Фотографии Роскосмоса

Известно, что факторы космического полёта оказывают воздействие на обмен веществ, терморегуляцию, сердечные биоритмы, работу мышц, дыхательную систему и многие другие функции организма человека. Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе этого влияния, являются загадкой.

В новом исследовании специалисты проанализировали концентрации 125 белков в плазме крови 18 российских космонавтов, которые находились продолжительное время на МКС. Пробы брались за 30 дней до полёта, сразу после возвращения на Землю и через 7 дней после возвращения.

Оказалось, что невесомость влияет на здоровье космонавтов на молекулярном уровне. Исследование показало, что в организме человека происходят серьёзные изменения на уровне клеток, тканей и органов, помогающие приспособиться к новым условиям.

Полученные данные говорят о том, что разные белки ведут себя по-разному. Концентрации некоторых из них не меняются при полёте. Концентрации других меняются, но быстро возвращаются к своему обычному уровню после возвращения на Землю. Есть также и те белки, содержание которых в крови восстанавливается очень медленно после завершения полёта.

«Для исследования был взят неслучайный набор белков. Исследованные белки — набор биомаркеров, использующихся для выявления неинфекционных заболеваний человека. Результаты показали, что в условиях невесомости иммунная система ведёт себя как при болезни, потому что организм человека не понимает, что ему делать, и включает все возможные системы защиты», — говорят специалисты. 

Испытан уникальный российский комплекс для моделирования невесомости

РКК «Энергия» сообщает об успешных испытаниях уникального комплекса-стенда «Координата», предназначенного для моделирования невесомости.

Фотографии с сайта РКК «Энергия»

Фотографии с сайта РКК «Энергия»

Система изготовлена Новочеркасским центром тренажёростроения. Передовой комплекс позволит на Земле отрабатывать операции внекорабельной деятельности в режиме полной невесомости. Кроме того, тренажёр даёт возможность имитировать выполнение задач в режиме пониженной невесомости — такие условия будут наблюдаться на других космических объектах.

В испытаниях платформы «Координата» приняли участие специалисты РКК «Энергия», в том числе инструктор-космонавт-испытатель первого класса Александр Калери. В процессе имитации напланетной деятельности космонавты попрактиковались в работе с лунным инструментом и построили каркасный макет лунного жилого отсека.

Отмечается, что испытания комплекса подтвердили его соответствие техническому заданию. Планируется, что в течение 2017–2018 годов он будет доставлен в Королёв и смонтирован в РКК «Энергия». В дальнейшем система будет использоваться при подготовке космонавтов к полётам на орбитальные станции и планируемым пилотируемым полётам на Луну и, возможно, Марс. 

Японские компании намерены организовать космические турполёты к 2023 году

Японская авиакомпания All Nippon Airways (ANA) совместно с местным бюро путешествий H.I.S. и компанией PD Aerospace рассчитывает в течение ближайших семи лет организовать туристические полёты в космос.

Суть проекта заключается в создании космического самолёта, который сможет достигать так называемой линии Кармана на высоте 100 км, которая условно принимается в качестве границы между атмосферой Земли и космосом. Разработку аппарата возьмут на себя специалисты PD Aerospace.

ANA Holdings будет отвечать за обучение пилотов, техническое обслуживание и организацию собственно полётов. Наконец, в задачи H.I.S. войдут поиск путешественников и продажа туров.

Ожидается, что космический самолёт сможет брать на борт восемь человек: это два пилота и шесть туристов. Весь полёт продлится примерно 90 минут, включая пять минут невесомости.

Первые полёты предварительно намечены на декабрь 2023 года. Цена билета составит около 125 тыс. долларов США. В год планируется осуществлять до 50 полётов на двух кораблях.

Напомним, что космические турполёты в скором времени планирует организовать компания Virgin Galactic, основанная британским миллиардером Ричардом Брэнсоном. Virgin Galactic уже довольно длительное время испытывает корабль SpaceShipTwo и самолёт-носитель WhiteKnightTwo. 

Сделано в космосе: на борту МКС планируется производство оптоволокна

В научно-популярной литературе прошлых лет, а также в различных фантастических произведениях предсказывалось, что космос станет местом производства уникальных вещей, поскольку сможет обеспечить соответствующие технологические процессы невесомостью или, как сейчас принято говорить, микрогравитацией. Похоже, предсказания наконец-то начинают сбываться. Компания Made in Space, обладательница трёхмерного принтера на борту Международной Космической Станции, опубликовала новые планы по развёртыванию производства в космосе.

Мини-фабрика Made in Space

Мини-фабрика Made in Space

Согласно им, на борту МКС компания собирается начать выпускать оптическое волокно — материал очень востребованный в современной электронике и информационных технологиях, ведь большинство сетей передачи данных сегодня строятся именно на основе оптоволоконных технологий. По всей видимости, невесомость поможет сделать структуру волокна более равномерной и исключить появление микрокристаллов, что улучшит его оптические характеристики.

Новое производственное оборудование должно быть доставлено на борт МКС в первом квартале 2017 года. Первая мини-фабрика будет невелика и не потребует внимания со стороны экипажа МКС, поскольку будет управляться удалённо с Земли.

Управляться мини-фабрика будет с Земли и не потребует серьёзного внимания от экипажа

Управляться мини-фабрика будет с Земли и не потребует серьёзного внимания от экипажа

Если первые тесты окажутся удачными, производство будет начато и космос впервые даст Земле действительно полезный продукт. Поначалу планируется вырастить минимум 100 метров оптоволокна нового поколения. Поначалу такое волокно будет существенно дороже обычного, но оно обязательно найдёт своего покупателя там, где требуются идеальные средства передачи данных — в военной и медицинской сферах, а также в аэрокосмической отрасли и суперкомпьютерах. Пока рано говорить о превосходстве «космического волокна» над обычным, но в Made in Space уверены, что их технология позволит добиться более полного использования полосы пропускания и меньших задержек сигнала.

Видео дня: небо, самолёт и стюардессы в невесомости

Чикагский рок-коллектив «ОК Go», что называется, «взорвал» Интернет своим новым видеоклипом на песню «Upside down & Inside Out». На данный момент количество просмотров ролика уже превысило отметку 24,5 млн при том, что ролик был загружен в официальную Facebook-страницу исполнителей альтернативного рока вчера и по-прежнему отсутствует на YouTube (разумеется, речь идёт о персональном YouTube-канале «ОК Go»). Ажиотаж в СМИ вокруг «Upside down & Inside Out» был вызван креативным подходом музыкантов при написании сценария для клипа и неординарностью видео, съёмка которого велась на борту самолёта ИЛ-76 МДК. 

alexcheban.livejournal.com

alexcheban.livejournal.com

Те читатели, которые немного разбираются в авиастроении, после упоминания в статье ИЛ-76 МДК могли сразу догадаться, что могло послужить той самой изюминкой при подготовке контента для видео на песню «Upside down & Inside Out». Упомянутое воздушное судно является самолётом-лабораторией, который хоть и выглядит снаружи как обычный военно-транспортный борт разработки ОКБ Ильюшина, но используется вовсе не для доставки крупногабаритных грузов, а для тренировки космонавтов перед их отправкой на орбиту. 

Возвращаясь к клипу «Upside down & Inside Out», стоит отметить, что его появление стало результатом сотрудничества новосибирского авиаперевозчика S7 Airlines и группы «ОК Go». При этом весь съёмочный процесс, запечатлённый на видео длительностью чуть больше трёх минут, проходил в условиях невесомости.

Благодаря содействию Центра подготовки космонавтов имени Гагарина, предоставившего в качестве удовлетворяющей концепции клипа съёмочную площадку в виде того самого ИЛ-76 МДК, коллективу «ОК Go» не понадобилось для достижения нулевого режима (режима невесомости) прибегать к услугам компаний, предлагающих дорогостоящие суборбитальные полёты. Для пущего же эффекта интерьер ИЛ-76 МДК был несколько переработан и сделан максимально похожим на внутреннее убранство пассажирского самолёта отечественной компании S7 Airlines.  

alexcheban.livejournal.com

alexcheban.livejournal.com

Разумеется, что всё происходящее в кадре — прыжки, кувырки, кульбиты и прочие акробатические трюки, выполняемые участниками «ОК Go», а также профессиональными воздушными гимнастками Анастасией Бурдиной и Татьяной Мартыновой, примерившими на себя роль стюардесс,  были сделаны без использования привычных для современной кинематографии тросов и специальных кранов. Вряд ли потребуется уточнять, что при создании «Upside down & Inside Out» обошлось и без какой-либо компьютерной графики.

www.engadget.com

www.engadget.com

Воспользоваться эффектом кратковременной невесомости, который и стал основной «фишкой» видео, получилось за счёт многократных полётов ИЛ-76 МДК по кривой Кеплера (параболе), изображённой ниже. Сила притяжения Земли перестаёт действовать на пассажиров и экипаж самолёта при выполнении манёвра, именуемого пилотами «горкой». При достижении необходимого для нулевого режима тангажа 50° на кабрирование (т. е. при наборе высоты) и отдаче штурвала от себя устанавливается режим невесомости. Последующее движение по специальной траектории позволяет выдерживать нулевую перегрузку в течение некоторого времени, которая исчезает при достижении тангажа 45°–50° на пикирование (при снижении).

www.zero-flight.ru

www.zero-flight.ru

В среднем за полёт выполняется примерно 15–20 режимов кратковременной невесомости, продолжительность которых составляет 25–30 с. Перед выполнением «горки» начальная скорость ИЛ-76 МДК должна составлять 620 км/ч, а зона испытательных полётов, выступающая стартовой точкой для движения по кривой Кеплера, начинается на высоте свыше 7000 м.

На подготовку материалов для «Upside down & Inside Out» у авторов клипа ушло почти три недели. За это время члены «ОК Go» совершили 21 полёт на ИЛ-76 МДК, сопровождавшийся примерно 15-ю режимами невесомости. В общей сложности каждый из исполнителей альтернативного рока пробыл неподвластным силе притяжения чуть больше двух часов. 

Российские учёные намерены победить негативное влияние невесомости на организм

Специалисты Института физики твёрдого тела РАН (ИФТТ РАН) разрабатывают прибор, который сможет защитить организм космонавтов от негативного влияния невесомости при длительных полётах.

Роскосмос

Роскосмос

Дело в том, что в невесомости человек не испытывает привычных земных нагрузок. В результате во время длительных космических миссий мышечная, костная и сосудистая ткани начинают деградировать. Процесс восстановления после возвращения на Землю занимает около трёх месяцев.

Над созданием прибора, который мог бы предотвратить разрушение тканей человеческого организма во время продолжительного пребывания в невесомости, работает команда из 10 исследователей, сформированная в лаборатории оптической прочности и диагностики кристаллов ИФТТ. Идея заключается в том, чтобы заменить земные нагрузки бесконтактным воздействием электрического поля.

Специалисты рассчитывают разработать устройство, которое можно было бы настраивать на работу с конкретным космонавтом, чтобы по возвращении на Землю ему не требовалась длительная физическая реабилитация.

Роскосмос

Роскосмос

«Мы уже два года ведём эксперименты с образцами биологических тканей и биополимерами и выявляем изменения, которые вызывают в клетках электрические поля с различными характеристиками. Через 1–1,5 года рассчитываем получить рабочий прототип прибора», — цитирует ТАСС слова одного из участников проекта.

Предполагается, что устройство будет применяться не только в космической, но и в медицинской сфере. Прибор, к примеру, мог бы помочь пациентам, страдающим мышечной дистрофией и деградацией костной ткани. 

Управляемые дроиды помогут оперировать астронавтов в космосе

Делать сложные хирургические операции в космосе станет реальным уже в ближайшем будущем. Американское агентство NASA и компания Virtual Incision заняты разработкой роботизированного механизма, представляющего собой небольшого портативного робота-врача. Управляемое устройство, размеры которого не превышают человеческий кулак, должно не просто работать во внутренней полости пациента и уметь делать разрезы, удалять аппендицит или справляться с язвой желудка в условиях земной гравитации, но и без труда повторить все эти операции в невесомости.  

www.businessinsider.com

www.businessinsider.com

Сам робот представляет собой конструкцию массой 0,4 кг и имеет две руки-манипулятора, которые способны выполнять хирургические разрезы, наложить швы или прижечь рану. Голова «робота-хирурга» — это видеокамера, которая даёт необходимый обзор, выполняя функции глаз для врача-оператора. Основное управление манипуляторами происходит при помощи джойстиков. 

В ближайшее время учёные NASA планируют провести первые тестовые испытания данного дроида. Для этого прототип устройства должен будет при нулевой гравитации «отработать» свои навыки и приёмы на манекене. Правда пока что хирургические манипуляции будут проводиться не в космосе, а в самолёте, выполняющем манёвры для достижения кратковременной нулевой гравитации. Всё это необходимо, чтобы опробовать — действительно ли робот в экстремальных условиях способен взять на себя функции полноценного механического хирурга для оказания помощи астронавтам. 

Как уже было сказано выше, робот-хирург получил дистанционное управление и камеру, передающую изображение оператору. Правда, задержка в сигнале будет являться очень неприятным фактором при управлении операцией непосредственно с Земли.

По мнению NASA, подобные аппараты крайне необходимы, если учесть, что в планах человечества всё же имеет место желание побывать на Марсе и освоить Луну. Но прежде всего необходимо обезопасить жизнь астронавтов и предоставить им средства для оказания первой медицинской помощи, а главное — неотложного хирургического вмешательства.

www.prometheus2-movie.com

www.prometheus2-movie.com

Сегодня астронавты на Международной космической станции при необходимости быстрой эвакуации могут быть отправлены на Землю в течение нескольких часов. Для этого применяются специальные спасательные капсулы, но долететь так быстро даже с Луны будет просто физически невозможно.

Пока что тестирование возможностей робота проходили лишь на животных, но уже в скором времени специалисты NASA планируют испытать работу механизма на покойниках.  

Студентов призвали придумать идеи для экспериментов на МКС

Хотите поучаствовать в космических экспериментах? Сделать это в одиночку и прослыть ученым-отшельником вряд ли удастся. Но вы можете принять участие в тестах в условиях микрогравитации на борту Международной космической станции (МКС).

В этом вам поможет космическая научная группа NCESSE. До 12 сентября 2012 года студенты США и других стран могут присылать ученым свои идеи. Можно предложить следить за прорастанием семян в невесомости или за ростом кристаллов, например.

Все эксперименты, отобранные космической научной группой NCESSE, стартуют в апреле 2013 года. Если у вас есть хорошие идеи для тестов на Международной космической станции – дерзайте!

NCESSE создает и курирует программы, направленные на развитие и популяризацию науки, технологии, инженерии и математики с акцентом на Земле и космосе. Главная цель NCESSE - сохранить лидерство Америки в науке и технике в 21 веке. Программы также рассчитаны на школьников и студентов. Деятельность NCESSE призвана показать важность научного образования и рассказать, что ученые и инженеры могут быть героями и образцами для подражания.  

Материалы по теме:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥