Жизнь в космосе. Как найти иголку в стоге сена?
Вселенная невообразимо огромна, и в ней есть жизнь. Этот факт никто не оспаривает. Оглянитесь вокруг — на этой планете все просто кишит ей. И по этому поводу возникает один интересный вопрос. А есть ли жизнь в космосе где-нибудь еще? Давайте сегодня поразмышляем на эту тему…
Представьте себе песчаный пляж. Морской, или речной — это неважно. Наберите пригоршню песка и позвольте ему просочится сквозь пальцы. И пусть у Вас на ладони останется лишь одна крупнозернистая песчинка размером около 1 миллиметра. А теперь представьте себе, что эта песчинка — вовсе не песчинка. А звезда. Огромная звезда, размерами как наше Солнце. Или даже больше.
Сколько звезд в Галактике?
Теперь выясним, сколько песчинок нужно, чтобы представить все звезды в нашей Галактике. По самым консервативным оценкам, в Млечном Пути около 100000000000 (100 миллиардов) звезд. Хотя некоторые астрономы считают, что на самом деле их в 4 раза больше. Поэтому, чтобы сохранить равновесие, возьмем некое среднее значение между двумя оценками — 250 миллиардов. Вот сколько песчинок нам нужно, чтобы представить все эти звезды. Если из всех этих песчинок сформировать больший куб, его объем будет равен примерно 8 кубическим метрам. Примерно такой же размер имеет большая беседка.
Итак, мы выяснили, сколько песчинок понадобится, чтобы представить примерное количество звезд в галактике Млечный Путь. Но как насчет других галактик? Прежде всего, нам нужно вспомнить, сколько галактик находится в наблюдаемой части Вселенной. По последним оценкам, полученным с помощью космического телескопа Хаббл, это число составляет около 2 триллионов! Предположим, что каждая из этих галактик похожа по размеру на наш Млечный Путь. И имеет примерно такое же количество звезд. Тогда общее количество звезд в наблюдаемой части Вселенной мы оценим в 5 × 10 в степени 23. Это 500000000000000000000000000 звезд. Сто секстиллионов. Это просто невероятно! Да, представить такое число очень непросто.
Чтобы выяснить, насколько это на самом деле много, продолжим проводить аналогию с песчинками. И получим объем примерно в 1,56 × 10 в 13 степени, или 15625000000000 кубических метров. На самом деле, проще уже будет считать в кубических километрах. Получается объем в 15625 кубических километров. Помните, это объем, который заполняют маленькие, почти невесомые песчинки. То есть одна песчинка представляет одну звезду. Даже не планету! Итак, сколько же это в реальности? А в реальности это примерно 2/3 объема горы Эверест.
Все эти цифры, прошу понять и простить, отнюдь не истина. Однако они, безусловно, могут дать Вам представление о том, с чем мы имеем дело.
Где же ты, другая жизнь в космосе?
Ближайшая к нам звезда, Проксима Центавра, находится примерно в 9,4 триллиона километров от Солнца. А диаметр самого Солнца составляет каких-то жалких 1,4 миллиона километра. То есть, в случае с нашими песчинками, они будут лежать на пляже на расстоянии друг от друга около 6,7 метра.
Этот пример должен наглядно показать Вам, насколько огромна наблюдаемая часть Вселенной. И сколько в ней звезд. А ведь эта часть Вселенной тоже может быть лишь воображаемой песчинкой по отношению к горе Эверест. Так что, друзья мои? Вы все еще думаете, что жизнь в космосе больше нигде не могла появиться😉?
Учеными установлено, что возле каждой звезды есть по крайней мере одна планета. Одной из задач космического телескопа Kepler, так же как и космических аппаратов Gaia, CHEOPS и TESS, является поиск экзопланет, которые вращаются вокруг других звезд. И на настоящий момент обнаружено уже 4380 таких миров. Из них 350 находятся в так называемой «обитаемой зоне». Это область вокруг звезды, которая позволяет планетам поддерживать жизнь.
И вот, наконец-то, мы и подошли к ответу на вопрос, озвученный в заголовке статьи. Поскольку около 10% всех обнаруженных экзопланет находится в обитаемой зоне, было бы разумно предположить, что, возможно, 10% всех планет во Вселенной вращаются вокруг звезды в этой же зоне. Это дает нам жалкие 50 000 000 000 000 000 000 000 планет для поиска жизни. Это просто невообразимое число. Оперируя такими числами можно предположить, что первая самовоспроизводящаяся молекула вполне могла появиться случайным образом не один раз, здесь, на Земле. Жизнь в космосе могла возникнуть и в другом месте тоже.
Одиночество во Вселенной
И мы усиленно ведем ее поиски. Скоро на орбите начнет работать новый космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Планируется, что он будет запущен в космос конце октября этого года. Будущие космические телескопы Европейского космического агентства Платон и Ариэль планируются к запуску в 2026 и 2029 годах соответственно. Благодаря всем этим новым приборам и их увеличенному разрешению наши поисковые мощности будут большими, чем когда-либо в истории.
Но когда же мы найдем жизнь? На этот вопрос ответить гораздо сложнее. На самом деле на него сейчас ответить просто невозможно. Потому что, хотя и очевидно, что жизнь в космосе есть где-то еще, она может быть настолько далека от нас, что мы никогда с ней не встретимся. Может быть, в этом углу космоса мы совсем одни. На многие миллиарды кубических мегапарсек…
Источник
МКС. Как живут на орбите люди?
Вы когда-нибудь задумывались над тем, что значит жить в космосе? Каким образом, например, надевать вещи, когда нет понятия «верх» или «низ»? Как спать, когда ничто не держит вас на кровати? Как умывать лицо, когда вода ведет себя не совсем нормально? Ниже приведены некоторые интересные факты о жизни на МКС (Международной Космической Станции).
Некоторые факты о МКС
Международная космическая станция, или МКС — самый большой спутник, созданный человеком. Он имеет размеры 72 на 108 и на 20 метров. Станция находится на околоземной орбите на высоте
400 км над Землей. И летит вокруг нашей планеты со скоростью 27 600 км. в час. МКС необходимо около 92,5 минут, чтобы завершить один оборот вокруг планеты. Это позволяет ее обитателям увидеть около 15 закатов и восходов Солнца в течение одного земного дня.
Невесомость
МКС обеспечивает безопасную среду обитания для людей в космосе. Однако жизнь там очень отличается от жизни на Земле. Люди в космосе испытывают то, что часто называют «невесомостью». В действительности, гравитация там лишь немного слабее, чем гравитация на Земле. (Вот некоторые цифры: гравитационное ускорение g на уровне моря составляет около 9,8 м/с2. Если вы рассчитаете его на высоте 400 км над землей, он будет только на 10% меньше). Это означает, что МКС все же испытывает гравитационное притяжение нашей планеты. Но поскольку она находится в постоянном «свободном падении» на Землю, люди внутри станции испытывают состояние невесомости. Невесомость возникает, когда тело (в данном случае МКС) свободно падает, устремляясь вниз под действием силы тяжести. При этом силы, действующие на падающее тело уравновешиваются. Поэтому все, что находится внутри МКС имеют никакого веса — сила тяжести на них не действует.
Передвижение в космосе — плавание, а не ходьба
Жить в «невесомости» — звучит, конечно, очень весело. Но космонавты сталкиваются в космосе с множеством проблем. Возникают серьезные изменения в режимах работы организма человека.
Первое изменение — это, конечно, передвижение в пространстве. На Земле мы привыкли к гравитации, которая удерживает нас на поверхности. И даже если вы будете прыгать, вы всегда вернетесь назад. В космосе космонавты двигаются совсем по-другому. Движения в невесомости похожи на плавание на Земле. Каждое действие в пространстве имеет реакцию в противоположном направлении. Например, если вы чихнете в невесомости, сила вашего чиха должна быть скомпенсирована. Поэтому вы получите ускорение в противоположную сторону.
Если тело находится в покое, оно остается в одном и том же положении. Поэтому вы можете оставить карандаш в воздухе. И он не упадет на землю. Если же вы двигаетесь с определенной скоростью, вы будете продолжать двигаться, и ничто не остановит вас (конечно, до момента удара о стену).
Кровообращение в космосе
Еще одно серьезное изменение, происходящее с организмом человека в космосе, — это работа системы кровообращения. Это очень важная проблема, которую нужно учитывать, чтобы сохранить здоровье космонавтов. Когда человек находится на Земле, его тело функционирует «нормальным» образом. Сердечно-сосудистая система человека адаптирована для нормальной работы в условиях земной гравитации. Сердце прокачивает кровь по телу человека в двух основных кругах, называемых большим и малым кругами кровообращением. Маленький круг питает мозг, легкие и руки, а большой — центральную часть тела и ноги. На Земле гравитация помогает большому кровообращению довести кровь до пальцев ног, но в космосе эта сила отсутствует, и кровоток к животу и ногам значительно ухудшается. Поскольку кровь в организме перераспределяется, космонавты испытывают опухание лица.
Упражнения в космосе
Поэтому космонавты на борту МКС должны тратить много времени на тренировки. Это позволит им сохранить свои кости и мышцы здоровыми. На борту МКС установлены специальные тренажеры. И космонавты проводят на них в среднем 2 часа в день, чтобы предотвратить потерю мышечной и костной массы. В невесомости люди используют специальные ремни, чтобы не отлетать от тренажера.
Увеличение роста
В ходе космического полета многие люди вырастают на несколько сантиметров. Поскольку гравитация Земли не оказывает на космонавтов никакого воздействия, диски позвоночника расслабляются и делают человека немного выше. Космонавты часто возвращаются на Землю немного выше, чем были до того, как они улетели. Однако впоследствии позвоночник сжимается снова. И вскоре после возвращения на Землю рост человека возвращается к исходным значениям.
Еда и напитки на орбите
Как вы думаете, что люди едят в космосе? Орбитальная станция не похожа на Землю, где вы можете найти магазин очень близко к дому. И получать свежие продукты каждый день. На борту МКС люди питаются продуктами с Земли, которые доставляют с помощью специальных грузовых кораблей. Пища поставляется в мешках и банках, и большая ее часть обезвоживается, чтобы сделать ее легче.
А откуда берется вода? Воду с Земли доставлять очень дорого, поэтому на борту МКС каждая капля воды перерабатывается. Каждый выдох, каждая капля пота, вода для душа и моча перерабатываются обратно в питьевую воду.
Вода в космосе не течет, как вода на Земле. Он находится в воздухе в виде пузыря. Поэтому, чтобы выпить немного воды или вымыть лицо, нужно приспосабливаться.
Нет верха низа и узкие дверные проемы
В космосе нет понятия «верх» и «низ». Поэтому дверные проемы и коридоры не должны быть достаточно большими, чтобы соответствовать стоящему человеку. Когда вы плаваете в пространстве, вам не нужен пол. Это означает, что вы можете использовать в качестве «пола» и «потолка» стеллажи или шкафы.
Как спят космонавты?
Сон в космосе очень отличается от сна на Земле. Здесь, на Земле, вы лежите в своей постели, и гравитация держит вас в постели всю ночь. Поэтому все космонавты спят в спальных мешках. И вынуждены пристегиваться к стенам, чтобы не плавать во сне и не сталкиваться друг с другом и стенами.
Использование ручки в невесомости
Одной из распространенных проблем для людей в космосе было использование ручки. Ручки на Земле пишут, потому что гравитация помогает выталкивать чернила в наполнитель. Решение этой проблемы состояло в том, чтобы использовать карандаши. Но вскоре люди обнаружили, что карандашные крошки загрязняют космическую станцию. Так появился новый тип ручек, которые работает в невесомости.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Жизнь космонавтов на орбите
О том, как космонавты живут на борту космических кораблей, они распространяться не любят. Орбитальный быт достаточно суров, плюс невесомость. А это то, к чему ни одна земная тренировка не приучит.
Даже сейчас, когда опыт околоземных полетов исчисляется годами, обеспечение жизнедеятельности в космосе остается чрезвычайно сложной технической и медицинской задачей. Ее решение возложено на систему обеспечения жизнедеятельности (СОЖ). Иногда также используют термин «системы жизнеобеспечения» (СЖО).
В их число входят:
- устройства и запасы для бесперебойного снабжения экипажа воздухом, водой и пищей;
- устройства для очистки воздуха и воды;
- приборы и системы регулирования температуры;
- службы санитарно-гигиенического обеспечения.
СОЖ работает непрерывно, начиная с посадки экипажа в космический корабль на стартовом комплексе и заканчивая приземлением спускаемого аппарата. К системе предъявляются весьма жесткие требования по надежности и комфортности.При этом она должна быть неприхотливой в обслуживании и должна иметь минимально возможные объем, массу и энергопотребление.
Существование в невесомости
Невесомость делает космический быт невыносимым. Пища космонавтов мелко расфасована. Еды – на один укус, чтобы не оставлять крошек. Дело в том, что любая летающая крошка или капля, попав в дыхательные пути кого-нибудь из членов экипажа, может стать причиной его смерти.
Люди переносят невесомость порой очень тяжело. Почти все космонавты подвержены так называемой «космической болезни»: головные боли, потеря ориентации в пространстве и отсутствие нормальной координации. Продолжается это состояние первые несколько дней пребывания в космосе.
Интересный факт — в космосе, невозможно плакать — всё из-за невесомости. Слёзная жидкость скапливается и остаётся в глазах, причиняя дискомфорт.
Соблюдение привычных правил гигиены превращается в проблему. На орбите толком ни помыться, ни в туалет сходить. В свое время над вопросом космических туалетов работало несколько научно-исследовательских институтов.
До сих пор в одном из НИИ сохранен «бронзовый зад» Валентины Терешковой, созданный по индивидуальному слепку. Делалось все это для того, чтобы полностью исключить попадание в кабину мочи и других неприятных вещей. Ведь верх и низ в космическом пространстве равнозначны, летай как хочешь.
Есть у космонавтов и каюты. Это такие ниши шириной и глубиной примерно в полметра.
Каюта Космонавта на МКС
Обстановка в «апартаментах» тоже не роскошная: висящий на крючке спальник да зеркало. Многие космонавты жалуются, что первое время не могут уснуть из-за отсутствия привычного горизонтального положения и кровати.
В космосе можно вырасти! Из-за отсутствия силы притяжения в космосе позвоночник человека немного удлиняется. В связи с этим рост человека увеличивается в среднем на 4-6 сантиметров. Современные скафандры и индивидуальное оборудование разрабатываются с учетом этих особенностей. Кстати, на заре космонавтики это приводило инженеров-проектировщиков в замешательство: во время полёта космонавту вдруг становилось тесно в своем посадочном месте!
Нелегко проходит и обратное привыкание к условиям жизни на Земле. Помимо появившейся силы тяжести и, соответственно, постоянной нагрузки на организм, космонавты заново привыкают к отсутствию невесомости — к тому, что окружающие предметы больше не парят свободно в воздухе. Поначалу некоторые из них даже пытались, например, оставить чашку висеть поблизости, забыв, что она упадет и разобьётся.
Личная гигиена космонавтов
Космонавтов часто спрашивают о том, как на орбите с личной гигиеной. Оказывается, непросто. Космонавты очищают кожу в основном влажными салфетками. Но есть на МКС и специальная пластиковая душевая.
Обитатели станции рассказывали, что достаточно одного стакана воды, чтобы вымыться целиком — вся вода прилипает к телу. Голову моют специальным шампунем, который не нужно смывать. «Космическую» зубную пасту космонавтам приходится глотать. Одежду космонавты не стирают — они меняют её каждые несколько дней.
Памперсы изобрели вовсе не американцы, а наши, причем давным-давно и как раз для «космических» целей.
А вот АСУ (по-нашему – туалетная комната) работает по принципу пылесоса. Моча после «смывания» расщепляется на кислород и воду, после чего эти элементы вновь поступают в замкнутый цикл станции (увы, вода там многоразовая)… Твердые же остатки в специальных контейнерах выбрасываются в открытый космос.
Экипировка
Когда речь заходит об экипировке космонавтов, большинство представляют себе скафандр. И действительно, на заре пилотируемой космонавтики первопроходцы Вселенной были одеты в скафандры от старта до посадки. Но с началом длительных полетов скафандры стали использоваться только во время динамических операций — выведения на орбиту, стыковки, расстыковки, посадки. Все остальное время участники космических экспедиций носят привычную для них одежду.
Белье шьется по стандартным меркам, а комбинезоны — индивидуально. Опытные космонавты заказывают комбинезон со штрипками — в условиях невесомости одежда задирается. По той же причине космонавты на МКС носят довольно длинные футболки и рубашки. Не годятся для космонавтов и куртки-брюки: спина оголяется, и поясницу продувает. Ткани используют преимущественно натуральные, чаще всего стопроцентный хлопок.
Рабочие комбинезоны космонавтов снабжены множеством карманов, каждый из которых имеет свое, выверенное с точностью до миллиметра место и свою историю:
- нагрудные косые встречные карманы появились, когда психологи заметили, что у космонавтов в длительных полетах вырабатывается устойчивое движение прятать мелкие вещи за пазуху или даже за щеку, чтобы не разлетались;
- широкие накладные карманы на нижней части голени подсказал Владимир Джанибеков. Оказывается, в невесомости для человека самое удобное положение тела — поза эмбриона. А те карманы, которыми люди привыкают пользоваться на Земле, — в невесомости совершенно бесполезны.
В качестве фурнитуры для одежды используются кнопки, молнии и липучки. А вот пуговицы неприемлемы — они могут оторваться в невесомости и летать по кораблю, создавая проблемы.
Готовые изделия проверяет специальная служба обеспечения качества (одежду с неровным швом, например, отправляют на переделку). Затем швеи тщательно отрезают все ниточки, пылесосят одежду, чтобы лишняя пыль не забивалась в фильтры на станции, и заваривают изделие в герметичную упаковку.
После этого с помощью рентгена проверяется, не осталось ли в упаковке постороннего предмета (однажды там обнаружили забытую булавку). Затем содержимое пакета стерилизуют.
Что касается обуви, то на борту космонавты ее практически не носят, надевая кроссовки в основном лишь для занятий спортом. Делаются они обязательно из натуральной кожи. Очень важна жесткая подошва и крепкий супинатор, ведь в космосе стопе нужна поддержка. На весь полет, даже длительный, хватает одной пары обуви.
Космонавты носят в основном толстые, махровые носки. Учитывая многочисленные пожелания космонавтов, космические кутюрье сделали в области подъема стопы специальный двойной вкладыш. В условиях невесомости, когда в процессе работы не на что опереться, космонавты цепляются подъемом стопы за различные выступы, из-за чего верх стопы быстро травмируется. Вкладыши обеспечивают защиту ног во время работы.
Космическая кухня
Космическая пища довольно разнообразная (рацион тщательно продумывается в Институте медико-биологических проблем), однако в основном сублимированная либо консервированная. Хлеб расфасован мелкими кусочками, чтобы их можно было целиком отправлять в рот.
Пищу космонавты выбирают себе сами из специального меню. Непосредственно перед полетом они проводят дегустацию и составляют список пожеланий по поводу того, что хотят есть в космосе.
На МКС есть специальное помещение для приема пищи, которое так и называется — «космическая кухня». Все столовые приборы крепятся к откидному столику, еда же подается в пластиковых пакетах. Тюбики ушли в прошлое, современные космонавты питаются высушенной едой, в которую предварительно добавляют воду. А специи растворяются в жидкости — посолить блюдо в невесомости не получится. В потолок вмонтирован специальный насос, который втягивает случайные частички пищи и капельки воды, представляющие серьёзную угрозу оборудованию.
Национальная кухня
Прием пищи – это очень важное событие в ежедневной жизни космонавта. Поэтому и на орбите сохраняются особенности национальной кухни.
Так, когда в космос отправился первый китайский космонавт, он взял с собой традиционные китайские травы и 20 специально разработанных блюд. «Китайская кухня – для китайского космонавта», – сообщало китайское агентство Xinhua.
Ежедневное меню для космонавтов, официально принятое NASA, включает в себя излюбленные американские блюда, такие как мясо с картофельным пюре, куриный пирог, оладьи и тыквенный пирог. И в соответствии с американскими традициями астронавты запасаются пакетиками с конфетами, печеньями и другими сладостями.
Меню российских космонавтов выглядит приблизительно следующим образом:
- Первый завтрак: бисквит, чай с лимоном или кофе.
- Второй завтрак: свинина (говядина), сок, хлеб.
- Обед: куриный бульон, чернослив с орехами, сок (или суп молочный с овощами, мороженое и шоколад).
- Ужин: свинина с картофельным пюре, печенье, сыр, молоко.
Режим дня космонавтов
Чтобы быт не так сильно «доставал» космонавтов, их рабочий день расписан буквально по минутам.
Ну а после окончания рабочего дня служебный модуль легко превращается в тренажерный зал (стоит лишь достать из пола беговую дорожку или велосипед) или кают-компанию, где за космическим столом члены экипажа собираются для совместных обедов и ужинов. На столе – множество резиночек для закрепления продуктов.
Однако на борту МКС возможны и свои праздники, в том числе и свадьбы
Со своей будущей женой Екатериной российский космонавт Юрий Маланченко познакомился в Хьюстоне, где готовился к очередному полёту в космос. Молодые люди решили сыграть свадьбу после возвращения жениха из космической экспедиции. Однако, уже находясь в космосе, Юрий узнал, что его полёт продлили ещё на три месяца. И недолго думая, пара решила пожениться заочно: он в космосе, она на Земле. Клятву верности они произнесли по видеосвязи.
А российскому космонавту Михаилу Тюрину однажды пришлось сыграть в гольф на МКС, находясь возле станции в открытом космосе. Оригинальная рекламная акция была придумана «Роскосмосом» и канадской компанией-производителем спортивного инвентаря. Шар для космического гольфа был сделан из специального материала и оборудован датчиками местоположения. После удара клюшкой шар целых три дня провёл в космосе на земной орбите!
Сон в космосе
Всего за сутки экипаж МКС встречает 16 рассветов — Солнце встаёт и садится каждые полтора часа. Из-за этого спать космонавтам становится не комфортно. Поэтому специально для команды был разработан свой собственный часовой пояс, усредненный по времени между Москвой и Хьюстоном — двумя главными земными центрами управления полётами. Специальные защитные шторки на иллюминаторах погружают МКС в определённые часы во тьму, создавая иллюзию ночи.
Процесс сна в космосе проходит не так комфортно, как может показаться на первый взгляд. Даже искусственно созданная иллюзия ночи не может компенсировать отсутствие гравитации: космонавтам приходится спать пристёгнутыми, чтобы не парить во время сна в невесомости. Кроме этого, на МКС очень шумно из-за большого количества оборудования, всевозможных насосов, вентиляторов и фильтров. Но несмотря на все нюансы, в невесомости сон более спокойный, чем на Земле. А в некоторых случаях во время сна в невесомости космонавты даже избавляются от храпа.
Видео
Источник