Давление у космонавтов
Нарушения работы организма человека, вызванные невесомостью, обратимы. Ускоренное восстановление нормальных функций может быть достигнуто с помощью физиотерапии и лечебной физкультуры, а также применением лекарственных препаратов. Неблагоприятное влияние невесомости на организм человека в полете можно предупредить или ограничить с помощью различных средств и методов (мышечная тренировка, электростимуляция мышц, отрицательное давление, приложенное к нижней половине тела, фармакологические и др. средства).
Другим фактором, оказывающим значительное влияние на человеческий организм при совершении космического полета, являются перегрузки.
Перегрузки космонавт испытывает при старте и возвращении космического корабля.
При старте на космонавта действует ускорение, величина которого изменяется от 1 до 7 g. Другими словами, вес космонавта во время запуска корабля как бы увеличивается в семь раз.
Человек легче всего переносит перегрузки, действующие в горизонтальной плоскости, хуже – в вертикальной. Однако способность переносить перегрузки (величина допустимых перегрузок) у разных людей различна и зависит от ряда факторов, например от скорости нарастания перегрузки, температуры окружающей среды, содержания кислорода во вдыхаемом воздухе, длительности пребывания космонавта в условиях невесомости до начала ускорения и даже от эмоционального состояния космонавта. Существуют, несомненно, и другие более сложные или менее уловимые факторы, влияние которых еще не совсем выяснено.
Перегрузки, связанные с ускорением, вызывают значительное ухудшение функционального состояния организма человека: замедляется ток крови в системе кровообращения, снижаются острота зрения и мышечная активность.
Под действием ускорения, превышающего 1 g, у космонавта могут появиться нарушения зрения. При ускорении 3 g в вертикальном направлении, длящемся более 3 секунд, могут возникнуть серьезные нарушения периферического зрения.
С увеличением перегрузок острота зрения уменьшается, поэтому в отсеках космического корабля необходимо увеличивать уровень освещенности. При продольном ускорении у космонавта возникают зрительные иллюзии. Ему кажется, что предмет, на который он смотрит, смещается в направлении результирующего вектора ускорения и силы тяжести.
При угловых ускорениях возникает кажущееся перемещение объекта зрения в плоскости вращения. Эта так называемая окологиральная иллюзия является следствием воздействия перегрузок на полукружные каналы (органы внутреннего уха).
Чтобы ослабить действие высоких ускорений, космонавта помещают в космическом корабле таким образом, чтобы перегрузки были направлены по горизонтальной оси.
скафандров, выдерживающих давление
скафандров, выдерживающих давление
05.31.08
Техническое чудо, которым является система космического челнока, не останавливается на космическом корабле.
Костюмы, которые носят космонавты во время взлета и посадки, являются примерами высокотехнологичной одежды, предназначенной для хранения средств связи, кислородных баллонов, парашютов и достаточного количества воды в течение дня. Все время держать владельца в прохладе.
Вы не увидите громоздкого скафандра весом 91 фунт и окрашенного в оранжевый цвет на модных взлетно-посадочных полосах Парижа, но они являются неотъемлемым элементом гардероба любого астронавта.
Никто не выходит в космос на борту шаттла без него, потому что это может стать ключом к обеспечению безопасности астронавта в случае, если что-то пойдет не так.
иА, по словам начальника подсистемы спасения экипажа челнока К.С. Чипвадия, вот и весь смысл.
«На самом деле он не предназначен для того, чтобы ходить и передвигаться, как (скафандр), он действительно должен сидеть и оставаться в живых», - сказал Чипвадия.
Это означает, что на это может уйти до 30 минут.
Это потому, что ансамбль состоит из нескольких слоев тонкой одежды, а не одного большого костюма, в который астронавт влезает и застегивается. Оранжевая часть, которую все видят, когда космонавты выходят в Астрован по пути к стартовой площадке, - это просто верхний слой.
Астронавт начинает с легких рубашек и шорт, а затем надевает рубашку и брюки, которые выглядят как термобелье, с обширной сеткой трубок, вплетенных в них.
Вода прокачивает через трубки во время обратного отсчета, чтобы обеспечить астронавту прохладу.Набор заглушек, сложенных в карман на внешней стороне костюма, соединяется с фитингами внутри челнока для перемещения воды через костюм.
Затем идет оранжевый внешний слой, который на самом деле является двумя слоями сам по себе. Внутренний слой представляет собой резиноподобный материал, похожий на гидрокостюм. Чипвадия описывает его как часть костюма, которая является воздушным шаром, потому что она удерживает воздух, если костюм должен надуться. Внешняя часть костюма изготовлена из огнестойкого материала Nomex, который намного прочнее внутреннего слоя и придает костюму форму.
Когда шлем, козырек и перчатки заперты на месте, костюм полностью закрывает космонавта воздушным пузырем, надутым до 3,5 фунтов, примерно таким же давлением воздуха, какое человек может найти на высоте 30 000 футов над Землей. Это немного ниже, чем крейсерская высота многих авиалайнеров.
Это давление воздуха было выбрано из-за сценариев спасения космонавта в маловероятном случае экстренного вызова экипажа для эвакуации космического корабля на высоте 30 000 футов, сказал Чипвадия.
Как только астронавт выходит из поврежденного челнока, костюм предназначен для действия в основном автоматически.
«Мы должны защитить члена экипажа без сознания, а также сознательного члена экипажа», - сказал Чипвадия.
Например, переключатель давления на костюме приказывает основному парашюту открыться на высоте 14 000 футов. Жгут имеет чувствительные к воде устройства для отделения парашюта, когда космонавт достигает воды. В противном случае члена экипажа без сознания можно было тащить вокруг волн за вздымающимся навесом.
Другие чувствительные к воде предметы размещают спасательный круг вокруг астронавта в воде.Шлем оборудован клапаном, который пропускает воздух после того, как кислород выходит из пары баллонов в жгуте. В костюме также есть спасательный плот большего размера, а также чаша для выкачивания изнутри.
Оказавшись в безопасности, у члена команды есть несколько инструментов, упакованных в костюм, чтобы помочь ему вызвать спасательные команды. Набор вспышек, которые горят достаточно ярко, чтобы видеть даже при ярком дневном свете, спрятаны в кармане одной ноги. Радио на выживание в другом.
"Это в основном необычная рация", - сказал Чипвадия.
Поскольку костюм предназначен для поддержания жизни космонавта в течение 24 часов, он несет запас питьевой воды.
Коллекция скафандров НАСА также универсальна. Агентство имеет 12 костюмов разных размеров для своих космонавтов, но они не имеют индивидуальной подгонки, что означает, что они могут быть использованы несколькими космонавтами в течение многих различных миссий.
Стивен Сиселофф
Космический центр имени Джона Кеннеди НАСА .
Американский космический грузовой корабль Cygnus и его выдающиеся солнечные батареи UltraFlex в форме тарелки изображены на Международной космической станции на орбите в 262 милях над Атлантическим океаном у побережья Аргентины. Сегодня на Международной космической станции первостепенное значение получили исследования человека, поскольку экипаж экспедиции 58 исследовал, как астронавты адаптируются к жизни в космосе. Жители орбиты также выполняли более обычные роли компьютерных техников и сантехников.
Астронавт НАСА Энн МакКлейн сегодня изучает смещение жидкости из нижней части тела астронавта в верхнюю часть тела и то, как они оказывают давление на голову и глаза во время космического полета. Она собрала свои образцы крови для длительного эксперимента, вращая их в центрифуге перед тем, как убрать образцы в научный морозильник.
бортинженер Дэвид Сен-Жак измерил свое кровяное давление, начав операции с новой системой Bio-Monitor от Канадского космического агентства. Носимое устройство контролирует физиологические данные астронавта в режиме реального времени с минимальным вмешательством в работу экипажа.
Макклейн также успел переместить и развернуть портативный компьютер из модуля Harmony в лабораторный модуль Columbus. Сен-Жак провел остаток среды во второй половине дня, заменив детали в туалете космической станции, расположенном в модуле «Спокойствие».
КомандирОлег Кононенко работал над русским обслуживанием в орбитальной лаборатории, прежде чем осматривать и фотографировать окна в российских модулях. Он завершил день на паре текущих исследований наблюдения Земли, фотографирующих природные и искусственные явления.
,Исследователи теперь могут знать, почему космический полет так тяжело для глаз - и что делать с этой проблемой.
Вероятным виновником является отсутствие цикла день-ночь в давлении внутри черепов астронавтов, сообщает новое исследование. Этот вывод, в свою очередь, предлагает возможное исправление: использование какого-либо вакуумного устройства для наложения этого цикла.
Микрогравитационная среда тяжело воздействует на организм человека. Например, члены экипажа на борту Международной космической станции (МКС) должны ежедневно энергично тренироваться по несколько часов, чтобы их мышцы и кости не истощались.[Человеческое тело в космосе: 6 странных фактов]
Также страдают глаза. Действительно, почти 30 процентов американских членов экипажа космического челнока отметили потерю остроты зрения после возвращения домой после двухнедельных миссий, согласно отчету Национальной академии наук США 2013 года. Для астронавтов МКС, которые обслуживают примерно шесть месяцев орбитальных ограничений, эта цифра составляет 60 процентов.
Такие проблемы со зрением могут быть серьезными и длительными, или, возможно, даже постоянными, и поэтому они вызывают серьезную обеспокоенность у НАСА, которое работает над тем, чтобы доставить астронавтов на Марс где-то в 2030-х годах.Полет с Земли на Красную планету с использованием современной двигательной технологии занимает от шести до девяти месяцев, поэтому глаза пионеров Марса подвергнутся еще большему риску, чем глаза астронавтов МКС, если не будут приняты смягчающие меры.
Исследователи НАСА, а также ученые из различных учреждений по всему миру в последнее время интенсивно исследуют эту проблему. В их работе прослеживается ухудшение зрения астронавтов при повышении внутричерепного давления во время космического полета, в результате чего спинномозговая жидкость толкает и слегка деформирует заднюю часть глазного яблока.
Новое исследование помогает выяснить, что именно происходит, сказали члены команды. Исследователи набрали восемь пациентов-добровольцев, оснащенных «резервуарами Оммая» - катетерными системами, имплантированными в голову, для лечения рака. Резервуары позволили членам исследовательской группы измерить внутричерепное давление пациентов.
Эти восемь добровольцев затем полетели на самолетах НАСА, которые достигли 20-секундных периодов микрогравитации благодаря повторным параболическим маневрам. Исследователи измерили внутричерепное давление добровольцев во время этих невесомых ограничений и сравнили это давление с давлениями, наблюдаемыми, когда пациенты сидели, стояли и лежали здесь, на Земле.
«Эти сложные эксперименты были одними из самых амбициозных исследований на людях, когда-либо предпринятых в рамках программы параболических полетов« Операции полета », и изменили наш взгляд на влияние гравитации - и ее отсутствие - на давление внутри мозга», исследовательская группа Лидер Бенджамин Левин, профессор внутренней медицины Юго-западного медицинского центра Техасского университета, заявил в своем заявлении.
Исследователи обнаружили, что внутричерепное давление в условиях микрогравитации выше, чем у сидящих и стоящих на Земле, но ниже, чем у лежащих на Terra Firma.Это имеет интуитивный смысл; на Земле гравитация, как правило, притягивает кровь и другие жидкости вниз от головы к ногам, когда люди стоят или сидят, но не так сильно, когда они лежат.
Результаты показывают, что постоянство этого внутричерепного давления - это то, что ухудшает зрение астронавтов в космосе, сказали исследователи; Глаза космических летчиков не получают 16-часовой перерыв, который есть у нас на Земле, когда мы идем в день бодрствования (и ходьбы, и сидения).
Исследователи изучают способы сделать глаз космонавтов таким перерывом.В предыдущих экспериментах они показали, что вакуумоподобное устройство, которое надевается на нижнюю часть тела, может снижать внутричерепное давление при применении в течение 20 минут за один раз, сказали члены исследовательской группы. План состоит в том, чтобы увеличить время подачи заявки до 8 часов и посмотреть, что произойдет, добавили они.
«Астронавты в основном лежат на спине все время, пока они находятся в космосе», - говорит ведущий автор исследования Джастин Лоули, преподаватель внутренней медицины в Юго-западном Юта США. «Идея состоит в том, что астронавты будут носить одежду с отрицательным давлением или устройство с отрицательным давлением во время сна, создавая более низкое внутричерепное давление в течение части каждых 24 часов».
Новое исследование было опубликовано в этом месяце в Журнале физиологии.
Следуйте за Майком Уоллом в Twitter @michaeldwall и Google+. Следуйте за нами @Spacedotcom, Facebook или Google+. Первоначально опубликовано на Space.com.
,
