Kosmonauttien koulutus
Ensimmäiset kosmonautit Neuvostoliitossa ja USA:ssa värvättiin sotilaslentäjien joukosta
Venäjällä oli historiallisesti kolme erillisosastoakosmonauttien koulutusta varten nämä ovat RGNII TsPK: n, RSC Energian ja SSC IBMP: n yksiköt. Venäjällä oli 31. toukokuuta 2008 aktiivisia kosmonautteja 33 ja ehdokkaita 7.
31. elokuuta 2008 NASA-joukkue koostui 90 astronautista, ja lisäksi 28 ihmistä listattiin astronauttien johtajiksi.
Kansainvälisen ilmailuliiton sääntöjen mukaan"Avaruudella" tarkoitetaan lentoa vähintään 100 km:n korkeudessa. Yhdysvaltain ilmavoimien luokituksen mukaan "avaruuslennolla" tarkoitetaan lentoa, jonka korkeus ylittää 80 km 467 m (50 mailia).
Venäjällä "avaruutta" kutsutaan kiertoradaksilento, toisin sanoen sellainen, jossa avaruusaluksen on tehtävä ainakin yksi käännös maapallon ympäri. Siksi eri lähteet antavat eri määrän astronautteja. Lisäksi Yhdysvaltain ilmavoimat myöntävät "Astronautti siivet" -merkin lentäjille, jotka ovat nousseet yli 50 mailia.
Venäjän ja Yhdysvaltojen lisäksi niiden yksiköt ja ryhmätastronautit muodostuvat muissa maailman maissa. Siten Cosmonautics News -lehden mukaan ESA: n astronauttiryhmässä on 8 astronauttia, Kanadan avaruusjärjestön CSA: n kansallinen astronauttijoukko koostui neljästä astronautista kesäkuun 2008 alussa. Japanin ilmailu- ja avaruustutkimusviraston JAXA: n astronauttijoukkoon kuuluu myös 8 henkilöä.
Tilan vaikutus löytämisen ensimmäisten sekuntien aikana
Painottomuuden ensimmäisestä sekunnista lähtien ihmisessä haitallisia prosesseja alkaa tapahtua kehossa.
Liikesairaus ilmenee kosmisessa muodossa(merisairauden analogi), aistijärjestelmien muutosten vuorovaikutus ja kehon aistiristiriidat kehittyvät, vestibulaarisen laitteen toiminta ja liikkeiden koordinointi häiriintyvät, kalsium alkaa pestä luista, mineraalitiheys luuranko pienenee, mineraalit jakautuvat uudelleen ja jalkojen luut menettävät vähemmän kuin lannerangat, lantion luut ja reisiluun. Reisiluun murtuma on suurin riski.
Aineenvaihdunta muuttuu (negatiivinen typpikatabolisten prosessien tasapaino ja esiintyvyys; muutokset useiden hormonien erityksessä; glukoosin käytön asteittainen hidastuminen sokerikuormituksen alaisena lennon keston pidentyessä) ja vesi-suolatasapaino (plasman ja solujen välisen nesteen tilavuuden lasku).
Sarjan negatiivisen saldon vahvistamisen jälkeenveren ionit näyttävät erytrosyyttien patologisilta muodoilta. Nollapainossa paitsi valtimo-, myös laskimonsävy vähenee, mikä on täynnä alaraajojen suonikohjujen kehittymistä varhaisessa lennon jälkeisessä vaiheessa.
Fysiologiset vaikutukset
2. marraskuuta 2017 lähtien tutkijat ovat ilmoittaneet siitäavaruuteen lentäneet astronautit ovat löytäneet merkittäviä muutoksia aivojen asennossa ja rakenteessa MRI-tutkimusten perusteella. Astronautit, jotka tekivät pidempiä avaruusmatkoja, liittyivät merkittävämpiin muutoksiin aivoissa.
Lokakuussa 2018 tutkijat rahoittivatNASA havaitsi, että pitkät matkat avaruuteen, mukaan lukien matkustaminen Mars-planeetalle, voivat merkittävästi vahingoittaa astronauttien maha-suolikanavan kudoksia. Tutkimus vahvistaa aikaisemman työn, joka osoitti, että tällainen matka voi vahingoittaa merkittävästi astronauttien aivoja ja ikääntää ne ennenaikaisesti.
Maaliskuussa 2019 NASA ilmoitti, että piilevät virukset ihmisissä voivat aktivoitua avaruusoperaatioiden aikana, mikä saattaa lisätä astronauttien riskiä tulevissa syvän avaruuden tehtävissä.
- Tutkimus
Avaruuslääketiede on kehitystälääketieteen käytäntö, joka tutkii ulkoavaruudessa asuvien astronautien terveyttä. Tämän tieteellisen tutkimuksen päätavoitteena on selvittää, kuinka hyvin ja kuinka kauan ihminen voi selviytyä ääriolosuhteissa avaruudessa ja kuinka nopeasti he voivat sopeutua maapallon ympäristöön palattuaan avaruudesta.
Avaruuslääketiede pyrkii myös kehittämään ennaltaehkäiseviä ja lieventäviä toimenpiteitä lievittämään kärsimyksiä, jotka aiheutuvat elämisestä ympäristöissä, joihin ihmiset ovat huonosti sopeutuneet.
- Nouse ja palaa ilmakehään
Lentoonlähdön ja sisääntulon aikana tilaamatkustajat voivat kokea painovoimaa useita kertoja normaalia enemmän. Kouluttamaton ihminen sietää yleensä noin 3 g, mutta voi laihtua 4-6 g.
Pystysuuntainen ylikuormitus siirtyyvaikeampaa kuin selkärankaa vastaan kohtisuorassa oleva voima, koska veri virtaa aivoista ja silmistä. Ensin henkilö kokee tilapäisen näön menetyksen, ja sitten suuremmilla ylikuormituksilla hän menettää tajuntansa.
Ylikuormitusvoiman harjoittelu ja G-pukukuristaa kehoa pitämään enemmän verta päässä, voi lievittää vaikutuksia. Suurin osa avaruusaluksista on suunniteltu pitämään G-voimat mukavissa rajoissa.
- Avaruusympäristö
Avaruuden ympäristö on tappava ilmanriittävä suojaus: Suurin uhka avaruuden tyhjiössä on hapen ja paineen puute, vaikka vaaroja ovat myös lämpötila ja säteily. Avaruuteen altistumisen seuraukset voivat johtaa ebuliaan, hypoksiaan, hypokapniaan ja dekompressiotautiin.
Tämän lisäksi tapahtuu myös solumutaatioita ja tuhoa ympäristössä olevien korkeaenergisten fotonien ja subatomisten hiukkasten vuoksi.
Dekompressio on vakava ongelma astronautien ajoneuvon ulkopuolisten toimintojen (avaruuskävelyjen) aikana. Nykyisissä EMU-suunnitelmissa tämä ja muut asiat otetaan huomioon ja ne kehittyvät ajan myötä.
Kilpailevat intressit olivat keskeinen kysymyslisää astronautin liikkuvuutta (mitä vähentää korkeapaineinen EMU, joka on samanlainen kuin täytetyn ilmapallon muodonmuutoksen vaikeus verrattuna tyhjennettyyn) ja minimoi paineen alenemisen riski.
- Tyhjiö
Vakavat oireet, kuten kudosten hapen menetys, jota seuraa verenkiertohäiriö ja veltto halvaus, ilmaantuvat noin 30 sekunnissa.
Keuhkot myös romahtaa tässä prosessissa, muttavapauta edelleen vesihöyryä, mikä johtaa jäähdytykseen ja jään muodostumiseen hengitysteissä. On arvioitu, että henkilöllä on noin 90 sekuntia aikaa puristaa uudelleen, minkä jälkeen kuolema voi olla väistämätöntä.
Tyhjiössä ei ole väliainetta lämmön poistamiseksi kehostajohtumisen tai konvektion kautta. Lämpöhäviö johtuu säteilystä ihmisen lämpötilasta 310 tuhatta ulkoavaruuden lämpötilaan 3 tuhatta.
Tämä on hidas prosessi, varsinkin vaatteiden kanssa.ihminen, joten välittömän jäätymisen vaaraa ei ole. Ihon kosteuden nopea haihdutusjäähdytys tyhjiössä voi aiheuttaa jäätymistä, etenkin suussa, mutta tämä ei ole vakava vaara.
- säteily
Ilman maan ilmakehän ja magnetosfäärin suojaaastronautit altistuvat korkealle säteilylle. Korkea säteilyvaurio lymfosyyteille, soluille, jotka osallistuvat aktiivisesti immuunijärjestelmän ylläpitämiseen; tämä vaurio vaikuttaa osaltaan astronautien kokemaan heikentyneeseen immuniteettiin.
Säteily on myös viime aikoina yhdistetty useampaanastronauteilla esiintyy korkea kaihi. Matalan kiertoradan suojelemisen lisäksi galaktiset kosmiset säteet asettavat lisähaasteita ihmisen avaruuslennolle, sillä kosmisten säteiden terveysuhka lisää merkittävästi syövän riskiä vuosikymmenen tai pidemmänkin altistumisen jälkeen.
NASA: n tukema tutkimusraporttiettä säteily voi vahingoittaa astronauttien aivoja ja nopeuttaa Alzheimerin taudin puhkeamista. Esiintymät (vaikkakin harvinaiset) voivat tuottaa tappavan säteilyannoksen muutamassa minuutissa. Uskotaan, että suojakilvet ja suojaavat lääkkeet voivat viime kädessä vähentää riskit hyväksyttävälle tasolle.
Riski ihmiskunnalle
Avaruuden ja ihmiskunnan selviytymisen myötä ihmiskunnalle vaarantuu. Vakava tapahtuma tulevaisuudessa voi johtaa ihmisen sukupuuttoon, joka tunnetaan myös eksistentiaalisena riskinä.
Ihmiskunnan pitkä kokemusluonnonkatastrofeista selviytymisen suhteen viittaa siihen, että useiden vuosisatojen ajalta mitattuna tällaisten vaarojen aiheuttama eksistentiaalinen riski on melko pieni.
Tutkijat ovat kuitenkin kohdanneet esteen ihmisten sukupuuttoon kuolemisen tutkimisessa, koska ihmiskunta ei ole koskaan tosiasiassa taantunut historian aikana.
Vaikka tämä ei tarkoita, ettei näin tapahtuisi vuonnatulevaisuus, jolla on sellaisia luonnollisia eksistentiaalisia skenaarioita kuin: meteorien ja laajamittaisen tulivuoren vaikutus ja antropogeeniset ja luonnonhybridi-ilmiöt, kuten ilmaston lämpeneminen ja katastrofaaliset ilmastonmuutokset tai jopa maailmanlaajuinen ydinsota.
- Matkapahoinvointi
Yleisin ongelma, jonka ihmiset kokevat painottomuuden ensimmäisten tuntien aikana, tunnetaan nimellä avaruussopeutumisoireyhtymä tai SAS, jota kutsutaan yleisesti avaruussairaudeksi.
Se liittyy matkapahoinvointiin ja ilmenee, kun vestibulaarijärjestelmä sopeutuu painottomuuteen. SAS:n oireita ovat pahoinvointi ja oksentelu, huimaus, päänsärky, letargia ja yleinen huonovointisuus.
Ensimmäisen tapauksen ilmoitti SAS: lle kosmonautti German Titov vuonna 1961. Siitä lähtien noin 45% kaikista avaruuteen lentäneistä ihmisistä on kärsinyt tästä taudista.
- Luiden ja lihasten heikkeneminen
Pitkäaikaiseen painottomuuteen kuuluu luun menetys jalihasmassa. Ilman painovoiman vaikutuksia luurankolihaksia ei enää tarvita asennon ylläpitämiseen, ja nollapainovoimassa liikkuessa käytettävät lihasryhmät ovat erilaisia kuin maalla liikkumiseen tarvittavat lihasryhmät.
Nollapainovoimaisissa olosuhteissa astronautit eivät juuri käyttäneet selkälihaksiaan tai jalkalihaksia noustakseen seisomaan. Nämä lihakset alkavat sitten heiketä ja lopulta pienentyä.
Tämän seurauksena jotkut lihakset nopeastiatrofiaa, ja ilman säännöllistä harjoittelua astronautit voivat menettää jopa 20 % lihasmassastaan vain 5–11 päivässä. Myös lihaksiin ulkonevien lihassäikeiden tyypit muuttuvat.
Asennon ylläpitoon käytettävät hitaat kestävyyskuidut korvataan nopean nykimisen nopeilla nykimiskuiduilla, jotka eivät riitä minkäänlaiseen kovaan työhön.
- Nesteen uudelleenjako
Avaruudessa astronautit menettävät nestetilavuuttamukaan lukien jopa 22 % veritilavuudestasi. Koska sillä on vähemmän verta pumpata, sydän surkastuu. Heikentynyt sydän johtaa alhaiseen verenpaineeseen ja voi aiheuttaa ongelmia "ortostaattisen sietokyvyn" kanssa tai elimistön kyvyssä lähettää tarpeeksi happea aivoihin ilman, että astronautti pyörtyy tai huimaa.
- näky
NASA julkaisi vuonna 2013 tutkimuksenjonka aikana havaittiin muutoksia yli 6 kuukauden ajan avaruuteen lentäneiden apinoiden silmissä ja näkökyvyssä. Huomattavia muutoksia olivat silmämunan litistyminen ja verkkokalvon muutokset.
Avaruusmatkaajan visio voi hämärtyä ollessaan avaruudessa liian kauan. Toinen vaikutus tunnetaan kosmisten säteiden visuaalisena ilmiönä.
- Kallonsisäinen paine
Kun painottomuus lisää määräänesteet ylävartalossa, astronautit kokevat lisääntyneen kallonsisäisen paineen. Tämä näyttää lisäävän paineita silmämunien selälle vaikuttamalla niiden muotoon ja murskaamalla hieman näköhermoa.
Tämä vaikutus havaittiin vuonna 2012 tehdyssä tutkimuksessa, jossa käytettiin magneettikuvauksia astronauteista, jotka palasivat Maahan vähintään kuukauden avaruudessa oltuaan.
Tällaiset näköongelmat voivat aiheuttaa suuren ongelman tuleville syvän avaruuden tehtäville, mukaan lukien miehistöoperaatio Mars-planeetalle.
Lue lisää
Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?
Mars Express auttoi selvittämään, mistä ja miten vesi katosi Punaisesta planeetasta
Salaperäisin luonnonilmiö. Mistä pallon salama tulee ja miten se on vaarallista?