підготовка космонавтів
Перші космонавти в СРСР та США набиралися з числа військових льотчиків та
У Росії історично склалося три загонупідготовки космонавтів, це загони РГНІІ ЦПК, РКК «Енергія» і ГНЦ ІМБП. На 31 травня 2008 року в Росії налічувалося 33 активних космонавта і 7 кандидатів в космонавти.
У загоні НАСА 31 серпня 2008 року перебувало 90 астронавтів, крім того, 28 чоловік числилося астронавтами-менеджерами.
За правилами Міжнародної авіаційної федерації"космічним" вважається політ на висоті 100 км і вище. Згідно з класифікацією військово-повітряних сил США, «космічним» вважається політ, висота якого перевищує 80 км 467 м (50 миль).
У Росії ж «космічним» називається орбітальнийполіт, тобто той, при якому космічний апарат повинен зробити хоча б один виток навколо Землі. Тому в різних джерелах наводиться різна кількість космонавтів. До того ж ВВС США нагороджують знаком - «крильцями астронавта» пілотів, що піднімалися до висоти понад 50 миль.
Крім Росії і США, свої загони і групикосмонавтів сформовані в інших країнах світу. Так, за даними журналу «Новини космонавтики», в корпусі астронавтів ЄКА числяться 8 астронавтів, національний загін астронавтів Канадського космічного агентства CSA складався в початку червня 2008 року з чотирьох астронавтів. У загоні астронавтів Японського агентства аерокосмічних досліджень JAXA також числяться 8 осіб.
Вплив космосу в перші секунди перебування
З першої секунди невагомості в організмі починають відбуватися процеси, шкідливі для людини.
Недуга проявляється руху в космічній формі(Аналог морської хвороби), змінюється взаємодія сенсорних систем і розвиваються сенсорні конфлікти в організмі, порушується робота вестибулярного апарату і координація рухів, з кісток починає вимиватися кальцій, знижується мінеральна щільність різних частин скелета, відбувається перерозподіл мінералів, причому кістки ніг втрачають менше, ніж поперекові хребці, кістки тазу і стегнова кістка. Найбільш схильною до ризику перелому виявляється шийка стегна.
Змінюється обмін речовин (негативний азотистийбаланс та превалювання процесів катаболізму; зміна секреції низки гормонів; прогресуюче уповільнення утилізації глюкози при цукровому навантаженні зі збільшенням тривалості польотів) і водно-сольовий баланс (зменшення обсягу плазми і міжклітинної рідини).
Після встановлення негативного балансу рядуіонів в крові з'являються патологічні форми еритроцитів. В невагомості знижується не тільки артеріальний, але і венозний тонус, можуть бути причиною виникнення в ранньому післяполітний періоді варикозного ураження вен нижніх кінцівок.
фізіологічні ефекти
С2 листопада 2017 року вчені повідомили, щоістотні зміни в положенні і структурі мозку були виявлені у космонавтів, які вчинили польоти в космос, на підставі досліджень МРТ. Астронавти, які здійснювали більш тривалі космічні подорожі, були пов'язані з більш значними змінами в мозку.
У жовтні 2018 року дослідники, що фінансуютьсяНАСА, виявили, що тривалі подорожі в космічний простір, включаючи подорожі в планета Марс може істотно зашкодити шлунково-кишкові тканини космонавтів. Дослідження підтверджують більш ранню роботу, яка показала, що такі подорожі можуть значно пошкодити мозок астронавтів і передчасно зістарити їх.
У березні 2019 НАСА повідомило, що приховані віруси у людей можуть активуватися під час космічних місій, що, можливо, збільшує ризик для космонавтів в майбутніх польотах в дальній космос.
- дослідження
Космічна медицина - це розробкамедичної практики, що вивчає здоров'я космонавтів, що живуть у відкритому космосі. Основна мета цього наукового дослідження - з'ясувати, наскільки добре і як довго люди можуть вижити в екстремальних умовах у космосі і як швидко вони можуть адаптуватися до навколишнього середовища Землі після повернення з космосу.
Космічна медицина також прагне розробити профілактичні та паліативні заходи для полегшення страждань, що заподіюються проживанням в середовищі, до якої люди погано пристосовані.
- Підйом і повернення в атмосферу
Під час зльоту та входу космічнімандрівники можуть відчувати гравітацію, яка у кілька разів перевищує нормальну. Нетренована людина зазвичай витримує близько 3g, але може втратити від 4 до 6g.
Перевантаження у вертикальному напрямку переноситьсяважче, ніж сила, перпендикулярна хребту, тому що кров тече від мозку та очей. Спочатку людина зазнає тимчасової втрати зору, а потім при більш високих навантаженнях втрачає свідомість.
Тренування сили перевантаження і G-костюм, якийстискає тіло, щоб утримувати більше крові в голові, можуть пом'якшити наслідки. Більшість космічних апаратів спроектовані так, щоб підтримувати перевантаження в комфортних межах.
- космічне середовище
Навколишнє середовище космосу смертельне безвідповідного захисту: найбільша загроза в космічному вакуумі виникає через нестачу кисню та тиску, хоча температура та радіація також становлять небезпеку. Наслідки космічного впливу можуть призвести до ебулізму, гіпоксії, гіпокапнії та декомпресійної хвороби.
На додаток до цього існують також клітинні мутації та руйнування через високоенергетичні фотони та субатомні частинки, які присутні в оточенні.
Декомпресія - серйозна проблема під час позакорабельної діяльності (вихід у відкритий космос) космонавтів. Поточні конструкції EMU враховують цю та інші проблеми та з часом розвиваються.
Ключовою проблемою були конкуруючі інтересизбільшення мобільності космонавтів (яка знижується за допомогою EMU високого тиску, аналогічно до складності деформації надутого аеростату щодо спущеного) та мінімізації ризику декомпресії.
- вакуум
Тяжкі симптоми, такі як втрата кисню в тканині, за якою слідує недостатність кровообігу і млявий параліч, виявляться приблизно через 30 секунд.
Легкі також схлопиваются в цьому процесі, алепродовжують виділяти водяна пара, що призводить до охолодження і утворення льоду в дихальних шляхах. За приблизними оцінками, у людини буде близько 90 секунд для повторного стиснення, після чого смерть може бути неминучою.
У вакуумі немає середовища для відведення тепла від тілаза допомогою теплопровідності чи конвекції. Втрата тепла відбувається через випромінювання від температури людини 310 тис. до температури 3 тис. у космічному просторі.
Це повільний процес, особливо у одягненоголюдини, тому небезпеки негайного замерзання немає. Швидке випарне охолодження шкірної вологи в вакуумі може викликати обмерзання, особливо в роті, але це не становить серйозної небезпеки.
- радіація
Без захисту атмосфери та магнітосфери Земліастронавти зазнають впливу високих рівнів випромінювання. Високий рівень радіаційного ураження лімфоцитів, клітин, що беруть активну участь у підтримці імунної системи; ця шкода сприяє зниженому імунітету, який відчувають космонавти.
Радіація також нещодавно була пов'язана з більшвисокою частотою катаракти у космонавтів. Крім захисту низької навколоземної орбіти, галактичні космічні промені є додатковими проблемами для космічних польотів людини, оскільки загроза здоров'ю від космічних променів значно збільшує шанси раку через десятиліття або більше впливу.
У дослідженні, що підтримується НАСА, повідомляється,що радіація може завдати шкоди мозку астронавтів і прискорити початок хвороби Альцгеймера. Спалахи (хоча і рідкісні) можуть дати смертельну дозу опромінення за лічені хвилини. Вважається, що захисні екрани і захисні препарати можуть в кінцевому підсумку знизити ризики до прийнятного рівня.
Ризик для людства
З космосом та виживанням людства приходить ризик для людського роду. Тяжка подія в майбутньому може призвести до вимирання людей, яка також відома як екзистенційний ризик.
Багаторічний послужний список людства вЩодо виживання внаслідок стихійних лих дозволяє припустити, що вимірюваний протягом кількох століть, екзистенційний ризик, створюваний такими небезпеками, досить малий.
Тим не менш, дослідники зіткнулися з перешкодою у вивченні людського вимирання, оскільки людство насправді ніколи не зменшувалося протягом усієї історії.
Хоча це не означає, що цього не станеться вмайбутньому з такими природними екзистенційними сценаріями, як: вплив метеорів і великомасштабний вулканізм; і антропогенно-природні гібридні явища, такі як глобальне потепління і катастрофічна зміна клімату або навіть глобальна ядерна війна.
- заколисування
Найчастіша проблема, з якою люди стикаються в перші години невагомості, відома як синдром космічної адаптації, або SAS, який зазвичай називають космічною хворобою.
Це з заколисуванням і виникає, коли вестибулярна система адаптується до невагомості. Симптоми SAS включають нудоту та блювання, запаморочення, головний біль, летаргію та загальне нездужання.
Про перший випадок SAS повідомив космонавт Герман Титов в 1961 році. З тих пір приблизно 45% всіх людей, що літали в космос, страждали на це захворювання.
- Погіршення кісток і м'язів
Тривала невагомість включає втрату кісткової там'язової маси. Без ефектів сили тяжіння скелетні м'язи більше не потрібні для підтримки постави, а групи м'язів, що використовуються при переміщенні в невагомості, відрізняються від тих, які потрібні для пересування по землі.
В умовах невагомості космонавти майже не навантажували м'язи спини або м'язи ніг, які використовуються для вставання. Потім ці м'язи починають слабшати і зрештою стають менше.
Отже, деякі м'язи швидкоатрофуються, і без регулярних вправ космонавти можуть втратити до 20% своєї м'язової маси лише за 5–11 днів. Типи м'язових волокон, які у м'язах, також змінюються.
Повільно скорочуються волокна витривалості, використовувані для підтримки постави, замінюються швидко скорочуються швидко скорочуються волокнами, яких недостатньо для будь-якої важкої роботи.
- перерозподіл рідини
У космосі космонавти втрачають об'єм рідини,включаючи до 22% обсягу крові. Оскільки йому потрібно перекачувати менше крові, атрофується серце. Ослаблене серце призводить до низького кров'яного тиску і може викликати проблеми з «ортостатичною толерантністю» або здатністю організму посилати достатню кількість кисню в мозок без непритомності або запаморочення космонавта.
- зір
У 2013 році НАСА опублікувало дослідження,У ході якого було виявлено зміни очей та зору мавп, що літали в космос понад 6 місяців. Помітні зміни включали ущільнення очного яблука та зміни сітківки.
Зір космічного мандрівника може стають розпливчастими після занадто тривалого перебування в космосі. Інший ефект відомий як візуальний феномен космічних променів.
- Внутрішньочерепний тиск
Оскільки невагомість збільшує кількістьрідини у верхній частині тіла, астронавти відчувають підвищений внутрішньочерепний тиск. Це, мабуть, збільшує тиск на тильну сторону очних яблук, впливаючи на їх форму і злегка роздавлюючи зоровий нерв.
Цей ефект було помічено у 2012 році дослідження з використанням МРТ сканувань астронавтів, які повернулися на Землю після як мінімум одного місяця перебування в космосі.
Такі проблеми із зором можуть стати серйозною проблемою для майбутніх польотів в дальній космос, включаючи місію з екіпажем на планету Марс.
Читати далі
Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?
Mars Express допоміг з'ясувати, куди і як зникла вода з Червоної планети
Саме таємниче природне явище. Звідки береться кульова блискавка і чим вона небезпечна?