Qbik-club
Дата публикации:20.01.21 17:41;Автор:Евгений;Теги:, , ;

5 интересных вопросов о космосе

Сегодня я бы хотел вам предложить подборку из пяти интересных вопросов на комическую тематику. Из её вы узнаете, чем Марсианские дети могут отличаться от Земных? Можно ли устроить могильник ядерных отходов в космосе? Можно ли закрыть пробоину в космическом корабле своим телом? И многие другие не менее занимательные вопросы.

5 интересных вопросов о космосе

Дети, рождённые на Марсе, будут лучше приспособлены к его условиям существования?

Приспособление организмов к различным условиям на Земле, в наиболее узком проявлении, включает в себя адаптацию к температуре, погодным условиям, давлению, рельефу местности, источникам воды и кислорода, уровню радиации и освещения, а также к сосуществованию с другими видами. Условия на Марсе абсолютно не подходят для жизни большинства Земных организмов, крайне низкая плотность атмосферы и то, что она состоит из углекислого газа, делают её непригодной для дыхания в принципе. Приспособится к марсианской атмосфере человечество не смогло бы даже через тысячи поколений. Аналогично человеку не удастся приспособиться к марсианской температуре и источникам воды. Все эти потребности будут обеспечиваться искусственно и приспосабливаться человеку не понадобится.

В плане физической силы и прочности скелета, люди родившиеся и выросшие на Марсе будут проигрывать коренным землянам. Из-за пониженной гравитации их мышцы будут меньше нагружаться и соответственно будут иметь меньший объём, проблему полностью не решит даже специальная программа тренировок, которая разрабатывается для будущих колонистов. Также пониженная гравитация приведёт к уменьшению плотности костных тканей и кости станут значительно белее хрупкими. С учётом того, что колонизация Марса потребует значительной физической работы, то дети родившиеся и выросшие там будут даже менее к ней приспособлены, чем люди, прилетевшие с Земли. Первое поколение рождённых на Марсе не будет приспособлено к радиации лучше землян, но со временем, через десятки и сотни поколений, если дать происходить естественному отбору, люди, возможно, смогут приспособиться к повышенному уровню радиации. Также будущие поколения могут лучше приспособиться к уровню освещения на Марсе, возможно увеличится эффективность выработки витамина D под действием искусственного ультрафиолетового излучения, возможно, улучшится чувствительность сетчатки. Но если это и произойдёт, то лишь через много поколений.

На сколько возможно устроить могильник ядерных отходов на околоземной орбите и лунной поверхности?

В современном мире, где большой процент электроэнергии вырабатывается атомными электростанциями, а ведущие мировые государства имеют огромный ядерный арсенал, проблема захоронения ядерных отходов стоит особо остро. Основная проблема в том, что ядерные отходы нельзя просто переработать, есть технологии дообогащения отработанного ядерного топлива, но рано или поздно мы получаем отходы, которые уже нельзя использовать и их масса составляет несколько тысяч тонн в год. Их радиоактивность нельзя устранить искусственно и остаётся только хранить их до тех пор, пока вследствие естественного распада их радиационный фон не придёт в норму. Для некоторых материалов срок хранения составляет несколько десятилетий, для других тысячи лет, а третьи не станут безопасными и через миллион лет, столь долгое хранение требует огромных средств и соблюдения огромного количества мер предосторожности. Ядерные могильники на Земле создают в отдалённых от людей, зачастую непригодных для сельского хозяйства территориях, по возможности их стараются размещать на уже заражённых территориях вроде Чернобыльской зоны и ядерных полигонов.

Однако, даже при всей отдалённости и мерах безопасности сохраняется риск утечки радиоактивных материалов и заражения огромных площадей радиацией, ситуацию усугубляет недобросовестность правительств некоторых стран в вопросах захоронения ядерных отходов. Логичным выходом является отправить радиоактивные отходы куда подальше от Земли туда, где они не смогут навредить людям. Про размещение могильников на околоземной орбите можно услышать лишь у фантастов, с практической точки зрения, данная затея абсурдна из-за колоссальной опасности.

Во-первых, радиация из контейнеров с топливом будет свободно достигать атмосферы планеты и, по сути, облучать весь мир, точный рост фона зависит от многих параметров, но в любом случае это не принесёт ничего хорошего людям.

Во-вторых,  со временем контейнеры, в которых хранятся радиоактивные отходы будут разрушаться и вытекшие из них радиоактивные вещества просто упадут в атмосферу, устроив новый Чернобыль, а проводить их техобслуживание и замену на орбите крайне дорого и проблематично, не говоря уже о дороговизне строительства и содержания самих станций, на которых будут храниться эти контейнеры.

В-третьих, орбита Земли переполнена обломками спутников и их количество продолжает расти, любое столкновение с такими обломками приведёт к разрушению станции хранения отходов или её повреждению и как следствие утечке огромного количества радиоактивных веществ, которые вскоре упадут в атмосферу, и вновь мы получим катастрофу соизмеримую с Чернобылем, но заражением всей поверхности планеты. А также сохраняется риск аварии ракеты при запуске и распыления отходов непосредственно в атмосфере.

Это лишь часть рисков, связанных с выводом радиоактивных отходов на орбиту, фактически такой вывод оказывается крайне дорогим и чрезвычайно опасным по сравнению с хранением отходов на Земле. Отправка отходов на Луну, в случае её освоения и создания там необходимых промышленных мощностей выглядит вполне целесообразной, риск аварии при запуске к тому моменту может быть сведён к минимуму, а цена каждого запуска серьёзно уменьшена. При размещении в отдалённом от колонии месте отходы, даже в случае утечки не нанесут людям никакого вреда, можно не бояться, что они просочатся в грунтовые воды, что будут выброшены в атмосферу и разнесены ветром. Это позволит существенно экономить на строительстве и обслуживании могильников, а также на мерах безопасности, фактически можно было бы их сбросить в достаточно глубокую шахту и забыть об их существовании. К тому же в долгосрочной перспективе, даже с учётом стоимости доставки отходов на Луну, это обойдётся дешевле, чем хранение отходов на Земле.

Что, если человек закроет пробоину в космическом корабле своим телом или его частью?

В случае появления в корпусе корабля пробоины астронавты имеют чёткий алгоритм действий и закрытие пробоины своим телом в него не входит. Если темпы потери воздуха невелики, то есть пробоина маленькая, то астронавты начнут её поиски и герметизацию, для этого есть специальные «латки» для корпуса, которые позволяют быстро закрыть повреждение и восстановить герметичность корабля, после этого будет рассматриваться ремонт повреждённой области. Если же пробоина большая и критическая потеря воздуха наступит в течение нескольких минут, а то и секунд, и при этом нет возможности либо времени добраться до спасательного модуля, экипаж должен изолировать друг от друга все отсеки корабля. После этого, уже находясь в относительной безопасности, астронавты начнут поиск пробоины, а также способов её ремонта.

Закрыть пробоину своим телом астронавт может либо по глупости, а таких в космос не берут, либо по несчастливой случайности, в случае крупной пробоины. Но давайте рассмотрим, что же произошло бы с человеком, если бы он действительно совершил такую глупость и закрыл бы пробоину своим телом.

Допустим, площадь пробоины составляет всего несколько квадратных миллиметров, тогда человек смог бы закрыть её пальцем, при этом он бы не загерметизировал пробоину, а лишь замедлит утечку воздуха. Поверхность тела, подставленная космосу, быстро получит обморожение из-за испарения воды с её поверхности. Пробоина, скорее всего, будет иметь острые края, прижимая палец к ним, человек его порежет, а поскольку дело будет происходить в невесомости и эта часть кожи будет открыта космосу, кровотечение не остановится. Если человек будет держать так палец несколько часов, то кровотечение может стать опасным, в остальном это неопасно для жизни человека.

Чем больше будет пробоина тем меньше толку от попыток закрыть её своим телом. Если площадь пробоины такова, что закрывать её нужно туловищем человека, то смысла в этом не будет совсем. Одежда не даст телу вплотную прилечь к корпусу корабля и утечка воздуха будет крайне быстрой, в лучшем случае через несколько минут в отсеке, где находится человек, не останется воздуха, поэтому своим «геройством» такой астронавт не окажет серьёзной помощи, а лишь погибнет сам. Если астронавт будет в скафандре, то прилегание материала скафандра к корпусу корабля будет ещё хуже, чем у одежды и воздух будет уходить быстро, сам астронавт не погибнет от отсутствия воздуха, но и существенно повлиять на скорость потери воздуха он не сможет. При этом без скафандра человек получит обморожения большой площади поверхности тела и поскольку это будет на туловище возможно серьёзное повреждение внутренних органов. Также тело человека будет находиться под действием огромной силы давления, что может привести к многочисленным переломам и повреждениям или пробитии скафандра, если таковой имеется, а при достаточно большой пробоине человек будет просто выброшены через неё в открытый космос.

Поэтому при любых обстоятельствах попытка закрыть пробоину телом не будет иметь практического смысла, а лишь поставит под угрозу здоровье и жизнь астронавта.

Если на астероиде прыгнуть,  можно ли улететь в космос?

Если человек стоит на астероиде, то формально он уже находится в космосе, вопрос скорее в том, можно ли прыгнуть с астероида и не вернуться назад. На данный момент астрономам известны астероиды размером от доли миллиметра -- микроастероиды, до карликовых планет, крупнейшая из которых -- Церера имеет диаметр около 950 км. Для того чтобы прыгнуть с астероида он должен быть размером хотя бы в пару десятков метров. При прыжке с такого астероида человек с лёгкостью его покинет и улетит прочь. Но чем больше масса объекта тем сильнее его притяжение, и с крупных астероидов спрыгнуть уже не выйдет. После прыжка человек может минуты, часы и даже дни летать рядом с астероидом, но всё равно сила тяжести затянет его обратно.

К примеру, чтобы преодолеть притяжение Цереры и стать её спутником человеку нужно прыгнуть со скоростью более 350 м/с или 1300 км/ч.

Как работает детектор гравитационных волн?

На данный момент существует несколько методов регистрации гравитационных волн, наиболее распространено использование лазерного интерферометра и так называемой гравитационной антенны. Остановимся на каждом из методов подробнее.

Гравитационная антенна представляет собой массивную металлическую болванку, охлаждённую до очень низкой температуры. Когда на такую антенну падает гравитационная волна, то болванка немного растягивается за счёт растяжения пространства между атомами, что создаёт дополнительное механическое напряжение в ней, его величина чрезвычайно мала, но при определённых условиях, когда частота волны совпадает с резонансной частотой антенны, мы можем это напряжение зафиксировать.

Второй метод базируется на интерференции двух когерентных лазерных лучей. Детектор состоит из двух длинных вакуумных камер, перпендикулярных друг другу, длина каждой камеры составляет несколько километров (лишь на одном детекторе 600 метров), а на их конце размещены зеркала. Лазерный луч расщепляется на два когерентных луча, каждый из которых направляется в свою камеру, после прохождения камер и отбития от зеркал, лучи возвращаются обратно и вновь соединяются. Длины камер подобраны таким образом, что в отсутствии гравитационных волн лучи гасят друг друга и фотодетектор, на который они падают, регистрирует нулевую освещённость. Когда гравитационная волна падает на такой детектор, зеркала смещаются на расстояние порядка 10^-18 метра за счёт растяжения пространства, поскольку плечи детектора перпендикулярны то гравитационная волна будет падать на них под разными углами и смещения зеркал будут неодинаковыми. Вследствие этого лазерные лучи перестают друг друга гасить и фотодетектор фиксирует свет и соответственно прохождение гравитационной волны.

Если взять два таких детектора, находящихся на достаточно большом расстоянии, то можно определить источник той или иной гравитационной волны.

Понравилась публикация? Поделись ей с друзьями!

Понравился сайт? Подпишьсь на нас в соцсетях!

Мы в TelegramМы ВконтактеМы в ТвиттерМы на фейсбукМы в одноклассниках
Опубликовать
Загрузка рекомендуемых публикаций