Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Космічний простір



План:


Введення

Космічний простір (космос) - відносно порожні ділянки Всесвіту, які лежать поза межами атмосфер небесних тіл. Всупереч поширеним уявленням, космос не є абсолютно порожнім простором - в ньому існує дуже низька щільність деяких часток (переважно водню), а також електромагнітне випромінювання. Слово " космос "має кілька різних значень. Іноді під космосом розуміють весь простір поза Землею, включаючи небесні тіла.

Межі атмосфери

1. Межі

Чіткої межі не існує, тому що атмосфера розріджується поступово в міру віддалення від земної поверхні, і до цих пір немає єдиної думки, що вважати фактором початку космосу. Якби температура була постійною, то тиск би змінювався за експоненціальним законом від 100 кПа на рівні моря до нуля. Міжнародна авіаційна федерація в якості робочої межі між атмосферою та космосом встановила висоту в 100 км, тому що на цій висоті для створення підйомної аеродинамічної сили необхідно, щоб літальний апарат рухався з першою космічною швидкістю, через що втрачається сенс авіапольоти [1] [2] [3] [4].

Астрономи з США і Канади виміряли кордон впливу атмосферних вітрів і початку впливу космічних частинок. Вона виявилася на висоті 118 кілометрів, хоча самі NASA вважають кордоном космосу 122 км. На такій висоті шаттли переключалися зі звичайного маневрування з використанням тільки ракетних двигунів на аеродинамічний з "опорою" на атмосферу [2] [3].

Є ще одна точка зору, яка визначає межу космосу на відстані в 21 мільйон кілометрів від Землі - на такій відстані практично зникає гравітаційний вплив Землі [2] [3].


2. Сонячна система

Фото космічного газу, передане з Космічного телескопа Хаббл

Простір в Сонячній системі називають міжпланетним простором, яке переходить в міжзоряний простір у точках геліопаузой сонцестояння. Вакуум космосу насправді не є абсолютним - в ньому присутні атоми і молекули, виявлені за допомогою мікрохвильової спектроскопії, реліктове випромінювання, що залишилося від Великого Вибуху, і космічні промені, в яких містяться іонізовані атомні ядра та різні субатомні частинки. Також є газ, плазма, пил, невеликі метеори і космічне сміття (матеріали, які залишилися від діяльності людини на орбіті). Відсутність повітря робить космічний простір (і поверхня Місяця) ідеальними ділянками для астрономічних спостережень на всіх довжинах хвиль електромагнітного спектру. Доказом цього є фотографії, отримані за допомогою космічного телескопа Хаббл. Крім того, безцінну інформацію про планети, астероїдах і кометах Сонячної системи отримують за допомогою космічних апаратів.


3. Вплив перебування у відкритому космосі на організм людини

Як стверджують вчені НАСА, всупереч поширеним уявленням, при попаданні у відкритий космос без захисного скафандра людина не замерзне, не вибухне і миттєво не знепритомніє, його кров не закипить. Замість цього настане швидка смерть від нестачі кисню. Крім того, зі слизових оболонок організму (мова, очі, легені) почне швидко випаровуватися вода. Деякі інші проблеми - декомпресійна хвороба, сонячні опіки незахищених ділянок шкіри і ураження підшкірних тканин - почнуть позначатися вже через 10 секунд. У якийсь момент людина знепритомніє через брак кисню. Смерть може наступити приблизно через 1-2 хвилини, хоча точно це невідомо. Тим не менш, якщо не затримувати подих у легенях (спроба затримки призведе до баротравмі), то 30-60 секунд перебування у відкритому космосі не викличуть жодних незворотних ушкоджень людського організму. [5]

У НАСА описують випадок, коли людина випадково опинився в просторі, близькому до вакууму (тиск нижче 1 Па) через витік повітря з скафандра. Людина залишався у свідомості приблизно 14 секунд - приблизно такий час потрібно для того, щоб збіднена киснем кров потрапила з легких в мозок. Всередині скафандра не виник повний вакуум, і рекомпрессия випробувальної камери почалася приблизно через 15 секунд. Свідомість повернулася до людини, коли тиск піднявся до еквівалентного висоті приблизно 4,6 км. Пізніше потрапив у вакуум чоловік розповідав, що він відчував і чув, як з нього виходить повітря, і його останній усвідомлене спогад полягало в тому, що він відчував, як вода на його мові закипає.

Журнал "Aviation Week and Space Technology" 13 лютого 1995 опублікував лист, в якому розповідалося про інцидент, що стався 16 серпня 1960 під час підйому стратостата з відкритою гондолою на висоту 19,5 миль для здійснення рекордного стрибка з парашутом. Права рука пілота виявилася розгерметизована, однак він вирішив продовжити підйом. Рука, як і можна було очікувати, відчувала вкрай болючі відчуття, і нею не можна було користуватися. Однак при поверненні пілота в більш щільні шари атмосфери стан руки повернулося в норму. [6]


4. Кордони на шляху до космосу

  • Рівень моря - 100 кПа (1 атм.; 760 мм рт. Ст;) атмосферного тиску.
  • 4,7 км - МФА вимагає додаткового постачання кисню для пілотів та пасажирів.
  • 5,0 км - 50% від атмосферного тиску на рівні моря.
  • 5,3 км - половина всієї маси атмосфери лежить нижче цієї висоти.
  • 6 км - кордон постійного проживання людини.
  • 7 км - кордон пристосовності до тривалого перебування.
  • 8 км - кордон смерті.
  • 8,848 км - найвища точка Землі гора Еверест - межа доступності пішки.
  • 9 км - межа пристосовності до короткочасного диханню атмосферним повітрям.
  • 12 км - дихання повітрям еквівалентно перебуванню в космосі (однаковий час втрати свідомості); межа короткочасного дихання чистим киснем; стеля дозвукових пасажирських лайнерів.
  • 15 км - дихання чистим киснем еквівалентно перебуванню в космосі.
  • 16 км - потреба додаткового тиску в кабіні.
  • 10-18 км - Межа між тропосферою і стратосферою на різних широтах.
  • 19 км - яскравість неба в зеніті 5% від яскравості на рівні моря, вдень можуть бути видні найяскравіші зірки і планети.
  • 19,3 км - закипання води при температурі людського тіла. Внутрішні тілесні рідини на цій висоті не киплять, оскільки тіло генерує достатньо внутрішнього тиску, щоб запобігти цей ефект, але можуть почати кипіти слюні і сльози з утворенням піни.
  • 20 км - верхня межа біосфери : межа підйому в атмосферу спор і бактерій повітряними потоками.
  • 20 км - первинна космічна радіація починає переважати над вторинною (народженої в атмосфері).
  • 20 км - стеля теплових аеростатів.
  • 25 км - днем ​​можна орієнтуватися по зірках.
  • 32 км - межа для турбореактивного літака.
  • 34,668 км - Рекорд висоти для повітряної кулі ( стратостата), керованого людиною.
  • 35 км - потрійна точка води, на цій висоті вода кипить при 0 гр., а вище вона не може перебувати в рідкому вигляді.
  • 45 км - межа для прямоточного повітряно-реактивного літака.
  • 48 км - атмосфера не послаблює ультрафіолетові промені Сонця.
  • 50 км - кордон між стратосферою і мезосферою.
  • 51,82 км - рекорд висоти для газового безпілотного аеростата.
  • 55 км - атмосфера не впливає на космічну радіацію.
  • 80 км - кордон між мезосферою і термосфере
  • 80,5 км - офіційна висота кордону космосу в США (50 миль)
  • 100 км - лінія Кармана, яка визначає офіційну міжнародний кордон між атмосферою та космосом як кордон між аеронавтикою і космонавтикою. Аеродинамічні поверхні починаючи з цієї висоти не мають сенсу, так як швидкість польоту для створення підйомної сили стає вище першої космічної швидкості і атмосферний літальний апарат стає космічним супутником.
  • 118 км - перехід від атмосферного вітру до потоків заряджених частинок.
  • 120 км - перші помітні прояви атмосфери під час повернення на Землю з орбіти.
  • 120 км - супутник зможе зробити не більше одного обороту.
  • 200 км - найнижча можлива орбіта з короткостроковою стабільністю (до декількох днів).
  • 350 км - найнижча можлива орбіта з довгостроковою стабільністю (до декількох років).
  • 690 км - кордон між термосфере і екзосфери.
  • 2000 км - атмосфера не робить впливу на супутники і вони можуть існувати на орбіті багато тисячоліть.
  • 36 000 км - вважався в першій половині 20-го століття теоретичну межу існування атмосфери. Якби вся атмосфера рівномірно оберталася разом із Землею, то з цієї висоти на екваторі відцентрова сила обертання буде перевершувати над тяжінням і частинки повітря, що вийшли за цей кордон, будуть розбігатися в різні боки.
  • 930000 км - радіус гравітаційної сфери Землі і максимальна висота існування її супутників. Вище 930 000 км тяжіння Сонця починає переважати і воно буде перетягувати піднялися вище тіла.
  • Кілька десятків мільярдів км - межі далекобійності сонячного вітру.
  • 15-20 трильйонів км - гравітаційні межі Сонячної системи, максимальна дальність існування планет.

5. Умови для виходу на орбіту Землі

Для того, щоб вийти на орбіту, тіло повинно досягнути певної швидкості. Космічні швидкості для Землі:

Якщо ж якась із швидкостей буде менше вказаної, то тіло не зможе вийти на орбіту. Першим, хто зрозумів, що для досягнення таких швидкостей при використанні будь-якого хімічного палива потрібна багатоступенева ракета на рідкому паливі, був Костянтин Ціолковський.


Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Перший політ людини в космічний простір
Космічний ліфт
Космічний пил
Космічний об'єкт
Космічний пил
Космічний об'єкт
Космічний туризм
1М (космічний апарат)
Джотто (космічний апарат)
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru