Продолжение. Начало см.
http://www.proza.ru/2015/12/15/207
На фото: проект космического корабля Nautilus-X с искусственной силой тяжести, которая создаётся его вращением
Невесомость, искусственная гравитация и космическое излучение.
Автор верно описал ощущение невесомости, испытанное пассажирами челнока “Бифроста”: у большинства космонавтов наблюдается реакция организма, называемая синдромом космической адаптации.
По симптомам это состояние похоже на морскую болезнь: снижение аппетита, головокружение, головная боль, усиление слюноотделения, тошнота, иногда встречается рвота, пространственные иллюзии. Все эти эффекты обычно проходят после 3-6 суток полёта.
При длительном (несколько недель и более) пребывании человека в космосе отсутствие гравитации начинает вызывать в организме определённые изменения, носящие негативный характер: быстрое атрофирование мышц – мускулатура фактически выключается из деятельности человека, в результате понижаются все физические характеристики организма; следствием резкого уменьшения активности мышечных тканей является сокращение потребления организмом кислорода; из-за возникающего избытка гемоглобина может понизиться деятельность костного мозга, синтезирующего гемоглобин; ограничение подвижности нарушает фосфорный обмен в костях, что приводит к снижению их прочности.
Человеческий организм, попав в условия невесомости, начинает перестраиваться. Человек худеет. Всё тело становится дряблым, как при долгом лежании в постели. Кости становятся хрупкими - они здесь не испытывают нагрузки. Мышцы работают мало. А от бездействия все органы слабеют.
Похоже на то, как пролежавший в постели несколько месяцев человек заново учится ходить.
Космонавты Николаев и Севастьянов после восемнадцати дней пребывания в невесомости первое время, вообще, не могли встать на ноги.
Дабы избежать этих неприятных явлений, космические корабли будущего предполагается проектировать в виде гигантских торов, вращающихся вокруг своей оси.
В романе Хайнлайна корабль “Мэйфлаэр” имел угловую корость вращения 3,6 об/мин, которая создавала ускорение свободного падения в одну треть от земного.
О размере “Мэйфлаэра” можно судить по тому, что обитаемые палубы корабли имели форму кольца с попречником в 50 метров и окружностью в 600 метров.
В космических кораблях будущего необходимое ускорение можно получить либо за счёт увеличения радиуса корабля (есть проекты космических кораблей с радиусом в 100 метров), либо путём увеличения частоты вращения, либо за счёт того и другого.
Специалистами НАСА создан проект космического корабля, названный ими Nautilus-X, что расшифровывается как “внеатмосферный универсальный транспорт, предназначенный для длительных американских исследований”.
Сборка аппарата из отдельных надувных модулей должна будет происходить на орбите, доставку планируется осуществлять с помощью тяжёлых ракетоносителй. Этот корабль смог бы позволить экипажу из нескольких (до шести) человек совершать полёты к другим планетам солнечной системы.
В задней части корабля располагается вращающаяся центрифуга, благодаря которой на корабле создается искусственная сила тяжести. Можно представить себе размер корабля, если вся многомесячная деятельность космонавтов будет проходить внутри тора!
Все обитаемые помещения космического корабля защищены от космических лучей, электромагнитного и других видов излучений специальными защитными экранами, в качестве которых будут выступать емкости с водой и жидким водородом.
По предварительным оценкам, сооружение первого космического корабля Nautilus-X займет около пяти лет и потребует два-три запуска грузовых ракет-носителей, которые доставят на орбиту части космического корабля.
Общая стоимость проекта оценивается в 3.7 миллиарда долларов. Таким образом, Nautilus-X может быть спроектирован и создан в три раза быстрее, чем международная станция. И обойдётся он примерно в 40 раз дешевле.
Немалую угрозу для космонавтов представляет космическое излучение.
Конструкторы космических аппаратов стремятся защитить от излучения космонавтов, которым предстоит находиться на поверхности Луны или отправиться в длительные путешествия в глубины Вселенной.
Если необходимая защита не будет обеспечена, то эти частицы, летящие с огромной скоростью, проникнут в тело космонавта, повредят его ДНК, что может повысить риск раковых заболеваний. Космические лучи могут стать причиной катаракты, повреждений мозга, раковых заболеваний.
К сожалению, до сих пор все известные способы защиты недостаточно эффективны. Например, защита жидким водородом недостаточна для того, чтобы предотвратить риски онкологических заболеваний.
Раньше считалось, что только цельнометаллическая оболочка позволит пилотируемому кораблю пройти сквозь радиационные пояса Земли - потоки заряженных частиц, удерживаемые магнитным полем вблизи планеты.
В настоящее время, сотрудники NASA разработали новый сверхпрочный материал, родственный полиэтилену, который собираются использовать при сборке космических кораблей будущего.
"Космическая пластмасса" сможет защитить астронавтов от космической радиации лучше, чем металлические экраны, но намного легче известных металлов. Специалисты убеждены, что когда материалу придадут достаточную термостойкость, из него можно будет делать даже обшивку космических аппаратов.
Продолжение см.
http://www.proza.ru/2015/12/19/830