Содержание
Ученые выяснили, как гипергравитация повлияет на жизнь космонавтов
https://ria.ru/20190520/1553632611.html
Ученые выяснили, как гипергравитация повлияет на жизнь космонавтов
Ученые выяснили, как гипергравитация повлияет на жизнь космонавтов — РИА Новости, 20.05.2019
Ученые выяснили, как гипергравитация повлияет на жизнь космонавтов
Биологи из Японии впервые проследили за тем, как меняется работа клеток костей и мышц мышей в космосе при полном отсутствии гравитации, ее удвоенной силе или… РИА Новости, 20.05.2019
2019-05-20T12:51
2019-05-20T12:51
2019-05-20T12:51
наука
токио
япония
космос — риа наука
международная космическая станция (мкс)
гравитация
космос
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/154792/88/1547928872_0:213:2048:1365_1920x0_80_0_0_6dd0df79c2a0286f28934ef702978a33.jpg
МОСКВА, 20 мая – РИА Новости.
Биологи из Японии впервые проследили за тем, как меняется работа клеток костей и мышц мышей в космосе при полном отсутствии гравитации, ее удвоенной силе или при искусственном «нормальном» притяжении. Результаты их наблюдений были опубликованы в журнале Scientific Reports.Российские и американские ученые уже много лет изучают то, как жизнь в космосе влияет на здоровье человека и работу иммунной системы людей и животных. К примеру, в 2015 году они выяснили, почему многие космонавты жалуются на проблемы со зрением в космосе, а также то, почему астронавты программы «Аполлон» периодически падали и теряли равновесие на Луне. В прошлом году космические медики раскрыли еще более тревожные изменения в работе организма людей и модельных животных при жизни в космосе. В частности, выяснилось, что длительное пребывание в невесомости бесповоротно ослабляет мускулы спины и ведет к «округлению» сердца, а полет к Марсу может ухудшить интеллектуальные способности астронавтов из-за действия космических лучей на их мозг.
Масаки Инада (Masaki Inada) и его коллеги из Университета технологий и агрикультуры Токио (Япония) выяснили, что часть негативных эффектов от жизни в открытом космосе можно будет подавить при помощи искусственной гравитации, наблюдая за жизнью мышей на МКС и в своих лабораториях на Земле.Космические медики и биологи, как отмечают японские исследователи, уже изучали то, как микрогравитация и гипергравитация действуют на культуры клеток, однако пока никто не проверял того, как избыточно сильное или искусственное протяжение влияют на жизнь млекопитающих.Три года назад этот пробел был восполнен Японским космическим агентством JAXA, отправившим на МКС специальный комплекс MHU, оснащенный специальными центрифугами. Они позволяли экипажу станции содержать на ней мышей и наблюдать за тем, как разные уровни гравитации влияют на их здоровье. Главная же цель этих опытов заключалась в том, что ученые хотели проследить, смогут ли мыши продолжить свой род в космосе.Параллельно Инада и его коллеги проводили обратные эксперименты в своей лаборатории на поверхности Земли, используя аналогичные центрифуги для того, чтобы поддерживать гипергравитацию в клетках, где жили грызуны.
Эти вольеры и сами установки были сделаны таким образом, что мыши не чувствовали себя некомфортно и не осознавали, что живут в постоянно вращающейся «гондоле».Как показали эти опыты, подопечные японских исследователей быстро приспособились к необычным обитаниям среды. В первые два дня мыши вели себя странно – они перестали есть, передвигались исключительно ползком и постоянно ложились на пол головой вниз. На третьи сутки эксперимента они начали двигаться нормально, и ко второй недели жизни в новых условиях они стали вести себя абсолютно нормально.Все эти изменения, как отмечают ученые, были связаны с необычными сдвигами в активности генов мышей. Жизнь в условиях избыточной гравитации, по их словам, привела к тому, что активность генов, отвечающих за рост мускулов и костей, резко выросла, а участки ДНК, отвечающие за утилизацию «ненужных» мышечных волокон и костной ткани, наоборот, были подавлены.Нечто похожее происходило и на МКС. Активность генов, связанных с ростом мышц и костей снизилась у мышей, достаточно долго живших в условиях микрогравитации, а включение центрифуг подавляло эти изменения и возвращало состояние их тела в норму.
И то, и другое, как считают японские специалисты, говорит о том, что гравитация напрямую влияет на уровень активности этих участков ДНК, повышая их при высокой силе притяжения и понижая их при ее исчезновении. Это, вероятно, связано с тем, как гравитация влияет на уровень гормонов стресса в организме, однако ученые пока не уверены в этом и планируют проверить эту идею в ближайшее время.Вне зависимости от механизма действия гравитации, теперь у ученых есть уверенность в том, что человек в принципе сможет адаптироваться к жизни на «суперземлях» и других планетах с высокой силой притяжения. Вдобавок, теперь есть все основания полагать, что с дистрофией тела при длительной жизни в невесомости можно бороться, используя аналогичные источники искусственной гравитации.
https://ria.ru/20190227/1551411239.html
https://ria.ru/20170511/1494094246.html
https://ria.ru/20161025/1479980523.html
токио
япония
космос
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian.
ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2019
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/154792/88/1547928872_99:0:1919:1365_1920x0_80_0_0_1781fe7e15999a5d84ea8310002e59d1.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.
xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
токио, япония, космос — риа наука, международная космическая станция (мкс), гравитация, космос
Наука, Токио, Япония, Космос — РИА Наука, Международная космическая станция (МКС), гравитация, Космос
МОСКВА, 20 мая – РИА Новости. Биологи из Японии впервые проследили за тем, как меняется работа клеток костей и мышц мышей в космосе при полном отсутствии гравитации, ее удвоенной силе или при искусственном «нормальном» притяжении. Результаты их наблюдений были опубликованы в журнале Scientific Reports.
«Всего две недели жизни в условиях гипергравитации заметно поменяли работу генов, управляющих ростом костей, сосудов и мускулов у мышей. Скорость их формирования резко повысилась, что привело к гипертрофии мышц и увеличило массу и плотность костей.
Это говорит о том, что притяжение «дирижирует» ростом костей и мышц в обе стороны», — пишут ученые.
Российские и американские ученые уже много лет изучают то, как жизнь в космосе влияет на здоровье человека и работу иммунной системы людей и животных. К примеру, в 2015 году они выяснили, почему многие космонавты жалуются на проблемы со зрением в космосе, а также то, почему астронавты программы «Аполлон» периодически падали и теряли равновесие на Луне.
В прошлом году космические медики раскрыли еще более тревожные изменения в работе организма людей и модельных животных при жизни в космосе. В частности, выяснилось, что длительное пребывание в невесомости бесповоротно ослабляет мускулы спины и ведет к «округлению» сердца, а полет к Марсу может ухудшить интеллектуальные способности астронавтов из-за действия космических лучей на их мозг.
27 февраля 2019, 13:51Наука
Ученые из «Сколтеха» и МФТИ создали удобный кардиодатчик для космонавтов
Масаки Инада (Masaki Inada) и его коллеги из Университета технологий и агрикультуры Токио (Япония) выяснили, что часть негативных эффектов от жизни в открытом космосе можно будет подавить при помощи искусственной гравитации, наблюдая за жизнью мышей на МКС и в своих лабораториях на Земле.
Космические медики и биологи, как отмечают японские исследователи, уже изучали то, как микрогравитация и гипергравитация действуют на культуры клеток, однако пока никто не проверял того, как избыточно сильное или искусственное протяжение влияют на жизнь млекопитающих.
Три года назад этот пробел был восполнен Японским космическим агентством JAXA, отправившим на МКС специальный комплекс MHU, оснащенный специальными центрифугами. Они позволяли экипажу станции содержать на ней мышей и наблюдать за тем, как разные уровни гравитации влияют на их здоровье. Главная же цель этих опытов заключалась в том, что ученые хотели проследить, смогут ли мыши продолжить свой род в космосе.
Параллельно Инада и его коллеги проводили обратные эксперименты в своей лаборатории на поверхности Земли, используя аналогичные центрифуги для того, чтобы поддерживать гипергравитацию в клетках, где жили грызуны. Эти вольеры и сами установки были сделаны таким образом, что мыши не чувствовали себя некомфортно и не осознавали, что живут в постоянно вращающейся «гондоле».
11 мая 2017, 14:24Наука
Медики: жизнь на орбите резко ухудшает работу сосудов астронавтов
Как показали эти опыты, подопечные японских исследователей быстро приспособились к необычным обитаниям среды. В первые два дня мыши вели себя странно – они перестали есть, передвигались исключительно ползком и постоянно ложились на пол головой вниз. На третьи сутки эксперимента они начали двигаться нормально, и ко второй недели жизни в новых условиях они стали вести себя абсолютно нормально.
Все эти изменения, как отмечают ученые, были связаны с необычными сдвигами в активности генов мышей. Жизнь в условиях избыточной гравитации, по их словам, привела к тому, что активность генов, отвечающих за рост мускулов и костей, резко выросла, а участки ДНК, отвечающие за утилизацию «ненужных» мышечных волокон и костной ткани, наоборот, были подавлены.
Нечто похожее происходило и на МКС. Активность генов, связанных с ростом мышц и костей снизилась у мышей, достаточно долго живших в условиях микрогравитации, а включение центрифуг подавляло эти изменения и возвращало состояние их тела в норму.
И то, и другое, как считают японские специалисты, говорит о том, что гравитация напрямую влияет на уровень активности этих участков ДНК, повышая их при высокой силе притяжения и понижая их при ее исчезновении. Это, вероятно, связано с тем, как гравитация влияет на уровень гормонов стресса в организме, однако ученые пока не уверены в этом и планируют проверить эту идею в ближайшее время.
Вне зависимости от механизма действия гравитации, теперь у ученых есть уверенность в том, что человек в принципе сможет адаптироваться к жизни на «суперземлях» и других планетах с высокой силой притяжения. Вдобавок, теперь есть все основания полагать, что с дистрофией тела при длительной жизни в невесомости можно бороться, используя аналогичные источники искусственной гравитации.
25 октября 2016, 21:00Наука
Ученые: жизнь в космосе бесповоротно ослабляет мускулы спиныПребывание в космосе на протяжении более чем месяца вызывает необратимые изменения и дегенерацию мускулов спины, которые не пропадают после возвращения на Землю.
В космосе нет гравитации | Интересные факты, мифы, заблуждения
Первая ассоциация, возникающая при разговоре о космосе, — это, конечно же, невесомость. На ум сразу приходят космонавты, свободно летающие по кораблю и без малейшего усилия перемещающие тяжелые предметы.
Неверное представление о причинах возникновения невесомости породило весьма распространенный миф о том, что в космосе вовсе отсутствует гравитация. Но несколько простых размышлений помогут понять, что гравитация есть везде — и на околоземной орбите, и где-то на пути от Земли к Марсу, и в бескрайнем межзвездном пространстве.
В 1687 году Исаак Ньютон впервые выводит закон всемирного тяготения, из которого становится понятно, как притягивают друг друга физические тела. Но главное, что интересовало ученых в этом законе, —возможность описания движения небесных тел, а именно: планет, Луны, комет, астероидов и т. д. Однако закон тяготения в том виде, в котором его открыл Ньютон, оказался несовершенен — дальнейшее развитие он получил в общей теории относительности (далее — ОТО) А.
Эйнштейна.
Но в нашем случае интересно другое — на какое расстояние ни отдалялись бы тела, их взаимное притяжение никогда не станет равным нулю. Тяготение будет сколько угодно малым, таким, что его невозможно будет измерить, но оно все-таки не станет нулевым. Это одно из основных свойств гравитации. Несмотря на то, что гравитационное воздействие является самым слабым из всех, оно не уничтожается и распространяется на бесконечные расстояния.
Выходит, что нас, жителей Земли, притягивают далекие звезды и планеты, находящиеся от нас на расстояниях в миллионы световых лет. Да, это так, но притяжение далеких солнц настолько мало, что неспособно сдвинуть даже атом, а о более крупных объектах и говорить не приходится. Но, опять же, необходимо сказать, что гравитация хоть и крайне мала, но не нулевая.
Поэтому нельзя говорить о том, что в космосе нет гравитации. Напротив — космос буквально «пропитан» гравитацией и в каждой точке космического пространства существует доля притяжения абсолютно всех тел, существующих во Вселенной.
Но тогда возникает вполне резонный вопрос: а почему тогда в космосе существует невесомость? Все достаточно просто и объясняется отнюдь не отсутствием гравитации. Если тело расположено на достаточно большом удалении от космических объектов (например, корабль, летящий к другим планетам), то сила притяжения этих космических тел будет слишком мала, и к тому же они будут примерно уравновешивать друг друга.
Есть здесь и другая причина. Движение космического корабля вокруг Земли — это буквально «побег от падения». В каждый момент времени корабль, а значит, и люди, в нем находящиеся, совершает два движения — быстрое движение вдоль поверхности Земли и падение на поверхность планеты. А сложение этих движений приводит к тому, что путь корабля просто-напросто искривляется, становится круговым или эллиптическим.
Чтобы понять это, необходимо привести некоторые цифры. Скорость корабля, летящего на низкой орбите (около 200-300 км), почти равна первой космической скорости и составляет около 8 км/с.
То есть каждую секунду корабль успевает пролететь целых 8 км. Но за эту же секунду корабль приближается к Земле на 5 метров, и если бы наша планета была плоской, то через какое-то время неминуемо произошло бы столкновение. Но Земля круглая, и при этом ее поверхность каждые 8 км опускается на те же 5 метров.
Получается, что корабль буквально падает на Землю, но упасть не может, так как поверхность планеты «уходит» из-под корабля на то же расстояние, на какое он приблизился. Именно это падение и вызывает появление эффекта невесомости, ведь падает не только корабль, но все, что в нем находится, в том числе и люди. А при падении, как известно, тела перестают давить на свои опоры, происходит «потеря» веса, которую можно наблюдать в падающем лифте и в самолете, совершающем снижение по особой траектории.
Таким образом, гравитация есть в любой точке космического пространства, но лишь в непосредственной близости от крупных объектов (звезд, планет, астероидов, комет и т.
д.), она проявляется в качестве сильного и заметного притяжения, такого, как на нашей Земле.
Предыдущая статья: В открытом космосе человека ждет мгновенная гибель
Следующая статья: Жевательная резинка польза или вред ?
Почему в космосе нет гравитации?
Категория: Космос Опубликовано: 18 декабря 2012 г.
Каждая галактика удерживается вместе сильными гравитационными силами. Даже если вам удастся уйти от нашего солнца, вы все равно испытаете гравитацию галактики. Это изображение представляет собой художественное воспроизведение нашей галактики. Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С. Бэрд.
Там есть гравитация в космосе — много. Гравитация повсюду. Это правда, что по мере удаления от земли ее гравитационное притяжение ослабевает. Но угасает довольно медленно (по сравнению с ядерными силами). И гравитация никогда не исчезает полностью. Когда вы подходите очень близко к какому-то другому большому телу; луна, Марс или солнце; его гравитация преобладает над земной.
Только тогда можно пренебречь земным притяжением. Поскольку гравитация присутствует повсюду в космосе, объекты в космосе всегда падают: к земле, к солнцу и к галактическому центру. Есть две причины, по которым объекты кажутся парящими в космосе без гравитации, хотя на самом деле они падают.
Во-первых, космос очень большой и относительно пустой по земным меркам. Когда вы прыгаете с моста, вы знаете, что падаете, потому что чувствуете, как воздух свистит вверх, видите, как взлетают горы, видите быстро приближающуюся воду, а затем чувствуете, что ударяетесь о воду. Поскольку пространство относительно пустое, мало воздуха, который можно было бы почувствовать, проносясь мимо вас, когда вы падаете, и нет никаких ориентиров, указывающих на то, что вы движетесь. Из-за того, что космос такой большой, вам потребуется от нескольких часов до нескольких лет падения в пространстве, пока вы действительно не упадете на поверхность планеты (при условии, что вы правильно прицелились и действительно попали), а не секунды, которые уходят на то, чтобы спрыгнуть с моста.
.
Вторая причина, по которой гравитация не так очевидна в космосе, заключается в том, что объекты имеют тенденцию вращаться вокруг планет, а не сталкиваться с ними. Орбита просто означает, что объект падает на планету из-за гравитации и постоянно не попадает в нее. Поскольку космос такой большой, а планеты такие маленькие по сравнению с ними, на самом деле очень трудно попасть в планеты. Космические объекты обычно движутся по гиперболическим траекториям вокруг планет или скользят по орбитам вокруг них. Команда ученых проводит очень точные расчеты, чтобы космический зонд, направляющийся к поверхности Марса, не промахнулся. Падение по кругу вокруг планеты вместо того, чтобы врезаться в нее, не кажется похожей на гравитацию, к которой мы привыкли на Земле, но это точно такой же вид падения. Астронавты на орбите вокруг Земли не испытывают «отсутствия гравитации». Они испытывают на себе почти всю земную гравитацию, но ничто их не останавливает. Это известно как «свободное падение».
Свободное падение выглядит для человека как парение в падающей системе отсчета. Как ни странно, ученые называют орбитальную среду «микрогравитацией». На самом деле они имеют в виду «микроускорение», что является еще одним термином для свободного падения. Это неудачное соглашение об именах возникает из-за того, что слово «гравитация» исторически использовалось для обозначения любого ускорения, а не только гравитации. Например, когда ускоряющийся дрэг-рейсер испытывает четыре перегрузки, ускорение происходит из-за вращающихся шин и не имеет ничего общего с гравитацией.
На этом рисунке показаны Солнце и Меркурий с указанием их расстояния и размеров в масштабе (размер Меркурия был округлен до одного пикселя, чтобы сделать его видимым). Учитывая, что Меркурий — ближайший к Солнцу объект, можно увидеть, что космос — это очень пустое место (по крайней мере, что касается планет — с точки зрения частиц и полей, космос не пуст). По этой причине падение в космосе выглядит как парение. Изображение общественного достояния, источник: Кристофер С.
Бэрд.
Темы:
гравитация, невесомость, невесомость
Спросите астронома НАСА! Почему в космосе невесомость?
Кто на видео
Доктор Мишель Таллер — астроном, изучающая двойные звезды и жизненные циклы звезд. Она является помощником директора по научным коммуникациям в НАСА. Она училась в колледже по адресу[…]
Перейти к профилю
Hard Science
Астронавты не летают в космосе, они падают в свободном падении — и вы тоже. Вот удивительная наука, стоящая за так называемой невесомостью.
Когда мы запустили нашу серию «Спросите астронома» с Мишель Таллер из НАСА, один набор вопросов выделялся из сотен, заданных любознательными и умными учащимися Детской школы Кортхилла в Пуле на юге Англии. Представляя всех начинающих ученых в классе «Стрекоза», 4-летний Джошуа задал Мишель Таллер из НАСА блестящий вопрос: «Почему в космосе нет гравитации?» Здесь Таллер объясняет невероятную науку, лежащую в основе того, почему астронавты кажутся парящими в космосе, что является интересным заблуждением, подпитываемым термином «невесомость».
(На самом деле везде в космосе присутствует небольшое количество гравитации, поэтому микрогравитация является более точным термином.) Так что же они делают, если не парят? На самом деле они постоянно находятся в свободном падении, говорит Таллер, как и вы, человек рядом с вами и вся планета Земля. Это высокоскоростная орбита, которая позволяет астронавтам, казалось бы, бросать вызов гравитации, паря так быстро вокруг планеты, что они остаются в подвешенном состоянии, а не поддаются гравитационному притяжению Земли. Мишель Таллер объясняет очень крутую науку о том, как орбиты позволяют астронавтам, казалось бы, бросать вызов гравитации. Вы можете подписаться на Мишель Таллер в Твиттере по адресу @mlthaller.
Мишель Таллер: Джошуа, вы задали отличный вопрос: «Почему в космосе нет гравитации?» Бьюсь об заклад, вы видели фотографии астронавтов на космической станции, и они парят вокруг, как будто гравитации нет вообще. На самом деле это действительно интересное заблуждение о том, что происходит с астронавтами.
И это приводит к одному из моих любимых вопросов во всей астрономии, а именно: что такое орбита? Что происходит, когда астронавты летают вокруг Земли? И почему кажется, что в космосе нет гравитации?
Итак, чтобы поговорить о том, почему это своего рода заблуждение, астронавты находятся примерно в 200 милях над поверхностью Земли на космической станции; космическая станция совершает оборот вокруг нас примерно раз в 90 минут. Дело не в том, что они так далеко от Земли, что там нет гравитации — на самом деле, если вы построили небоскреб высотой 200 миль и оказались на одном из этих верхних этажей, вы могли бы весить чуточку меньше, но вы, вероятно, весите по крайней мере около 80 процентов от того, что обычно весите. Вы на самом деле не так уж далеко от Земли. Так что дело не в том, что они невесомы, потому что они в космосе и далеко от Земли, они на самом деле достаточно близко к Земле, чтобы чувствовать гравитационное притяжение самой Земли. Так что же происходит? Почему они плавают вокруг?
Вот что такое орбита.
Мы должны заставить космический корабль двигаться очень, очень быстро, чтобы вывести его на орбиту. Вот почему мы ставим их на ракеты. Ракеты запускают космические корабли и заставляют их двигаться очень, очень быстро, и если вы находитесь на орбите, где находится космическая станция, вы путешествуете со скоростью около 17 000 миль в час.
Что происходит с этими астронавтами, так это то, что они летят очень, очень быстро, но на самом деле свободно падают на Землю. У Земли есть гравитация, и эта гравитация тянет их вниз точно так же, как если бы вы уронили мяч. Если вы уроните мяч, он упадет на пол. То же самое происходит и с космонавтами; они падают к поверхности Земли.
Но вот что интересно: они летят так быстро, что не задевают Землю при падении. И это определение орбиты.
Теперь подумайте об этом так: я говорил о падении мяча, и мяч просто падает прямо вниз; что произойдет, если я засуну пулю в маленькую пушку и выстрелю? Мяч начнет падать к Земле в ту же минуту, как он покинет пушку, но пушка придала ему некоторую скорость, и поэтому мяч может пролететь сотню ярдов, верно? На самом деле он мог пройти сотню ярдов, прежде чем упал, потому что пушка придавала ему такую скорость.
Теперь давайте возьмем еще большую пушку, давайте возьмем огромную пушку, которая может стрелять на много-много миль. Итак, вы выбрасываете мяч, мяч по-прежнему свободно падает на Землю все время, но теперь он летит дальше, потому что вы придали ему большую скорость. И, может быть, из действительно большой пушки вы сможете выстрелить мячом на сотню миль.
Как насчет ракеты? С ракетой вы могли бы заставить что-то лететь так быстро, до 17 000 миль в час, что, когда она свободно падала бы на Землю, Земля продолжала бы изгибаться под ней, и она бы продолжала промахиваться.
Вот что такое орбита, и именно поэтому вам нужна ракета, чтобы выйти на орбиту. Вам нужно заставить себя двигаться так быстро, чтобы, когда вы падаете обратно к Земле, вы продолжали промахиваться.
Значит, астронавты невесомы не потому, что в космосе нет гравитации; астронавты падают так же, как парашютист свободно падает в космосе, просто они летят так быстро, что продолжают промахиваться мимо Земли.