Невесомость на самолетных «горках»

Невесомость (правда, на короткое время) можно испытать на самолетных «горках». Почему и как это возможно?

У каждого предмета на Земле есть вес. Зададимся вопросом: что есть вес и что такое невесомость?

Силу, с которой тело притягивается к Земле под действием гравитационного поля Земли, называют силой тяжести. Силу, с которой вследствие притяжения к Земле тело действует на свою опору или подвес, называют весом тела. Человеческий организм воспринимает такую силу как ощущение «весомости». Если тела движутся только под действием силы тяжести (то есть свободно падают), они находятся в состоянии невесомости. Исчезновение веса не означает исчезновения гравитационного притяжения, как иногда думают.

На Земле (точнее, в воздухе) для подготовки космонавтов создают кратковременное состояние невесомости (до 30 секунд) при полетах самолета, «летающей лаборатории», по параболической (точнее говоря, по баллистической, то есть такой, по которой летел бы самолет под воздействием одной лишь силы земного притяжения; эта траектория является параболой лишь при небольших скоростях движения; а для космического корабля это эллипс, окружность или гипербола) траектории. Состояние невесомости можно ощутить в начальный момент свободного падения в атмосфере, когда сопротивление воздуха еще невелико. С некоторой натяжкой можно сказать, что невесомость в течение короткого времени космонавты испытывают во время парашютных прыжков.

Самолет, забрав группу космонавтов и инструкторов, поднимается достаточно высоко, на десять тысяч метров. Он как бы взбирается на вершину невидимой горки и, достигнув высшей ее точки, начинает падать. И тогда все находящиеся внутри самолета начинают испытывать невесомость. Но вот самолет приближается к высоте две тысячи метров. Летчики включают двигатели и переводят самолет в набор высоты. Начинается новая горка. И так десять раз. Затем самолет садится для дозаправки и вновь взмывает в небо. За стандартную тренировку космонавт проходит два раза по десять «горок». Некоторых начинает тошнить уже на первых из них.

Цель полетов на невесомость — отработка двигательной деятельности и ориентации тела в безопорном пространстве.

Время безопасного свободного падения самолета всего 30 секунд. Космонавт должен за этот короткий промежуток времени выполнить какое-то задание — сначала простое, например, перелететь из одного конца самолета в другой, а затем и посложнее — скажем, надеть на себя скафандр. Когда вы надеваете дома спортивный костюм, то стоите на полу или сидите на стуле, то есть опираетесь на что-то (пол, стул). А в невесомости опираться не на что. Фактически человек оказывается в безопорном пространстве. Начинающий космонавт просто плавает в воздухе, и каждое его движение поначалу приводит не совсем к тому результату, который он ожидает, привыкнув к земным условиям, к силе тяжести. Координация движений изменяется. Именно поэтому тем, кто готовится к работе на космических орбитах, надо учиться жить и работать в невесомости. Однако 20 раз по 30 секунд составляют 600 секунд, то есть 10 минут невесомости, причем невесомости прерывной. В реальности, чтобы не получить травму, когда невесомость переходит в перегрузку, необходимо зафиксироваться на полу, на мате. На это требуется время. Поэтому тренировка продолжается на каждой «горке» только 25 секунд. Следовательно, за одну тренировку космонавт набирает всего 8 минут 20 секунд невесомости. Разумеется, научиться надевать скафандр за это время можно, но по-настоящему понять, примет ли тебя невесомость, получится только в реальном космическом полете.