186 суток на орбите (спросите у космонавта) - Тим Пик
Возможно, самая грустная из всех теорий – что запах космоса есть аромат умирающих звезд. Во Вселенной звезды сгорают в огромном количестве. Звезды в основном содержат водород и гелий и существуют за счет реакции ядерного синтеза, которая может идти миллиарды лет.
В конце своего существования, когда запасы водорода подходят к концу, звезда проходит через вспышку сверхновой звезды, в результате чего выделяются более тяжелые элементы, такие как кислород, углерод, золото и уран. Все это безудержное сжигание приводит к образованию сильно пахнущих соединений, называемых «полициклическими ароматическими углеводородами». Считается, что эти молекулы распространяются по всей Вселенной и постоянно плавают вокруг нас. Выходит, что при попадании в шлюз мы можем почувствовать аромат погибших звезд? Кто знает.
В любом случае, мне понравился этот запах – он напомнил мне о летнем британском барбекю, колбасе на углях…
В: В космосе шумно?
О: Я не до конца разобрался, к чему относится этот вопрос – к открытому космосу или жизни внутри космической станции, так что я отвечу про оба случая.
Начнем с того, что звук не может распространяться внутри вакуума космоса. Звуковые волны распространяются только в твердой, жидкой или газообразной среде. Конечно, на Земле мы больше всего привыкли слышать звук, приходящий по воздуху. При звуковых колебаниях частицы сталкиваются с соседними частицами, и в результате этого звук механически распространяется. На низкой околоземной орбите атмосфера разреженная, и в ней просто недостаточно частиц, чтобы вызвать столкновения и распространение звука.
Было бы круто стать свидетелем распространения звуковых волн в космосе. Например, во время выхода в открытый космос я мог задеть крюком своего страховочного фала металлическую часть космической станции – и ничего бы не услышал. А на Земле подобный удар металлом о металл вызовет громкий шум. Это не значит, что внутри скафандра стоит блаженная тишина.
Напротив, ведь скафандр создан для того, чтобы космонавт остался жив. Для этого нужны насосы, вентиляторы и поток воздуха – все эти составляющие создают шум. Под шлем мы надеваем устройство для связи, которое включает в себя гарнитуру и микрофон, а также обеспечивает некоторую защиту от шума. Поэтому для космонавтов, работающих в вакууме космоса, окружающая обстановка не такая тихая, как можно было бы представить.
На самой космической станции дела обстоят не лучше. Здесь мы не носим никаких устройств для связи, но многочисленные вентиляторы, насосы и электрооборудование обеспечивают довольно шумную обстановку. Уровень фонового шума в разных частях станции меняется, хотя я не очень сильно замечал эти изменения при перемещениях между модулями. Единственным исключением были тренировки на беговой дорожке, где уровень шума может доходить до 85 децибел, если вдруг кто-то решил потренироваться при максимальной нагрузке (это предельное значение, при превышении которого необходимо использовать средства для защиты слуха), Для сравнения: большинство пилотов-истребителей подвергаются воздействию около 80 децибел, вследствие чего надевают стандартную экипировку для защиты слуха внутри кабины. Поэтому у космонавтов, наматывающих километры на беговой дорожке, есть специальная формульная защита слуха, которая позволяет слушать музыку или смотреть фильм/телевизионную программу на ноутбуке, но в то же время защищает от шума беговой дорожки.
В остальной части МКС уровень шума, как правило, составляет комфортные 50-60 децибел (это сопоставимо с уровнем шума в офисе в рабочий день), а наши помещения для экипажа имеют дополнительную звукоизоляцию, что уменьшает уровень шума до 45-50 децибел.
В: Есть ли в космосе гравитация?
О: Это распространенное заблуждение, что в космосе нет гравитации. На самом деле гравитация есть повсюду! Сэр Исаак Ньютон опубликовал свой закон всемирного тяготения в 1687 году, предположительно после того, как на его глазах яблоко упало на землю. Ньютон провозгласил, что гравитация – это сила, с которой два тела во Вселенной притягиваются друг к другу и которая прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Это означает, что сила притяжения между двумя объектами уменьшается (довольно быстро) при увеличении расстояния между ними, но она никогда полностью не исчезает. В этом смысле гравитация есть сила, которая связывает всю материю во Вселенной.
Силы – вполне доступные для понимания категории, и мы понимаем, что сила тяготения Солнца удерживает планеты на их орбитах, а сила тяготения Земли удерживает Луну. Однако в 1916 году другой гений, Альберт Эйнштейн, несколько усложнил ситуацию, опубликовав свою общую теорию относительности. Это серьезно усложнило понимание гравитации. Теперь мы понимаем под гравитацией не силу, а искривление пространства-времени. Материя вызывает деформацию пространства-времени, искажая форму Вселенной. Гравитация – это воздействие на частицы во время их перемещения в искривленном пространстве-времени. Закон Ньютона по-прежнему остается превосходным приближением действия гравитации в большинстве случаев, но, когда необходимо совершить высокоточные расчеты или в работе с очень сильными гравитационными полями, требуется общая теория относительности Эйнштейна.
Таким образом, в ходе космического путешествия вы везде будете ощущать действие гравитации. На МКС на нас прежде всего действует гравитация Земли, Солнца, других планет Солнечной системы и сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути (она называется Стрелец А*). Даже масса вашего тела вызывает небольшое искривление пространства-времени, что влияет на орбиту МКС (но, скорее всего, это действие весьма незначительно!).
История гравитации далека от завершения. Общая теория относительности Эйнштейна до сих пор выдерживала испытание временем, и сейчас ученые ищут такие вещи, как гравитационные волны и гравитоны, и размышляют над понятием гравитации, распространяющейся по Вселенной со скоростью света. Однако мы до сих пор не знаем, что такое гравитация; мы знаем только, как она себя ведет.
В: Почему вы становитесь «невесомыми» на МКС?
О: Мы становимся невесомыми на МКС потому, что на самом деле все вокруг находится в том же состоянии падения, что и мы. Поэтому если в космосе мы попытаемся встать на весы, то они будут падать вместе с нами и не будут регистрировать никакого веса вообще – отличная новость для тех, кто на диете! Двигаясь очень быстро вокруг Земли (со скоростью около 27 600 км/ч), мы все равно остаемся под действием земной гравитации.
Но наша скорость «падения» на Землю точно соответствует кривизне земной поверхности, и мы «падаем» точно по траектории планеты. Поскольку космическая станция и все внутри нее падает примерно с одинаковой скоростью, мы плаваем в невесомости. (Мы называем эти условия микрогравитацией.)
Каков был бы наш вес на МКС, если бы мы не находились в состоянии постоянного падения на Землю? Ну, давайте представим,
