المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 لباس فضانوردي (زنگ تفريح شمار‌ه‌ي 255)
لباس فضانوردي (زنگ تفريح شمار‌ه‌ي 255)زنگ تفريح فيزيك
فضانوردي

 

اگر بخواهيم خيلي كوتاه بگوييم چه زماني اولين‌بار لباس فضايي ساخته شد و به چه دليلي به دو مورد بادي اشاره كنيم: اولين لباس براي حفظ فشار در اوايل 1930 اختراع شد. اولين لباس فضايي سوويت SK-1 توسط يوري گاگارين مورد استفاده قرار گرفت (1961).

 

نظريه‌ي لباس‌هاي فضايي


در لباس فضايي بايد آزادي حركت‌هاي طبيعي خودمان را داشته باشيم. تقريباً تمام طرح‌هاي لباس حجم ثابتي دارند. اصلا هم مهم نيست كه در حركت چه تأثيري بگذارند. علت آن كار مكانيكي موردنياز براي تغيير حجم در دستگاه فشار ثابت است. اگر زانويي‌هاي لباس قابل انعطاف‌تر شود،‌ حجم را كاهش دهد، فضانورد بايد كار بيشتري انجام دهد تا زانويي را خم كند و دست يا پايش حركت كند. و همين يعني نيرويي بايد وارد كند. حتي اگر اين نيرو خيلي كوچك باشد، فضانورد واقعاً به زحمت مي‌افتد تا با اين نيرو مبارزه كند. حركت‌ها را واقعاً سخت مي‌‌كند. كار لازم براي خم كرد زانويي لباس از فرمول زير بدست مي‌‌آيد:

 

 
W كار نهايي انجام شده است. عموماً همه لباس‌ها در فشار پايين‌تر راحت‌تر هستند. ولي مشكل فشار كم پيش مي‌آيد. پس بايد كار كمتري انجام شود. راه حل اصلي چند لايه‌اي كردن لباس است. همانطور كه در زير توضيح داده شده از جنس خاصي استفاده مي‌شود تا در برابر مشكلات احتمالي هم مقاوم باشد. جنس اين لايه‌ها معمولاً همان پارچه‌هاي مورد استفاده در بالونهاست.
 
 

 
انواع لباس‌ها از اين دست هستند:
لباس‌هاي نرم كه پارچه‌اي هستند.
لباس‌هاي حفاظ سخت كه در مورد ميزان فشار داخل اين لباس در پايين توضيح داده شده.
لباس‌هاي هيبريدي:‌كه لايه‌ها هيبريدي هستند.
لباس‌هاي تن‌پوش چسبان: اين لباس‌ها را تحت عنوان ‌لباس فعاليت فضايي هم مي‌شناسيم (Space Activity Suit).
لباس‌هاي فضايي كنوني كه براي راهپيمايي فضايي مورد استفاده قرار گرفته، و فضانورد از شاتل و ايستگاه فاصله مي‌گيرد، بنام «واحد فرانتقال قبلا حمل» (Extravehicular Mobility Unit) شناخته مي‌شود. چون داخل لباس شمادر شرايط محيطي زمين هستيد، و شرايط طوري فراهم مي‌شود كه در فضا و كاملاً ايمن راهپيمايي كنيد. لباس‌هاي فضايي شرايط زير را فراهم مي‌كنند:

 

 
جو فشرده شده: لباس فضانوردي فشار جو ايجاد مي‌كند كه فشار جو سيال در بدن شما متعادل باقي مي‌ماند. به عبارت ديگر، مانع از جوش آمدن مايع در بدنتان مي‌شود. فشار در لباس خيلي كمتر از فشار هواي عادي بر روي زمين است (4.3 در مقابل 14.7 پاسكال). بنابراين لباس باد نمي‌كند و در نتيجه قابل انعطاف است.
اكسيژن: لباس‌هاي فضايي بايد تأمين كننده‌ي اكسيژن باشند. چون فشار كم است. هواي عادي 78 درصد نيتروژن دارد، 21 درصد اكسيژن و 1 درصد گازهاي ديگر دارد. چون اكسيژن كم، باعث ايجاد خطر براي شش‌ها و خون در فضار پايين مي‌شود. 
دماي متعادل: براي ثابت نگه داشتن دما، اكثر لباس‌هاي فضايي لايه‌هاي دمايي سبُكي دارند (Neoprene, Gore-Tex, Dacron) و با لايه‌هاي بيروني قابل انعكاسي ازجنس پارچه مايلار يا سفيد پوشيده شده تا تششع خورشيد به داخل نفوذ نكند و آن را بازتاب كند.
مراقبت در مقابل ميكرو خرده سنگ‌ها: لباس‌هاي فضايي چند لايه هستند از پارچه‌اي چون   kelvar , Dacron . اين لايه‌ها مانع از پاره شدن سطح لباش فضايي مي‌شوند.
 
 
 

چه اتفاقي براي بدن شما مي‌افتد؟

 
فضاي بيرون از سياره، شبانه‌روز ندارد. اگر بيرون از يك فضات پيما برويد مثل ايستگاه فضايي، يا در فضايي بدون جو مثل ماه يا مريخ، و لباس هم تن‌تان نباشد، اين اتفاق‌ها مي‌افتد:
ظرف 15 ثانيه بي‌هوش مي‌شويد چون اكسيژن نداريد. 
خون و سيالات درون بدنتان جوش آمده و سپس يخ مي‌زنند، چون فشار هوا بسيار كم يا اصلا وجود ندارد.
پپوست، قلب، و ديگر ارگان‌هاي داخلي منبسط مي‌شوند چون سيالات به‌جوش آمده‌اند.
دماي بدن‌تان به‌طرز وحشتناكي تغيير مي‌كند: 100- درجه سانتي‌گراد، در سايه و 120 درجه سانتي‌گراد در نور خورشيد. تابش‌هاي مختلف چون پرتو‌هاي كيهاني را تجربه مي‌كنيد، و ذرات باردار از خورشيد گسيل مي‌شوند (باد خورشيدي). ذرات گرد و غبار زيادي با سرعت‌هاي بالا به شما برخورد مي‌كنند (ميكروخرده‌سنگ‌ها) يا خرده‌هاي ذرات جدا شده از ماهواره‌ها يا فضاپيما. بدن انسان مي‌تواند خلاً كامل را براي ثانيه‌هايي تحمل كند.
 
 

لباس‌هاي فضايي در داستان‌هاي علمي‌تخيلي

 
به همين دليل است كه در فيلم‌هايي چون اوديسه 2001 برگرفته از داستاني با همين نام از آرتور سي. كلارك نويسنده‌ي علمي تخيلي، و يا سريال‌هاي جنگ‌هاي فضايي چون بتل استار از اين نكته در شرايط بحراني براي كاراكترهاي داستان استفاده مي‌شود. كه كاملاً علمي است. ولي اين چند ثانيه واقعاً كوتاه هستند و سريع مي‌گذرند، پس عملاً بدون لباس فضايي اتفاق بدي خواهد افتاد.
 
 
 
لباس‌هاي فضايي در قرن 19 مطرح شدند. آن‌زمان اطلاعي از شرايط فضا وجود نداشت. پس در داستان، لباس‌ها محافظ خاصي نداشت. ولي اواخر قرن 19 واقع‌گرايانه‌تر شد. دهه 30 تا 50 كم كم به آنچه امروز مي‌بينيم نزديك شد. رابرت هايلاين نويسنده شهير علمي تخيلي كه يكي از سه غول علمي‌تخيلي در كنار آسيموف و كلارك محسوب مي‌شود،‌ عملاً عمليات‌هاي فضايي را به شيوه‌نوين وارد داستان مي‌كند.
 

 

1391/6/25لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  2426
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  2426