Nieważkość i jego wpływ na zdrowie człowieka

       Stan nieważkości jest to taki stan ciała materialnego, w którym nie występuje siła grawitacji, a jeśli występuje to jest zrównoważona przez siłę bezwładności, czyli siłę przeciwstawiającą się przyspieszaniu ciała, czy też zmianom kierunku jego ruchu.

PRZYKŁADY
Na Ziemi stan nieważkości można odczuć np.:
    Ø  gdy, nagle zaczyna szybko ruszać w dół winda,
    Ø   podczas zjazdu kolejką w wesołym miasteczku (tzw. roller coaster) - w pewnym momencie sama kolejka zaczyna spadać dokładnie tak jak my i nie możemy się na niej oprzeć,
    Ø  jeśli dwa magnesy spadają złączone, wtedy nie ma między nimi oddziaływania,
    Ø  jeżeli siłomierz spada razem z ciężarkiem, to wtedy sprężyna się nie rozciąga i siłomierz pokazuje zero,
    Ø  w samolocie, kiedy leci on po określonym, parabolicznym torze np. spada swobodnie z wysokości 8,5 tys. metrów, przez 20 sekund. W środku znikają siły przyciągania ziemskiego. Wcześniej takie loty były wykorzystywane w treningu astronautów, teraz służą do badań naukowych i testowania technologii kosmicznych.
W kosmosie
    Ø  na stacji kosmicznej - Ziemia przyciąga jednocześnie kosmonautę i stację, ale w tym przypadku kosmonauta nie jest dociskany do ścian stacji, bo stacja "ucieka" mu spod nóg przyciągana tą samą siłą grawitacji pochodzącą od Ziemi - ucieka dokładnie w ten sam sposób, w jakim kosmonauta miałby być dociskany do ścian stacji,
    Ø   gdy statek kosmiczny po wejściu na orbitę wyłączy silniki, astronauci doświadczają stanu nieważkości. Na Ziemi odczuwamy własną wagę, gdyż ściągającej nasze ciało do dołu grawitacji przeciwstawia się działająca ku górze siła oporu podłoża, na którym stoimy. Podczas lotu orbitalnego zarówno statek, jak i znajdujący się w nim ludzie, spadają na Ziemię pod wpływem grawitacji. Ponieważ spadanie to ma charakter swobodny, astronauci po prostu unoszą się we wnętrzu statku.

JAK I KIEDY ZACZĘTO BADAĆ ZJAWISKO NIEWAŻKOŚCI

      Najwcześniej stan nieważkości zaczęto badać w ZSRR za pomocą rakiet. Wystrzeliwano na duże wysokości psy, myszy, małpy i powodowano otwarcie spadochronu dopiero na wysokościach poniżej 4 km. Podczas spadku swobodnego zwierzęta znajdowały się w warunkach nieważkości i stwierdzono, że znosiły one ten stan w wyjątkowo dobry sposób, a do faktu wystąpienia nieważkości bardzo szybko się przyzwyczajały.
Następnie zaczęto próby z ludźmi w samolotach odrzutowych. Samoloty były wyprowadzone na duże wysokości gdzie atmosfera jest bardzo rozrzedzona.
Wówczas przy maksymalnej prędkości wyłączano silniki i samolot poruszał się dalej bezwładnie. Dzięki typom lotom stworzono stan nieważkości na okres około 1 minuty. W czasie takiego lotu samolot porusza się po tzw. paraboli nieważkości. Poprzez wykonywanie wielu akrobacji możliwe było przedłużenie okresu nieważkości do 3 minut.
      Spośród ludzi jako pierwszy długotrwały stan nieważkości odczuł Gagarin. Początkowo czuł się on nieswojo, lecz bardzo szybko zdołał przystosować się do braku ciężaru. W czasie swojego lotu wykonywał on wszystkie czynności: utrzymywał kontakt z Ziemią, prowadził obserwację, przyjmował pożywienie. Potwierdziło to domysły, że stan nieważkości nie przeszkadza człowiekowi, który zachowuje wszelkie zdolności do wykonywania czynności. W czasie lotu Gagarina nie można było sprawdzić wszelkich zjawisk wynikających ze stanu nieważkości, gdyż podróż była zbyt krótka.
      Kolejnym astronautą w stanie nieważkości był Titow, który znajdował się w nim przez ponad 25 godzin. Lot ten potwierdził wcześniejsze badania. Titow podczas podróży wykonywał szereg zajęć przewidzianych w programie. Pilot przez cały czas obserwował swoje reakcje i przesyłał dane na Ziemię. W czasie lotu przespał on spokojnie 8 godzin oraz zjadł 3 pełne posiłki. Po długotrwałym stanie nieważkości nastąpiły u Titowa pewne zaburzenia w zmyśle równowagi objawiającego się głównie bólem głowy, które jednak szybko ustąpiły.

Stan nieważkości powoduje:
1. chorobę kosmiczną, która charakteryzuje się wymiotami i złym samopoczuciem. Ustępuje ona jednak bardzo      szybko i dotyczy niewielkiej liczby astronautów,
2.  dezorientację układu równowagi ucha środkowego,
3. zanik mięśni u astronautów występujący w wyniku ich nieużywania, czemu można zapobiec poprzez      systematyczne ćwiczenia, dzięki którym zmiany te po powrocie na Ziemię szybko ustępują,
4.  osłabienie mięśnia sercowego,
5.  wydłużenie kręgosłupa o około 2,5 cm,
6.  spowolnienie tętna,
7.  nabrzmienie twarzy i uczucie duszności, ponieważ płyny ustrojowe przepływają do górnej części ciała,
8.  kruchość kości, ponieważ tracą częściowo wapń.
      Stan nieważkości sprawia problemy nie tylko dla funkcjonowania naszego organizmu, ale także zmienia nasze przyzwyczajenia do życia. W czasie długich lotów stan ten będzie sprawiał wiele kłopotów. Nie będzie możliwe określenie gdzie znajduje się góra, a gdzie dół, ponieważ przedmioty będą wisiały w powietrzu i nie nastąpi ich spadek. Poruszanie będzie możliwe tylko od jednego przedmiotu nieruchomego do drugiego poprzez odpychanie. W statkach nie będzie możliwe używanie palników gdyż nie będą się one palić, chyba, że wymusi się sztuczny obieg powietrza.
Duże kłopoty spowodują podstawowe funkcje organizmu, takie jak: wydalanie, spanie, jedzenie, spanie, odżywianie się, picie, gotowanie, mycie.

Michał Malesa