Давление на космической станции

Несколько интересных фактов о МКС.

Узнав о том, что 22 июля был совершен удачный запуск и вывод на заданную орбиту ракето-носителя Союз-ФГ с космическими аппаратами «Канопус-В», КА «БКА», КА «МКА-ФКИ», КА «TET-1», КА «ADS-1B» на борту, я решил разместить статью на сайте.

Но. потом подумал, что этот факт мало кому будет интересен и поменял решение на рассказ о некоторых интересных фактах, связанных с космосом. Что для нас космос? Огромное безвоздушное пространство, наполненное разными звездами, метеоритами и какими-то там «зелеными человечками»? Все это общие слова, неговорящие ровным счетом ни о чем! Предлагаю вам начать с малого. Точнее сказать с самого ближайшего техногенного космического тела-МКС.

Международная космическая станция, сокр. МКС (англ. International Space Station, сокр. ISS) — пилотируемая орбитальная станция, используемая как многоцелевой космический исследовательский комплекс. МКС — совместный международный проект, в котором участвуют 15 стран (в алфавитном порядке): Бельгия, Бразилия, Германия, Дания, Испания, Италия, Канада, Нидерланды, Норвегия, Россия, США, Франция, Швейцария, Швеция, Япония.
Управление МКС осуществляется: российским сегментом — из Центра управления космическими полётами в Королёве, американским сегментом — из Центра управления полетами в Хьюстоне. Между Центрами идёт ежедневный обмен информацией.
Орбита МКС находиться примерно 330–350 км от Земли.

Технические характеристики
Масса 417 289 кг
Длина 58,2 м (на 22.02.2007)
Ширина 44,5 м (на 22.02.2007)
73,15 м (с фермами)
Высота 27,4 м (на 22.02.2007)
Жилой объём 907 м³
Давление 1 атм.
Температура

26,9 °C (в среднем)
Мощность 110 кВт
Полетные данные:
Высота орбиты 337—351 км
Орбитальная скорость

7.6 км/с
Период обращения 92 мин 37 секундам (на 26.07.2012)
Оборотов в день 15.54 (на 26.07.2012)
Всего оборотов 78702 (на 26.07.2012)
Пройденное расстояние

3 327 258 446 км

На сегодняшний день на строительство станции затрачено более $100 млрд.

Зачем: база для множества космических исследований

Когда: в 1998 году был запущен первый модуль. Строительство идет непрерывно.
Теперь немного подробнее!

Высота орбиты

Часовой пояс

Микрогравитация

Притяжение Земли на высоте орбиты станции составляет 90 % от притяжения на уровне моря. Состояние невесомости обусловлено постоянным свободным падением МКС, которое, согласно принципу эквивалентности, равнозначно отсутствию притяжения. Среда на станции зачастую описывается как микрогравитация, из-за четырёх эффектов:
-Тормозящее давление остаточной атмосферы.
-Вибрационные ускорения из-за работы механизмов и перемещения экипажа станции.
-Коррекция орбиты.
-Неоднородность гравитационного поля Земли приводит к тому, что разные части МКС притягиваются к Земле с разной силой.

Все эти факторы создают ускорения, достигающие значений 10−3…10−1 g. Здесь надо привести пример для девушек. Скажем ваш вес на земле 70 кг, то наборту мкс он может меняться от 68,6 кг до 686 гр.

Наблюдение за МКС

МКС — не только самый дорогой научный (или околонаучный) проект в истории. Это еще и самый большой техногенный предмет в космосе. Или единственное место во Вселенной (кроме, разумеется, Земли), где имеются интернет, душ и туалет.

Рекордов на счету МКС сколько угодно. С научными задачами хуже.

Да, тут выращивают кристаллы и время от времени что-нибудь проделывают с пауками и ящерицами. Но прорывов в физике и биологии, которые хоть как-нибудь сказались бы на земной науке, здесь не сделали — или просто не готовы о них рассказать. Поэтому-то скептики вроде футуриста и патриарха теоретической физики Фримана Дайсона и заявляли, что станция — дело полезное, если только смотреть на нее как на общечеловеческую игрушку.

Можно считать, что самый ценный опыт — это подготовка к опыту. Сборка гигантских модулей на орбите — потрясающее упражнение для инженеров и программистов, которые это планировали. Стыковка — еще один пример тонких технологий. А следы микрометеоритов на обшивке дают представление о том, как ведут себя материалы при столкновении на невероятных для Земли скоростях.

Но главное — это люди: медики с неослабевающим влиянием следят за тем, как в отсутствие силы тяжести меняется, например, состав костей у космонавтов и как их организм реагирует на космическое облучение. Когда задумают строить базы на Луне или на Марсе, это знание наверняка пригодится.

1) Космическая станция регулярно работает с постоянным экипажем с момента его запуска в октябре 2001 года. С тех пор ее посетило огромное количество астронавтов из 15 разных стран.

2) Станция движется со скоростью 17227 миль/час (Это около 7,7 км/с. ) и совершает полных 15 оборотов вокруг Земли в день.

3) У станции больше помещений, чем у пятикомнатного дома, и она может похвастаться двумя ванными комнатами и смотровыми площадками с панорамным видом на Землю.

4) В мае 2009 года станция оказалась полностью готовой к поддержанию работы ее экипажа, состоящего из 6 человек.

5) После 11 лет строительства и 100 миллиардов долларов, потраченных на него, в настоящее время станция построена на 98 процентов.

6) Русская станция “Союз” с тремя членами экипажа служит местом экстренной эвакуации для международной космической станции из-за ее надежности и хорошо развитой системы аварийного выхода.

7) В этом году НАСА планирует остановить работу трех своих шаттлов (Discover, Atlantis и Endeavour), поэтому американским астронавтам придется провести некоторое время на русской космической станции “Союз”.

8) Станция служит лабораторией для проведения экспериментов в области биологии, астрономии, физики и метеорологии в уникальной среде микрогравитации.

9) Солнечные батареи Международной космической станции (МКС) имеют площадь поверхности, равную восьми баскетбольным площадкам.

10) Как только работы по строительству будут полностью завершены, 52 компьютера будут полностью контролировать работу всех систем МКС.

11)Многоцелевые модули снабжения для МКС названы в честь итальянских деятелей Возрождения: «Леонардо», «Рафаэль» и «Донателло». Они периодически доставляют на станцию необходимое научное оборудование и другие грузы. Несмотря на официальную версию названия, на логотипе проекта, нанесённом на каждый модуль, изображён Черепашка-ниндзя на скафандре.

12) На Международной космической станции есть колокол. В него бьют каждый раз, когда происходит смена капитана.

13) Чарльз Симони стал первым двукратным космическим туристом, слетав на МКС в 2007 и 2009 годах. Недавно он женился, и его брачный контракт, помимо всего прочего, содержит запрет лететь в космос в третий раз.

14) Центр управления в Хьюстоне для того, чтобы разбудить космонавтов на МКС, нередко транслирует различные музыкальные произведения, выбранные исходя из их личных предпочтений.

15)Самое дорогое путешествие в мире. Американский бизнесмен Дэнис Тито и компьютерный миллионер из ЮАР заплатили каждый по 20 миллионов долларов за то, чтобы слетать на МКС.

16) В космосе все становятся выше.
Отсутствие гравитации действительно влияет на рост космонавтов. За время полета он увеличивается в среднем от 5 до 8 сантиметров. Однако это их мало радует потому, что такое воздействие на позвоночник обычно сопровождается рядом осложнений, таких как межпозвоночные грыжи, ущемления нервов и боли в спине.

17) Жители МКС не храпят.
Если на Земле человек своим храпом будил всех вокруг, то в космосе он будет спать «как младенец». Причина отсутствия храпа, опять же, в отсутствии силы притяжения. На сегодняшний день зарегистрировано всего лишь несколько землян, которым удалось похрапеть на МКС. Полная невесомость так же благотворно влияет и на другие проблемы со сном.

18) Космические специи в жидком состоянии.
В условиях невесомости весьма проблематично использовать сыпучие вещества. Именно поэтому, специально для космонавтов разработаны жидкие специи, с помощь которых они могут разнообразить вкус продуктов космического рациона. По другому соль и перец использовать на станции невозможно.

19) Самая долгая космическая вахта длилась 438 дней.
Рекорд самого долго пребывания в космосе принадлежит русскому космонавту Валерию Полякову. Он находился на станции «МИР» 14 месяцев и благополучно завершил свою миссию в 1995 году.

20) Космическая болезнь – удел каждого космонавта.
Все космонавты в первые дни пребывания в условиях отсутствия гравитации подвергаются «синдрому адаптации к космосу». Это выражается в частичной потере ориентации, когда организм еще не привык адекватно определять положение тела в пространстве. В этот момент космонавты испытывают головокружение, тошноту и другие неприятные ощущения. Однако через несколько дней организм адаптируется к условиям невесомости и все приходит в норму.

21) На Земле опять приходится привыкать к притяжению.
Возвращаясь после космического путешествия, космонавтам приходится снова привыкать к земным условиям. Больше всего они страдают от того, что вещи не парят рядом, а падают под действием гравитации. Неадаптированное сознание может заставить космонавта оставить любой предмет в воздухе, ожидая, что он не упадет. Со временем рефлексы приходят в норму и космонавты возвращаются к своей нормальной земной жизни.

Давление на космической станции

Добавление от 25.07.2005 18:03:

Давление в космосе 0 атм. Значит конструкцию космического корабля и скафандра рассчитывают так, чтобы она выдерживала внутреннее давление при котором могут жить люди.

DKforever
Ну а как на дно Марианской впадины спускались?
То есть ты утверждаешь что космическая капсула очень прочная как батискаф.

defer
Твой первоначальный ответ бессмыслен, так как имеем два давления — наружное и внутреннее. «А почему скафандр при земном давлении не разрывает а части». Где, когда, в чём, земное давление На Марсе? В пятке?

Добавление от 25.07.2005 18:11:

Gaal Dornik
Хорошо, ну и какое же это давление. Тоже ноль атмосфер?
1 атмосфера.

Американцы использовали в программе Appolo воздух обогащенный кислогродом до 25% под давлением 0,75 атм, если мне не изменяет память.

Где-то так, сэмъ-восемъ

1 атм), а на подлодку давят тонны воды, поэтому и требования к прочности конструкции совсем иные.
Пиструс грушевидный
цитата: Другими словами, вы хотите сказать что выведенная на орбиту подводная лодка не выдержит. лопнет. Вы где такой «подлодконоситель» видали?

цитата: . следующим шагом в освоении космоса китайцами станет запуск принципиально нового космического корабля.

Для ускорения разработки нового звездолёта в качестве основы китайцы используют корпус от подводной лодки «Тип-209».

Эта субмарина германского производства была куплена Китаем у Индийских ВМС четыре года назад. «Тип-209» — это сверхпрочный герметичный корпус и отличная система жизнеобеспечения, а также толстые стенки, способные защитить от радиации и микрометеоритов.

Модульно-секционная конструкция лодки позволила легко демонтировать дизели и вооружение, добавить стыковочные узлы и другое необходимое оснащение.

Для запуска станции будет использована проектируемая ракета-носитель «Великий поход 6В», оснащённая шестью твёрдотопливными ускорителями. источник (http://www.lapsha.ru/articles/science/2003/12/24/230500.html)

Пиструс грушевидный
. выведенная на орбиту подводная лодка .

Батискаф возьми! http://zhurnal.lib.ru/l/lemeshko_a_w/ty.shtml

ГЛЮК
Эээ. ты станцию со скафандром не путай. В скафандре поддерживать давление в 1 атм. трудно, т.к. возрастают усилия, которые нужно прикладывать, чтобы сгибать конечности.
Представь, если на тебя надеть презерватив на-всё-тело, и наддуть его до 1 атм.

Американцы пытались обойти это, создав абсолютно жесткий скафандр с множеством шарниров в конечностях (чтобы не нужно было преодолевать силы натяжения), но у них что-то не пошло.

WERTONOS
А ей воздух не нужен. Она отталкивается от выпускаемых ею газов.

Евгений Машеров
Понял Если нагрузки на конструкцию там большой нету то не подскажете что мешает например МКС сделать нормального размера и квадратную

А какже пожар на предполетной тренировке в Апполло-1, когда погибли Гриссом, Уайт и Чаффи?

Системы жизнеобеспечения модуля хоть и были впоследствии переработаны, но для дыхания по-прежнему использовался чистый кислород при пониженном давлении. Из-за искры в кислородной атмосфере так быстро и погибли астронавты. Отказались американцы от кислорода и перешли на обычный земной воздух только на Space Shuttle’ах.

Гриссом Вирджил (1926 — 1967) с 1959 года в группе космонавтов НАСА. Второй американский космонавт, полетевший в космос. 21.07.1961 года совершил суборбитальный полет (15 минут 37 сек.) на КК «Меркурий-4». 23.03.1965 совместно с Дж.Янгом совершил полет на КК «Джемини-3» в качестве командира.

Уайт Эдуард (1930 — 1967) с 1962 в группе космонавтов НАСА. 3-7 июня 1967 года совместно с Дж.Макдивиттом совершил полет на КК «Джемини-4» в качестве второго пилота. Первым из американцев осуществил выход в космическое пространство (на 23 минуты), в котором перемещался с помощью ручного реактивного устройства.

Чаффи Роджер (1935 — 1967) с 1963 года в отряде космонавтов НАСА. Полет на «Аполлоне» для него должен был быть первым полетом в космос.

К сообщению приложены файлы: 1.jpg, 179×263, 12Кb

Давление в космосе. Конкретно на высоте полета МКС присутствует?

Странное у вас представление — давление есть/нет. Либо присутствует, либо отсутствует.

Давление есть везде, даже за пределами солнечной системы.
Другой вопрос, какое это давление в цифрах.

longclaps, а что тут говорить, вы скинули ссылку на калькулятор, считающий давление скорее всего по относительно простой модели МСА, которая актуальна для атмосферы примерно до 20-30 км, но никак не для 400 км. И это полная глупость.
Сам же я не стал отвечать, потому что есть ответ со ссылкой на статью Наса, которой я поставил бы лучший ответ, а конспектировать выводы из этой статьи лень. Ограничился еще одним комментом, где есть ответ на вопросы автора в необходимом ему приближении.

И смысл передергивать? Я указал на неправильность и неуместность вашего коммента и не заявлял, что знаю правильные ответы.

Упд. Все таки там не через МСА считается, но от этого информативность калькулятора не пеняется.

но я что то убежден что именно на 400 км оно еще должно присуствовать
возможно вы имеете в виду микрогравитацию одной из составляющих для МКС которой и будет тормозящее давление остаточной атмосферы.

т.к по факту МКС висит в термосфере, там скорее всего и молекулы кислорода вполне есть?
из википедии(Термосфера):
На высотах свыше 300 км преобладает атомарный кислород.

x67, Гравитация, не суть, макро, микро, нано.. есть гравитация.
Не пишите чушь!

Вот разберись вначале в значении термина «микрогравитация», а уж потом комментируй.

да, оно тормозит МКС,
Э. «атмосферное давление» тормозит МКС? А может головой подумать. хотя да, она же тормозится давлением.

Ezhyg, nick3iro,
Давайте разбираться вместе:
Из вики:
Микрогравитация — наукообразное слово, которым называют почти полную невесомость. Слово «микрогравитация» создаёт ложное впечатление, будто бы гравитация куда-то пропадает. На самом деле гравитация продолжает действовать; результат этого действия — ускорение свободного падения

Чувство невесомости или состояние микрогравитации достигается благодаря уравновешиванию ускорения свободного падения и центробежного ускорения, благодаря чему реальное ускорение в оси земля-мкс близко к 0.
И не важно, есть атмосфера или нет, но вертикальная скорость на этой высоте околонулевая. Это работает и на земле при 1 атм и будет работать в марианской впадине при сильно Большем давлении. Атмосферное давление на вертикальное ускорение не влияет, хотя бы потому что это не вектор силы, у давления нет направления — оно давит во все стороны и со всех сторон.

Простите, если показался грубым, просто забавно, что люди дают ответы совершенно не задумываясь, а некоторые еще и делают это с безосновательной надменностью эксперта, по факту удовлетворяя лишь самолюбие, но не совершая никакой полезной работы в этом отношении (я не про вас)

nick3iro, атмосферное давление не может быть вертикальным, еще раз, у атмосферного давления нет направления.
Про микрогравитацию, нашел место, о котором вы говорите. Википедия, как всегда, все упрощает. Микрогравитация — следствие баланса сил, воздействующих на вас из-за гравитации и центробежного ускорения. Второе зависит от скорости. А скорость у мкс не постоянна. И вот одним из факторов изменения скорости и является наличие атмосферы. Но это ничего не значит, так как такое же влияние на мкс оказывают и двигатели. Но двигатели не являются микрогравитацией. В общем все сложно.
В любом случае, вы в ответе написали бессмысленный текст
>но я что то убежден что именно на >400 км оно еще должно присуствовать

>>возможно вы имеете в виду >>микрогравитацию
Так как человек говорит про атмосферу, даже явно выражая единицы измерения, а вы спрашиваете, не подразумевает ли он гравитацию. Это не эквивалентные понятия. И тем более в википедии не говорится, что атмосфера или давление — это микрогравитация. Даже учитывая, что там все упрощено.

Давление на Международной космической станции остается стабильным, новых утечек воздуха нет

В Роскосмосе заявили, что давление на МКС остается стабильным, новых утечек воздуха нет. Накануне нештатная ситуация заставила изрядно понервничать специалистов по обе стороны океана и, конечно, самих космонавтов. Стало падать давление. Отверстие искали с помощью подручных средств: зубной щетки и эндоскопа, — а потом латали. Не обошлось и без споров с американским коллегой.

На МКС — утечка воздуха, падает давление. Исследовав все 15 модулей, космонавты наконец находят небольшую трещину — всего в пару миллиметров — на пристыкованном корабле “Союз”. Ситуация нештатная. Российский ЦУП предлагает в открытый космос не выходить, а ремонтировать изнутри — наложить герметик, словно заплатку, чтобы давлением ее крепко прижало к корпусу.

По данным агентства Интерфакс, у командира МКС, американца Эндрю Фейстела появилось встречное предложение: подождать сутки, чтобы подумать и над другими способами починки. Но россияне решают времени не терять — и начинают заделывать пробоину. Фейстел участвовать не стал. Работу экипажа из центра управления полетами лично контролирует глава Роскосмоса.

“Локализуйте всю эту проблему, хочу вас поблагодарить за правильные выверенные действия. Нашим коллегам тоже привет передавайте. Поэтому будем эту ситуацию отслеживать. Надеемся, что быстро почините корабль”, — сказал Дмитрий Рогозин.

Появилась информация, что заплатка, которой заделали дыру, начала вздуваться — космонавты каждый час отправляют на землю снимки образовавшегося пузыря. Впрочем, за экипаж МКС переживать не стоит — о том, что здоровью людей ничего не угрожает, подтвердили и в ЦУПе, и в НАСА.

“За весь день экипаж ни разу не подвергся опасности, никаких действий на оставшуюся часть дня запланировано не было. Все станционные системы в норме, экипаж планирует вернуться к работе в штатном режиме в пятницу”, — заявили в НАСА.

Что именно вызвало микротрещины, определит специальная комиссия, пока ключевая версия — повреждения вызвал небольшой метеорит. Насколько разрушительны на околоземной орбите даже мелкие объекты, можно увидеть на этих фото: космический мусор, разгоняясь до 15 километров в секунду, а это в 20 раз быстрее скорости пули, пробивает детали насквозь.

В последний раз крупное ЧП на МКС произошло в 2015-м. Тогда из-за утечки аммиака из системы охлаждения опасными для жизни оказались сразу несколько модулей. Американский сегмент станции пришлось полностью изолировать, закрыв люки.

Еще один случай произошел, когда вышел из строя основной санузел. Тогда специалистов НАСА и европейского космического агентства спас туалет на российском корабле “Союз” и наш космонавт Олег Кононенко, устранивший поломку. Почти метровый разрыв солнечной батареи произошел в 2007 году. Инженеры несколько дней его пытались затянуть, подолгу находились в открытом космосе рядом с устройствами под высоким напряжением. Впрочем, нынешнее ЧП не столь опасное для экипажа, считают эксперты. Вернуться домой пробоины от метеорита им не должны помешать.

Дико интересна конструкция МКС

давление атмосферы 740 мм рт.ст. — это нормальное давление для углеродных форм жизни на этой планете. т.е. на 1 кв. метр давит 10т воздуха, на высоте 50 км = 0,59 мм рт.ст., на высоте 100км 2,4*10-4 мм рт.ст. дальше каждые 20 км увеличивается степень отрицательного значения давления. т.е. в космосе(свыше 50км) атмосферное давление стремиться к расширению, а сдерживают это расшинение толщина стенок МКС составляет 3мм металла(в некоторых местах всего 1мм) и судя по видео с МКС там отсутствуют стяжки препятствующие раздутию мкс в агрессивном вакууме(свыше 100км).

на видео полностью обратный эффект который достигается при давлении до 200мм рт. ст., т.е. на МКС должен был быть прямо-противоположный эффект

Очень жду комментариев специалистов около-целевых технологий, особенно о том как дедушки по 50 — 60 лет выходят в космос без предварительной подготовки(акклиматизации) в 0.27 атмосферы(рабочее давление в скафандре — соответствует высоте 10-12 км над уровнем моря) в условиях агрессивного вакуума(свыше 100 км), в то время как при подъеме на эверест организм человека находится в сверх агрессивной среде в условиях низкого давления и требуется постоянно делать ночлежки для постепенной акклиматизации(подъем не более 1000м в сутки)

Термин «агрессивный вакуум» сам придумал?

По поводу скафандра в нем дышат чистым кислородом.

Для нормальной работы организма важно не только общее давление воздуха но и парциальные давление его компонентов. Например парциальное давление кислорода в обычной атмосфере примерно 160мм рт.ст. Если его сильно уменьшить то будет кислородное голодание. Если увеличить то отравление.

Можно понизить давление вдыхаемой смеси до 0,2 атм заменив ее полностью на чистый кислород.

Водолазы при больших давлениях наборот дышат смесью в которой кислорода несколько процентов, при этом давление может быть десятки атмосфер. Для каждой глубины делается своя смесь с разным содержанием кислорода.

Насчет прочности корпуса МКС. То как ни странно давление гораздо легче выдерживается чем снаружи. В ту же цистерну можно накачать несколько атмосфер и ее не разорвет. По этой причине подводная лодка получается гораздо тяжелее чем например самолет.

Всё дело — в направлении приложения силы. В случае с цистерной силы приложены на сминание. А в случае со станцией — на растяжение. Поэтому для цистерны достаточно одного более слабого участка. чтобы он начал сминаться. А для станции нужно куда большее усилие для разрыва металла. Сами посчитайте сколько нужно, чтобы разорвать сплошной лист.
Насчёт скафандров — там нет ничего агрессивного, кроме только что радиации. Давление там поддерживается и кислорода куда как больше чем в горах.

По поводу корабля. Большое значение имеет направление действия силы. Берем обычную пластиковую бутылку из под газировки. И попробуем втянуть из нее воздух. Насколько глубокий вакуум мы можем создать ртом? Слабенький. Да даже если и обычным ртом мы сможем создать сверх высокий вакуум, то мы получим перепад давления не более одной атмосферы, но бутылку уже сплющило. А теперь попробуем нагнетать давление в бутылку. Рабочее давление у бутылки с газировкой 3-4 атмосферы. А лопнет она где то при 7-10.

По поводу дыхания. При дыхании важно не только давление, но и процентное соотношение газов. Скажем если ты решишь погружаться под воду, то на обычном воздухе ты сможешь погрузиться всего на 30-40 метров, если ты решишь погрузиться на большую глубину (с глубиной давление быстро растет) без изменения состава смеси в определенный момент ты получишь кислородное опьянение, вокруг тебя начнут плавать русалки и пытаясь догнать их ты начнешь погружаться на 100, 150, 200 метров. И тот факт что водоем глубиной всего 80 тебя в принципе не будет волновать. Со скафандрами все тоже самое только только в обратную сторону. Другой состав воздушной смеси позволяет частично скомпенсировать разницу в давлении.