Содержание
Введение
Актуальность темы работы.
При длительном пребывании в космосе в теле человека происходят вредные изменения, самое главное – атрофирование мышц. Кроме того, ограничение подвижности нарушает фосфорный обмен в костной ткани, что приведет к её хрупкости.
Восход солнца на орбите происходит каждые 1,5 часа, вследствие этого, режим дня и ночи сбиваются, поэтому космонавты придерживаются земного распорядка.
Цель нашей работы – узнать, как спят и тренируются космонавты в состоянии невесомости, а так же смоделировать и построить тренажёры и капсулу для сна.
Задачи нашей работы:
Узнать, как спят космонавты в состоянии невесомости;
Узнать, как тренируются космонавты в состоянии невесомости;
Построить свои варианты приборов, а так же выявить плюсы и минусы этих приборов;
Сделать выводы по данному вопросу.
Проблема первая – низкая гравитация на МКС, из-за этого мышцы атрофируются. Без ежедневных тренировок, по возвращении на Землю у космонавта снизятся показатели здоровья и физической силы.
Проблема вторая – сон космонавтов в космосе. Из-за состояния невесомости спать лёжа не получится.
Как эти проблемы решаются:
Сон в космосе
Восход солнца на орбите происходит каждые 1,5 часа, вследствие этого, режим дня и ночи сбиваются, поэтому космонавты придерживаются земного распорядка.
Сначала человеку сложно адаптироваться к такому «режиму», поэтому на борту в аптечках всегда найдутся успокоительные и снотворные. Через некоторое время организм привыкает к постоянным восходам и закатам. Средняя продолжительность крепкого сна космонавта на МКС составляет 4-5 часов. Из-за отсутствия мышечной усталости, тело успевает восстановить силы в короткие сроки.
Спальные места космонавтов
В большинстве космических кораблей оборудованы цельные спальные модули – вертикальные кабинки, похожие на душевые. Они оснащены специальными спальными мешками на молнии, которые закреплены в шести местах для минимизации движений. Тело закрепляется дополнительными наружными ремнями. Сделано это для того, чтобы во сне космонавт не разбудил себя руками, ведь сон и так чуткий.
Расположены кабины поближе к вентиляционным каналам. Нехватка кислорода в условиях космоса – проблема для здоровья астронавта, вызывающая головные боли после такого отдыха. Вентиляция и прочие системы работают всегда, их шум сравнивают с грохотом трамвая под окнами дома. Однако лучше мириться с этим, чем задохнуться. Многие предпочитают спать с берушами. От потока прохладного воздуха голову защищают тонкой вязаной шапочкой.
Тренировки в космосе
При длительном пребывании в космосе в теле человека происходят вредные изменения, самое главное – атрофирование мышц. Кроме того, ограничение подвижности нарушает фосфорный обмен в костной ткани, что приведет к её хрупкости.
На орбите тренировки идут три дня подряд, четвёртый день – отдых. За две недели до посадки, космонавты начинают тренироваться каждый день. На борту МКС например, имеется три беговых дорожки, одна из которых отечественного производства, и велоэргонометры (или велотренажёры). У этих приборов встроена система виброизоляции, чтобы минимизировать воздействие на МКС.
Где-то за месяц до возвращения на Землю, космонавты периодически надевают на себя особое приспособление: оно похоже на штаны и называется «Чибис». Это специальный нагрузочный костюм, в котором создаётся разрежение, чтобы обеспечить отток крови к ногам. Так они постепенно привыкаем к земным условиям.
Ещё один «костюм» называется «Пингвин». Он нагружает скелет человека, так как в условиях невесомости с позвоночника снимается вся нагрузка, естественные изгибы выпрямляются, позвоночник вытягивается. И человек в космосе растёт — может прибавить 5-6 сантиметров. Это не очень хорошо, потому что скафандр и специальное сиденье для космического корабля, в котором космонавт будет возвращаться на Землю, изготовлено по индивидуальным меркам. Когда космонавты носят «Пингвин», специальные резиновые тяги нагружают позвоночник и постепенно возвращают его к обычным параметрам.
Краткие выводы. В ходе исследования мы узнали, что космонавты спят стоя, так как из-за отсутствия гравитации спать лёжа у них не получится. Для сна существуют специальные отсеки в корабле, которые оборудованы ремнями и специальным спальным мешком, чтобы космонавт не летал и не будил себя. А чтобы выспаться, космонавту достаточно 4-5 часов, так как нагрузки на мышцы нет, и силы быстрее восстанавливаются. Опять таки, из-за отсутствия гравитации, мышцы космонавта не получают нужной нагрузки и могут атрофироваться. Чтобы этого не произошло, проходят ежедневные обязательные тренировки на тренажёрах, которые помогают держать мышцы в тонусе. Поэтому, по приземлении космонавта на землю, космонавт почт сразу может идти своими ногами, хоть и с трудом.
Наши работы: Мы собрали беговую дорожку, велотренажёр, тренажёр для поддержания тонуса пресса и спины, тренажёр для рук и грудных мышц, а так же капсулу для сна. Практически все наши работы имеют аналоги в реальной жизни, но тренажёр для рук и грудных мышц, при котором человек в лежачем положении, а так же горизонтальную капсулу для сна с автоматической дверью, являются новшеством.
Заключение:
Выводы: Плюсы наших приборов – спортивные тренажёры идеально подходят для поддержания тонуса мышц, прорабатывая каждую группу. Капсула для сна удобна темнотой внутри и звукоизоляцией.
Минусы – некоторые тренажёры, конкретно те, в которых нужно заниматься в лежачем положении, не подходят для состояния невесомости, тоже самое с капсулой сна, человеку не очень удобно будет принимать горизонтальное положение, так как гравитация слабая.
Использованные источники:
[Интернет ресурс] - Хочу всё знать. Детская энциклопедия. https://ya-uznayu.ru/kosmos/kak-spyat-kosmonavtu-v-kosmose.html
[Интернет ресурс] - The-Challenger.ru https://the-challenger.ru/vyzov/sport/v-kosmose-chelovek-rastet-kak-byt-geroem-na-zemle-i-za-ee-predelami/
[Интернет ресурс] - https://www.youtube.com/watch?v=QpMBdddQSDk