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생물학적 영향의 주요 공간 요소. 우주 비행 조건이 유기체에 미치는 영향 결과물로 무엇을 할 것인가?

4) 항공기 기내의 낮은 공기 습도

안과 질환은 기내 습도가 낮기 때문에 합병증을 유발할 수 있습니다. 그 수준은 일반적으로 약 20%이고 때로는 더 낮지만 사람의 편안한 가치는 30%입니다. 습도가 낮아지면 눈과 코의 점막이 건조해지기 시작하는데, 이는 항공 여행 중에 우리가 완전히 경험하는 현상입니다. 이로 인해 특히 콘택트렌즈를 착용하는 사람들에게는 불쾌한 순간이 많이 발생합니다. 안과 의사들은 정기적으로 점막을 세척하기 위해 비행 중에 "인공 눈물"을 복용할 것을 권장합니다. 이는 4시간 이상 비행하는 경우 특히 중요합니다. 대안은 렌즈가 아닌 안경을 착용하고 비행기를 타는 것입니다. 운송 환경이 충분히 위생적이지 않기 때문에 기내에서 직접 렌즈를 제거해서는 안 됩니다. 의사는 눈의 민감도가 증가하고 마스카라나 아이섀도가 자극을 유발할 수 있으므로 장거리 비행 중에는 공정한 섹스에 최소한의 화장품을 사용하도록 조언합니다.

부족한 수분을 보충하려면 비행 중에 주스나 생수를 더 많이 마시는 것이 좋습니다. 그러나 차, 커피, 알코올은 신체의 수분 균형을 회복하지 못합니다. 반대로 몸에서 수분을 제거합니다.

우주 비행

우주로 날아갈 때 살아있는 유기체는 지구 생물권의 조건 및 요인과 특성이 크게 다른 여러 조건 및 요인에 직면합니다. 생명체에 영향을 미칠 수 있는 우주비행 요인은 세 그룹으로 나누어진다.

첫 번째에는 과부하, 진동, 소음, 무중력 등 우주선의 비행 역학과 관련된 요소가 포함됩니다. 살아있는 유기체에 미치는 영향을 연구하는 것은 우주 생물학의 중요한 작업입니다.

두 번째 그룹에는 우주 공간의 요소가 포함됩니다. 우주 공간은 환경 조건에 대한 육상 유기체의 요구 사항과 양립할 수 없는 많은 특징과 특성을 특징으로 합니다. 이것은 우선 분자 산소, 높은 강도의 자외선 및 적외선 복사, 태양에서 나오는 가시 광선의 눈부신 밝기, 파괴적인 이온화 (침투) 방사선을 포함하여 대기를 구성하는 가스가 거의 완전히 없다는 것입니다. 우주선 및 감마선, 엑스레이 등), 우주 열 체계의 고유성 등. 우주 생물학은 이러한 모든 요소의 영향, 살아있는 유기체에 대한 복잡한 영향 및 이에 대한 보호 방법을 연구합니다.

세 번째 그룹에는 우주선의 인공 조건에서 유기체의 격리와 관련된 요소가 포함됩니다. 우주 공간으로의 비행은 필연적으로 상대적으로 작은 가압 우주선 객실에서 유기체를 장기간 격리하는 것과 관련이 있습니다. 제한된 공간과 이동의 자유, 상황의 단조로움과 단조로움, 지구상의 삶에 익숙한 많은 자극의 부재는 완전히 특별한 조건을 만듭니다. 따라서 더 높은 신경 활동의 생리학, 인간을 포함한 고도로 조직화된 존재의 장기적인 고립에 대한 저항, 이러한 조건에서 작업 능력의 보존에 대한 특별한 연구가 필요합니다.

우주 비행 중 면역

장거리 비행 후 우주 비행사는 신체의 전반적인 면역 반응성이 감소하며 이는 다음과 같이 나타납니다. - T-림프구의 혈액 함량 및 반응성 감소;

T-helper 세포와 자연 살해 세포의 기능적 활성 감소; - 가장 중요한 생체조절물질인 IL-2, α- 및 p-인터페론 등의 합성 약화 - 피부와 점막의 미생물 오염 증가; - 이상균 변화의 발달; - 항생제에 대한 다수의 미생물의 저항성을 증가시키고 병원성 징후의 출현 및 강화를 증가시킵니다.

확인된 면역학적 변화의 중요성 반동우주 비행 중과 비행 후에 우주비행사 신체의 자가미생물총은 이러한 변화가 자가면역 질환뿐만 아니라 박테리아, 바이러스 및 알레르기 질환이 발생할 가능성을 증가시킬 수 있다는 것입니다. 장기 우주 비행을 계획하고 의료 지원을 할 때는 이 모든 것을 고려해야 합니다.

무중력의 효과

무중력 상태는 중력을 제외하고 우주에 있는 물체에 외부 힘이 가해지지 않을 때 발생합니다. 우주선이 중심 중력장에 있고 질량 중심을 중심으로 회전하지 않으면 무중력 상태를 경험하게 되며, 그 특징은 인체의 모든 구조 요소, 기구 부품 및 입자의 가속도가 가속도와 동일하다는 것입니다. 중력의.

무중력의 긍정적인 특성은 궤도에 대규모 구조물(예: 거대 전파 망원경 안테나, 궤도 발전소의 태양광 패널 등)을 만들 때 우주에서 얇고 매우 가벼운 구조물(팽창식 구조물 포함)을 사용할 수 있다는 것입니다. ).

무중력 상태에서 비행하려면 장비를 제자리에 고정해야 할 뿐만 아니라 유인 우주선에 우주 비행사, 노동력 및 가정 용품을 보호할 수 있는 수단을 갖추어야 합니다.

무중력의 주요 효과는 혈액 및 조직액의 정수압 제거, 근골격계의 체중 부하, 구심성 시스템의 특정 중력 수용체에 대한 중력 자극의 부재입니다. 무중력 상태에 장기간 머무르면서 발생하는 신체의 반응은 본질적으로 새로운 환경 조건에 대한 적응을 나타내며 "사용하지 않음" 또는 "비활동으로 인한 위축" 유형에 따라 진행됩니다.

초기 무중력 상태는 종종 공간 방향 장애, 환각 및 멀미 증상(현기증, 위 불편함, 메스꺼움 및 구토)을 유발하며, 이는 주로 전정 기관의 반응 및 혈액의 돌진과 관련이 있습니다. 머리. 또한 하중에 대한 주관적 인식의 변화와 지구 중력에 맞춰진 민감한 기관의 반응으로 인한 기타 변화도 있습니다. 무중력 상태에 있는 처음 10일 동안은 개인의 민감도에 따라 일반적으로 표시된 무중력 증상에 대한 적응이 일어나고 웰빙이 회복됩니다.

무중력 상태에서는 운동 조정의 구조 조정이 발생하고 심혈관 시스템의 훈련이 중단됩니다.

무중력은 신체의 체액 균형, 단백질, 지방, 탄수화물의 대사, 미네랄 대사 및 일부 내분비 기능에 영향을 미칩니다. 물, 전해질(특히 칼륨, 나트륨), 염화물 및 기타 신진대사 변화가 손실됩니다.

체중을 지탱하는 구조물에 가해지는 외력이 약화되면 뼈 강도를 유지하는 데 중요한 칼슘과 기타 물질이 손실됩니다. 무중력 상태에 장기간 노출되면 경미한 근육 위축, 사지 근육 약화 등이 발생할 수 있습니다.

연방 주립 고등 전문 교육 기관 "T.S.의 이름을 딴 Kurgan 농업 아카데미" 말체프"

항공우주 비행이 인체에 미치는 영향

학생 완료: 2개 과목, 2개 그룹,

부서 (PB) Ksenia Averina.

교사가 확인한 내용:

I.A. 제니아툴리나

쿠르간 2012

1. 항공여행

1 항공 여행이 인간 건강에 미치는 영향

2 항공여행 중 특별한 주의가 필요한 질병

항공여행 중 인체에 영향을 미치는 3가지 요소

우주 비행

1 우주 비행 중 면역

2 무중력의 효과

1. 비행기 여행

오늘날 항공여행은 세계 어느 곳이든 단거리, 장거리 여행을 할 수 있는 가장 편리하고 빠른 방법입니다. 그들의 목적은 여행, 친척 방문, 출장 등 매우 다양할 수 있습니다.

전문가들에 따르면 비행기는 가장 안전한 교통수단이라고 합니다. 수십만 명의 사람들이 이 일을 하고 있습니다.

항공 여행의 편리함은 주로 여러 회사에서 항공권 예약 서비스를 제공한다는 사실에 있습니다.<#"justify">응고불능 또는 혈액 응고 증가;

호흡기 질환: 만성 기관지염, 폐기종, 폐쇄성 세기관지염;

당뇨병;

중요한 기관 및 시스템의 기타 만성 질환.

이러한 모든 경우에는 비행 전에 의사와 상담하여 발생할 수 있는 위험에 대해 논의하고 필요한 조치를 취해야 합니다.

임신 중 항공 여행이라는 주제는 많은 논란을 불러일으킵니다.<#"justify">.3 항공여행 중 인체에 영향을 미치는 요인

항공 여행 공간 무중력 건강

모든 항공 여행은 항상 이동성의 한계입니다. 앉은 자세로 오래 머무를수록 하체에 가해지는 부하가 커집니다. 다리의 혈액 순환이 느려지고, 혈관이 좁아지고, 다리가 붓고 아프게 됩니다. 정맥 혈전증(혈전 형성으로 인한 정맥 막힘)의 위험이 증가합니다. 항공기 기내의 압력 차이도 중요한 역할을 합니다.

1) 강제적인 비활성

하지 정맥의 혈액 정체를 방지하는 방법은 무엇입니까? 가장 쉬운 방법은 최소한 조금이라도 움직이는 것입니다. 30분 또는 1시간마다 자리에서 일어나 객실 주변을 앞뒤로 걷는 것이 좋습니다. 통로 좌석에 앉으면 더 자주 일어서고, 다리를 쭉 뻗고, 구부리고 펼 수 있습니다. 몇 가지 기본적인 신체 운동을 수행하는 것이 유용합니다. 하지만 의자에 다리를 꼬고 앉으면 안 됩니다. 이로 인해 혈관이 더욱 압박됩니다. 다리를 예각으로 오랫동안 구부린 상태를 유지하는 것도 바람직하지 않습니다. 무릎 각도가 90도 이상이면 더 좋습니다.

2) 이착륙 시 과부하

이착륙 시 과부하는 승객에게 많은 불편함을 줍니다. 신체는 근육에 긴장과 때로는 통증이 있는 매우 구체적인 방식으로 반응합니다. 또한 상승 및 하강시 압력 강하가 불가피합니다. 이로 인해 귀에 통증이 발생합니다. 귀의 압력을 균등화하려면 "불어"야합니다. 하품과 유사한 움직임을 만들어야합니다. 동시에 비인두에서 추가로 많은 양의 공기가 유스타키오관을 통해 귀로 들어갑니다. 그러나 코가 막히면 이륙, 하강 시 '불기'가 어려워지고, 귀의 불편함도 훨씬 커진다. 또한 미생물은 비인두의 공기와 함께 귀에 들어갈 수 있으며 중이염(중이의 염증)과 멀지 않습니다. 이러한 이유로 급성 호흡기 감염, 부비동염 또는 부비동염과 같은 질병이 있는 경우 비행을 권장하지 않습니다.

3) 다른 대기압

항공기 객실의 압력은 해발 1500~2500m 고도의 압력과 거의 같습니다. 이는 심혈관 환자의 주요 위험 요소입니다. 대기압이 낮아지면 기내 공기의 산소 장력(Pa O2)이 떨어집니다. 이미 3000m 이상의 고도에서 임계 값이 관찰되며 장거리 비행 중에 비행기는 최대 11000m까지 고도를 얻을 수 있으므로 혈액으로의 산소 공급이 감소하여 매우 위험합니다. 이러한 상황에 처한 일부 환자는 산소 흡입이 필요하지만 기내에서는 이는 매우 어렵습니다. 대부분의 항공사에서는 가스가 폭발성이 있기 때문에 산소백의 기내 반입을 허용하지 않습니다. 이 상황에서 가장 받아들일 수 있는 방법은 비행 2일 또는 3일 전에 산소 흡입을 주문하는 것입니다. 이 작업은 의사가 수행해야 합니다.

4) 항공기 기내의 낮은 공기 습도

안과 질환은 기내 습도가 낮기 때문에 합병증을 유발할 수 있습니다. 그 수준은 일반적으로 약 20%이고 때로는 더 낮지만 사람의 편안한 가치는 30%입니다. 습도가 낮아지면 눈과 코의 점막이 건조해지기 시작하는데, 이는 항공 여행 중에 우리가 완전히 경험하는 현상입니다. 이로 인해 특히 콘택트렌즈를 착용하는 사람들에게는 불쾌한 순간이 많이 발생합니다. 안과 의사들은 정기적으로 점막을 세척하기 위해 비행 중에 "인공 눈물"을 복용할 것을 권장합니다. 이는 4시간 이상 비행하는 경우 특히 중요합니다. 대안은 렌즈 대신 안경을 착용하고 비행기를 타는 것입니다. 운송 환경이 충분히 위생적이지 않기 때문에 기내에서 직접 렌즈를 제거해서는 안 됩니다. 의사는 눈의 민감도가 증가하고 마스카라나 아이섀도가 자극을 유발할 수 있으므로 장거리 비행 중에는 공정한 섹스에 최소한의 화장품을 사용하도록 조언합니다.

2. 우주 비행

2.1 우주 비행 중 면역

장거리 비행 후 우주 비행사는 신체의 전반적인 면역 반응성이 감소하며 이는 다음과 같이 나타납니다. - T-림프구의 혈액 함량 및 반응성 감소;

T-헬퍼 세포 및 자연 살해 세포의 기능적 활성 감소; - 가장 중요한 생체조절물질인 IL-2, α- 및 p-인터페론 등의 합성 약화 - 피부와 점막의 미생물 오염 증가; - 이상 세균 변화의 발달; - 항생제에 대한 다수의 미생물의 저항성을 증가시키고 병원성 징후의 출현 및 강화를 증가시킵니다.

2.2 무중력의 효과

무중력 상태에서는 운동 조정의 구조 조정이 발생하고 심혈관 시스템의 훈련이 중단됩니다.

우주선의 생활 조건의 다른 특징과 결합하여 신체에 대한 무중력의 부작용에 대한 가장 흔한 증상 중에는 무력증이 있으며, 그 징후(성능 저하, 빠른 피로)는 이미 비행 중에 감지됩니다. 그러나 무력증의 가장 눈에 띄는 영향은 지구로 돌아올 때입니다. 체중, 근육량, 뼈 미네랄 포화도 감소, 근력, 지구력 및 신체적 성능 감소는 이 과부하 기간에 전형적인 스트레스 내성과 지구 중력의 영향을 제한합니다.

면역학적 반응과 감염에 대한 저항력의 변화는 질병에 대한 감수성 증가를 동반하며, 이는 비행 중 심각한 상황으로 이어질 수 있습니다. 단기 비행 중에는 면역학적 반응에 큰 변화가 나타나지 않았습니다.

신체 기능 상태의 다른 변화가 장기간 무중력 상태에서 안전한 체류 기간에 영향을 미칠 수 있는 특정 확률이 있습니다. 그 중 일부는 자율신경 및 운동 기능의 신경 및 호르몬 조절 메커니즘을 재구성하는 과정에 의해 결정되고, 다른 일부는 구조적 변화(예: 근육 및 뼈 조직) 정도, 심혈관계의 훈련 해제 및 대사 변화에 따라 달라집니다. 이러한 장애를 예방하기 위한 조치 시스템의 개발 및 구현은 장기 우주 비행에 대한 의료 지원의 중요한 임무 중 하나입니다.

원칙적으로 무중력의 영향을 방지하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 첫 번째는 지구와 동등한 인공 중력을 우주선에 생성하여 신체가 무중력에 적응하는 것을 방지하는 것입니다. 이것은 가장 급진적입니다.! 그러나 외부 공간에 대한 정밀한 관찰과 무중력 조건에서의 실험 가능성을 배제하는 복잡하고 비용이 많이 드는 방법입니다. 두 번째 방법은 무중력에 대한 신체의 부분적 적응을 허용하지만 동시에 적응의 부작용을 예방하거나 줄이기 위한 조치의 채택을 제공합니다. 보호 장비의 예방 효과는 주로 충분한 수준의 신체적 성능, 운동 조정 및 직립 안정성(과부하 내성 및 수직 자세)을 유지하도록 설계되었습니다. 현대 데이터에 따르면 재적응 기간 동안 발생하는 이러한 기능의 변화는 다음과 같습니다. 가장 중요합니다.

무중력 상태에서 근골격계의 체중 부하 부족을 보충하는 것은 예방 조치 개발에서 매우 유망한 영역 중 하나이며 스프링 또는 고무 확장기, 자전거 인체공학계, 런닝머신형 운동 기계 및 로드 슈트를 사용한 신체 훈련을 통해 보장됩니다. 고무 막대로 인해 신체와 개별 근육 그룹에 정적 하중이 생성됩니다.

주로 근골격계에 체중 부하가 부족하여 교대를 방지하는 시스템에서는 근육의 전기 자극, 단백질 및 칼슘 대사를 정상화하는 호르몬 약물 사용과 같은 다른 영향 방법을 사용할 수 있습니다. 감염에 대한 신체의 저항력을 높이는 다양한 방법입니다.

일반적인 보호 조치 시스템은 우주 비행 스트레스 요인(소음 수준 감소, 온도 최적화, 적절한 위생 및 가정 편의 시설 조성)의 부작용을 줄이고 충분한 물 소비를 보장함으로써 신체의 비특이적 저항을 증가시킬 가능성도 고려해야 합니다. 비타민 포화도가 증가하여 휴식, 수면 등의 조건을 제공하는 영양가 있고 균형 잡힌 영양. 우주선의 내부 부피를 늘리고 향상된 가정용 편의 시설을 만드는 것은 무중력에 대한 부작용을 완화하는 데 크게 도움이 됩니다.

서지

1. "우주선" \\교수의 일반 편집하에. K.P. Feoktistova - 모스크바: 군사 출판사, 1983 - p.319

소개

항공과 우주 비행은 과학 기술의 가장 어린 분야 중 하나인 자매입니다. 항공 - 지구 근처 영공에서 공기보다 무거운 차량을 비행합니다. 우주 비행은 우주 공간에서의 비행입니다. 우주와 외계 물체의 탐사를 보장하는 일련의 과학 및 기술 분야2. 이제 항공과 우주 비행은 상당한 차이가 있음에도 불구하고 여러 경우에 서로 더 가까워지고 있습니다. 새로운 항공 우주 차량(ASV)이 이미 만들어졌으며 다양한 목적으로 만들어지고 있습니다.

러시아의 과학자, 디자이너, 엔지니어, 조종사, 우주 비행사, 노동자, 기업가 및 생산 조직자는 항공 및 우주 비행 발전에서 크고 영광스러운 역할을 수행해 왔으며 계속해서 수행하고 있습니다.

우주 탐사

1921년 3월 1일, 니콜라이 티코미로프의 주도와 레닌의 지원으로 로켓 기술 분야의 러시아 최초의 연구 기관인 "N. I. 티코미로프의 발명품 개발을 위한 연구소"가 모스크바에 문을 열었습니다. 붉은 군대의 포병국은 1927년에 가스 역학 연구소(GDL)로 이름이 바뀌면서 레닌그라드로 이전되었습니다. 실험실의 첫 번째 작업은 고체 추진제 미사일과 항공기용 부스터였으며, 1929년 V.P. Glushko의 지도 하에 GDL은 국내 최초의 액체 로켓 엔진의 개발 및 벤치 테스트를 시작했습니다.

1931년 9월 15일 모스크바에서 과학 및 실험 그룹 GIRD(제트 추진 연구 그룹)가 Osoaviakhim에서 우주 비행 애호가, MAI 교사 Friedrich Zander 및 젊은 엔지니어 비행가 Sergei Korolev에 의해 조직되었습니다. 그룹의 작업은 또한 군대의 관심을 끌었으며 1932년에 GIRD는 건물, 생산 및 실험 기지를 받았습니다. 1933년 8월 17일 모스크바 시간 19:00에 마을 근처 엔지니어링 현장에서. Mikhail Tikhonravov의 설계에 따라 제작된 액체 추진 엔진 GIRD-09를 장착한 소련 최초의 로켓인 모스크바 지역 크라스노고르스크 지역의 나카비노가 성공적으로 발사되었습니다.

1933년 9월 21일, GIRD와 GDL은 RNII RKKA의 제트 연구소로 합병되었습니다. 수년에 걸쳐 GIRD와 RNII는 터보제트 엔진, 액체 추진 엔진 및 제어 시스템뿐만 아니라 다양한 목적을 위한 다수의 실험적인 탄도 및 순항 미사일을 개발하고 테스트했습니다. 1937년 탄압의 물결로 인해 소련 우주 비행사 Glushko와 Korolev의 미래 지도자를 포함하여 수많은 RNII 직원이 체포되었고 연구소는 NII-3(1944년 NII-1 이후)으로 전환되었습니다. 로켓 개발에 힘쓰고 V.F. Bolkhovitinov의 OKB-293과 함께 BI-1 미사일 요격기를 만들었습니다. 위대한 애국 전쟁으로 인해 우주 분야의 작업이 몇 년 더 지연되었지만 전쟁 전 개발의 결과로 로켓 전문가의 핵심이 형성되었으며 1940년대 후반에 소련의 우주 프로그램인 S.P. Korolev, V. P. Glushko, M. K. Tikhonravov, A. M. Isaev, V. P. Mishin, N. A. Pilyugin, L. A. Voskresensky, B. E. Chertok 등.

V-2 로켓 Konstantin Tsiolkovsky, Hermann Oberth, Robert Goddard와 같은 단일 천재의 아이디어를 디자인에 구현했습니다. 이 세계 최초의 유도탄도미사일은 다음과 같은 주요 특징을 가지고 있었습니다.

최대 사거리... 270~300km

초기 중량... 최대 13,500kg

헤드 질량...1075kg

연료성분...액체산소, 에틸알코올

시동시 엔진 추력... 27 t

자율 제어 시스템을 통해 활성 단계의 안정적인 비행이 보장되었습니다.

1946년 5월 13일, J.V. 스탈린은 소련에서 로켓 과학 및 산업 창설에 관한 법령에 서명했습니다. 8월에는 S.P. Korolev가 장거리 탄도 미사일의 수석 설계자로 임명되었습니다.

그런 다음 우리 중 누구도 Korolev와 협력하여 세계 최초의 위성을 우주로 발사하는 데 참여하고 그 직후 최초의 사람이 될 것이라고 예측하지 못했습니다.

1947년 독일에서 조립된 V-2 로켓의 비행 테스트는 소련의 로켓 기술 개발 작업의 시작을 알렸습니다.

1948년에 완전히 소련에서 제조된 V-2의 수정된 아날로그인 R-1 로켓의 테스트가 이미 Kapustin Yar 테스트 현장에서 수행되었습니다. 같은 해 최대 비행 거리가 600km인 R-2 미사일의 개발 및 테스트와 최대 사거리가 3000km이고 탄두 질량이 3인 미사일 설계에 관한 정부 법령이 발표되었습니다. 1949년에 R-1 미사일은 우주 탐사를 위한 고고도 발사에 대한 일련의 실험에 사용되기 시작했습니다. R-2 미사일은 이미 1950년에 시험되었고 1951년에 실전 배치되었습니다.

최대 1200km 범위의 R-5 로켓 개발은 V-2 기술에서 벗어난 첫 번째 혁신이었습니다. 이 미사일은 1953년에 시험되었으며, 즉시 핵무기 운반체로서의 사용에 대한 연구가 시작되었습니다. 원자폭탄의 자동화를 로켓과 결합해 로켓 자체를 개조해 근본적으로 신뢰성을 높였다. 1단 중거리 탄도미사일은 R-5M으로 명명됐다. 1956년 2월 2일, 세계 최초의 핵 충전 로켓이 발사되었습니다.

1953년 2월 13일, 사거리 7~8,000km의 2단계 대륙간 탄도미사일 개발을 의무화하는 첫 번째 법령이 발표되었습니다. 처음에는 이 미사일이 R-5M에 설치된 것과 동일한 크기의 원자폭탄의 운반체가 될 것이라고 가정했습니다. 1953년 8월 12일 첫 번째 열핵폭탄 시험 직후, 앞으로 몇 년 안에 그러한 폭탄을 위한 발사체를 만드는 것이 비현실적인 것처럼 보였습니다. 그러나 같은 해 11월 코롤료프는 가장 가까운 대리인 회의를 열고 다음과 같이 발표했습니다.

Vyacheslav Aleksandrovich Malyshev 장관 협의회 부의장이기도 한 중공업 장관이 예기치 않게 나를 만나러 왔습니다. 그는 “대륙간 미사일을 위한 원자폭탄은 잊어라”고 단언했다. 그는 수소폭탄 설계자들이 질량을 줄여 로켓 버전의 경우 3.5톤으로 만들겠다고 약속했다고 말했습니다.

- (“첫 번째 공간” 컬렉션, p. 15)

1954년 1월, 수석 설계자 회의가 열렸고, 여기서 로켓 배치와 지상 발사 장비의 기본 원리가 개발되었습니다. 전통적인 발사대를 버리고 폐기된 트러스에 서스펜션을 사용함으로써 로켓의 하부를 장전하지 않고 질량을 줄일 수 있게 되었습니다. 처음으로 V-2 시대부터 전통적으로 사용되었던 가스 제트 방향타가 폐기되었으며 최종 단계의 두 번째 단계에서 견인 엔진 역할도 하는 12개의 조향 엔진으로 교체되었습니다. 활동적인 비행 중.

1954년 5월 20일, 정부는 2단계 R-7 대륙간 미사일 개발에 관한 법령을 발표했습니다. 그리고 이미 5월 27일에 Korolev는 국방 산업부 장관 D.F. Ustinov에게 인공위성 개발과 미래 R-7 로켓을 사용하여 발사할 가능성에 대한 보고서를 보냈습니다. 그러한 편지의 이론적 근거는 1950-1953년에 M.K. Tikhonravov의 지도 하에 국방부 제4연구소에서 수행된 일련의 연구 작업인 "인공 지구 위성 생성에 관한 연구"였습니다. .

새로운 배치의 로켓 개발 프로젝트는 1954년 11월 20일 소련 각료회의에서 승인되었습니다. 로켓 자체의 개발 및 건설 외에도 발사 장소 위치 선택, 발사 시설 건설, 필요한 모든 서비스 시운전 및 전체 장비 장착을 포함하여 가능한 한 짧은 시간에 많은 새로운 문제를 해결해야했습니다. 관측소가 있는 7,000km 비행 경로.

R-7 로켓의 첫 번째 복합체는 1955년부터 1956년까지 레닌그라드 금속 공장에서 제작 및 테스트되었으며, 동시에 1955년 2월 12일 정부 법령에 따라 NIIP-5 건설이 다음 지역에서 시작되었습니다. Tyura-Tam 역. 공장 작업장의 첫 번째 로켓이 이미 조립되었을 때 N. S. Khrushchev가 이끄는 정치국 주요 구성원 대표단이 공장을 방문했습니다. 로켓은 소련 지도부뿐만 아니라 주요 과학자들에게도 놀라운 인상을 남겼습니다.

1956년 1월 30일, 정부는 1957년부터 1958년까지 궤도 생성 및 발사에 관한 법령에 서명했습니다. "객체 "D"" - 200-300kg의 과학 장비를 운반하는 무게 1000-1400kg의 위성입니다. 장비 개발은 소련 과학 아카데미에, 위성 건설은 OKB-1에, 발사는 국방부에 맡겼다. 1956년 말에는 신뢰할 수 있는 위성용 장비를 필요한 시간 내에 만들 수 없다는 것이 분명해졌습니다.

1957년 1월 14일 소련 각료회의는 R-7 비행 시험 프로그램을 승인했습니다. 동시에 코롤레프는 각료회의에 메모를 보내 1957년 4월부터 6월까지 위성 버전의 미사일 두 발을 준비할 수 있으며 "대륙간 미사일의 첫 번째 성공적인 발사 직후 발사될 수 있다"고 썼습니다. 2월에도 시험장 건설 작업이 여전히 진행 중이었고 미사일 두 발은 이미 발사 준비가 되어 있었습니다. 궤도 실험실 생산의 비현실적인 기한을 확신하는 Korolev는 정부에 예상치 못한 제안을 보냅니다.

국제지구물리의 해를 맞아 미국이 1958년에 위성을 발사할 계획이라는 보도도 있다. 우리는 우선순위를 잃을 위험이 있습니다. 나는 복잡한 실험실(물체 “D”) 대신 간단한 위성을 우주로 발사할 것을 제안합니다.

1957년 3월 초, 첫 번째 R-7 로켓 No. M1-5가 시험장의 기술 위치로 인도되었고, 5월 5일에는 1번 발사대로 옮겨졌습니다. 발사 준비는 일주일 동안 지속되었습니다. , 그리고 8일째부터 급유가 시작되었습니다. 출시는 현지 시간으로 5월 15일 19:00에 이루어졌습니다. 발사는 순조롭게 진행되었지만 비행 98초 만에 측면 엔진 중 하나에 오작동이 발생했고, 5초 후에 모든 엔진이 자동으로 꺼지고 로켓은 발사 지점에서 300km 떨어진 곳으로 떨어졌습니다. 사고 원인은 고압 연료 라인의 감압으로 인한 화재였습니다. 두 번째 로켓인 R-7 No. 6L은 얻은 경험을 고려하여 준비했지만 전혀 발사가 불가능했습니다. 6월 10~11일에 여러 차례 발사 시도가 있었지만 마지막 몇 초 동안 보호 자동화가 작동되었습니다. 원인은 질소 퍼지 밸브와 메인 산소 밸브의 결빙이 잘못 설치되었기 때문인 것으로 밝혀졌습니다. 7월 12일, R-7 로켓 번호 M1-7의 발사가 다시 실패하여 이 로켓은 7km만 비행했습니다. 이번에는 제어 시스템 장비 중 하나의 하우징이 단락되어 잘못된 명령이 스티어링 엔진에 전송되고 로켓이 코스에서 크게 벗어나 자동으로 제거된 이유가 있었습니다.

마침내 1957년 8월 21일에 성공적인 발사가 이루어졌고, 8L 로켓은 일반적으로 비행의 전체 활성 단계를 통과하여 지정된 지역인 캄차카의 훈련장에 도달했습니다. 그럼에도 불구하고 8 월 27 일 TASS는 소련에서 대륙간 탄도 미사일이 생성되었다고보고했습니다. 9월 7일, 로켓의 두 번째 성공적인 비행이 수행되었지만 탄두는 다시 온도 부하를 견딜 수 없었고 Korolev는 우주 발사 준비에 긴밀히 협력하기 시작했습니다.

가장 단순한 위성의 설계는 1956년 11월에 시작되었으며, 1957년 9월 초에 PS-1은 진동 스탠드와 열 챔버에 대한 최종 테스트를 통과했습니다. 위성은 궤도 측정을 수행하기 위한 두 개의 무선 비콘을 갖춘 매우 간단한 차량으로 설계되었습니다. 무선 아마추어가 위성을 모니터링할 수 있도록 가장 간단한 위성 송신기의 주파수 범위(20MHz 및 40MHz)가 선택되었습니다.

9월 22일, R-7 로켓 No. 8K71PS(제품 M1-PS Soyuz)가 Tyura-Tam에 도착했습니다. 표준에 비해 상당히 가벼워졌습니다. 거대한 헤드 부분이 위성 아래의 전환으로 교체되고 무선 제어 시스템 장비와 원격 측정 시스템 중 하나가 제거되고 자동 엔진 종료가 단순화되었습니다. 그 결과 로켓의 질량이 7톤 감소했습니다.

10월 2일, 코롤레프는 PS-1의 비행 시험 명령에 서명하고 모스크바에 준비 통지를 보냈습니다. 응답 지시가 접수되지 않았고 Korolev는 위성과 함께 로켓을 발사 위치에 배치하기로 독립적으로 결정했습니다.

10월 4일 금요일 22:28:34 모스크바 시간(19:28:34 GMT)에 성공적인 발사가 이루어졌습니다. 발사 후 295초 후에 PS-1과 무게 7.5톤의 로켓 중앙 블록이 원지점 고도 947km, 근지점 고도 288km의 타원형 궤도로 발사되었습니다. 발사 후 314.5초 만에 스푸트니크는 분리되었고 투표를 했습니다. "삑 하는 소리! 삑 하는 소리! - 그게 그의 콜사인이었어. 그들은 훈련장에서 2분 동안 붙잡혔고, 스푸트니크호는 지평선 너머로 날아갔습니다. 우주 비행장에 있던 사람들이 거리로 뛰쳐나와 “만세!”를 외치며 설계자들과 군인들을 흔들었습니다. 그리고 첫 번째 궤도에서도 TASS 메시지가 들렸습니다. "... 연구 기관과 설계국의 많은 노력의 결과로 세계 최초의 인공 지구 위성이 탄생했습니다..."

스푸트니크로부터 첫 번째 신호를 수신한 후에야 원격 측정 데이터 처리 결과가 도착했고, 오류와 분리되는 시간은 1초도 안되는 것으로 나타났습니다. 엔진 중 하나가 '지연'돼 모드 진입 시간을 엄격히 통제하고, 이를 초과하면 자동으로 시동이 취소된다. 제어 시간이 되기 1초도 채 되지 않아 장치가 모드에 들어갔습니다. 비행 16초 만에 연료 공급 제어 시스템이 고장나면서 등유 소비 증가로 인해 중앙 엔진이 예상 시간보다 1초 일찍 꺼졌다.

조금 더 - 첫 번째 탈출 속도에 도달하지 못했을 수도 있습니다.

하지만 승자는 심사되지 않습니다!

대단한 일이 일어났습니다!

B. E. 체르톡

위성은 1958년 1월 4일까지 92일간 비행해 지구 주위를 1,440바퀴(약 6천만km) 회전했고, 발사 후 2주 동안 무선 송신기가 작동했다. 대기 상층부와의 마찰로 인해 위성은 속도를 잃고 밀도가 높은 대기층에 진입하여 공기와의 마찰로 인해 불타 버렸습니다.

위성은 정치적으로 매우 중요했습니다. 그의 비행은 전 세계가 볼 수 있었고, 그가 방출한 신호는 전 세계 어디에서나 라디오 아마추어가 들을 수 있었습니다. 라디오 잡지는 우주로부터의 신호 수신에 대한 자세한 권장 사항을 미리 출판했습니다. 이는 소련의 강력한 기술적 후진성에 반대되는 것이었습니다. 첫 번째 위성의 발사는 미국의 위상에 큰 타격을 입혔습니다. United Press는 이렇게 보도했습니다. “인공 위성에 관한 이야기의 90퍼센트는 미국에서 나왔습니다. 결과적으로 사건의 100%가 러시아에 맡겨졌습니다...” 미국 언론에서는 스푸트니크 1호를 흔히 '레드문(Red Moon)'이라고 부른다. 미국에서는 1958년 2월 1일 베르너 폰 브라운(Wernher von Braun) 팀이 최초의 인공위성 익스플로러 1호를 발사했다. 위성은 4.5kg의 과학 장비를 탑재했고 4단계는 구조의 일부이므로 도킹을 해제할 수 없었지만 질량은 PS-1(13.37kg)보다 6배 적었습니다. 이는 송신기의 낮은 전력과 트랜지스터의 사용으로 인해 가능해졌으며, 이는 배터리의 무게를 크게 줄였습니다.

우주비행 요인

우주 생물학 및 항공 우주 의학은 우주선과 정거장 승무원의 건강과 성과를 보존하기 위한 수단과 방법을 개발하기 위해 우주 요소의 영향과 이러한 요소의 영향을 받는 인체의 필수 기능을 연구합니다. 이러한 과학은 유해한 영향으로부터 적절한 예방 조치와 보호 방법을 개발하고 있습니다. 생명 유지 시스템, 제어 시스템, 우주선 장비, 비상 상황 시 승무원 구조 수단에 대한 요구 사항에 대한 생리학적, 위생적 정당성을 제공합니다. 비행을 위한 우주 비행사를 선택 및 준비하고 비행 중 승무원을 모니터링하기 위한 임상 및 정신 생리학적 방법과 기준을 개발합니다. 비행 중 질병의 예방과 치료를 연구합니다. 이런 점에서 우주생물학과 항공우주의학은 우주생리학 및 정신생리학, 우주위생학, 우주방사선생물학, 이론 및 임상의학, 검진 등 다양한 분야가 하나로 합쳐진 하나의 복합체이다.

생물학적 영향의 주요 공간 요소.

우주 비행 중 인체는 세 가지 주요 요인 그룹의 영향을 받을 수 있습니다.

1그룹- 우주 공간의 물리적 상태에 따라 달라집니다. 이 요인 그룹에는 극도로 낮은 기압, 사람이 호흡하는 데 필요한 분자 산소 부족, 전리 방사선(우주, 자외선, 미립자 방사선 등), 유성 위험, 불리한 온도 조건 등이 포함됩니다.

2그룹- 로켓 항공기의 비행 자체로 인해 발생하는 요인(소음, 진동, 가속도 및 무중력)을 결합합니다.

3그룹- 비행 중 우주선의 가압 객실에 사람이 머무르는 것과 관련된 요소는 우주선의 인공 분위기, 비행 중 영양 특성, 작업 및 휴식 체제, 격리, "자극 물질"의 급격한 감소입니다. 이 요소 그룹에는 음식 저장, 음식 준비 및 섭취의 특성과 지속적인 무중력 상태에서 작은 밀폐 공간에서 개인 위생(세척, 세탁, 자연적 요구 사항 관리)을 보장하는 특성도 포함됩니다.

우주비행 요인

소개

K. E. Tsiolkovsky는 행성 간 비행 전망에 대해 다음과 같이 말했습니다. "미래의 기술은 우리에게 지구의 중력을 극복하고 태양계 전체를 여행할 수 있는 기회를 제공할 것입니다." 중력 변화(과부하 및 무중력), 산소, 영양분, 수분 등의 결핍, 비행 요인이 신체에 미치는 영향을 연구할 필요성 등이 있습니다. 러시아 과학자의 추론이 추측에 그치지 않았다는 점은 주목할 만하다. 그들은 그에게 자신에 대한 연구를 하도록 자극했습니다. “저는 실험을 했습니다. 며칠 동안 아무것도 먹거나 마시지 않았습니다. 그는 이틀 동안만 물 부족을 견딜 수 있었습니다. 만료된 후 몇 분 동안 시력을 잃었습니다.”

우주 생물학 및 의학 분야에서는 인간이 화성으로 비행할 것이라는 전망과 관련하여 적응 문제가 다시 심각해집니다. 일반적인 이론적 측면을 포함하여 이 문제에 대한 연구는 전통적인 것으로 간주될 수 있습니다. 우주 생물학과 의학에 적응의 어떤 측면이 중요합니까? 이 질문에 답하기 전에, 우리는 이러한 과학 분야가 무엇을 하는지 살펴볼 필요가 있습니다.

생물학적 영향의 주요 공간 요소.

우주 비행 중 인체는 세 가지 주요 요인 그룹의 영향을 받을 수 있습니다.

첫 번째 요인 그룹

첫 번째 요인 그룹우주 공간의 물리적 상태에 따라 달라집니다. 이 요인 그룹에는 극도로 낮은 기압, 사람이 호흡하는 데 필요한 분자 산소 부족, 전리 방사선(우주, 자외선, 미립자 방사선 등), 유성 위험, 불리한 온도 조건 등이 포함됩니다.

기압. 국내외 과학은 낮은 기압과 낮은 산소 분압이 인간에게 미치는 영향을 연구하는 데 반세기 이상의 경험을 가지고 있습니다. 과학적 데이터를 바탕으로 밀폐형 캐빈(환기 및 재생형), 산소 장치, 우주복 등이 개발되었습니다. 가압된 기내의 더 높은 압력에서 비행 조건 중 기내 외부 대기압의 상당한 감소까지 급격한 압력 변화의 영향도 잘 연구되었습니다.

지구의 대기는 사람에게 호흡을 위한 산소를 제공하고, 특정 기압을 유지하고, 온도 조절, 조명 확산을 위한 조건을 생성하며, 잠재적으로 위험한 우주 방사선에 대한 효과적인 보호 수단이기도 합니다. 지구의 공기 봉투를 통과합니다. 육상 조건에서 인간과 동물은 1kg/cm2의 대기압에서 해수면에 있습니다. 신체의 조직과 체액(혈액, 림프 등)에 용해되거나 속이 빈 기관(폐, 위, 내장 등)에 용해되는 가스의 총 압력도 마찬가지입니다.

고도가 증가함에 따라 기압이 급격히 떨어지면 가스가 급격히 팽창하여 속이 빈 기관과 체강이 채워집니다. 그 결과, 폐에서 갑작스러운 공기 방출, 팽만감(고창), 중이 고막 돌출이 관찰됩니다. 흡기 중 폐내압이 상대적으로 갑자기 증가하면 폐 조직에 기계적 손상이 발생할 수 있습니다. 위장관의 가스 팽창은 종종 통증뿐만 아니라 호흡 및 순환의 기계적 및 반사 장애를 동반하며 이러한 현상의 정도는 대기압의 속도 및 강하 정도에 직접적으로 의존합니다.

기압이 감소하면 신체의 액체 매체에 용해된 가스가 다소 큰 거품으로 모여 조직의 신경 감각 수용체에 기계적 압력을 가하고 통증을 유발하며, 대부분 관절과 근육에 통증을 유발합니다. 혈관 안과 주변에 유리 가스가 축적되어 때로는 신체의 특정 부위에 혈액 공급 장애가 발생합니다.

설명된 모든 현상은 "감압 장애"라는 일반 이름으로 통칭되며 대기압이 267mmHg 미만 수준으로 감소할 때 가장 자주 감지됩니다. Art.는 해발 8000m 이상의 고도에 해당합니다. 이러한 장애는 서로 다른 사람에게서 발견될 수 있을 뿐만 아니라 동일한 사람에게서도 희박 정도와 건강 상태가 서로 다르기 때문에 발견될 수 있습니다.

신체가 더 낮은 기압 (약 40mmHg)에 노출되면 고도가 높은 가스 폐기종이 관찰되어 폭발적인 피하 부종 형성으로 나타나 신체의 부피가 급격히 증가합니다. 내부 장기, 특히 느슨한 조직이 축적되는 부위에도 비슷한 부종이 생길 수 있습니다.

이러한 현상은 액체가 기체 상태로 강하게 전환되는 결과로 발생합니다. 정상적인 기압에서 물은 100 ° C의 온도에서 끓는 것으로 알려져 있습니다. 압력이 낮을수록 물은 낮은 온도에서 끓습니다. 대기압 47mmHg에서. 물은 37°C에서 끓는다. 정상 체온은 약 37°C이므로 기압이 47mmHg로 감소하면 체액이 끓을 것으로 예상할 수 있습니다. 미술. 실제 조건에서는 이 현상이 약간 낮은 압력에서 관찰됩니다.

결과적으로, 기압이 급격히 떨어지는 사람에게 발생하는 장애는 심각하고 때로는 견디기 어려운 통증과 급격한 성능 저하로 이어질 수 있는 반면, 신체 기능이 완전히 중단되는 더 심각한 장애의 출현은 배제할 수 없습니다. 밖으로. 따라서 기압이 떨어지면 우주 비행사에게 심각한 위험이 발생하고 전문가는 적절한 보호 장치를 개발해야 합니다. 우주선이나 위성의 가압 객실에서 기압은 대부분 760mmHg로 유지됩니다. 미술. 그러나 기술적 조건에 따라 압력을 줄여야 하는 경우 압력을 500-550mmHg로 줄이는 것이 가능합니다. 미술. 또는 약간 더 작은 값으로. 특정 압력에서 발생하는 산소 부족은 공기 중 산소 비율을 높여 쉽게 보상할 수 있습니다. 이 경우 흡입 공기의 산소 부족뿐 아니라 과잉 산소로 인한 부작용도 고려해야 합니다. 순수한 산소를 장기간 호흡하면 때로는 다양한 신체 기능이 저하될 수 있다는 것이 실험적으로 확인되었습니다. 특히, 심혈관계 기능 장애와 호흡기계 손상(부종, 폐렴)이 자주 발생합니다.

연구에 따르면 정상적인 기압에서 흡입된 공기의 산소 함량은 최대 60% 범위에서 신체에 무해한 것으로 나타났습니다. 따라서 여압 객실에 어떤 압력 수준을 적용하더라도 내부 산소 분압은 420mmHg를 초과해서는 안 됩니다. 미술. 따라서 인간이 우주로 비행하는 동안 가장 심각한 문제는 승무원에게 산소를 공급하는 것입니다. 고도로 올라갈 때 대기압이 감소하는 동시에 공기를 구성하는 가스의 압력이 감소하기 때문입니다. 산소, 질소, 이산화탄소.

고도가 높아짐에 따라 신체에 산소 공급이 감소하면 소위 고산병이 발생하는데, 이는 4000-5000m의 건강한 사람에게 나타나며 12,000m 이상의 고도에서는 의식 상실이 발생합니다. 10-15초 우주 비행 중 이러한 위반을 방지하려면 우주 비행사는 산소 결핍 및 기타 유해한 환경 요인으로부터 그를 보호할 수 있도록 주의 깊게 단열되고 밀봉된 객실에 있어야 합니다. 우주선 비행 중 인간의 호흡에 대한 다소 정상적인 조건은 우주선 객실의 압력이 최소 300mmHg의 압력으로 유지되는 경우에만 생성될 수 있습니다. 최소 150mmHg의 산소압에서. 미술. 이와 관련하여 과학자들은 재생형 캐빈, 즉 사람이 흡입하는 이산화탄소의 흡수 및 산소 방출이 발생하는 특정 한계까지 가스 환경을 복원(재생)하기 위한 캐빈을 사용할 필요성을 입증했습니다.

우주 비행사에게 가장 큰 위험은 예를 들어 유성에 의해 파손되는 경우 가압 객실의 무결성을 위반하는 것입니다. 선박의 승무원이 보호복을 착용하지 않은 경우 객실의 구멍 크기에 따라 우주비행사는 15-30초 내에 의식을 잃게 됩니다. 따라서 우주 비행사들은 더 큰 안전을 위해 우주 공간으로 비행할 때 특수 우주복을 착용해야 합니다. 여압 객실에는 별도의 구획이 있어야 합니다. 구획의 압력이 낮아지면 우주복을 입은 우주비행사는 다른 구획으로 이동하거나 손상을 복구할 수 있습니다. 우주복을 입은 채로 조종석 밖에서 작업을 수행할 수 있습니다.

순식간에 발생하는 폭발적인 감압 조건에서는 내부 장기의 조직과 혈관이 파열되어 그에 따른 모든 결과가 발생할 수도 있습니다. 따라서 1971년 소유즈-11 우주선이 궤도에서 하강하는 동안 객실의 감압으로 인해 G.T.의 승무원이 사망했습니다. 도브로볼스키, V.N. 볼코프와 V.I. Patsaeva.

우주 방사선. 우리 행성 대기의 상층부는 우주 방사선이라고 불리는 엄청난 속도로 움직이는 원자핵의 흐름에 의해 지속적으로 폭격을 받고 있습니다. 이러한 입자의 절대 개수는 적지만 수십억 전자 볼트로 측정되는 높은 에너지를 가지고 있습니다.

우주에서 돌진하는 핵의 대부분은 지구 표면에 도달하지 않습니다. 대기 가스 원자의 핵과 충돌하면 소위 2차 우주 방사선이 형성됩니다. 2차 우주 방사선만이 지구 표면에 도달하며, 그 강도는 1차 방사선보다 거의 50배 적습니다. 우주 방사선은 다른 방사선과 마찬가지로 물질에 침투하여 물질의 원자에서 전자를 분리합니다. 결과적으로 양이온과 음이온이 형성됩니다.

따라서 우주 방사선은 엑스선과 마찬가지로 전리 방사선에 속합니다. 살아있는 유기체의 세포 구조와 조직은 방사선에 의해 손상됩니다. 이는 살아있는 유기체의 정상적인 생화학 반응 과정을 방해하는 이온이 형성되기 때문입니다.

우주 방사선의 거의 4분의 3은 수소 핵, 즉 양성자로 구성됩니다. 헬륨 핵, 즉 알파 입자는 약 1/4을 구성하고 나머지 화학 원소 핵은 전체 우주 입자의 약 1%를 차지합니다.

1차 우주 방사선은 신체에 노출되면 하루에 0.005R의 X선 방사선에 해당하는 이온화를 일으킬 수 있습니다. 우주 방사선의 상대적인 생물학적 효과가 일반 방사선(X선)보다 10배 높다는 점을 인정한다면 그 효과는 하루 0.05R, 주당 0.35R에 해당하며 이는 허용 기준을 초과하며 당연히 의사에게 경고해야 합니다. 어쨌든, 우주 공간으로 장기간 비행하는 동안에는 이러한 현상을 엄격히 고려해야 하며, 우주 방사선의 생물학적 영향을 가장 주의 깊게 연구해야 합니다.

위성 비행을 보장할 때 경로와 비행 시간을 올바르게 선택하면 방사선 강도를 크게 줄일 수 있습니다. 다른 모든 움직이는 충전체와 마찬가지로 우주 입자도 지구 자기장에 의해 편향될 수 있습니다.

적도 위도에서 지구 자기장의 자기장 선은 지구 표면과 대략 평행하게 위치하며 극 위도에서는 지구 표면에 수직으로 위치합니다. 그 결과, 자기장선을 교차하는 적도 지역의 우주 입자들은 크게 편향되는 반면, 북극과 남극으로 향하는 입자들은 이 선을 따라 대량으로 이동하여 지구 표면에 도달합니다.

아주 오래전부터 인류는 태양이 빛과 열을 방출한다는 것을 알고 있었지만, 20세기에야 과학자들은 태양으로부터 더 짧은 파장의 방사선인 자외선과 미립자에 대한 최초의 정보를 얻을 수 있었습니다. 파장이 10~300밀리미크론인 이 방사선의 대부분은 창문 유리와 같은 두꺼운 물질층을 통과할 수 없으므로 객실에 있는 사람들에게 전혀 무해합니다. 그러나 우주 공간의 깊은 진공 상태에서 물질의 표면층에 강력하게 작용하는 이 방사선은 우주복과 객실을 구성하는 직물과 재료의 분자를 파괴할 수 있습니다. 이러한 상황을 고려해야 하며 우주복은 자외선에 가장 잘 견디는 직물로 제작되어야 하고, 우주복의 수명은 제한되어야 하며, 객실은 가장 내구성이 있는 재료로 제작되어야 합니다.

위에서 설명한 방사선 외에도 10밀리미크론 미만의 파장을 가진 광선이 태양에서 방출되며 가장 약한 X선과 크게 다르지 않아 소위 태양의 미립자 방사선을 형성합니다. 장기간 노출되면 미립자 방사선은 우주복의 직물을 손상시킬 수 있으며, 우주복 아래 공간으로 침투하여 인체에 유해한 오존을 생성할 수 있습니다. 인간이 자외선, X선, 태양으로부터 나오는 미립자 방사선에 노출되는 것을 줄이려면 강도 때문에 필요한 것보다 더 밀도가 높은 직물로 우주복을 만들고 우주비행사가 로켓의 가압된 객실 밖에서 보내는 시간을 제한해야 할 것입니다.

이 요인이 우주 비행사에게 미치는 영향을 방지하기 위해 방사선 상황이 예측됩니다. 여기에는 유인 수송 우주선의 비행 시간, 궤도의 특성, 우주선의 설계 특성 및 승무원 보호 장비의 가용성이 고려됩니다. 예측 결과를 고려하여 유인 수송 우주선의 발사 날짜가 선택됩니다.

실험 및 임상 데이터를 기반으로 우주선 승무원을 위한 전리 방사선량의 세 가지 범주가 확립되어 신체에 심각한 방사선 손상 없이 우주 비행이 가능합니다: 허용 선량, 정당한 위험 선량, 임계 선량.

제시된 데이터에 따르면 전리 방사선이 인간, 특히 우주 방사선에 미치는 영향은 충분히 연구되지 않았습니다. 장기간 우주 비행의 안전을 보장하려면 가장 단순한 생명체(미생물, 효모 세포), 식물, 곤충 및 동물에 대한 우주 방사선의 영향을 먼저 연구해야 합니다. 특히 장기간의 우주 비행 중에 동물에 대한 과학적 연구 결과를 얻어야 방사선 위험에 대한 과학적 기반의 답변을 제공하고 인간의 우주 비행을 보장할 수 있습니다.

유성체. 구름 없는 밤에는 어두운 하늘을 빠르게 가로지르는 유성인 "유성"을 자주 볼 수 있습니다. 이는 대기로의 침투로 인해 발생합니다. 70km/s 이상의 빠른 이동 속도로 인해 유성체는 수천도까지 가열되어 밝게 빛나기 시작하고 타버리게 됩니다. 유성 뒤에는 이온화된 가스의 흐름인 흔적이 있습니다.

유성체와의 만남은 우주선에 특정 위험을 초래할 수 있습니다. 실제로 유성의 속도는 총알의 속도보다 20~70배 빠르므로 유성의 보호에는 총알로부터의 보호보다 훨씬 더 강력한 갑옷이 필요합니다. 무게가 1g에 불과하고 30km/s의 속도로 움직이는 유성체는 로켓 본체에서 상당한 양의 금속 코팅을 벗겨낼 수 있다고만 말하면 충분합니다. 그러나 다행스럽게도 행성 간 공간에서 유성 물질의 평균 밀도는 무시할 수 있으며 무게가 1g인 물체의 경우 1.4.10 -24g/cm 3입니다. 이는 모서리가 동일한 입방체 부피의 대략 하나의 입자에 해당합니다. 100km까지. 더 작은 유성 입자(질량이 수십 밀리그램)의 공간 밀도는 다소 높습니다. 일반적으로 지구 궤도 영역에서 유성 물질의 공간 밀도는 0.5.10 -22 g/cm 3 입니다. 결과적으로, 유성체의 크기가 작을수록 우주선이 유성체를 만날 확률은 더 커집니다.

소련 지구 위성의 비행 경험에 따르면 유성의 위험은 이론적 계산에 기초하여 가정할 수 있는 것만큼 크지 않습니다. 동시에 이를 과소평가해서는 안 됩니다. 따라서 유성우의 강도에 대한 데이터는 우주선을 설계하고 궤도를 선택할 때 특히 중요합니다.

차량과의 충돌 위험은 또한 우주에 존재하는 인공 기원의 우주 물체가 많기 때문에 발생합니다. 궤도에 있는 물체의 특성은 다음과 같습니다. 5%는 작동 중인 위성이고, 12%는 작동하지 않는 위성이며, 18%는 발사체, 볼트, 케이블 등의 마지막 단계입니다. 나머지 65%는 대부분 폭발된 파편입니다. 로켓 또는 의도적으로 폭파된 인공위성. 매달 2~3개의 인공 물체 조각이 현재 국제 우주 정거장 근처를 비행하고 있습니다.

작은 유성 입자로부터 우주선을 보호하는 것은 상당히 강한 껍질을 통해 제공될 수 있습니다. 선박이 유성체를 만나 도금의 무결성이 손상되면 객실의 압력이 저하될 수 있습니다. 이를 고려하여 기압의 급격한 변화와 산소 부족으로부터 승무원을 보호해야 합니다.

온도. 국내외에서 저온과 고온이 인간에게 미치는 영향에 대한 많은 연구가 이루어졌습니다. 외부 온도의 적당한 변동으로 인해 인체는 자동으로 내부 온도를 일정한 수준으로 유지합니다. 그러나 급격한 온도 변화(증가 또는 감소)는 인간 상태에 부정적인 영향을 미칩니다. 수송선 내부뿐만 아니라 승무원이 착륙하거나 물에 튀는 장소에서도 온도가 높거나 낮을 수 있습니다. 우주선 내부 온도가 상승하는 이유 중 하나는 화재일 수 있습니다. 화재의 즉각적인 원인뿐만 아니라 산소 함량이 높은 우주선 객실 대기의 구성을 선택하거나 다음으로 인해 증가할 수 있는 화재 발생의 잠재적 위험도 고려해야 합니다. 가연성 물질의 사용.

사람이 고온에 노출되면 우선 신체의 체온 조절 시스템에 기능 장애가 발생합니다. 외부 기온이 30-33 °C이면 환경과의 열 교환이 실질적으로 중단되고 열 균형은 강렬한 발한을 통해서만 유지되지만 물 공급이 제한되면 신체 탈수 (탈수)의 위협이 있습니다.

공기와 주변 벽의 온도가 60 ° C를 초과하면 인체는 땀을 많이 흘려도 열 균형을 유지할 수 없어 몸에 열이 축적되는 과정이 시작됩니다.

고온에 노출되는 기간과 수온에 따라 특별한 옷을 입지 않고 물에 머무르는 동안 허용되는 값이 있으며 그 후에는 의식 상실이나 사망이 발생할 가능성이 높습니다.

외부 온도가 급격하게 변할 경우 가장 효과적인 조치는 옷을 입는 것입니다. 옷은 가능한 한 많이 겹겹이 입혀 몸에 꼭 맞게 밀착되어야 합니다.

따라서 불리한 온도 요인이 오랫동안 지속되면 우주 비행 요인의 전체 복합체에 대한 사람의 내성이 급격히 감소합니다. 따라서 우주선 객실에 있는 사람을 위한 최적의 온도 조건을 유지하는 것이 필요합니다.

우주 공간의 물리적 상태에 대한 주어진 데이터는 보호 조치 없이 인간과 동물이 거주하기에 부적합한 환경임을 나타냅니다.

두 번째 요인 그룹

두 번째 그룹로켓 항공기의 비행 자체로 인해 발생하는 요인(소음, 진동, 가속도 및 무중력)을 결합합니다.

소음과 진동. 소음이 인간에게 미치는 영향에 대한 충분한 양의 과학적 데이터가 있으므로 우주선을 개발할 때 철저한 방음을 수행하고 객실의 소음 수준을 줄일 수 있기를 바랍니다. 소음은 비행의 활성 단계, 즉 우주선이 궤도에 진입하는 것이 끝날 때까지 가속 단계에서 가장 강하다는 점을 고려해야 합니다. 우주선을 궤도에 진입시키는 활동 단계에서 우주 비행사에게 진동이 미치는 영향은 꽤 잘 연구되었습니다. 진동이 인체에 미치는 영향을 줄이는 충격 흡수 장치에 대한 설계 제안이 많이 있습니다.

마찬가지로 가속도, 진동 및 소음은 주로 우주선 엔진의 시동 단계 또는 비행 중 작동과 관련이 있습니다. 그 원인은 로켓 엔진의 작동, 흔들림, 탱크 내 연료 이동, 대기 흐름 및 대기 난류뿐만 아니라 우주선이 음속 장벽을 깨뜨릴 때 발생하는 공기 역학적 충격입니다. 엔진을 끈 상태에서 비행하면 소음과 진동이 거의 사라집니다. 이 경우 우주에서 우주선의 방향을 제어하는 펄스 엔진, 다양한 전기 모터 및 무선 통신 시스템에 의해서만 생성되기 때문입니다.

소음과 진동은 불편함, 자극, 메스꺼움 및 기타 불쾌한 감각을 유발합니다. 불안과 두려움, 질식, 복부 및 척추 통증, 전반적인 피로, 호흡 곤란, 두통, 가려움증 및 청각 장애가 나타나는 것이 특징입니다. 인체에 대한 진동의 유해한 영향은 적어도 우주 비행 중에 발생하는 진동 주파수 범위에서 기계적 특성을 갖습니다. 분명히 개별 세포와 기관 전체의 정상적인 과정이 중단됩니다. 특히 진동은 후기, 즉 염색체 반쪽의 발산이 시작되는 세포 분열 단계에 영향을 미칩니다. 실험에서 소련 생물학자들은 쥐에게 로켓 엔진 작동의 특징적인 진동을 가했고 실험 후 단 하루 만에 척수의 후기 형성 수가 크게 증가했음을 확인했습니다. 후기 형성의 비율은 최대값 9.79에 도달한 반면, 대조군 동물에서는 2.61이었습니다.

세포 수준의 기계적 손상이 더 큰 규모로 발생하면 우주 비행 중 진동이 심각한 문제가 될 수 있습니다. 불행히도 인체와 개별 기관은 발사체의 주파수와 동일한 범위에 있는 자체 공진 주파수를 가지고 있다는 것이 사실입니다. 따라서 새턴 5호 발사체가 장착된 아폴로 우주선의 주 공진 주파수는 약 4.5Hz입니다. 1단 엔진이 분리된 후, 2단 및 3단 엔진이 있는 우주선의 공진 주파수는 약 6Hz이고, 우주선이 있는 3단 발사체의 주파수는 약 9Hz가 됩니다. 인체의 공진 주파수는 위치와 고정 방법에 따라 3~12Hz 범위에 있기 때문에 이는 매우 중요합니다. 그리고 개별 기관은 더 높은 자연 공명 주파수를 가지고 있습니다. 우주선이 이러한 주파수 중 하나에서 진동하면 해당 인간 기관의 진동이 공명적으로 증가하고 이러한 기관은 변형되거나 이동되거나 고정을 잃습니다. 즉 기계적으로 손상됩니다. 그러나 그 전에는 대부분의 경우 불편함이 있습니다. Gemini 우주선의 조종사는 50Hz의 진동 주파수에서 기기 판독값을 읽을 수 없었습니다. 왜냐하면 이 주파수에서 안구가 진동하기 시작하고 눈이 베일로 덮인 것처럼 보였기 때문입니다.

일부 수치는 대형 우주 로켓에서 발생하는 엄청난 소음 수준에 대한 아이디어를 제공합니다. 따라서 해수면에서 약 300만 kg의 추력을 지닌 새턴 5호 로켓은 2분 동안 거의 2억 와트에 달하는 음향 에너지를 생성합니다. 일반적으로 전체 로켓 출력의 0.3~0.8%가 소리로 바뀌는 경우가 많습니다. 보잉 707 제트기에서 생성되는 음향 에너지의 양이 4,000분의 1 이상 적다는 점은 중요합니다. 로켓의 속도가 빨라지면 추가적인 소음이 발생합니다. 비행 60초 후, 선박 외부의 소음 대부분은 선박 주변의 공기 흐름으로 인해 발생합니다. 최대 동적 압력에서 새턴 로켓의 기수에 대한 공기압이 3593kg/m2에 도달하면 추가적인 소음과 진동이 발생합니다. 이는 약 13km 고도에서 비행 78초 후에 발생합니다.

160dB의 소음 수준은 고막 파열과 중이 소골의 변위로 인해 기계적 손상과 영구적인 청각 장애를 유발할 수 있습니다. 140dB에서 사람은 심한 통증을 느끼고 90-120dB의 소음에 장기간 노출되면 청각 신경이 손상될 수 있습니다.

인간에 대한 저주파 소음의 생리학적 영향은 특수 설비를 사용하여 연구됩니다. 이러한 시설 중 하나는 버지니아 주 햄프턴에 있는 NASA의 Langley 연구 센터에 건설되었습니다. 주요 부분은 직경 7.3m, 길이 6.4m의 원통형 챔버로, 챔버의 한쪽 끝에는 직경 4.3m의 피스톤이 장착되어 있으며 전자 컴퓨터로 제어되는 유압 구동 장치로 구동됩니다. . 챔버의 다른 쪽 끝은 챔버의 음향을 조정하는 데 사용되는 이동식 벽으로 덮여 있습니다. 카메라는 3Hz 미만의 주파수에서 최대 160dB의 소음을 생성할 수 있습니다.

유인 우주선에서 소음은 우주비행사의 청각 기관에 영향을 미치기 때문에 위험할 뿐만 아니라 120dB의 소음 수준에서는 음성 및 무선 통신에 심각한 저하가 발생합니다. 실험에 따르면 10~30Hz 범위의 진동에 혼란스러운 소음이 추가되면 화자의 음성이 훨씬 이해하기 어려워지는 것으로 나타났습니다. 또한 60dB 이상의 소음은 위와 장의 정상적인 수축을 억제하고 위액과 타액의 분비를 감소시킵니다. 따라서 Apollo 우주선을 만들 때 엔진을 끈 상태에서 비행 단계가 끝난 후 최대 레벨이 300-3800Hz 주파수 범위에서 55dB를 초과하지 않도록 소음을 줄이려고 노력했습니다. Apollo 달 구획의 소음 수준은 80dB이고 주파수 범위 600-4800Hz에서는 55dB로 감소됩니다.

강도와 주파수 특성이 다른 소음은 사람에게 바람직하지 않은 생리적 영향을 주어 성능을 크게 저하시키고 집중을 어렵게 만듭니다. 예를 들어, 소련 여성 우주비행사 V.V. Vostok-6 우주선을 타고 비행하는 동안 Tereshkova는 특히 강도 76dB, 주파수 2000Hz의 팬 소음으로 인해 주의가 산만해지는 것을 발견했습니다. 비행 62초째 아폴로 우주선 지휘실의 소음 수준은 125dB입니다. 우주선의 피부를 통과할 때의 외부 소음 수준은 20-30dB로 감소됩니다. 게다가 우주복의 헬멧 때문에 소리가 잘 들리지 않습니다. 발사 후 처음 2분 동안 우주선 외부와 내부의 소음 강도가 여기에 표시된 그래프에 표시됩니다. 소련 우주선 보스토크 5호와 보스토크 6호의 발사 직후 소음 수준은 128dB에 달했지만 우주비행사의 헬멧에 의해 18dB로 감쇠되었습니다. 이러한 모든 사실을 고려하면 유인 우주선 프로그램 개발에 있어서 진동과 소음은 큰 문제가 아니라는 결론을 내릴 수 있습니다. 발사체에서 발생하는 소음의 영향은 적습니다. 엔진이 작동 중인 상태에서 선박이 무대에서 빠르게 분리되고 소음이 주변 공기뿐만 아니라 선박의 피부에 의해서도 잘 들리지 않기 때문입니다. 마찬가지로 진동은 선박의 가속 비행 첫 몇 분과 대기의 조밀한 층으로 진입하는 동안에만 커집니다. 이 짧은 기간 동안 진동은 사람의 기능적 변화를 크게 일으키지 않습니다.

가속.오랫동안 빠른 속도의 이동은 인간에게 해로운 영향을 미치며, 500km/h의 속도는 거의 인간이 견딜 수 있는 최대 속도라고 믿어졌습니다. 과학적 증거가 축적되면서 이러한 두려움은 사라졌습니다. 모든 사람은 지구와 함께 엄청난 속도로 움직이며 그것을 느끼지 않습니다. 모스크바 위도에 사는 사람들은 약 940km/h의 속도로 지구 축을 중심으로 회전하며 이는 어떤 식으로든 영향을 미치지 않습니다. 태양 주위의 지구의 속도, 즉 모든 거주민의 속도는 약 108,000km/h이지만, 이는 동물과 인간의 신체에 해로운 영향을 미치지 않습니다. 인간은 또한 시속 70,000km의 속도로 발생하는 우주 공간에서 태양계와 함께 자신의 움직임을 느끼지 않습니다.

따라서 인체에 영향을 미치는 것은 속도 자체가 아니라 변화입니다. 단위 시간당 크기나 방향의 속도 변화를 가속도라고 합니다. 가속되면 인체를 포함한 모든 신체는 기계적 힘의 영향을 받습니다. 힘과 가속도 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 신체에 작용하는 힘은 신체의 질량과 가속도의 곱과 같습니다. 따라서 가속이 인체에 미치는 영향, 즉 이동 속도나 방향을 변경하는 기계적 힘의 작용에 대해 이야기하는 것이 일반적입니다.

가속의 영향으로 동물과 인간에서 발생하는 기능적 변화를 연구할 때 일반적으로 사람이 자신의 지지에 작용하는 힘을 측정합니다. 이러한 힘은 가속도와 반대 방향으로 작용하며 인체에 가해지는 힘과 크기가 동일합니다. 따라서 우주선 발사 조건을 고려할 때 우선 우주비행사가 의자, 객실 바닥 등을 누르는 힘의 양을 계산하거나 결정하는 것이 필요합니다. 이로 인해 추가 하중이 발생합니다. 인체에 특정 변형이 발생합니다. 신체가 지지대를 누르는 힘과 주어진 신체의 무게의 비율을 일반적으로 과부하라고 하며 우리는 과부하의 작용에 대해 이야기합니다.

과부하의 방향에 따라 과부하는 신체를 따라(세로), 신체의 세로축에 수직으로(가슴에서 등으로 또는 등에서 가슴으로(가로), 오른쪽에서 왼쪽으로) 구별됩니다. 또는 왼쪽에서 오른쪽으로(측면). 때때로 종방향 과부하는 과부하가 머리에서 발 방향으로 작용할 때 양수로, 다리에서 머리로 향할 때 음수로 구분됩니다. 작용 기간에 따라 충격과 장기 과부하를 구별하는 것이 일반적입니다. 우주선이 궤도에 진입할 때까지 발사되면 사람은 몇 분 동안 과부하를 겪게 됩니다. 지구의 중력을 극복하고 태양계의 행성 간 공간에 들어가려면 우주선이 11.2km/s 이상의 최종 속도에 도달해야 합니다. 이를 토대로 지구에서 20m/s의 가속도로 이동하면 9.5분 후에야 표시된 속도에 도달합니다. 이러한 조건에서 지구에서 3136km 거리로 이동하려면 탑재된 대량의 연료가 필요하며 이는 로켓의 크기에 영향을 미치고 탑재량, 즉 과학 장비의 질량을 줄입니다. 그리고 승무원을 위한 장비. 물론 이는 미사일 시스템의 가속 기간을 단축하고 속도를 높이면 피할 수 있다. 따라서 가속 시간을 9.5분에서 4.5분으로 줄임으로써 우주선의 유용한 크기와 질량을 어느 정도 절약할 수 있습니다. 그러면 우주 비행사에게 작용하는 과부하가 3.5~4.5배 증가합니다. 연료 소비를 절약하기 위해서는 로켓 시스템의 가속 구간에서 우주선의 가속도를 더욱 높이는 것이 바람직할 것이다. 그러나 과부하의 영향에 대한 인체의 특정 저항으로 인해 선박의 가속도를 무한정 증가시키는 것은 불가능합니다.

생명체는 과부하에 대한 저항력이 다릅니다. K.E.도 비슷한 사실을 지적했습니다. 예를 들어, 프로이센 바퀴벌레는 체중이 300배 증가하고 닭은 10배 이상 증가해도 쉽게 견딜 수 있다는 사실을 입증한 Tsiolkovsky. 개에 대한 연구에 따르면 이 동물들은 80배의 측면 힘에 노출되어도 5분 동안 생존하는 것으로 나타났습니다. 인간의 과부하 내성에 대한 생리학적 한계는 비교할 수 없을 정도로 낮습니다.

과부하의 영향은 절대값과 지속 시간이 클수록 더 커집니다. 로켓을 발사하는 동안 사람의 머리와 몸통이 움직이는 방향을 향하도록 자세를 취하면 머리에서 발까지 세로 방향 과부하의 영향을 받게 됩니다. 머리에서 발 방향으로의 장기간 과부하에 대한 사람의 내성은 제한되어 있습니다. 사람은 그러한 과부하의 영향에 대해 어느 정도 적응력을 가지고 있지만 과도한 지속 시간은 그에게 불쾌한 결과를 가져올 위험이 있습니다. 예를 들어, 4배 또는 5배의 과부하가 20~25초 동안 지속되면 인체에 불편함과 일부 기능적 변화가 발생할 수 있습니다. 이 경우, 환자는 좌석에 강하게 눌려지고, 얼굴의 연조직이 옮겨지고, 아래턱이 처지고, 머리를 정상 위치로 유지하기가 어렵습니다. 움직임이 부정확해지며 완료하는 데 많은 시간이 필요합니다. 송아지에 무거움과 통증이 있습니다. 호흡기 및 심장 문제가 발생합니다.

이러한 과부하에 장기간 노출되면 순환계에 장애가 발생합니다. 머리에서 발 방향으로 과부하가 가해지면 심장에서 뇌로의 혈액 흐름이 방해받고 뇌에서 혈액의 유출이 촉진됩니다. 이로 인해 사람은 눈이 어두워지고, 눈앞이 회색 또는 검은색 베일로 덮이는 느낌, 심지어는 일시적인 의식 상실을 경험하게 됩니다. 이러한 조건에서 과부하가 계속되면 사람은 부분적 또는 완전한 의식 상실을 경험할 수 있습니다.

또한 이러한 과부하의 영향으로 인해 내부 장기가 변위 및 변형될 수 있으며, 이로 인해 정상적인 기능이 중단될 수 있습니다. 이러한 조건에서 비정상적인 신경 자극의 흐름이 변형된 조직과 기관에서 대뇌 피질로 흐르기 시작합니다. 결과적으로 더 높은 신경 활동의 변화와 정신적 과정의 일시적인 혼란이 발생할 수 있습니다: 지능, 주의력 감소 등.

연구에 따르면 다리에서 머리 방향으로 작용하는 과부하는 인간이 덜 견딜 수 있는 것으로 나타났습니다. 사람은 수평 막대에 거꾸로 매달려 있을 때 단일 음의 과부하 효과와 유사한 상태를 경험합니다. 다리에서 머리 방향으로 3배의 과부하가 가해지면 얼굴 부기, 관자놀이 맥동, 호흡 곤란, 때로는 눈물샘 증가가 관찰됩니다. 건강한 사람은 5~6초 동안만 해를 끼치지 않고 3배의 과부하를 견딜 수 있습니다. 4 배 또는 5 배의 과부하로 인해 사람의 상태가 급격히 악화됩니다. 관자놀이의 절단 통증, 머리로의 혈액 공급으로 인한 얼굴의 날카로운 발적, 코 출혈, 시력 저하, 다음과 같은 모습으로 표현됩니다. 눈 앞의 붉은 베일, 그리고 혼란과 의식 상실. 따라서 인체에 대해 고려된 방향의 과부하에 대한 허용 오차는 작으므로 우주 비행에서는 피해야 합니다.

사람은 크기와 기간 모두에서 세로 과부하의 영향보다 가로 과부하의 영향을 더 잘 견뎌냅니다. 횡방향으로 작용하는 과부하는 혈액의 중요한 움직임과 장기의 변형이 없기 때문에 장기 및 조직으로의 혈액 공급을 방해하지 않습니다. 이는 특히 횡방향 과부하가 주요 혈관에 수직으로 또는 거의 직각으로 작용한다는 사실로 설명됩니다. 결과적으로 혈액이 신체의 상반신이나 하반신으로 이동할 가능성은 최소화됩니다. 신체의 이러한 위치는 혈액 기둥의 정수압이 감소하기 때문에 심장에서 머리로의 혈액 흐름을 촉진합니다. 특히 두 번째 인공지구위성을 준비하고 발사하는 과정에서 이러한 상황이 고려되었습니다. 위성에 탑승한 동물(개 라이카)은 과부하 방향이 가로 방향이 되도록 배치되었습니다.

장기간의 가로 과부하의 영향은 충분히 연구되지 않았지만 두 번째 인공 지구 위성의 발사, 동물의 후속 비행 및 우주 비행사 비행에서 얻은 실험 데이터에 따르면이 신체 위치에서만 확인되었습니다. 우주비행사는 반복적이고 장기간의 과부하를 견딜 수 있습니까?

지상 실험 연구에서는 사람에게 2분 동안 작용하는 12배 횡 과부하는 혈액 순환에 큰 변화를 일으키지 않으며, 5초 동안 지속되는 15배 횡 과부하는 중간 정도의 호흡 곤란만 유발하는 것으로 확인되었습니다. 어떠한 불리한 결과도 수반하지 않습니다. 10배 측면 과부하는 3분 동안 손상 없이 사람이 견딜 수 있고, 3배 과부하는 6분 동안 견딜 수 있다는 증거가 있습니다. 따라서 (특히 우주선을 궤도에 발사하는 영역과 지구로 돌아 오기 위해 대기의 조밀 한 층에 들어갈 때) 우주선에 사람을 배치해야합니다. 과부하의 영향은 사람의 세로축에 수직으로 또는 약간의 각도로 향합니다. 즉, 사람은 기대는 자세에 있어야 합니다.

"등-가슴" 또는 "가슴-등" 방향의 과부하 영향을 받는 사람은 오랫동안 상당한 과부하를 견딜 수 있습니다. 가속이 끝난 후, 즉 우주선이 궤도에 진입한 후, 사람은 무중력 상태에 있게 됩니다. 지구 조건에서는 거의 발견되지 않는 이 특이한 상태는 우주선의 전체 궤도 비행 동안 유효하게 유지됩니다. 무중력 상태의 생리학적 영향에 대한 연구는 매우 과학적, 실용적, 이론적 관심을 불러일으킵니다. 지상 조건에서 무중력 상태는 오랫동안 생성될 수 없기 때문에 이 문제는 거의 연구되지 않았다는 점에 유의해야 합니다. 게다가 지구에서의 삶의 실천은 지금까지 과학 이전에 이 문제를 제기한 적이 없습니다. 이제는 다른 문제입니다. 지구의 중력장과 관련된 기능을 수행하는 광범위한 신경 수용체의 경보를 끄면 인간 신경계의 상태가 어떤 영향을 받습니까? 지구의 중력의 영향이 없는 무중력 상태에서 전정 분석기의 비정상적인 상태가 다른 인간 감각 기관의 기능과 상호 작용에 어떤 영향을 미칠까요? 따라서 우주 비행과 관련하여 발생하는 의학적, 생물학적 문제 중에서 무중력 문제가 현재 가장 중요하다는 것은 이해할 수 있습니다.

무중력. 이론적으로 성간 공간에는 중력의 영향을 받지 않는 지점이 없습니다. 따라서 우주 비행 조건에서도 중력장은 물체에 작용하지만 그 영향은 무시할 수 있습니다. 예를 들어, 로켓 선실 내부에 있는 물체의 상호 인력은 유지되지만 상대적으로 작은 질량으로 인해 매우 작습니다. 그러나 지구로부터 신체의 거리가 신체의 감소 또는 "체중 감소"의 유일한 이유는 아닙니다. 무중력 발생에서 똑같이 중요한 요소는 우주선이 행성 주위를 이동할 때 원심력의 작용일 수 있습니다. 이 힘은 신체의 작용이 중력 작용과 반대 방향으로 향하기 때문에 신체의 "무게를 감소"시킵니다. 이 힘의 크기는 원에서 몸체의 선형 회전 속도에 따라 달라집니다. 지구 표면의 회전 속도는 지구의 다른 지점마다 동일하지 않습니다. 모스크바의 위도에서는 260m/s, 적도에서는 465m/s입니다. 이를 고려하면 적도 지역의 원심력 크기가 가장 크고 신체의 "무게"가 가장 작습니다.

지구 자전 방향으로 움직이는 물체의 선형 속도가 증가하면 원심력이 증가하고 물체의 "무게"가 "감소"합니다. K.E. Tsiolkovsky는 1km 이상의 "두 번째 속도"에서 원심력이 감지되기 시작하여 로켓의 "무게가 가벼워진다"고 지적했습니다. 같은 이유로 인공위성이 약 8km/s의 속도로 지구 주위를 이동할 때 원심력은 중력과 완전히 균형을 이루고 위성의 "무게"는 0이 됩니다. 이 경우 "무게"의 손실은 선박의 속도에 따라 달라지므로 동적 무중력이라고 합니다.

이론 연구와 실험 연구에 따르면 무중력 상태는 물리적, 생물학적 현상과 과정 모두에 영향을 미칠 수 있습니다. 무중력 상태에서 물리적 현상의 성격 변화는 자연스럽게 우주선 거주자의 삶과 생리적 상태에 중요한 변화를 가져옵니다.

무중력 상태에서는 "나는 더 높다", "당신은 더 낮다", "나는 상승하고 있다", "당신은 하강하고 있다"라고 말하는 것은 불가능합니다. 사람이 서 있는지 누워 있는지 판단하는 것은 불가능합니다. 이러한 상황에서는 추락이 발생하지 않으므로 지원이 필요하지 않습니다. 이러한 이유로 많은 일반 가정용품은 사용할 수 없게 됩니다. 그것들은 상당히 수정된 형태로 만들어져야 할 것이다. 무중력 상태에서는 선박의 축을 기준으로 우리가 어떤 위치에 있는지는 중요하지 않습니다. 고정이 없으면 사람이 조금만 움직여도 신체를 고정하기 위한 장치만 제공하면 됩니다. 그를 한 방향이나 다른 방향으로 던져라. 다른 모든 신체는 동일한 위치에 있게 됩니다. 로켓선에 부착되지 않은 모든 물체는 사람의 움직임과 호흡으로 인해 공기가 조금만 움직여도 제자리에서 찢어집니다. 그러나 무중력 상태에서 "체중"이 감소한다고 해서 질량이 감소하는 것은 아닙니다. 몸체의 관성은 완전히 보존됩니다. 따라서 선박 벽이나 기내 물체와의 충돌로 인해 사람에게 타박상 및 기타 성가신 결과가 발생할 수 있습니다.

무중력 상태에서는 많은 측정 장비와 장치(중량 시계, 저울, 동력계 등)가 쓸모가 없습니다. K.E. Tsiolkovsky는 다음과 같이 썼습니다. “디캔터에서 물이 흐르지 않고 진자가 흔들리지 않고 옆으로 매달려 있습니다. 스프링 저울의 고리에 매달린 거대한 질량은 스프링에 장력을 발생시키지 않으며 항상 0을 나타냅니다. 레버 저울도 쓸모 없는 것으로 판명되었습니다. 요크는 컵에 있는 추의 동일성 또는 불평등에 관계없이 무관심하게 어떤 위치든 차지합니다. 금은 무게로 팔 수 없습니다. 일반적이고 세상적인 방법을 사용하여 질량을 결정하는 것은 불가능합니다. 수은 기압계가 위로 올라가고 수은이 튜브 전체를 채웠습니다. 두 팔 사이펀은 "물이 넘치지 않습니다." 무중력 상태에서 액체와 기체는 다양한 취급 및 저장 방법이 필요하며, 우리가 알고 있듯이 이러한 방법이 없으면 인간의 존재가 불가능합니다. 다른 성질의 고체 및 액체 물체와 접촉하지 않고 모든 액체는 표면 장력의 영향을 받아 구형 모양을 취합니다. 눈을 감으면 사람은 우주에서 방향을 완전히 잃을 수 있습니다. 이 경우 현기증과 넘어지는 느낌이 발생할 수 있습니다. 무중력 상태는 과도한 피로감, 근육 약화 등과 같은 일반적인 장애를 유발할 수도 있습니다.

무중력 상태에서 비정상적인 감각의 발생은 내이에 위치한 이석 장치 또는 균형 기관의 기능 장애와 고유 수용기, 즉 근육, 인대 및 힘줄에 내장된 지각 "장치"와 관련이 있습니다.

현재 무중력이 동물의 신체에 미치는 영향을 연구하기 위한 첫 번째 단계만 수행되었습니다. 사람에 대한 단기 무중력 상태의 성격과 영향 정도는 어느 정도 결정되었습니다. 연구자들은 여러 가지 중요한 문제를 해결해야 하며 무엇보다도 며칠, 몇 달, 심지어 몇 년 동안 지속되는 무중력 상태가 인체에 미치는 영향을 연구해야 합니다. 우주 의학의 이 복잡하고 중요한 문제가 가까운 미래에 성공적으로 해결될 것이라는 데는 의심의 여지가 없습니다.

이 동일한 요인 그룹에는 우주 비행에서 돌아온 후 살아있는 유기체가 떨어지는 상태도 포함됩니다. 무중력 상태에 장기간 노출되면 신체는 다양한 방향의 가속도가 작용하는 상태에 놓이게 됩니다. 기술 개발 수준은 우주 비행에서 떨어지는 물체를 안정시킬 수 있는 충분한 기회를 제공하지 않으므로 물체가 지구로 돌아올 때 가속도는 다른 방향으로 작용합니다. 실험 개체를 반환하는 동안 가속도는 상당히 클 수 있습니다. 또한 무중력 상태에서 표면의 지구 중력 작용으로 전환하는 동안 살아있는 유기체의 재적응 체제의 부정적인 영향을 줄이기 위해 필요한 조치를 고려하고 취하는 것이 중요합니다.

세 번째 요인 그룹

세 번째 그룹비행 중 우주선의 가압 객실에 사람이 머무르는 것과 관련된 요소는 우주선의 인공 분위기, 기내 영양, 작업 및 휴식 일정, 격리, "자극 물질"의 급격한 감소입니다. 이 요소 그룹에는 음식 저장, 음식 준비 및 섭취의 특성과 지속적인 무중력 상태에서 작은 밀폐 공간에서 개인 위생(세척, 세탁, 자연적 요구 사항 관리)을 보장하는 특성도 포함됩니다.

우주 비행 중, 특히 발사 시, 비행 시작 시, 지구로 돌아올 때 사람은 상당한 신경정신적 스트레스(감정)를 겪게 됩니다. 신경정신적 긴장은 차례로 우주선 승무원에게 여러 가지 생리적 변화를 일으킵니다. 또한 보호 장비를 착용하면 개인 위생을 유지하고 신체의 자연스러운 요구를 충족시키기가 어렵습니다. 제한된 양의 고립된 객실에 오랫동안 사람을 머무르게 하는 것은 의심할 여지 없이 심각한 심리적 어려움과 관련이 있으며 이 요인의 부정적인 영향을 줄이기 위해 진지한 연구와 합리적인 조치의 개발이 필요합니다. 장거리 우주 비행 중에 사람은 일반적인 자극의 대부분을 박탈당할 것이라고 가정할 수 있습니다. 우주비행사는 평소의 사회적 환경, 대부분의 추가 수용 자극(청각, 시각), 주변 공간의 암흑, 별이 점재하는 공간의 깊이를 느낄 수 없는 자극을 박탈당하게 됩니다. 무중력 상태와 결합하여 일반적인 삶의 리듬(예: 낮과 밤, 일과 휴식의 변화)을 위반하는 일반적인 자극의 급격한 제한과 고립은 인간의 심각한 정신 및 자율 신경 장애로 이어질 수 있습니다. 적절한 조치, 특히 신체 운동 및 부하 방법이 개발됩니다. 우주 비행 조건에서 사람은 평소의 사회적 환경에서 분리되어 감각에 가해지는 부하의 감소와 변화를 일으키며 이는 지구상의 일상 생활에 특징적이고 자연스러운 것입니다. 이 모든 것은 궁극적으로 신체의 생리적 시스템 기능에 영향을 미칩니다.

장기간 우주 비행을 하는 사람은 우주선 환경 및 장비와 기능적으로 호환되어야 하며, 다른 승무원과도 생물학적, 심리적으로 호환되어야 합니다. 승무원의 기능적, 특히 생물학적, 심리적 호환성의 편차는 인체에 과도한 긴장을 유발하고 건강 상태의 생리적 변화를 초래할 수 있으며 심지어 심각한 신경 심리적 쇠약으로 이어질 수 있습니다. 이러한 바람직하지 않은 변화는 승무원의 건강에 영향을 미칠 수밖에 없으며 성능을 저하시켜 비행 프로그램을 완료하지 못할 수 있습니다. 마지막으로 무중력 상태에서의 작업과 활동의 특성을 고려할 필요가 있습니다. 정상적인 작동이 지구의 중력에 따라 달라지는 일반 지상 물체, 도구 및 장비는 우주 비행에 완전히 부적합합니다. 무중력 상태에서 승무원 작업의 특성은 궁극적으로 상태에 영향을 미치고 여러 생리적 시스템에 스트레스를 유발합니다.

비행 중 승무원 질병은 우주 비행의 불리한 요인에 대한 노출과 승무원의 비행 전 감염으로 인해 발생할 수 있습니다. 승무원의 지구 귀환 지연으로 인해 식량과 물 부족이 발생할 수 있습니다. 물과 음식이 우주선의 비상 구역으로 들어갈 수 있으며, 그 결과 접근이 금지됩니다. 장거리 비행의 경우 유통기한이 길어 물과 음식이 변질되는 경우가 있습니다. 승무원이 적시에 감지되어 대피하지 않으면 지구에 착륙한 후 심각한 위험이 발생할 수 있습니다. 착륙 후 유인 우주선의 시기적절한 탐지는 온보드 방향 탐지 수단의 실패, 육지와 해상에서 밤과 낮에 우주선을 육안으로 탐지할 수 있는 수단이 부족하거나 잘못된 목표 지정으로 인해 발생할 수 있습니다. 지상 수단으로 우주선 착륙 지점을 확인합니다.

전문 문헌에는 연구 후 음식이나 물이 없을 때 인간의 생명이 보존되는 시간이 표시됩니다 (환경 조건에 따라 다름).

지구상에서 인간의 오랜 발전과 존재는 그에게 생리적, 정신적 기능에 대한 복잡하고 안정적인 고정관념을 발전시켰습니다. 인간은 특정 환경 요인의 변동과 관련된 생활 활동의 리듬을 발전시켜 왔습니다. 이들은 일반적으로 "시간 센서"라고 불립니다.

일부 유형의 우주 작업은 예정된 수면 시간 동안 수행되어야 합니다. 예를 들어 즉각적인 제거가 필요한 유인 우주선에서 긴급 상황이 발생하는 경우 승무원이 잠이나 휴식 없이 며칠 동안 기능해야 하는 상황도 발생할 수 있습니다. 이러한 영향으로 인해 승무원은 고통스러운 비동기화 상태에 빠질 수 있습니다.

현재와 특히 미래의 우주 비행은 주로 개별 우주비행사가 아니라 우주비행사와 승무원 그룹에 의해 수행되며 앞으로도 수행될 것입니다. 우주 비행의 특별한 조건에서 작은 인간 그룹이 존재한다는 사실로 인해 우리는 이 인간 그룹의 활동 효과를 결정하고 비행 중인 사람들 간의 상호 작용을 개선하는 문제를 해결하는 여러 가지 중요한 문제를 개발해야 합니다. 비행 조건 중 발생하는 스트레스 요인의 감소를 극대화합니다. 유인 우주선의 승무원은 중요한 문제를 해결하는 임무를 맡은 복잡한 팀입니다. 이는 개인의 기계적 합으로 간주될 수 없습니다. 승무원에는 다양한 연령과 직업, 다양한 국적의 사람들이 포함되어 있으며 각자의 삶의 경험을 가지고 있습니다.

사람들의 심리적 호환성을 결정하는 기존 접근 방식은 문제의 심각성을 약간만 완화합니다. 긴 비행 시간, 어렵고 위험한 상황에서의 감정적 격변은 지구상에서 구성이 조화롭고 모놀리식으로 보였던 팀을 완전히 약화시킬 수 있습니다. 선원들 사이에는 언제든지 심리적 갈등이 일어날 수 있고, 어제의 친구들은 서로에게 적개심을 느낄 수도 있다. 따라서 인간 행동의 동기 부여 기반은 궁극적으로 정상 및 비상 비행 조건 모두에서 승무원 기능의 안정성에 결정적입니다. 심리적 갈등이 발생할 때 우주선 사령관의 역할이 특히 중요합니다. 지휘관은 올바른 결정을 내리기 위해 문제에 대한 탁월한 지식뿐만 아니라 현재 상황을 신속하고 깊이 평가할 수 있는 능력도 갖추어야 합니다. 그의 도덕적, 의지적 특성은 그다지 중요하지 않습니다. 의지가 약한 사령관은 어려운시기에 지구 사령관-승무원 시스템에서 엄격한 명령 체계를 유지할 수 없으며 승무원에게 올바른 접근 방식을 찾지 못하고 완전히 통제력을 잃을 수 있습니다.

위험에 대한 자연스러운 반응 외에도 우주 비행 참가자는 이전 경험에서 알 수 없었던 새로운 상황, 물체 및 현상에 직면할 때 필연적으로 발생하는 경계심을 경험합니다. 새롭고 위험한 상황에서 발생하는 감정은 사람마다 다르게 나타납니다. 그러한 경우 일부 사람들은 극심한 두려움을 경험하고 때로는 공황 상태로 변하고 활동을 거부합니다(정서적 충격, 정서적 스트레스). 같은 환경에 있는 다른 유형의 사람들은 활동의 생산성이 항상 정상적인 조건(느린 반응, 잘못된 행동)보다 낮은 것으로 밝혀지더라도 합리적이고 편리하게 행동하는 능력을 잃지 않습니다. 높은 동원력, 침착성, 지략으로 위험에 대응하는 사람들이 있는데, 그 결과 평소 생활 조건에 비해 생산성이 크게 향상됩니다.

따라서 우주비행사 직업과 다른 직업 사이의 중요한 차이점은 복잡한 우주 비행 요소가 존재한다는 것입니다. 지상의 요소와는 다른 이러한 요소는 인체에 부정적으로 작용하여 우주 비행사가 비행 임무를 완수할 수 있도록 특별한 조치(기술적, 심리적, 의학적)를 취하도록 강요합니다. 기간 비행과 마찬가지로 건강은 유지됩니다.

장기 우주 비행이 인체에 미치는 영향 - 페이지 번호 1/1

장기 우주 비행의 영향인체에

(생의학 연구의 일부 결과Soyuz-9 우주선 비행과 관련하여)

소련 과학 아카데미 해당 회원

OG GAZENKO,

의학 후보자

B. S. 알야크린스키

실제로 현재 우주 탐사는 무엇보다도 궤도 및 행성 간 비행의 확장을 의미하며 결과적으로 사람이 비정상적인 존재 조건에서 보내는 시간의 불가피한 증가를 의미합니다. 이 기간의 지속 시간은 우주 비행의 모든 요소, 그리고 무엇보다도 무중력, 방사선 수준 증가, 구성의 구심 변화와 같은 가장 중요한 요소가 인체에 미치는 영향의 결과를 직접적으로 결정한다는 것은 매우 분명합니다. 그리고 "세상적인" 것과 여러 면에서 다른 양, 시간 센서 시스템(모든 신체 기능의 일주기 리듬을 조절하는 자극). 그러나 이러한 의존성의 구체적인 특징에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 이와 관련하여 과학에는 데이터가 매우 부족합니다. 한편, 사람이 건강과 성능에 해를 끼치지 않고 얼마나 오랫동안 우주에 머무를 수 있는지에 대한 질문은 현대 우주 비행에서 가장 시급한 문제 중 하나입니다. 그렇기 때문에 18일 동안 우주에 있었던 두 명의 우주비행사를 태운 소련 우주선 소유즈-9의 비행이 많은 관심을 끌고 있습니다. 즉, 이전의 미국 우주 비행사 F. Borman과 D. Lovell보다 4일 더 많은 것입니다. 궤도 비행 시간에 대한 세계 기록 보유자.

이미 Soyuz-9 비행을 계획하고 실제 준비하는 동안 의학적, 생물학적 관찰과 연구의 결과로 소련과 미국 우주비행사의 이전 비행에서 전달된 데이터와 다른 데이터를 얻을 수 있었습니다. 현실은 이러한 기대를 실망시키지 않았는데, 이는 비행 전, 도중, 비행 후 우주비행사에 대한 건강 검진의 더 큰 완전성과 체계성, 그리고 가장 중요한 것은 A.G. Nikolaev와 V.I. Sevastyanov가 궤도에 머무르는 기간에 의해 크게 촉진되었습니다.

Soyuz-9 우주선의 비행은 프로그램에 따라 정확하게 진행되었습니다. 거실의 미기후 매개변수는 규정된 한도 내에서 변동했습니다. 전체 압력 - 732-890 mm rt. Art., 산소 분압 - 157-285, 이산화탄소 1.3-10.7 mm rt. Art., 상대 습도 - 50-75%, 기온 - 17 ~ 28 ° C. 우주 비행사는 하루에 4 번 천연 제품으로 만든 통조림 식품을 먹었고 일일 식단의 칼로리 함량은 평균 2700이었습니다. 칼로리각 우주비행사가 하루에 약 2리터의 액체(대사수 포함)를 소비하도록 제공되는 음주 방식입니다. 하루에 두 번, 우주비행사들은 비행을 위해 특별히 고안된 일련의 신체 운동을 수행했습니다.

궤도의 세차 운동과 낮 시간에 우주선을 착륙시켜야 하는 필요성으로 인해 우주비행사의 수면 및 각성 일정은 평소와 크게 달랐습니다. 비행의 첫 번째 단계에서 그들은 누워 있습니다.

/ 시에 잠자리에 들었다. 아침 모스크바 시간, 그리고 수면의 시작은 점차 더 이른 시간으로 옮겨 자정에 가까워졌습니다. 따라서 Soyuz-9 우주선에는 초기 9시간 위상 변화가 있는 소위 이동일의 변형이 사용되었습니다.

비행 중에는 특수 기내 의료 모니터링 장비의 도움으로 휴식 중, 기능 테스트 및 작업 작업 중에 우주비행사의 심전도, 지진 심전도 및 폐렴 기록 데이터가 체계적으로 지구로 전송되었습니다. 상호 모니터링의 한 형태로 우주비행사들은 서로의 혈압을 측정했습니다. "수직" 설치를 사용하여 공간 방향에 대한 능력을 연구했습니다. 미리 컴파일된 프로그램에 따르면 우주비행사들은 자신의 안녕 상태에 대해 보고했습니다. 무선 트래픽과 텔레비전 감시 데이터가 이러한 보고서를 보완했습니다.

선박의 비행은 유리한 방사선 환경에서 이루어졌습니다.

사전 출시 기간 및 비행 기간. 발사 시간이 다가옴에 따라 두 우주 비행사 모두 심박수와 호흡이 증가하는 현상을 경험했는데, 이는 그러한 상황에서 자연스러운 일이었습니다. 시작 전날 A. G. Nikolaev의 최대 심박수가 90이고 V. I. Sevastyanov의 최대 심박수가 84라면 비트/분,그런 다음 시간당 준비 기간 동안 각각 114와 96에 도달했습니다. 비트/분호흡과 관련하여 유사한 반응이 나타났습니다. 시작 전날 A. G. Nikolaev의 최대 호흡 수는 15, V. I. Sevastyanov의 경우 - 18이었고 1시간 준비 기간 동안 둘 다 분당 24로 증가했습니다. .

비행 활동 단계에서 우주비행사의 맥박수와 호흡률은 발사 전 수준과 비슷했습니다.

우주선이 비행 6번째 궤도에 진입한 후, 발사 한 달 전 기록했던 심박수에 가까워 배경으로 받아들여졌다. 이후에도 심박수는 계속해서 떨어졌습니다. 비행 3일째에는 A. G. Nikolaev의 배경에 비해 8-10, V. I. Sevastyanov의 경우 13으로 감소했습니다. 비트/분약 10일 동안 이 수준을 유지한 후 점차 증가하기 시작했고 비행의 마지막 1/3에서는 배경 지표와 통계적으로 크게 다르지 않았습니다. 우주선을 회전시키고, 궤도와 방향을 수정하고, 우주비행사가 신체 운동을 수행하고 일부 실험을 수행할 때 두 승무원 모두 심박수가 뚜렷하게 증가한 것으로 나타났습니다. 따라서 33번째 궤도에서 천체 방향에 대한 실험을 수행하는 비행 엔지니어 V.I. Sevastyanov가 선박을 제어했을 때 그의 맥박수가 110으로 증가했습니다. 비트/분

비행 내내 호흡률은 배경 연구(A.D. Egorov et al.)에서 기록된 것과 통계적으로 유의미하게 다르지 않았습니다.

우주선이 궤도에 진입하자 두 승무원 모두 얼굴 피부가 붓고 붉어지는 현상과 함께 머리에 피가 쏠리는 느낌을 경험했습니다. 이러한 감각은 비행 2일째에 크게 감소했지만, 주의를 집중시키면 더욱 심해졌습니다. 우주선이 회전할 때, 즉 우주비행사가 머리를 회전 중심을 향하고 구심력의 벡터를 따라 위치할 때 감각의 예리함이 눈에 띄게 감소했습니다.

우주 비행사의 감각-운동 조정은 비행 3~4일 동안 다소 손상되었으며 이는 움직임의 불균형과 부정확성에 반영되었습니다. 4일째부터 무브먼트는 특유의 명확성을 얻기 시작했습니다.

42 O. G. GAZENKO, B. S. ALYAKRINSKY

A. G. Nikolaev와 V. I. Sevastyanov 모두 무중력 기간 동안 우주에서의 방향 지정 과정은 어려웠습니다. 이는 눈을 감고 자유롭게 수영할 때 기내 좌표와 관련된 신체 위치에 대한 아이디어를 빨리 잃어버렸다는 사실로 표현되었습니다. "수직" 설치를 사용하여 눈을 뜨고 감고 수직 방향을 결정하면서 각 연구의 우주비행사들은 비행 전보다 더 심각한 오류를 범했습니다.

비행 1일차, 2일차, 18일차에 채취한 일일 소변을 분석한 결과, 칼륨, 칼슘, 황, 인, 질소의 배설이 증가한 것으로 나타났습니다. 처음 두 부분의 소변에서 옥시코르티코스테로이드의 양은 감소했고, 세 번째 부분에서는 배경 수준에 도달했습니다(G.I. Kozyrevskaya et al.).

무선 통신, 우주선에서 전송된 메시지 및 TV 감시 데이터를 통해 비행 내내 우주비행사의 행동은 개인의 심리적 특성 및 특정 상황과 완전히 일치했음을 나타냅니다.

비행 12~13일째부터 복잡한 실험과 바쁜 업무로 피로감이 나타났다.

우주 비행사에 따르면 비행 중 식욕은 정상이었고 갈증은 다소 감소했으며 수면은 일반적으로 깊고 상쾌하며 7~9시간 지속되었습니다.

비행 후 기간. 비행 후 첫 건강검진에서 우주비행사들은 피곤해 보였고, 얼굴은 부어 있었고, 피부는 창백했습니다. 똑바로 선 자세를 유지하려면 어느 정도의 노력이 필요하므로 누워 있는 자세를 선호했습니다. 이때 그들이 느낀 가장 큰 느낌은 머리와 몸 전체의 무게가 눈에 띄게 증가하는 것이었다. 이 감각은 2.0-2.5 단위의 과부하로 발생하는 것과 강도가 거의 동일했습니다. 그들이 조작해야 하는 물체는 엄청나게 무거워 보였다. 체중 증가에 대한 이러한 이상한 환상은 점차 약해지며 약 3일 동안 지속되었습니다.

우주 비행사들은 이때 수행된 단축된(5분) 기립 테스트를 뚜렷한 긴장 속에서 견뎌냈습니다.

A. G. Nikolaev의 무게는 2.7kg, V. I. Sevastyanov의 무게는 4.0으로 감소했습니다. 킬로그램.

비행 후 2일째, 안정화 검사 중에 두 우주 비행사 모두 신체의 전체 무게 중심 진동 진폭이 크게 증가한 것으로 나타났습니다. 하지의 근육 긴장도가 감소하고 무릎 반사가 급격히 증가했습니다. A. G. Nikolaev의 데드리프트 근력이 40 감소했습니다. 킬로그램, V.I. Sevastyanov - 65세 킬로그램.양쪽 다리와 허벅지의 둘레가 감소했습니다.

기립 안정성의 회복은 비행 후 약 10일 동안 지속되었습니다.

X선 측광법과 초음파 방법을 사용하여 우주비행사 골격의 일부 영역 밀도를 측정한 결과, 특히 하지의 밀도가 크게 감소한 것으로 나타났습니다. 비행 후 2일째 이러한 감소는 종골에서 8.5~9.6%에 이르렀고, 손가락의 주요 지골에서는 4.26~5.56%에 불과했습니다(E. N. Biryukov, I. G. Krasnykh ).

비행 후 22일째에는 뼈의 광학 밀도가 아직 초기 수준에 도달하지 않았습니다.

피부와 코 점막의 자가미생물을 연구할 때 뚜렷한 이상 세균증이 나타났습니다. 세균 이상 변화

우주 비행이 신체에 미치는 영향

주로 비행 전에는 발견되지 않은 수많은 그람 양성 비포자 막대가 우주비행사의 매끄러운 피부와 코 점막에 나타나는 것으로 나타났습니다. 이는 분명히 그들을 대표자로 분류할 근거를 제공합니다. "재래 식물상"(V.N. Zaloguev).

소유즈 9호 우주선의 비행 중과 비행 후 획득한 의학 관찰 자료는 충분한 정신적, 육체적 성능을 유지하면서 18일 동안 우주에서 인간이 존재할 수 있는 근본적인 가능성을 나타냅니다. 동시에, 이 자료는 일반적으로 우주-지구 조건의 "적응-재적응" 주기가 신체의 적응 메커니즘에 장기간의 부담을 요구하며 익숙한 생활 조건에 대한 재적응이 더 어려운 과정이라는 결론으로 이어집니다.

이 과정을 촉진하기 위한 도구와 방법의 개발은 우주 의학에서 중요한 작업입니다. 이 문제를 성공적으로 해결하려면 우주 비행의 각 요소가 인체에 미치는 영향에 있어서 그 요소의 구체적인 중요성을 충분히 판단할 필요가 있습니다. 그다지 중요한 것은 이러한 각 요인에 대한 신체의 반응 메커니즘에 대한 연구입니다. 이 방향으로의 진전은 많은 양의 사실 자료를 축적해야만 보장될 수 있습니다.

이러한 관점에서 볼 때 소련 우주비행사의 18일 비행의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 이는 의심할 여지 없이 우주 비행 조건의 차별적 중요성, 궤도에 있는 우주 비행사의 생리적 기능 변화에 참여하는 비율 및 지구로 돌아온 후의 문제를 해결하는 주요 단계입니다.

소유즈 9호의 어떤 조건이 이러한 변화를 일으켰습니까?

방사선은 이러한 조건에서 즉시 제외될 수 있습니다. 실제로 각 우주비행사가 받는 총 방사선량은 허용 가능한 수준보다 훨씬 낮았습니다.

비행에 대한 우주비행사의 전반적인 반응에서 신경-정서적 스트레스의 역할도 상대적으로 작았습니다. 어쨌든, 신경 정서적 스트레스로 인해 혈액과 소변에서 이러한 물질의 양이 증가하는 것으로 알려져 있지만 소변의 옥시 코르티코 스테로이드 함량은 기존 기준에 비해 감소한 것으로 나타났습니다. 따라서 비행장 지역에서 50분간 비행한 개인(비조종사)의 경우 스테로이드 호르몬 수치가 비행 전 수치에 비해 40~50% 증가했습니다(X. Hale, 1959). 전문 조종사의 경우, 자신이 숙달한 제트기에서 단기간이지만 매우 어려운 비행을 마친 후 비행 후 처음 2~3시간 동안 소변 내 17-OH-코르티코스테로이드의 양이 50~60% 증가합니다(I.V. 페도로프, 1963).

이러한 데이터와 기타 많은 데이터는 소유즈 9호 승무원의 신경-정서적 스트레스가 적어도 1일, 2일, 18일에는 중요하지 않았음을 시사합니다. 그리고 우주 비행사의 가장 강렬한 정서적 반응이 시작과 끝에서 자연스럽게 예상되는 것이 바로 요즘 이었기 때문에 감정 요인은 생리적 기능 변화의 중요한 원인으로 간주 될 수 없습니다.

아마도 A. G. Nikolaev 및 V. I. Sevastyanov의 경험의 심각성은 성공적이고 복잡하지 않기 때문에 감소했습니다.

O. G. GAZENKO, B. S. ALYAKRINSKY

비행 프로그램의 구현, 유리한 방사선 조건, 예정된 세션 시간 동안 중단 없는 라디오 및 TV 통신, 두 승무원 모두에 대한 적절한 예비 훈련, 우주 비행사 중 한 명이 이미 비행했다는 사실과 성공적인 완료에 대한 그의 자신감 항공편이 그의 파트너에게 양도되었습니다.

소유즈 9호 비행 중 우주비행사 신체의 "구심성 공급" 중단의 중요성은 불가능하지는 않더라도 충분한 완전성과 신뢰성을 가지고 평가하기가 매우 어렵습니다. 그러나 이와 관련하여 몇 가지 고려 사항은 주목할 가치가 있습니다.

지상 조건에서 수행 된 소위 감각 부전을 연구하는 실험에서 일반적인 구 심성 흐름의 고갈은 인간의 흔적 없이는 사라지지 않는 것으로 나타났습니다. 첫 번째이자 주요 결과는 시각, 청각, 촉각, 운동 감각 및 기타 감각이 가장 완전히 배제된 경우에 가장 두드러지는 정신 영역의 다양한 장애입니다. 이러한 실험에서 피험자들은 환각을 포함한 다양한 의식 변화를 경험했습니다. 이러한 실험과 우주 비행 조건의 주요 차이점은 지구에서는 중력 수용체에서 발생하는 구심작용을 배제할 수 없는 반면, 우주에서는 약화되고 분명히 변화한다는 것입니다.

전체 비행 동안 A. G. Nikolaev와 V. I. Sevastyanov 모두 정신 장애가 단 한 건도 발생하지 않았습니다. 가장 넓은 의미에서의 그들의 행동, 작업 및 연구 작업의 질, 그들의 말과 전송된 정보의 내용, 일지 기록 등은 우주비행사들이 적어도 감각 상실 상태를 경험하지 않았음을 나타냅니다. 지상 실험의 전형적인 형태이다. 변경된 구성과 구심의 양(주로 고유 감각과 촉각, 그리고 어느 정도 전정, 시각 및 청각)이 우주비행사의 정신에 미치는 영향은 매우 미미하거나 잘 억제되었습니다.

따라서 방사선, 신경정서적 스트레스, 감각 장애 모두 생리적 기능 변화의 중요한 원인으로 간주될 수 없습니다. 이러한 교대조의 가장 중요한 이유 중 하나는 무중력 상태와 소유즈 9호 승무원의 특이한 수면 및 각성 리듬을 고려해야 할 모든 이유가 있습니다.

무중력 문제는 계속해서 서로 다른 관점을 가진 대표자들 사이의 열띤 논쟁의 장이 되고 있습니다. 일부 연구자들은 무중력에 심각한 중요성을 부여하지 않지만(L. Mallon, 1956; I. Walrath, 1959), 다른 연구자들은 그것이 엄청난 손상 요인이며 무중력 상태에서 육상 유기체의 존재가 불가능하다고 믿습니다. 더욱이, 낮은 무게에서 장기간 중력 방향의 변화가 일어나도 신체에 치명적일 수 있다는 의견이 있습니다 (V.Ya. Brovar, 1960).

비교 생리학의 데이터를 바탕으로 다음과 같은 결론도 공식화됩니다. 동물의 진화는 본질적으로 에너지 소비 증가와 관련된 중력을 극복하기 위한 적응의 진화이며, 그 방출에는 상당한 양이 필요합니다. 산소, 즉 헤모글로빈. 이러한 관점에서 무중력 상태에서는 적혈구 생성 기능이 점차 감소하여 진행성 골수 위축이 시작됩니다 (P. A. Korzhuev, 1968).

국내외 작가들의 수많은 작품은 무중력이 뼈 기능뿐만 아니라,

우주 비행이 신체에 미치는 영향

그러나 실제로는 신체의 모든 시스템, 즉 신체 전체에 적용됩니다. 심혈관 및 근골격계의 무중력 상태에서의 "취약성"이 특히 주목됩니다.

수영장과 엘리베이터에서 수행된 실험, 특수 장비를 갖춘 항공기가 탄도 곡선을 따라 비행하는 동안 궤도 비행에서 얻은 데이터 및 이론적 개발을 통해 다음 현상이 무중력 효과에 기인한다고 높은 확률로 가능해졌습니다. 인체: 공간 방향의 다양한 교란, 일부 유형의 소위 전정 환상, 특히 안구학, 운동 기술의 시간-공간-권력 구조 변화, 혈역학적 변화(증상 중 하나는 충혈 및 붓기임) 머리로의 혈류 증가와 관련된 얼굴), 체력 감소 및 근육 조직의 위축 현상 및 골격 탈회.

지구 중력장으로 돌아갈 때 무중력의 여파는 심혈관계의 불안정성 증가로 표현되며, 그 징후 중 하나는 기립 불안정이며, 자세 유지와 운동을 담당하는 기능적 운동 구조의 붕괴로 나타납니다. 자신의 몸과 익숙한 무게의 물체의 무게가 증가하는 착각. .

무중력에 대한 신체의 이 복잡하고 다성분적인 반응을 A. G. Nikolaev 및 V. I. Sevastyanov가 기록한 비행 전체에 대한 반응과 비교할 때 우주에서 가장 중요한 무중력은 다음과 같다는 결론에 도달하지 않을 수 없습니다. 요인.

그러나 궤도에 있는 우주 비행사들의 반응 중 일부는 무중력 상태뿐만 아니라 그들의 작업 및 휴식 체제의 고유성과도 연관될 이유가 있습니다. 이미 언급했듯이 우주비행사들은 초기 단계 이동이 약 9시간인 소위 이주일 계획에 따라 살았습니다. 오늘날 특수 연구의 매우 많은 데이터에 따르면 사람의 작업 및 휴식 모드가 최적에 더 가까워지고 이 모드의 수면 및 휴식 일정이 인체에 내재된 정신 생리적 기능의 일주기 리듬과 일치합니다. . 수많은 사실은 신체의 안녕이 이러한 리듬에 직접적으로 의존한다는 것을 나타냅니다. 따라서 K. Pittendray(1964)는 일주기 리듬이 생체 시스템의 필수 속성이며 조직의 기초를 형성하며 리듬의 정상적인 과정에서 벗어나면 전체 유기체의 기능에 장애가 발생한다고 지적합니다. 리듬의 정상적인 과정은 생체리듬학에서는 싱크로나이저 또는 시간 센서라고 불리는 외부 세계의 주기적 변화 요인에 의해 지원됩니다. 대부분은 지구가 자체 축을 중심으로 회전한 결과입니다. 시간 센서의 주기와 신체의 리듬이 일치하지 않는 모든 경우에 후자는 사람과 관련하여 심한 피로, 과로 또는 심지어 다양한 반응의 형태를 취하는 소위 비동기화 상태를 경험합니다. 신경증적인 유형.

비동기화는 일반적인 시간 센서 시스템이 중단되는 모든 경우에 발생할 수 있습니다. 즉, 여러 시간대를 빠르게 이동할 때(자오선 비행), 야간 작업 시, 북극 및 남극 조건에서, 우주 비행에서 발생할 수 있습니다. 비동기화의 원인 중 하나는 하루의 이동, 즉 24시간 동안 수면 시작과 그에 따른 깨어남의 지속적이고 주기적인 변화입니다. 일과 휴식의 모드.

4$ O. G. GAZENKO, B. S. ALYAKRINSKY

소유즈 9호 우주선에서 겪는 이주일은 우주 비행사의 피로의 원인 중 하나일 수 있으며, 비행 12~13일차에 처음으로 이를 지적했습니다. 무중력의 부정적인 영향은 수면 및 각성 리듬의 주기적인 변화로 인해 강화되었다고 믿을 만한 이유가 있습니다(B. S. Alyakrinsky).

Soyuz-9 우주선의 비행 조건과 관련된 극단적 요인의 순위는 이러한 요인의 부정적인 영향을 줄이기 위한 예방 조치를 지정하는 데 유용할 수 있습니다. 무중력의 구체적인 가치가 가장 큰 것으로 보이기 때문에 인공중력 개념(즉, 원심분리 원리의 활용)은 이에 유리한 추가적인 주장을 받습니다.

우주 비행사에게 하지와 관련해서만 나타나는 근육 위축은 특별히 선택된 신체 운동을 통해 성공적으로 예방할 수 있는 것으로 보입니다.

장기간의 우주 비행 동안 신체 기능의 고유한 일일 리듬을 유지하는 데 가장 심각한 주의를 기울여야 한다는 것은 절대적으로 분명합니다. 우주비행사를 선발하기 위한 시스템을 설정할 때 비정상적인 일일 리듬에 적응하는 데 어려움이 있다는 점을 고려해야 합니다. 사람들은 업무 및 휴식 일정의 긴급한 변화에 다르게 반응한다는 것이 실험적으로 나타났습니다. 어떤 사람에게는 이러한 변화가 매우 쉬운 반면, 다른 사람에게는 어려운 작업이 됩니다. 우주선 내 비동기화를 안정적으로 예방하는 것은 우주비행사가 생체리듬 데이터를 기반으로 개발된 합리적인 작업 및 휴식 체제를 엄격하게 준수하는 것입니다.

우주에서의 장기적인 인간 존재 문제에 대한 연구는 이제 막 시작되었습니다. 이 문제는 특별히 개발된 의료 관찰 프로그램을 사용하여 장기 우주 비행에서 점점 더 많은 새로운 사실을 축적해야만 해결할 수 있습니다. 이러한 비행에는 Soyuz-9 우주선의 비행이 포함됩니다.

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