มนุษย์อยู่ในอวกาศได้อย่างๆ???

31 มีนาคม 2558 (21:52)โพสท์โดย ลูกสาวอบต

สิ่งแวดล้อมในอวกาศเต็มไปด้วยอันตรายจากอุกกาบาตและอนุภาคความเร็วสูงในอวกาศ รังสีคลื่นสั้นและประจุจากดวงอาทิตย์ นอกจากนั้นแล้วในอวกาศยังปราศจากปัจจัยที่เอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิต ดังนั้นยานอวกาศจึงต้องเป็นเกราะคุ้มกันและจำลองสภาพแวดล้อมในยานให้เหมือนบนพื้นผิวโลก ไม่ว่าจะเป็น อุณหภูมิ ความดัน ความชื้น และองค์ประกอบทางเคมีของอากาศ อย่างไรก็ตามในยุคปัจจุบันยังไม่สามารถจำลองแรงโน้มถ่วงโลกได้ ยานอวกาศจึงอยู่ในสภาพไร้น้ำหนัก มนุษย์อวกาศจึงต้องปรับร่างกายและการใช้ชีวิตให้เข้ากับสภาพไร้น้ำหนัก โดยทำการฝึกทำงานในสระน้ำขนาดใหญ่ก่อนที่จะถูกส่งขึ้นสู่อวกาศดังภาพที่ 1

ภาพที่ 1 ฝึกปฏิบัติงานในสระน้ำ

ข้อเท็จจริง: แม้ว่าจะอยู่ในอวกาศ แต่ยานอวกาศยังคงอยู่ในอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของโลกหรือดาวเคราะห์ที่ยานอยู่ใกล้ สภาพไร้น้ำหนักเกิดขึ้นเนื่องจากทั้งมนุษย์และยานอวกาศล่วงหล่นอย่างต่อเนื่องไปตามวงโคจรหรือวิถีของยาน คล้ายกับการตกของลิฟต์ที่สายเคเบิ้ลขาด ทั้งลิฟต์และคนที่อยู่ข้างในต่างล่วงหล่นสู่พื้นๆ พร้อมๆ กัน คนที่อยู่ข้างในจึงรู้สีกเหมือนว่าลอยได้ดัง ภาพที่ 2 เป็นการฝึกจำลองสภาพไร้น้ำหนักโดยให้มนุษย์ล่วงหล่นลงมาพร้อมกับเครื่องบินขณะที่อยู่ในระดับสูง

ภาพที่ 2 สภาพไร้น้ำหนัก

ขณะที่อยู่ในยานอวกาศ มนุษย์อวกาศสามารถแต่งตัวตามสบายเหมือนที่อยู่บนพื้นโลก เนื่องจากยานอวกาศได้ปรับสภาพแวดล้อมให้เหมือนบนพื้นโลก แต่จะต้องสวมใส่ชุดอวกาศในขณะที่ยานขึ้นสู่อวกาศหรือกลับสู่โลก เพื่อเป็นการเตรียมพร้อมต่อภาวะฉุกเฉินหรือออกไปปฏิบัติภารกิจนอกยาน ชุดอวกาศทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสี เป็นฉนวนควบคุมอุณหภูมิ และบรรจุแก๊สออกซิิเจนสำหรับหายใจและสร้างความกดอากาศ ชุดอวกาศจึงมีขนาดใหญ่และพองลม ดังภาพที่ 3

ภาพที่ 3 ชุดอวกาศ

อาหารบนยานอวกาศเป็นอาหารสำเร็จรูปซึ่งถูกทำให้แห้งเพื่อลดมวล โดยจะผสมน้ำก่อนรับประทาน เนื่องจากสภาวะไร้น้ำหนัก ช้อนซ่อมและภาชนะใส่อาหารจะถูกวางบนแถบแม่เหล็กดังภาพที่ 4 ในการตักกินจะต้องระวังไม่ให้อาหารกระจายไปทั่วยาน หากเป็นน้ำและอาหารเหลวจะบรรจุอยู่ในภาชนะปิดมิดชิดแล้วใช้หลอดดูด

ภาพที่ 4 อาหารในอวกาศ

น้ำที่ใช้ในยานอวกาศส่วนหนึ่งผลิตจากกระบวนการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเซลล์เชื้อเพลิง อีกส่วนหนึ่งได้มาจากการรีไซเคิลน้ำที่ใช้แล้วและน้ำปัสสาวะ อย่างไรก็ตามในสถานีอวกาศที่ไม่มีเซลล์เชื้อเพลิง จะมีเครื่องผลิตน้ำจากแก๊สไฮโดรเจนและแก๊สออกซิเจนโดยเฉพาะ ในการปฏิบัติภารกิจระยะยาวมนุษย์อวกาศจำเป็นต้องทำความสะอาดร่างกาย ในยุคแรกมนุษย์อวกาศต้องอาบน้ำในภาชนะคล้ายถุงดังภาพที่ 5 เพื่อป้องกันไม่ให้หยดน้ำหลุดลอยไปทั่วยาน แต่ในปัจจุบันมนุษย์อวกาศทำความสะอาดร่างกายโดยใช้สารเหลวที่ไม่ต้องล้างออก เช่นเดียวกับสารเหลวที่ใช้ล้างมือป้องกันเชื้อโรค

ภาพที่ 5 อาบน้ำในอวกาศ

ในการขับถ่าย มนุษย์อวกาศปัสสาวะลงท่อซึ่งจะนำไปรีไซเคิลให้เป็นน้ำบริสุทธิ์เพื่อใช้อุปโภคบริโภคต่อไป โถอุจจาระมีลักษณะคล้ายกับโถส้วมบนเครื่องบินซึ่งใช้ความดันอากาศดูดของเสียออกแทนการใช้น้ำชักโครก ดังภาพที่ 6 ของเสียที่ถ่ายออกจะถูกทำให้สลายไปในอวกาศ หรือทำให้แห้งแล้วเก็บกลับมาทิ้งบนโลก

ภาพที่ 6 ท่อปัสสาวะแลโถ

อุจจาระ

การอยู่ในสภาพไร้น้ำหนักนานๆ ทำให้กล้ามเนื้อลีบ เนื่องจากสภาพไร้นำหนักทำให้ไม่ต้องออกแรง ดังนั้นมนุษย์อวกาศจะต้องออกกำลังกายอยู่เสมอ มิฉะนั้นกล้ามเนื้อจะอ่อนแอมาก จนยืนไม่ไหวและเดินไม่ได้เมื่อกลับมาอยู่บนพื้นโลก อุปกรณ์ที่ใช้ในการออกกำลังกายในอวกาศ มีลักษณะคล้ายอุปกรณ์ในโรงยิมนาสติก แต่จะมีสายรั้งร่างกายให้ติดอยู่กับอุปกรณ์ตลอดเวลา ดังภาพที่ 7

ภาพที่ 7 ออกกำลังกายในอวกาศ

ยานอวกาศเดินทางอยู่นอกโลกจึงไม่มีกลางวันกลางคืน อย่างไรก็ตามมนุษย์ไม่สามารถปฏิบัติงานต่อเนื่องโดยปราศจากการพักผ่อน มนุษย์อวกาศต้องยึดถือเวลาบนโลกในการปฏิบัติงานและพักผ่อน ภายในยานอวกาศต้องจำลองแสงสว่างให้เหมือนกลางวันและกลางคืน ในอวกาศไม่มีน้ำหนัก มนุษย์อวกาศต้องนอนบนเตียงโดยมีสายรัดร่างกายไว้ไม่ให้ลอย ดังภาพที่ 8