Vì sao trong vũ trụ lại phát sinh hiện tượng siêu trọng?

Vì sao trong vũ trụ lại phát sinh hiện tượng siêu trọng?

Hoạt động trong vũ trụ, hiện tượng siêu trọng chủ yếu phát sinh trong quá trình con tàu phóng lên và quay trở về. Để đưa con tàu vào vũ trụ, hiện nay nói chung dùng tên lửa vận tải nhiều tầng. Khi tên lửa tầng một bắt đầu khởi động, vì toàn bộ trọng lượng tên lửa rất lớn, nên gia tốc còn nhỏ, ta thấy con tàu bay lên từ từ. Khi nhiên liệu cháy gần hết, trọng lượng tên lửa giảm dần, gia tốc tăng nhanh. Tên lửa tầng một cháy hết, tiếp theo là tên lửa tầng hai khởi động, lặp lại quá trình trên. Cuối cùng tên lửa tầng thứ ba làm việc và tăng tốc. Qua ba quá trình tăng tốc này, nói chung con tàu đạt đến tốc độ vũ trụ tầng 1 (7, 9 m/s) và đi vào quỹ đạo bay quanh Trái Đất. Trong quá trình tăng tốc, trọng lượng các thiết bị kể cả nhà du hành trong con tàu vũ trụ bị tăng lên nhiều lần gọi là trạng thái siêu trọng.

Tương tự, khi con tàu vũ trụ chở người từ trên không trở về mặt đất cũng xuất hiện hiện tượng siêu trọng. Trước khi hồi quyển, khoang hồi quyển của con tàu hướng đáy về phía trước, sau đó dùng tên lửa đẩy lùi để giảm tốc độ và độ cao của quỹ đạo. Khi đi vào tầng khí quyển, vì lực cản của không khí mà tốc độ giảm dần. Ban đầu, trên tầng cao của khí quyển, vì mật độ không khí rất loãng cho nên tốc độ giảm chậm. Càng xuống thấp không khí càng dày đặc, nên tốc độ con tàu giảm nhanh. Sau khi đạt đến một giá trị lớn nhất thì bắt đầu giảm dần, hình thành một đường cong nửa dương hình sin. Do đó trong quá trình trở về, con tàu vũ trụ và nhà du hành lần thứ hai lại đi vào trạng thái siêu trọng.

Những năm đầu, vì thời gian làm việc của các tầng tên lửa rất ngắn, cho nên chỉ số gia tốc tương đối cao, có thể gấp 7 - 9 lần so với gia tốc trọng trường trên mặt đất. Điều đó có hại cho kết cấu của con tàu và các nhà du hành vũ trụ rất khó chịu đựng. Cùng với sự nâng cao của kỹ thuật vũ trụ, quá trình tăng tốc của tên lửa được kéo dài, gia tốc khi tên lửa mới phóng đã hạ thấp xuống chỉ gấp năm lần gia tốc trọng trường trên mặt đất; còn khi trở về, siêu trọng cũng giảm thấp rất nhiều. Điều kiện trên máy bay vũ trụ (tàu con thoi) càng tốt hơn, đỉnh cao siêu trọng khi phóng chỉ gấp ba lần gia tốc trọng trường, khi hồi quyển đã dùng máy bay cánh trượt cho nên giá trị siêu trọng chỉ gấp hai lần gia tốc trọng trường, nói chung người mạnh khoẻ đều có thể chịu đựng được.

Siêu trọng quá lớn đối với cơ thể nhà du hành rất bất lợi, bởi vì khi trọng lượng con người đột nhiên tăng gấp nhiều lần thì đối với hệ thống tim - mạch hoặc chức năng hô hấp cũng như hiệu suất làm việc đều chịu những ảnh hưởng không tốt. Năng lực chịu đựng siêu trọng của con người có hạn. Để giảm thấp ảnh hưởng siêu trọng đến mức thấp nhất thì trong hoạt động vũ trụ, người ta đã sử dụng những biện pháp đề phòng cần thiết. Ví dụ khi phóng lên và trở về, tư thế của các nhà du hành thường nằm ngang để đối kháng lại siêu trọng, cũng như nhằm giảm thấp lượng cung cấp máu cho phần đầu, giảm nhẹ khó khăn về hô hấp và điều tiết nhịp tim. Ngoài ra, phải tăng cường sự tuyển chọn và luyện tập đối với các nhà du hành để nâng cao khả năng thích ứng của họ đối với siêu trọng, bảo đảm cho họ có thể hoàn thành thuận lợi các nhiệm vụ trong vũ trụ.

Xem thêm 10 vạn câu hỏi vì sao

Vì sao phải phóng máy từ phổ α vào vũ trụ?

Vì sao phải phóng máy từ phổ α vào vũ trụ?

Máy từ phổ α do Đinh Khải Trung, nhà vật lý nổi tiếng gốc Hoa mang quốc tịch Mỹ và từng đoạt Giải thưởng Nobel Vật lý, khởi xướng. Gần 200 nhà vật lý, kỹ sư và kỹ thuật viên đến từ...
Vì sao máy thăm dò phải đổ bộ lên sao chổi?

Vì sao máy thăm dò phải đổ bộ lên sao chổi?

Phần lớn sao chổi trong hệ Mặt Trời đến từ những vùng xa xăm, lạnh giá ở rìa ngoài không gian rồi lại biến mất về nơi ấy. Trên sao chổi còn lưu giữ những vật chất nguyên thủy từ...
Người như thế nào có thể làm nhà du hành vũ trụ?

Người như thế nào có thể làm nhà du hành vũ trụ?

Nhà du hành vũ trụ được xem là “con cưng của trời”. Muốn trở thành nhà du hành vũ trụ tuyệt đối không phải là chuyện dễ dàng.Trong thời kỳ đầu con người bước vào vũ trụ, người ta...
Vì sao người cận thị cũng có thể làm nhà du hành vũ trụ?

Vì sao người cận thị cũng có thể làm nhà du hành vũ trụ?

Muốn trả lời câu hỏi này, trước hết cần biết nhà du hành vũ trụ gồm những nhóm người nào.Trước kia, đội ngũ nhà du hành thường gồm ba thành phần. Thứ nhất là phi công điều khiển...
Vì sao trong vũ trụ chiều cao cơ thể lại tăng lên?

Vì sao trong vũ trụ chiều cao cơ thể lại tăng lên?

Các nhà du hành sống trong vũ trụ từng phát hiện một hiện tượng kỳ lạ: cơ thể họ cao lên, thậm chí có người cao thêm rất rõ, nhiều nhất có thể tăng tới 5,5 cm. Nguyên nhân là do...
Các nhà du hành sinh hoạt trong vũ trụ như thế nào?

Các nhà du hành sinh hoạt trong vũ trụ như thế nào?

Vũ trụ là nơi trọng lực rất nhỏ, vì vậy sinh hoạt của các nhà du hành khác xa so với trên mặt đất. Chỉ riêng chuyện ăn cũng đã rất đặc biệt. Nếu bưng bát như ở Trái Đất, từng hạt...
Nhà du hành vũ trụ được huấn luyện như thế nào?

Nhà du hành vũ trụ được huấn luyện như thế nào?

Sau khi được tuyển chọn, nhà du hành bắt đầu bước vào quá trình huấn luyện. Việc huấn luyện thường gồm ba phần: học lý luận vũ trụ và kiến thức cơ sở; rèn luyện các kỹ năng đặc...
Vì sao các nhà du hành khi đi trên Mặt trăng thường nhảy?

Vì sao các nhà du hành khi đi trên Mặt trăng thường nhảy?

Khi xem truyền hình cảnh tàu Apollo đổ bộ xuống Mặt Trăng, bạn sẽ thấy các nhà du hành khi hoạt động trên đó không đi từng bước như bình thường mà thường nhảy. Vì sao lại như...
0.24126 sec| 876.086 kb