imported>Alex NB IT: откат правок ~2026-19639-32 (обс.) к версии OneLittleMouse

2026-03-30T05:06:03Z

откат правок ~2026-19639-32 (обс.) к версии OneLittleMouse

Новая страница

[[Файл:Foale ZeroG.jpg|right|thumb|375px|Космонавты на борту Международной космической станции]]
[[Файл:Space Fire.jpg|thumb|180px|Горение свечи на Земле (слева) и в невесомости (справа)]]
[[Файл:BIOASTRONAUTICS RESEARCH Gov.archives.arc.68700.ogv|thumbtime=3:38|thumb|300px|start=3:37|end=4:09|Приземление кошек [[Приземление на лапы|на четыре лапы]] в обычных условиях и в невесомости]]

'''Невесо́мость''' — состояние, в котором отсутствует сила взаимодействия тела с опорой или подвесом ([[вес|вес тела]]), возникающая в связи с [[Гравитация|гравитационным]] притяжением.

Иногда в качестве синонима названия этого явления используется термин '''[[микрогравитация]]''', что неверно (создаётся впечатление, что гравитация отсутствует или пренебрежительно мала).

== Причины ==
Состояние невесомости имеет место, когда действующие на тело внешние силы являются только массовыми ([[Сила тяготения|силы тяготения]]), поле этих массовых сил локально однородно, то есть силы поля сообщают всем частицам тела в каждом его положении одинаковые по модулю и направлению [[Ускорение|ускорения]] (что при движении в поле тяготения Земли практически имеет место, если размеры тела малы по сравнению с радиусом Земли), кроме того начальные скорости всех частиц тела по модулю и направлению одинаковы (тело движется поступательно), отсутствует вращательное движение вокруг собственного [[Центр масс|центра масс]].

Например, космический аппарат и все находящиеся в нём тела, получив соответствующую начальную скорость, движутся под действием сил тяготения вдоль своих орбит практически с одинаковыми ускорениями (феномен присутствия ускорения после отключения тяги двигателя для тела, находящегося на орбите), как свободные; ни сами тела, ни их частицы взаимных давлений друг на друга не оказывают, то есть находятся в состоянии невесомости. При этом по отношению к кабине аппарата находящееся в нём тело может в любом месте оставаться в покое (свободно «висеть» в пространстве). Хотя силы тяготения при невесомости действуют на все частицы тела, но нет внешних поверхностных сил, которые могли бы вызывать взаимные давления частиц друг на друга<ref>[http://gatchina3000.ru/great-soviet-encyclopedia/bse/080/701.htm Невесомость] {{Wayback|url=http://gatchina3000.ru/great-soviet-encyclopedia/bse/080/701.htm |date=20200223224415 }} // Большая советская энциклопедия.</ref>.

Таким образом, любое тело, размеры которого меньше земного радиуса, совершающее свободное поступательное движение в поле тяготения Земли, будет, при отсутствии других внешних сил, находиться в состоянии невесомости. Аналогичным будет результат для движения в поле тяготения любых других небесных тел.

В реальности для всех тел конечных размеров существует разность гравитационных ускорений, вызванная разницей в расстоянии разных точек тела от Земли. Эта небольшая разность стремится вытянуть тело в радиальном направлении<ref>''Левантовский В. И.'' Механика космического полёта в элементарном изложении. — М., Наука, 1970. — с. 53.</ref>.

== История ==
[[Файл:Upper part of Fallturm Bremen.jpg|альт=Башня для исследования состояния невесомости, Бременский университет, Германия.|мини|Башня для исследования состояния невесомости, [[Бременский университет]], Германия]]
Изменение веса шарика при его [[свободное падение|свободном падении]] в жидкости было отмечено ещё [[Лейбниц, Готфрид Вильгельм|Лейбницем]].
В 1892—1893 гг. несколько опытов, демонстрирующих возникновение невесомости при свободном падении, поставил профессор [[МГУ]] [[Любимов, Николай Алексеевич|Н. А. Любимов]]; например, [[маятник]], выведенный из положения равновесия при свободном падении не качался<ref>{{книга|автор=[[Перельман, Яков Исидорович|Перельман Я. И.]]|заглавие=Межпланетные путешествия. Начальные основания звездоплавания|место=Л.|издательство=[[Прибой (издательство)|Прибой]]|издание=6-е изд|тираж=5000|страницы=163}}</ref>''
{{дополнить|дата=2025-10-18}}

== Особенности деятельности человека и работы техники ==
В условиях невесомости на борту космического аппарата многие физические процессы (конвекция, горение и т. д.) протекают иначе, чем на Земле. Отсутствие силы тяжести, в частности, требует специальной конструкции таких систем как душ, туалет, системы разогрева пищи, вентиляции и т. д. Во избежание образования застойных зон, где может скапливаться углекислый газ, и для обеспечения равномерного смешивания теплого и холодного воздуха, на МКС, например, установлено большое количество вентиляторов. Прием пищи и питьё, личная гигиена, работа с оборудованием и в целом обычные бытовые действия также имеют свои особенности и требуют от космонавта выработки привычки и нужных навыков.

Влияние невесомости неизбежно учитывается в конструкции [[Жидкостный ракетный двигатель|жидкостного ракетного двигателя]], предназначенного для запуска в невесомости. Жидкие компоненты топлива в баках ведут себя точно так же, как и любая жидкость (образуют жидкие сферы). По этой причине подача жидких компонентов из баков в топливные магистрали может стать невозможной. Для компенсации такого эффекта применяется специальная конструкция баков (с разделителями газовой и жидкой сред), а также — процедура осадки топлива перед запуском двигателя. Такая процедура состоит во включении вспомогательных двигателей корабля на разгон; создаваемое ими небольшое ускорение осаживает жидкое топливо на днище бака, откуда система подачи направляет топливо в магистрали.

== Воздействие на организм человека ==
При переходе из условий наличия веса тела у поверхности Земли к условиям невесомости (в первую очередь — при выходе космического корабля на орбиту), у большинства космонавтов наблюдается реакция организма, называемая [[синдром космической адаптации|синдромом космической адаптации]].

При длительном (более недели) пребывании человека в космосе отсутствие веса тела начинает вызывать в организме определённые вредные изменения.

Первое и самое очевидное последствие невесомости — стремительное атрофирование мышц: [[мускулатура]] фактически выключается из деятельности человека, в результате падают все физические характеристики организма. Кроме того, следствием резкого уменьшения активности мышечных тканей является сокращение потребления организмом кислорода, и из-за возникающего избытка [[гемоглобин]]а может понизиться деятельность [[Костный мозг человека|костного мозга]], синтезирующего его (гемоглобин).

Также есть основания полагать, что ограничение подвижности нарушит фосфорный обмен [[Скелет человека|в костях]], что приведёт к снижению их прочности{{нет АИ|31|07|2022}}.

== Вес и гравитация ==
Довольно часто исчезновение веса путают с исчезновением [[Гравитация|гравитационного притяжения]], но это вовсе не так. В качестве примера можно привести ситуацию на [[Международная космическая станция|Международной космической станции]] (МКС). На высоте 400 [[километр]]ов (высота нахождения станции) [[ускорение свободного падения]] имеет значение 8,63 [[метр|м]]/[[секунда|с]]², что всего лишь на 12 % меньше, чем на [[Поверхность Земли|поверхности Земли]]. Состояние невесомости на МКС возникает не из-за «отсутствия гравитации», а за счёт движения по круговой [[Орбита|орбите]] с [[Первая космическая скорость|первой космической скоростью]], то есть космонавты постоянно «падают», при этом сохраняют горизонтальную ([[Касательная прямая к окружности|касательную]] к Земле) скорость 7,9 км/с. Как падает МКС, двигаясь по орбите, так и все объекты на МКС падают на Землю, сохраняя неизменными расстояния между собой.<ref>{{Книга |автор={{nobr|Ричард Фейнман, Роберт Лейтон, Мэтью Сэндс}} |заглавие=Фейнмановские лекции по физике. Т. I (1–2) |ответственный=пер. с англ. О.А. Хрусталева, Г.И. Копылова, А.В. Ефремова |год=2019 |язык=ru |место=Москва |издательство=Издательство АСТ |страницы=140 |страниц=448 |isbn=978-5-17-113006-0}}</ref>

== Невесомость на Земле ==
{{главная|Моделирование невесомости}}
[[Файл:Zero gravity flight trajectory C9-565 vector.svg|thumb|upright=1.35|Траектория маневра для достижения невесомости]]
[[Файл:Mercury Astronauts in Weightless Flight on C-131 Aircraft - GPN-2002-000039.jpg|thumb|Астронавты [[Меркурий (космическая программа)|Проекта «Меркури»]] на борту {{iw|C-131 Samaritan|||Convair C-131 Samaritan}}, 1959]]
[[Файл:PeterZG-small.jpg|right|thumb|160px|[[Питер Диамандис]] в состоянии невесомости на борту самолёта компании Zero Gravity]]
Состояние невесомости можно ощутить в начальный момент [[Свободное падение|свободного падения]] тела в [[Атмосфера Земли|атмосфере]], когда [[сопротивление воздуха]] ещё невелико.

На Земле в экспериментальных целях создают кратковременное состояние невесомости (до 40 с) при полётах [[самолёт]]а по [[Баллистическая траектория|баллистической траектории]], то есть такой траектории, по которой летел бы самолёт под воздействием одной лишь силы земного притяжения. Эта траектория при небольших скоростях движения получается [[Парабола|параболой]] (так называемой «параболой [[Кеплеровы элементы орбиты|Кеплера]]»<ref>[https://poletvnevesomosti.ru/zerog.html Как образуется искусственная невесомость?] // сайт "Полет в невесомости" </ref>), из-за чего её иногда ошибочно называют «параболической». В общем случае траектория представляет собой [[эллипс]] или [[Гипербола (математика)|гиперболу]].

Такие методы применяются для [[Тренировка|тренировки]] [[космонавт]]ов в России и США. В кабине пилота на нитке подвешен шарик, который обычно натягивает нитку вниз (если самолёт покоится, либо движется равномерно и прямолинейно). Отсутствие натяжения нити, на которой висит шарик, свидетельствует о невесомости. Таким образом, пилот должен управлять самолётом так, чтобы шарик висел в воздухе без натяжения нити. Для достижения этого эффекта самолёт должен иметь постоянное ускорение равное g и направленное вниз. Другими словами, пилоты создают нулевую перегрузку. Длительно такую перегрузку (до 40 секунд) можно создать, если выполнить специальную фигуру пилотажа «провал в воздухе». Пилоты резко начинают набор высоты, выходя на «параболическую» траекторию, которая заканчивается таким же резким сбросом высоты. Внутри фюзеляжа имеется камера, в которой тренируются будущие космонавты, она представляет собой полностью обитую мягким покрытием пассажирскую кабину без кресел, чтобы избежать травм как в моменты невесомости, так и в моменты перегрузок.

Подобное чувство невесомости (частичной) человек испытывает при полётах рейсами гражданской авиации во время посадки. Однако в целях безопасности полёта и из-за большой нагрузки на конструкцию самолёта, любой рейсовый самолёт сбрасывает высоту, совершая несколько протяженных спиральных витков (с высоты полёта в 11 км до высоты захода на посадку примерно 1—2 км). То есть спуск производится в несколько заходов, во время которых пассажир на несколько секунд ощущает, что его немного отрывает от кресла вверх. Это же чувство испытывают и автомобилисты, знакомые с трассами, проходящими по крутым холмам, когда машина начинает съезжать с верхушки вниз.

Утверждения, что самолёт для создания кратковременной невесомости выполняет фигуры высшего пилотажа типа «[[Мёртвая петля|петли Нестерова]]» — не более чем [[научный миф|миф]]. Тренировки выполняются в слегка модифицированных серийных пассажирских или грузовых самолётах, для которых фигуры высшего пилотажа и подобные режимы полёта являются закритическими и могут привести к разрушению машины в воздухе или быстрому усталостному износу несущих конструкций.
Существует несколько самолётов, способных проводить полёты с достижением состояния невесомости без вылета в космос. Технология используется как для тренировок космическими агентствами, так и для коммерческих полётов частных лиц. Подобные полёты проводят американская авиакомпания [[Zero Gravity]], [[Роскосмос]] (на [[Ил-76]]МДК, c 1988 года; полёты также доступны для частных лиц<ref name="tema">{{cite web| title =Невесомость| url =https://www.tema.ru/travel/weightlessness/| access-date =2018-03-25| archive-date =2018-03-09| archive-url =https://web.archive.org/web/20180309182639/https://www.tema.ru/travel/weightlessness/| url-status =live}}</ref>), [[NASA]] (на [[Boeing KC-135 Stratotanker|Boeing KC-135]]), [[Европейское космическое агентство]] (на [[Airbus A310]])<ref name="esa">{{cite web| title =ESA Human Spaceflight Research| url =https://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Research/Airbus_A310_Zero-G| access-date =2018-03-25| archive-date =2018-03-25| archive-url =https://web.archive.org/web/20180325172844/https://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Research/Airbus_A310_Zero-G| url-status =live}}</ref>. Типичный полёт продолжается около полутора часов. В течение полёта проводятся 10-15 сессий невесомости, для достижения которых самолёт совершает крутое [[Пикирование|пике]]; длительность каждой сессии невесомости около 25 секунд<ref name="geo">{{cite web| title =Рожденный летать| url =http://www.geo.ru/node/41536| access-date =2018-03-25| archive-url =https://web.archive.org/web/20180325105947/http://www.geo.ru/node/41536| archive-date =2018-03-25| url-status =dead}}</ref>. Более 15 000 человек совершили полёты по состоянию на ноябрь 2017 года<ref name="wp">{{cite web| title =Space tourism will surely be a blast| url =https://www.washingtonpost.com/lifestyle/magazine/space-tourism-will-surely-be-a-blast-but-can-it-also-improve-life-on-earth/2017/11/28/c9abfa40-c3f2-11e7-aae0-cb18a8c29c65_story.html| access-date =2018-03-24| archive-date =2018-03-27| archive-url =https://web.archive.org/web/20180327202809/https://www.washingtonpost.com/lifestyle/magazine/space-tourism-will-surely-be-a-blast-but-can-it-also-improve-life-on-earth/2017/11/28/c9abfa40-c3f2-11e7-aae0-cb18a8c29c65_story.html| url-status =live}}</ref>.
Многие известные люди совершили полёты в невесомости на борту самолёта, в их числе: [[Олдрин, Базз|Баз Олдрин]], [[Кармак, Джон|Джон Кармак]], [[Хоук, Тони|Тони Хоук]], [[Брэнсон, Ричард|Ричард Брэнсон]]. [[Хокинг, Стивен|Стивен Хокинг]] также совершил короткий полёт 26 апреля 2007 года<ref>{{cite web | title = Learning to Fly, Strip, and Vomit on a 727 | date = 2007-03-05 | url = http://www.quut.com/archive/penn-how-to-fly/ | access-date = 2018-03-24 | archive-date = 2018-09-26 | archive-url = https://web.archive.org/web/20180926205058/http://www.quut.com/archive/penn-how-to-fly/ | url-status = live }}</ref><ref>{{cite web | title = Zero gravity for 3.5 G's | date = 2007-04-26 | url = http://www.lvrj.com/news/7183296.html | access-date = 2018-03-24 | archive-date = 2012-02-05 | archive-url = https://web.archive.org/web/20120205054120/http://www.lvrj.com/news/7183296.html | url-status = live }}</ref><ref>[http://www.cbsnews.com/stories/2007/03/01/tech/main2526636.shtml Stephen Hawking’s Zero-G Flight Booked] {{Wayback|url=http://www.cbsnews.com/stories/2007/03/01/tech/main2526636.shtml |date=20130602132009 }}, [[CBS News]], March 1, 2007</ref>.

Другим способом моделирования невесомости, причём в течение длительного времени, является создание [[Гидроневесомость|гидроневесомости]].

== Примечания ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{навигация|Тема=Невесомость}}
* ''Санько Н. Ф. ''[http://www.iki.rssi.ru/hend/Dictionary/Weightlessness.htm Астрономический словарь] // [[ИКИ РАН]]
* [http://tvroscosmos.ru/frm/vestidata/2011/vesti10_12_11_1.php Парабола невесомости] (видео [[Телестудия Роскосмоса|телестудии Роскосмоса]])

[[Категория:Невесомость| ]]
[[Категория:Космонавтика]]

Невесомость - История изменений

imported>Alex NB IT: откат правок ~2026-19639-32 (обс.) к версии OneLittleMouse