بخشی از مقاله
آلودگی فضا
بشر ، این هوشمند کیهان ، با پیشرفتهای علمی و متمدن شدن ، به طبیعت آسیب می‌رساند. گیاهان و درختان را به دلایل مختلف از بین می‌برد، فاضلابهای خانگی و صنعتی را به رودها و دریاها می‌ریزد، کارخانه‌ها و ماشینها و ... هوا را آلوده می‌کند و موارد بیشماری از این قبیل. بشر متمدن و دستاوردهایش علاوه بر اینکه آب و خاک و هوای زمین را آلوده کردهاند، پا را فراتر نهاده و فضا را هم آلوده نمودهاند.
● بی‌توجهی بشر به طبیعت
بشر ، این هوشمند کیهان ، با پیشرفتهای علمی و متمدن شدن ، به طبیعت آسیب می‌رساند. گیاهان و درختان را به دلایل مختلف از بین می‌برد، فاضلابهای خانگی و صنعتی را به رودها و دریاها می‌ریزد، کارخانه‌ها و ماشینها و ... هوا را آلوده می‌کند و موارد بیشماری از این قبیل. بشر متمدن و دستاوردهایش علاوه بر اینکه آب و خاک و هوای زمین را آلوده کردهاند، پا را فراتر نهاده و فضا را هم آلوده نمودهاند.
● زباله‌های فضایی
ما هزاران شی را در فضا جا داده‌ایم. این اشیاء شامل ماهواره‌هایی است که دور زمین می‌گردند و اطلاعات را به زمین ارسال میکنند. ماهواره‌هایی هم وجود دارند که کار آنها متوقف شده ولی هنوز در فضا سیر میکنند. برخی ماهواره‌ها منفجر شده یا با همدیگر تصادم کردهاند و در هر بار که این اتفاق افتاده به قطعات کوچکی تقسیم شدهاند. در واقع ، ایالات متحده آمریکا در نظر داشته است که برخی از این ماهواره‌های از کار افتاده را برای آزمایش تجهیزات پروژه جنگ ستارگان منهدم کند.
فقط ماهواره‌ها نیستند که در فضا وجود دارند، ماهواره‌ها را موشک به فضا برده است لذا قطعات موشکی نیز در فضا وجود دارند. با پرتاب هر موشک به فضا مقدار بیشتری زباله در مدار زمین جمع می‌شود و این امر خطر برخورد فضاپیماها را به همدیگر در آینده بیشتر می‌کند.
● گردش زباله‌ها در فضا
زباله‌های مدار نزدیک زمین مجددا به جو زمین بر می‌گردند، تکه‌های کوچکتر می‌سوزند و تکه‌های بزرگتر همانند ایستگاه فضایی SK lob در سال ۱۹۷۹ ، در زمین فرود می‌آیند. در فاصله‌های دورتر از زمین ، زباله‌ها برای سالها در مدار باقی می‌مانند، ولی بطور بی‌حرکت. اگر این اشیا نسبت به زمین بی‌حرکت می‌ماندند، حضورشان در فضا هیچ خطر مهمی در بر نداشت. چون حجم فضا واقعا بزرگ است و جای کافی برای این اشیا دارد.
ولی اگر آنها بی‌حرکت می‌بودند، به زمین می‌افتادند. این اشیا در فضا مانده‌اند. چرا که با سرعتهایی تا ۸ کیلومتر در ثانیه حول زمین می‌گردند. با این سرعتها هر شی در فضا به منزله یک گلوله است و در بیشتر موارد ، خطرناکتر از گلوله‌ای است که از تفنگ شلیک میکنیم. هر بار که ماهواره‌ای منهدم می‌شود، در حدود یک هزار قطعه حجیم بوجود می‌آید که همه آنها به دور زمین می‌گردند.
● خطرات زباله‌های فضایی
حدود ۷۰۰۰ جرم آسمانی در حال گردش در فضا هستند که بدلیل بزرگی بوسیله رادار ردیابی شدهاند. از این تعداد تنها حدود ۴۰۰ مورد را ماهواره‌های فعال تشکیل می‌دهند. تکه‌های زیادی از زباله‌ها هم وجود دارند که آنقدر کوچک هستند که قابل ردیابی نیستند. اما همین تکه‌ها برای ایجاد خطر به اندازه کافی بزرگ هستند و قادرند به فضاپیما آسیب برسانند. همچنین میلیونها قطعه ریزتر نیز وجود دارند که شناسایی نشده‌اند. وجود این اشیا ناچیز هم نگران کننده است. چرا که با سرعت چند کیلومتر در ثانیه حرکت میکنند.
در ژوئن سال ۱۹۸۳ ، یک ریزه ماده به اندازه اینچ (کوچکتر از آنکه بتوان دید) به پنجره شاتل فضایی چلنجر برخورد کرد. در این آتصادم تکه‌ای از شیشه کنده شد و سوراخ کوچکی به قطر یک دهم اینچ در پنجره بر جای ماند. شاید این واقعه چندان مهم به نظر نیاید ولی این سوراخ پنجره را چنان معیوب کرد که لازم شد پیش از پرواز مجدد شاتل ، با هزینه ۵۰۰۰۰ دلار پنجره را تعویض کنند. اگر شی بزرگتری با شاتل برخور می‌کرد، شاید فاجعه چلنجر ۲.۵ سال زودتر از انفجاری که هفت سرنشین آن را کشت، پیش می‌آمد.
● گسترش آلودگی فضا
آلودگی فضا و زباله‌های فضایی روز به روز بیشتر می‌شود. آمریکا ، روسیه و کشورهای دیگر پرتاب اشیا به فضا را ادامه می‌دهند. قطعات معلق در فضا بطور مداوم افزایش می‌یابد و این امر وقوع انفجارها و تصادمات بیشتری را ممکن می‌سازد. اگر قطعه معلق به جای بسیار مهمی از ماهواره برخورد کند، شاید ماهواره کاملا از کار بیافتد. لذا باید به منظور بالا بردن دوام ماهواره‌ها را مستحکم‌تر ساخت. این یعنی استفاده از مواد بیشتر در ساخت ماهواره‌ها و بکاربردن هزینه مضاعف در پرتاب آنها.
برخی تخمین می‌زنند که تعداد قطعات زباله در فضا هر ده سال چهار برابر می‌شود. یعنی با این روال شاید روزی فرا رسد که فضا چنان آکنده از این قطعات باشد که پروازهای فضایی از میان انبوه زباله‌های فضای پیرامون زمین ، با احتمال خطرات فراوان صورت گیرد.
چه باید کرد؟
▪ آیا باید تعداد ماهواره‌های پرتابی را کاهش دهیم تا پیشگیری قبل از درمان کرده باشیم؟
▪ آیا می‌توانیم برای جلوگیری از انفجارها و برخوردها اقداماتی انجام دهیم؟
▪ آیا می‌توانیم اشیاء معلق در فضا را متوقف کنیم؟
▪ حتی اگر پاسخ سوالات فوق مثبت باشد، خطر کاملا برطرف نمی‌شود بلکه فقط افزایش آن کند می‌شود. بهترین چاره این است که به فکر روشی برای پاک کردن مداوم فضا باشیم
. به عبارت دیگر ، باید فضا را با جارو برقی تمیز کنیم!
آنگاه که فضا در زمان می پیچد در داستان های علمی تخیلی تاب خوردن فضا – زمان یک موضوع پیش پا افتاده است و از آن برای سفر سریع به کهکشان های دور استفاده می شود . اینکه سفر در زمان اغلب داستان های علمی تخیلی امروز واقعیت هستند و این بخت و اقبال فضا – زمان است .
در داستان های علمی تخیلی تاب خوردن فضا – زمان یک موضوع پیش پا افتاده است و از آن برای سفر سریع به کهکشان های دور استفاده می شود . اینکه سفر در زمان اغلب داستان های علمی تخیلی امروز واقعیت هستند و این بخت و اقبال فضا – زمان است .
به عقیده من فضا می تواند خمیده شود یا اینکه تاب بردارد . برای بیش از دو هزار سال اصل های هندسه ی اقلیدسی بدیهی بودند . حتی امروزه شما می تواند قدرت آن را برای آموزش در مدارس مشاهده کنید . از نتایج مهم و اساسی این هندسه این است که مجموع زوایای داخلی مثلث را ١٨٠ درجه در نظر می گیرد . گرچه امروز مردم به این موضوع پی برده اند که قدم های دیگر نیز در علم هندسه ممکن است .
برای مثال در سطح زمین نزدیکترین چیز به یک خط صاف چیزی است که آن دایره بزرگ می خوانند . بین دو نقطه کوتاهترین مسیر وجود دارد . بنابراین این یک اصل است و آن جریان استفاده از خط است .
حال به مثلث سطح زین که ستوا را می سازد . خط صفر درجه در طول جغرافیایی در لندن و طول جغرافیایی در شرق که ٩٠ درجه است و از بنگلادش می گذرد . دو خط طول جغرافیایی در استوا در حالی که زاویه قائم است با هم مواجه می شوند . این دو طول جغرافیایی همچنین در قطب شمال با هم ملاقات دارند در حالی که زاویه ٩٠ درجه است . بنابراین مثلثی با سه زاویه قائم
داریم که مجموع زوایای داخلی آن ٢٧٠ درجه است و در این حالت مجموع زوایای از ١٨٠ درجه بیشتر است . این مثلث که در هندسه اقلیدس وجود دارد در صفحه صاف صدق می کند .
یک خواسته برای مثلث ها وجود دارد که مجموع زوایای آن را کمتر از ١٨٠ درجه جلوه می دهد .
سطح زمین دارای دو بعد فضایی می باشد که شما می توانید در سطح زمین در دوبعد مذکور به صورت قائم به طرف یکدیگر حرکت کنید . شما حتی این امکان را دارید که در چهار جهت اصلی یعنی شمال ، جنوب ، شرق و غرب حرکت کنید البته بعد سومی هم در جهت قائم بر دو بعد وجود دارد که آن هم همان بالا و پائین است . یعنی در سطح زمین سه بعد فضایی وجود دارد . سومین بعد فضایی تخت است . یعنی از هندسه اقلیدسی تبعیت می کند در مثلث آن مجموع زوایا
١٨٠درجه است . هرچند هر شخص می تواند حرکت در زمین دو بعدی را تصور کند . اما نمی تواند حرکت در سومین بعد فضایی را تجربه کند یعنی بعد بالا یا پائین . کسانی که هندسه اقلیدسی پایبند بودند تمایل نداشتند ، برای زندگی در سطح زمین از بعد سوم اطلاعی حاصل کنند . فضا نیز برای اینکه خمیده باشد تمایل دارد تا هندسه غیر اقلیدسی باشد . آنها تمایل داشتند زندگی دشوار باشد و در این صورت فضا باید دو بعدی می بود
بنابراین سه بعد برای حد اقل زندگی مناسب بود . اما فقط افراد معدودی می توانستند فضای
سطح زمین را برای زندگی دو بعدی در نظر بگیرند . برای افراد قابل تصور بود که در محیط زندگی شان سه بعد فضایی وجود دارند . اما در سطح کرات بعد دیگری نیز بود که قابل روئت نبود . اگر سطح کره بزرگ باشد فضای نزدیک آن تخت است و قوانین هندسه اقلیدسی در این شرایط بسیار خوب هستند ، البته در فاصله های کم . اما ما اخطار کرده ایم که هندسه اقلیدسی در مسافت های زیاد ناگهان از عرصه سقوط کرد .
برای تصویر این موضوع یک تیم از نقاش ها را تصور کنید که رنگ هایی را به سطح یک توپ بزرگ اضافه می کنند و به ضخامت لایه های رنگ افزوده می شود و مساحت سطح نیز تمایل دارد افزایش یابد و به سمت بالا رود ، اگر سطح توپ مسطح بود فضا سه بعدی می بود و هر کس می توانست در روی رنگهای نامحدود اضافه شده حرکت کند و توپ خواسته اش این بود که بزرگ و بزرگتر شود . هرچند اگر سه بعد فضا واقعی بودند در سطح دیگر کره ها بعدهای دیگری بود .
همچنین حجم توپ تمایل داشت افزایش یابد اما متناهی باشد . هچنین شخصی که لایه های رنگ را افزوده ؛ و عاقبت توپ می خواهد نصف فضایش پر شود . نقاش ها نیز تمایل دارند منطقه ای را جستجو کنند که کوچک باشد و هرگز کوچک نشود و در این حالت تقریبا" تمام فضای توپ به وسیله لایه های رنگ اشغال شده است . سپس آنها می دانند فضای زندگی شان خمیده است نه تخت .
این مثال برای کسانی است که نمی توانند اصل اول هندسه جهانی را استنباط کنند . در عوض ه
ر کس باید اندازه ی محیطی را که در آن زندگی می کند به وسیله آزمایش های هندسی در می یابد .
هرچند یک راه برای خمیدگی فضا را جرج فردریک ریمان آلمانی در سال ١٨۵٤ شرح داد و هندسه را توضیح داد و باقیمانده از قسمتی از ریاضیات در ٦٠ سال بود . هندسه او به طور مطلق می توانست خمیدگی فضا را شرح دهد . ولی به نظر می آمد که نتواند علت فیزیک فضا را در رابطه با خمیدگی آن توضیح دهد کاربرد کار او در سال ١٩١۵ توسط اینشتن مشخص شد زمانی که او تئوری نسبیت عام را مطرح ساخت .
نسبیت عام یک انقلاب فکری در فیزیک بود که راه تفکر در رابطه با جهان را به طور کلی متحول ساخت . این تئوری فقط در رابطه با خمیدگی فضا نیست و خمیدگی یا تاب زمان نیز نیز در آن دارای اهمیت ویژه ای است ؛ در سال ١٩٠۵ عقیده اینشتین این بود که فضا و زمان با هم بسطی
دوستانه دارند و مکان رویداد را با چهار عدد می توان شرح داد .
سه عدد وضعیت رویداد را توضیح می دهد و در مقیاس های بزرگ مانند طول ها و عرض های جغرافیایی کیهانی و فاصله از مرکز کهکشان ها کاربرد دارند . چهارمین عدد زمان رویداد است ، بدینگونه می توانیم فکر کنیم که فضا و زمان با هم هستند ، همچنین در این وضعیت چهارمین بعد آفریده می شود که آن را فضا – زمان می خوانند . هر نقطه در فضا زمان است که دارای برچسبی شامل چهار عدد می باشد و این اعداد وضعیت زمین را در فضا – زمان مشخص می کنند . به هم
پیوستن فضا و زمان در فضا – زمان چیزی است که اگر بتوان یکی از آنها را رها کرد راهی منحصر به فرد است ؛ یعنی اگر راهی یکتا وجود داشت تا زمان و موقعیت یک چیز در رویداد مشخص شود . هرچند مقالات قابل توجه اینشتن در ادره ی ثبت اختراعات در سال ١٩٠۵ نشان داد که فضا – زمان در یک رویداد رخ می دهد منوط براینکه حرکت جسم چگونه باشد . فضا – زمان مشترک است و این دو جزو لایجتزی یکدیگرند .
بنابراین ما برای سفر در زمان به کشتی فضایی نیاز داریم که با سرعتی فراتر از سرعت نور مسافت ها را پیمایش کند . متأسفانه در همان مقالات اینشتین آمده است که برای شتاب دادن به کشتی فضایی نیاز به نیروی پیشرانه و شتاب دهنده ای داریم که بزرگ و بزرگتر شود تا شتابی نزدیک به سرعت نور بگیرد . در این زمان به مقدار انرژی زیادی و در واقع به انرژی بی نهایتی نیاز داریم تا از زمان گذر کنیم . در سال ١٩٠۵که مقالات اینشتین منتشر شد به نظر می آمد که تئوری سفر در
زمان پیش فرضی رد شده باشد . همچنین بیان شده بود سفر به ستاره های دیگر و دیگر کهکشان ها در قالب سفرهای فضایی تجارتی آرام و کسل کننده خواهند بود ؛ در کل در آن مقالات آمده بود که گذر از سرعت نور ناممکن است و با تجهیزات کنونی برای سفر به نزدیکترین ستاره هشت سال و به مرکز کهکشان هشتاد هزار سال وقت لازم است . اگر کشتی فضایی بتواند به سرعت نور نزدیک شود مردم می توانند طی سالهای معدودی به مرکز کهکشان ها بروند هرچند که باز هم بسیار زیاد است .
در مقالات اینشتین که در سال ١٩١۵ منتشر شد این موضوع شرح داده می شود که فضا – زمان به وسیله ماده و انرژی پیچ و تاب داده می شود و یا می پیچد. ما واقعا" می توانیم این پیچ و تاب را مشاهده کنیم . محصول جرم خورشید این است که نور و امواج رادیویی هنگام عبور از کنارش مسیرشان کمی خمیده می شود . علت این پدیدار شدن موقعیت ستاره یا چشمه های شبه اختری است که باعث تغییرمکان کم آن می شود .
زمانی که خورشید بین زمین و منبع رادیویی قرار می گیرد تغییر مکان بسیار کم است و در حدود یک هزارم درجه است ، در حکم حرکت یک اینچ در مسافت یک مایل . با وجود این اندازه مذکور می تواند به دقت اندازه گیری شود . این امر با پیشگویی نسبیت عام تطابق دارد . این مدرکی بر پایه آزمایش است که فضا – زمان خمیده می شود .
مقدار این خمیدگی در همسایگی ما بسیار کم است . زیرا میدان گرانشی خورشید کم دوام است . هرچند برای ما روشن است که این رویداد در تما
م میدان های گرانشی قوی نیز رخ می دهد ، برای مثال در بیگ بنگ یا در سیاهچاله ها .
بنابراین فضا – زمان به درخواست داستان های علمی تخیلی می تواند به اندازه کافی خمیده باشد ؛ البته برای سفرهای ماورای فضایی به وسیله کرم چاله یا تونل فضا – زمانی .
در اولین نظر همه ی اینها قابل دسترس به نظر می رسد ، برای مثال در سال ١٩٤٨ کرت گودُل در جستجو راه حل هایی برای معادلات میدانی نسبیت عام بود تا بتواند جهان را به گونه نمایش دهد که درکل ماده دوار است . درجهان او ممکن بود تا خارج شوی از سفینه فضایی و بازگردی قبل از اینکه عازم شوی .
گودُل در انجمن پیشرفته پرینستون بود جایی که اینشتین آخرین سال های عمر خود را در آن سپری کرد . او بیشتر به خاطر این موضوع معروف است که که ثابت کرد هر چیز درست را نمی توان ثابت کرد . حتی در چیز به ظاهر ساده ای مانند حساب . اما آیا واقعا" او چقدر نظر نسبیت عام را در رابطه با سفر به زمان دچار دگرگونی ساخت ؟ چیزی که اینشتین تمایل نداشت آن را ممکن بداند .
حال ما می دانیم که راه حل گودُل نتواست جهانی را که ما در آن زندگی می کنیم را نمایش دهد . زیرا آن توسعه یافته نبود . ولی مقدار زیاد و نسبتا" خوبی را برای کمیتی داشت که ما آن را ثابت کیهانی می خوانیم و به طور کلی باور دارد که روبه صفر است . هرچند به دیگر چیزها ظاهر راهی معقول و خوب را برای سفر در زمان پیشنهاد و جستجو می کرد . مخصوصا" این موضوع جالب به نظر می رسد که جهان دارای ریسمانهای کیهانی باشد که سرعت حرکتشان به یکدیگر بسیار
نزدیک است . هرچند سرعتشان اندکی از سرعت نور کم تر است . ریسمانهای کیهانی تئوری قابل توجهی در فیزیک هست که داستان های علمی تخیلی آنها را واقعی نمی دانند تا بتوان آنها را گرفت . چنانکه نامشان اشاره می کنند که مانند ریسمان هستند که طول دارند ولی مقطع عرضی آن ها بسیار کوچک است و این اجسام بیشتر شبیه نوارهای اسفنجی هستند . آنها در زیر کشش و فشار زیادی هستند . کششی همانند یک صد میلیارد میلیارد میلیارد تن .
ریسمانهای کیهانی ممکن است صدای محض و دوردست داستان های علمی تخیلی باشند . اما یک علت علمی خوب برای آن وجود دارد که می تواند فرمی از جهان اولیه باشد برای مدتی بعد از بیگ بنگ . چون آنها زیر کشش چنین بزرگ قرار دارند ممکن است هرکس از آنها انتظار داشته باشد که سرعت نور را بهبود بخشند جهان گودُل و حرکت سریع ریسمانهای کیهانی هر دو باهم اشتراک دارند . زیرا هردو اقدام به خمیده شدن فضا – زمان می کنند که در آنها سفر در گذشته برای همه ی اوقات ممکن است . امکان دارد خداوند خمیدگی جهان را آفریده باشد . اما ما دلیلی برای تفکر مانند او نداریم . جهان برای مجاز شدن سفر در گذشته بعد از بیگ بنگ تا حدی اقدام به خمیده شدن کرد .
از زمانی که ما نتوانستیم راه آغاز شده جهان را تغییر دهیم ، سوال اینجا است که آیا سفر در زمان ممکن است ؟ و متعاقبا" سوال این است که آیا می توانیم فضا – زمانی خمیده بسازیم تا هرکس بتواند به وسیله آن به گذشته قدم بگذارد ؟ به عقیده من این یک مبدأ مهم برای پژوهش است . اما هرکس برای خم کردن آن دقت ندارد . اگر هرکس امتیاز کاربردی یک پژوهش را برای سفر در زمان در دست داشته باشد بی شک آن را روانه میدان خواهد کرد . هر کس که تکنیک عمل را دارد این کار رامی کند ، کارهایی مانند حبس زمان و یا خمیدگی که رمزهایی برای سفر در زمان هستند . هرچند این مطلب تا حدی در رابطه با سفر در زمان است ، ولی باید نام نهادن قابل احترام علمی را در رابطه با خمیدگی فضا – زمان دریافت کنیم .
اگر از نسبیت عام گذر کنیم می توانیم اجازه سفر در زمان را صادر کنیم ؛ آیا این اجازه در قالب جهان ما می گنجد و اگر نمی گنجد چرا نه ؟ این موضوع دقیقا" وابسته به سفر در زمان است که از موضعی از جهان به جای دیگر برویم . هم چنین من گفتم اینشتن این موضوع را بیان کرد نیروی پرتابه سفینه فضایی برای گذر از سرعت نور باید بی نهایت باشد . بنابراین تنها راه موجود برای سفر در جهان و یا برای رفتن از یک سوی کهکشان به سوی دیگر آن خمیدگی زیاد فضا – زمان است که یک تونل کوتاه یا کرمچاله را می آفریند . با این امکان می توانستیم از یک سوی کهکشان یه سوی دیگر آن وصل شویم و این عملی میان بر است که بروید و برگردید ، در صورتی که در این شرایط دوستانتان زنده باشند . چنین کرمچاله هایی به سختی به ذهن ما خطور می کنند ، همچنین هستی و مقدورات آینده .
اگر شما می توانستید از یک سوی کهکشان به سوی دیگر آن سفر کنید در یک یا دوهفته بازگشت شما مقدور بود تا اینکه به زمان قبل از عازم شدنتان برسید . شما حتی می توانستید در سفر برگشت خود در زمان به وسیله یک کرمچاله اداره کنید اگر پایان آن دو حرکتی نسبی نسیت به یکدیگر بود .
اگر چه برای آفریده شدن کرمچاله به ماده ای که فضا – زمان در راه مقابل خمیده می کند نیاز است مانند سطح یک زین و این همان راه درست برای خمیدگی فضا – زمان و مجاز کردن سفر در زمان است . اگر جهان آغازی نمی داشت این خمیدگی تصویب سفر در زمان بود و برای ساختن راههای مورد نیاز به ماده با جرم منفی و چگالی انرژی منفی نیاز است .
قوانین فیزیک کلاسیک می خواهند تا توانایی جهان در خمیده شدن ممنوع شود برای سفر زمان مجاز نشود . هر چند قوانین فیزیک کلاسیک قوانین فیزیک کوانتومی را بر هم می زنند . در حالی که صرفنظر از نسبیت عام این تئوری یعنی کوانتوم تصویر جدیدی از جهان را ایجاد کرده است . این تئوری را می توان آرام بخش دانست و اضافه برداشت را از روی یک یا دو محاسبه را مجاز می کند . در صورتی که لبه ها موافقت کنند . در دیگر الفاظ تئوری کوانتوم در بعضی جاها منفی بودن چگالی انرژی را مجاز می کند مشروط براینکه در دیگر جاها مثبت باشد . علت اینکه تئوری کوانتوم اجازه می دهد چگالی انرژی منفی باشد وجود اصل عدم قطعیت است . این سخنان کمیت مسلم
هست . و گفته هایش در قالب این مثال می گنجد ؛ ما نمی توانیم مقدار سرعت و و موقعیت یک ذره را با هم به طور خوب مشخص کنیم ، معمولا موقعیت آن تعیین می شود زیرا نسبت به سرعت آن از خطای کمتری برخوردار است و بالعکس . همچنین اصل عدم قطعیت در میدان هایی مانند میدان های الکترومغناطیسی و میدان های گرانشی به کاربسته می شود و درکل براین موضوع دلالت می کند که میدان ها به طور دقیق نمی توانند صفر باشند ، حتی در وقتی که ما فکر می کنیم فضا خالی است . به این دلیل نمی تواند صفر باشد که اگر به این گونه باشد مقدار هر دو
کمیت یعنی مقدار سرعت و مقعیت آن به خوبی مشخص می شد و این با اصل عدم قطعیت مغایرت دارد و تخلفی در آن است . در عوض میدان بایستی مقدار حداقل و محققی از تغییرات را داشته باشد که اشخاص می توانند آن را تفسیر کنند و ما آن را نوسانات خلاء می خوانیم .
یک جفت ذره و ضد ذره ناگهان پدیدار می شوند و مجزا از هم به حرکت می پردازند و با هم بازمی گردند و یکدیگر را نابود می کنند . این جفت مذکور یعنی ذره و ضد ذره حقیقی اند . زیرا اندازه آنها را مستقیما" با آشکارساز نمی توان مشاهده کرد . هرچند اثر غیرمستقیم آنها قابل رؤیت است . یک راه برای این کار عملی است که آن را اثر کسمیر می خوانند . هر کس با دو تکه فلز نظیر هم می تواند این کار را بکند ، این دو ورقه ی فلز باید در فاصله نزدیک و مجزایی از هم باشند ؛ این ورق ها برای ذرات و ضد ذرات عملی همانند آینه دارند . این وسیله که ناحیه ای ازبین دو صفحه است
مانند یک ذره شبیه به آلت پیپ است و فقط امواج نوری که فرکانس آنها تشدید شده را می پذیرد . همچنین نتیجه این است که مقدار کمی نوسان خلاء وجود دارد و ذرات حقیقی در نوسانات خلاء و یا بیرون آن می تواند هر طول موجی داشته باشد . کاهش تعداد ذرات بین صفحات دستگاه که ضربه ای وارد نکرده اند فشار را کاهش داده ، در صورتی که فشار زیادی به صفحات اعمال نشده است . بدین سال نیروی نحیفی بین دو صفحه وجود دارد ، این نیرو با آزمایش اندازه گیری شده است . بنابراین واقعا" ذرات حقیقی وجود دارند و محصول و مفهومی واقعی هستند . چون که ذرات حقیقی و یا نوسانات خلاء که بین دو صفحه است دارای مقدار کمی چگالی انرژی هستند نسب
ت به داخل منطقه بیرونی . اما چگالی انرژی فضای خارجی دور از صفخات است و باید صفر باشد و یا به صورت دیگر فضا تمایل دارد خمیده باشد تا اینکه تقریبا" مسطح باشد . بنابراین چگالی انرژی بین دو صفحه باید منفی باشد .
و اصل اینکه فضا زمان خمیده می شود .و این تأییدی بر اثر کسمیر است که می توان آن را در جهت منفی خمیده کرد و این پیشرفتی در علم تکنولوژی است و نیرو مذکور می تواند کرمچاله و یا خمیدگی فضا – زمان را شکل دهد تا سفر در گذشته ممکن شود اگر در زمانی در آینده سفر در زمان را آموختیم در صورتی که این سفر بازگشتی ندارد در آن زمان به بحث در رابطه با آن می پردازیم .
بعضی از مردم ادعا دارن د که ما با آینده ملاقات داریم آنها می گویند یوفوها ( بشقاب پرنده ها ) از آینده می آیند . و کار آنها صلاحدید دولت های خیانتکار کهکشانی برای پوشاندن خود است .
تا از خودشان محافظت کنند و این امر تا حدی ناممکن و ضعیف به نظر می رسد تا اینکه بتوانیم از بیگانه ها اطلاعات کسب کنیم . من به این طوری تا حدی شکاک هستن . گزارش مشاهده بشقاب پرنده ها نمی تواند علتی بر وجود فرازمینی ها باشد ، زیرا آنها متقابلا" متغایر هستند . اگر شما یک بار پذیرفتید که این ها اشتباهند و یا خیال بوده اند ، این موضوع تماما" احتمالی نیست که آنها وجود دارند تا بیایند ودرآینده با مرم ما ملاقات کنند .
و یا اینکه اگر آنها واقعی هستند تمایل دارند از سمت دیگر ک
هکشان ها بیایند و در زمین ساکن شوند و آن را به تسخیر خود در بیاورند و یا اینکه در رابطه ای به ما اخطار دهند ، آنها موجوداتی بیهوده اند . یک راه ممکن برای اینکه با سفر در زمان تطبیق کند امری است که باید در آینده نظاره گر آن باشیم و خواستار آن است که در موردش به بحث پرداخته شود .
این دیدگاه تمیل دارد آینده ما را ثابت جلوه دهد و اینگونه سخن می گوید که طبق مشاهدات فضا به اندزه کافی برای سفر در زمان خمیده نیست ، از سوی دیگر راههای آینده باز است و ممکن است که ما بتوانیم فضا را به اندازه کافی خمیده کنیم تا بتوانیم در زمان سفر کنیم . همچنین ما نیز تمایل داریم که در زمان سفر کنیم و بازگردیم .
چه کسی تمایل دارد فضاپیما را در پایگاه پرتاب منجر کند و یا اینکه از عازم شدنش در اولین محل جلوگیری کنی شرح ویژه دیگری برای این پارادوکس وجود دارد . چه فرزندی می خواهد خانواده اش را به قتل برساند در صورتی که هنوز زاده نشده است . این دو ذاتا" هم ارز هستند .
هرکس باید راه حلی پایدار را برای معادلات فیزیک جستجو کند حتی اگر فضا به حدی خمیده شود که سفر در زمان ممکن شود . در این دیدگاه شما نمی توانید با موشک شروع به کارشوی و به گذشته سفر کنی مگر اینکه شما از قبل بازگشتی داشته اید ؛ افرادی که این دیدگاه را مطرح کرده اند خواسته اند که ما کاملا" مصمم باشیم . در این صورت ما نمی توانیم افکاری را متحول
سازیم که به قدری اختیاری هستند که در دیگر مکان ها آن را نزدیک شدن به تاریخ متناوب می خوانند . این نظریه توسط فیزیکدانی به نام دیوید دویش حمایت شده است و توسط فیلم سازی به نام استیون اسپیلبرگ به تصویر کشیده است . « بازگشت به جهان آینده »
این تاریخ متناوب تمایل ندارد تا هر بازگشتی از آینده را در خود داشته باشد قبل از اینکه سفینه فضایی عازم شود و وارد یک تاریخ متناوب دیگر شود .
فیزیکدانی به نام ریچارد فیمان عقیده داشت که بر طبق نظریه کوانتوم جهان فقط دارای یک تارخ نیست و در عوض در جهان ممکن است تاریخ های یکتای زیادی وجود داشته باشد که هر یک دارای احتمالاتی هستند . تاریخ های آرامی که در شرق میانه وجود دارند بادوام هستند .
در بعضی از تاریخ ها فضا – زمان خمیده بوده است که بعضی از اجسام مانند راکت ها می توانسته اند در میانشان سفر کنند . در هر حال هر تاریخ تودار ، کامل و جامع است و بعضی از آنها فضا را خمیده شرح نمی دهد بنابراین یک موشک نمی تواند به تاریخ دیگری انتقال یابد و دوبار به حالت نخست بازگردد . این ها در تاریخ های یکسان و آرام است و فرضیه ی تاریخ ها هم چنان به قوت خود باقی است که در جای تاریخ های متناوب قرار می گیرد . بدینگونه است که ما در تاریخ پایدار و یا نا متناقض گیر کرده و تردید کرده ایم . هرچند در این زمان نیازی به درگیری با مسائل جبری یا
اختیاری نمی باشد . اگر احتمالات برای تاریخ فضا – زمان و خمیدگی آن بسیار کم باشد ، احتمال سفر در زمان بسیار درشت اندامی می کند و من آن را ترتیب زمانی حفظ گمان ها نامگذاری می کنم . در کل قانون های فیزیک با یکدیگر متحد شده اند و درشت اندامی می کنند تا جلوی سفر در زمان گرفته شود . ارائه ادراک و فهم جلوگیری کند و آن را غیر محتمل جلوه دهد
آینده‌ی ورزشهای فضایی
انجام فعالیتهای ورزشی در فضا یکی از برنامه‌های روزانه‌ی هر فضانورد است. اما فضانوردان علاوه بر انجام این فعالیت‌ها، ورزشهای جالبی نظیر بازی گلف فضایی ابداع کردهاند.
انجام فعالیتهای ورزشی در فضا یکی از برنامه‌های روزانه‌ی هر فضانورد است. اما فضانوردان علاوه بر انجام این فعالیت‌ها، ورزشهای جالبی نظیر بازی گلف فضایی ابداع کردهاند.
فضانوردان مجبورند به سختی ورزش کنند تا عضلاتشان در اثر بیوزنی ضعیف نشود. اما گاهی اوقات در طی مدت زمانی که در ایستگاه فضایی هستند، ایده‌های جدیدی را برای انجام فعالیتهای ورزشی خود پیاده میکنند
به عنوان مثال اکنون پر کردن کیسه‌های بزرگ آب معنای جدیدی یافته است. «گرت رایزمن» (Garret Reisman)، یکی از فضانوردان ایستگاه، می‌گوید: «در ابتدا ما شروع به پرتاب کردن این گو‌‌‌‌یهای بزرگ کردیم. سپس به این نتیجه رسیدیم که می‌توان بعد از پرتاب، از آنها سواری گرفت چرا که این کیسه‌های بزرگ می‌توانند شما را حمل کنند و به اطراف ایستگاه ببرند. بنابراین کارهای زیادی است که می‌توان در ایستگاه انجام داد. اگر ایده‌ی خوبی دارید به من بگویید. حتما امتحانش میکنیم».
پیش از شروع بازی بین دو تیم نیویورک یانکیز و بوستون رد ساکز، اسکوربرد ورزشگاه تیم یانکیز، تصویر گرت رایزمن –یکی از طرفداران پر و پا قرص این تیم- را در حال پرتاب توپ بیسبال در ایستگاه فضایی نشان می‌دهد. منبع عکس AP Photo:
او هفته‌ی گذشته یک توپ بیسبال را به افتخار تیم محبوبش پرتاب کرده بود. او پس از سالها پرتاب توپ بیسبال روی زمین، باید نحوه‌ی انداختن توپ را در فضا اصلاح می‌کرد چرا که روی زمین، برای پرتاب توپ در یک مسیر مسقیم، ما عملا آن را در یک مسیر قوسی می‌اندازیم تا اثر جاذبه را خنثی نماییم. ولی در ایستگاه فضایی جاذبه وجود ندارد.
فضانوردان قبلی ایستگاه البته وظیفه‌ی دیگری داشتند: برگزاری مسابقات دو امدادی! در این مسابقه دو تیم سه نفره از فضانوردان شرکت کردند. ابتدا دو نفر از ابتدا تا انتهای یک بخش ایستگاه مسابقه می‌دادند، سپس با دادن علامتی به نفر دومی که در سه بخش آنط‌رف‌تر منتظر ایستاده بود بر‌می‌گشتند و نفر سوم وارد مسابقه می‌شد. در این مسابقه، تیمی که رایزمن در آن بود برنده شد.
● یافتن ورزش مناسب
فضانوردان مقیم ایستگاه فضایی باید به طور متوسط روزانه ۶ ساعت و نیم کار کنند، هشت ساعت و نیم بخوابند و دو ساعت به فعالیتهای ورزشی بپردازند. ولی مانند همه‌ی افراد، فضانوردان نیز در اوقات فراغت خود به تفریح می‌پردازند.
علاوه بر انجام فعالیتهای ورزشی روی تردمیل و دوچر‌‌‌خه‌ی ثابت، فضانوردان بسکتبال هم بازی کردهاند. از دیگر تفریحات آنها می‌توان به پرتاب بومرنگ و فریزبی اشاره کرد. البته در حالت بیوزنی قواعد بازی دستخوش تغییر می‌شوند.
به عقیده‌ی یکی از فضانوردان، پرتاب اشیا در فضا نیازمند مهارت بالایی است. همانند توانایی راه رفتن در شرایط بیوزنی، این هم مهارتی است که باید با تمرین کسب نمود.
بازی‌هایی که در حالت بیوزنی انجام می‌شود اینجا روی زمین نیز طرفدارانی برای خود دست و پا نموده است. مسافرانی که برای مدت زمان کوتاهی شرایط بیوزنی را در یک بویینگ ۷۲۷ مخصوص تجربه کردهاند، اقدام به انجام بازی‌هایی نظیر وسطی و گرگم به هوا نمودهاند.
شرایط بیوزنی را برای برخی از فعالیتهای ورزشی طراحی کردهاند. از جمله:
ـ در ماه اسفند، فضانورد ژاپنی یک بومرنگ را در ایستگاه فضایی پرتاب کرد تا ببیند که آیا بومرنگ در فضای بدون جاذبه نیز برمی‌گردد یا خیر. صد البته که بومرنگ به سمت او برگشت.
ـ سال گذشته یکی از فضانوردان ناسا در حالی همراه با ایستگاه فضایی به دور زمین می‌چرخید در مسابقه‌ی دوی ماراتونی که در شهر بوستون برگزار می‌شد شرکت کرد و پس از ۴ ساعت و بیست و چهار دقیقه به خط پایان رسید (البته به همراه ایستگاه فضایی و در مدار زمین!).
ـ در سال ۲۰۰۶، یک فضانورد سوئدی که از قهرمانان سابق پرتاب فریزبی نیز بود، موفق شد به لطف نبودن جاذبه، به مدت ۲۰ ثانیه یک فریزبی را در محیط ایستگاه معلق نگه دارد و رکورد ۱۷ ثانیه‌ای قبلی را بشکند.
ـ یک فضانورد روس نیز در سال ۲۰۰۶، مانند آلن شپارد یکی از سرنشینان آپولو ۱۴، به یک توپ گلف در فضا ضربه زده بود.
ـ سال گذشته یکی از فضانوردان ناسا با استفاده از چوب بیسبال به یک توپ راگبی و یک توپ بیسبال ضربه زده بود تا به دانش‌آموزان اثر بیوزنی را نشان داده باشد.
جان هایس (John Hayes)، مدیر بخش مدیریت منابع انسانی ناسا، این‌طور بیان می‌کند که ناسا فضانوردان را برای انجام فعالیتهای ورزشی دلخوا‌هشان در فضا یاری می‌نماید.
به عنوان مثال در مورد مسابقه‌ی ماراتن، لازم بود که علیرغم برنامه فشرده کاری
ساعد‌ت‌های لازم صورت گرفت.
● تیم‌کشی در مدار زمین
از زمانی که فضانوردان اقامت در ایستگاه فضایی را در سال ۲۰۰۰ شروع کردند، به طور متوسط همیشه سه فضانورد در ایستگاه ساکن بوده‌ا‌‌‌ند. هر چند که در موارد استثنایی نظیر با‌ز‌ه‌ی زمانی پس از فاجعه‌ی شاتل کلمبیا، ماموریت‌های دو نفره نیز انجام شدهاند. به جز این موارد استثنایی، تعداد فضانوردان داخل ایستگاه تقریبا همواره سه نفر است که برای تیم‌کشی تعداد مناسبی
نیست. این مشکل در سال ۲۰۰۹ حل خواهد شد چرا که ناسا و دیگر همکاران ایستگاه فضایی قصد دارند تعداد فضانوردان مقیم ایستگاه را به ۶ نفر در هر ماموریت افزایش دهند. با این افزایش، دست فضانوردان برای انجام فعالیتهای ورزشی متنوعتر باز خواهد شد. با این تعداد بیشتر، فضانوردان قادر خواهند بود به انجام ورزشهای تیمی نیز بپردازند!
ارتباط فضانوردان با زمین
ایجاد ارتباط بین فضانوردان درفضا و مرکز کنترل در زمین، که پرواز فضاپیما را نظارت و رسیدگی می کند، به چندین روش انجام می شود. فضانوردان می توانند با ماموران مرکز کنترل از طریق رادیو گفتگو کنند.
ایجاد ارتباط بین فضانوردان درفضا و مرکز کنترل در زمین، که پرواز فضاپیما را نظارت و رسیدگی می کند، به چندین روش انجام می شود. فضانوردان می توانند با ماموران مرکز کنترل از طریق رادیو گفتگو کنند. تصاویر تلوزیونی نیز قابل ارسالند. رایانه ها، سنسورها و دیگر تجهیزات دائما سیگنالهایی به زمین برای
● کار در فضا
زمانیکه یک ماهواره به مدار خود می رسد، ماموریت سرنشینان آن آغاز می گردد. آنها وظایف متعددی را در داخل و خارج از فضاپیمای خود به انجام می رسانند.
● ردیابی، هدایت و کنترل
فضانوردان از ردیاب های رایانه ای و علامت گذاری ستارگان برای تعیین موقعیت و مسیر خود استفاده می کنند. در زمین نیز دستگاه های پیشرفته ای موقعیت فضاپیماها را نسبت به زمین اندازه می گیرند. فضانوردان اصولا راکت های کوچکی را برای متمایل کردن یا هل دادن فضاپیما در مسیری مشخص به کار می گیرند. برای اطمینان از درستی کار، رایانه هایی این تغییرات را محاسبه می کنند.
● فعال نمودن تجهیزات
بیشتر تجهیزات موجود در یک فضاپیما به هنگام پرتاب، خاموش یا از کار افتاده اند. فضانوردان در فضا می باید این دستگاه ها و وسایل را روشن و به کار اندازند. درپایان ماموریت آنها باید شرایط مطمئن را برای فرود آماده کنند.
● پیشبرد مشاهدات و تحقیقات علمی
فضانوردان از دستگاه های ویژه ای برای مشاهده زمین، ستارگان و خورشید استفاده می کنند. آنها همینطور تاثیر بی وزنی را بر روی مواد مختلف، گیاهان، حیوانات و خودشان آزمایش می کنند.
● اتصال
زمانیکه یک فضاپیما به مقصد خود (مانند یک ایستگاه فضایی یا یک ماهواره) می رسد، رادار به افراد کمک می کند تا حرکت و سرعت فضاپیما را کنترل کنند. هنگامیکه فضاپیما به جای درست خود در نزدیکی مقصد رسید، توسط تجهیزات خاصی به مقصد متصل می شود. به چنین اتصالی در فضا وعده گاه ( rendezvous ) می گویند. یک شاتل می تواند از بازوهای رباتیک خود برای این اتصال استفاده کند.
● نگهداری و تعمیر تجهیزات
هزاران قطعه از تجهیزات در یک فضاپیمای پیشرفته به صورت کاملا مطمئن و قابل اعتماد به کار می روند که احتمال خراب شدن در بعضی از آنها وجود دارد. تصادفات به بعضی از تجهیزات آسیب می رسانند. برخی از قطعات با گذشت زمان نیاز به تعویض دارند. فضانوردان باید ایرادها را پیدا نمایند و قطعات خراب را تعمیر و یا تعویض کنند.
● سوار کردن ایستگاه فضایی
فضانوردان ممکن است به عنوان کارگران ساختمانی انجام وظیفه کنند. آنها باید قطعاتی را که توسط شاتل آورده شده اند را به ایستگاه فضایی اضافه و سوار نمایند. در ایستگاه های فضایی موجود، افراد اغلب مشغول اضافه کردن قسمتهای جدید و یا نصب آنتن ها و باطری های خورشیدی جدیدند. اتصال گرهای هوا و انرژی باید در داخل و خارج از ایستگاه وصل باشند.
● خروج از فضاپیما
در مواردی، فضانوردان بایستی برای انجام اموری خاص به بیرون از فضاپیما بروند. به کار کردن خارج از فضاپیما در فضا، ای وی ای ( EVA ) میگویند این اصطلاح مخفف ExtraVehicular Activity به معنای فعالیت خارج از فضاپیما می باش
د. به منظور آماده شدن برای ای وی ای، فضانوردان ابتدا لباس فضایی مخصوص خود را می پوشند و به اطاقک دو جداره ای به نام ایرلاک ( air lock ) یا محفظه هوا وارد می شوند. آنها سپس هوای داخل محفظه هوا را خارج میکنند، جداره بیرونی را باز می کنند و فضاپیما را ترک می کنند. هنگام بازگشت، جداره بیرونی را بسته و هوا را وارد محفظه می کنند. در داخل فضاپیما جداره داخلی را باز می کنند و لباس های فضایی را از تن خود در می آورند.
یک لباس فضایی می تواند به مدت شش تا هشت ساعت، یک فضانورد را زنده نگه دارد. لباس فضایی با لایه هایی از جنسی انعطاف پذیر و نفوذ نا پذیر مانند نایلون و تفلون ساخته می شود. این لباس عایقی برای گرما، سرما و ذرات فضا می باشد. قسمتهای مختلف لباس توسط بستهای مکانیکی محکم به هم وصل می شوند. تجهیزاتی در یک کوله پشتی، اکسیژن را در اختیار فضانورد می گذارد و دی اکسید کربن و رطوبت بازدم وی را برطرف می کند. یک رادیو امکان مکالمه فضانورد با سایر افراد گروه و زمین را میسر می کند. کلاه فضانورد می باید امکان دید خوب را به فضانورد بدهد در عین حال مانع پرتوهای مضر باشد. دستکش ها بخش بسیار پر اهمیت لباس فضاییند. آنها باید نازک و انعطاف پذیر باشند تا فضانورد بتواند اشیای کوچک را احساس و کنترل کند.
اقامت در فضا
انسان برای سفر به ماه و یا گردش در مدار زمین باید مدتی در فضا زندگی کند. شرایط در آنجا با شرایط روی زمین بسیار زیاد متفاوت است. انسان برای سفر به ماه و یا گردش در مدار زمین باید مدتی در فضا زندگی کند. شرایط در آنجا با شرایط روی زمین بسیار زیاد متفاوت است. در فضا هوا وجود ندارد. دمای محیط بینهایت سرد و یا بینهایت گرم است. پرتوهای مضر خورشیدی در همه جا وجود دارند. وجود ذرات بسیار گوناگون نیز مخاطره آفرینند. برای مثال ذرات کوچکی به نام میکرومتروید ( micrometeoroid ) با سرعت بسیار زیاد به فضاپیما برخورد می کنند و برای آن تهدید به حساب می آیند. همینطور زباله های فضایی باقی مانده از ماموریت های فضایی پیشین ممکن است که به فضاپیماها آسیب وارد کنند.
در زمین، اتمسفر مانند یک صفحه عایق طبیعی ما را از بسیاری از این خطرها محفوظ می کند. اما در فضا، فضانوردان و تجهیزات نیاز به سیستم های حفاظتی دارند. آنها همینطور می باید واکن
ش های فیزیکی ناشی از سفر در فضا را تحمل نمایند و خود را در مقابل فشارهای بسیار زیاد موقع پرتاب به فضا و بازگشت به زمین حفظ کنند.
به نیازهای اولیه فضانوردان نیز باید توجه شود. این نیازها شامل تنفس، خوردن و آشامیدن، تحمل بی وزنی و خوابیدن می باشند.
● محافظت در برابر خطرهای فضا
مهندسین و متخصصان پزشکی فضا درصد زیادی از عوارض ناشی از خطرهای موجود در فضا را حذف نموده و یا کاهش داده اند. فضاپیماها معمولا از دو لایه پوششی برای مقابله با برخوردها بهره می برند. اگر ذره ای از لایه اول نفوذ کند نمی تواند از لایه داخلی نیز عبور نماید.
فضانوردان به شیوه های مختلفی در برابر اشعات موجود محافظت می شوند. ماموریت های گردش در مدار زمین در مناطق محافظت شده طبیعی مانند میدان مغناطیسی زمین انجام می گیرد. فیلتر های مخصوصی بر روی شیشه های فضاپیما به منظور محافظت در برابر اشعه ماورا بنفش نصب می گردد.
همینطور گروه فضانوردان باید از گرمای بسیار شدید هنگام خارج شدن از زمین و بازگشت به آن محفوظ بمانند. فضاپیما یک عایق گرمای قوی برای تحمل درجه حرارت بالا و یک سازه بسیار مستحکم برای تحمل فشار هنگام سرعت گرفتن و پرتاب، نیاز دارد. ضمنا فضانوردان در شرایطی که جریان خون از سر به پاهایشان کشیده نمی شود باید در موقعیت مناسبی باشند. در این حالت آنها دچار سرگیجه یا بیهوشی می شوند.
در داخل یک فضاپیما به خاطر وجود وسایل الکتریکی و گرمای بدن افراد دما افزایش می یابد.
یک سری تجهیزات با عنوان کنترل دما گرمای فضاپیما را تنظیم می کنند. این تجهیزات جریان گرم شده درمحیط کابین را به بخش صفحه های رادیاتور پمپاژ می کنند. در آنجا حرارت اضافه به فضا تخلیه می گردد. جریان خنک نیز به داخل کابین پمپاژ می شود.
● بی وزنی
در مدارهای حول زمین، فضاپیماها و هر آنچه که درون آنها است شرایطی را تجربه می کنند که به آن بی وزنی می گویند. فضاپیما و چیزهای داخل آن به خاطر این بی وزنی به صورت معلق در می آیند. اصطلاح بی وزنی از نظر فنی اصطلاحی اشتباه است.
گرانش در مدار تنها مقداری از گرانش بر روی زمین کمتر است. فضاپیما و محتویات داخل آن دائما در حال سقوط به سمت زمین می باشند. اما به دلیل سرعت بسیار زیاد فضاپیما، انحنای سطح زمین مانع از کاهش ارتفاع می شود. به نظر می رسد این سقوط دائم وزن همه محتویات فضاپیما را از بین برده است. به این دلیل به چنین شرایطی بی وزنی می گویند.
بی وزنی تاثیرات زیادی هم بر روی انسان و هم بر روی تجهیزات می گذارد. برای مثال سوخت از مخازن گذر نمی کند بنابراین لازم است با فشار زیاد گاز جابجا شود. هوای گرم به سمت بالا نمی رود بنابراین گردش هوا با فن انجام می گیرد. ذرات غبار و قطرات آب در کابین معلقند و تنها بر روی فیلترهای فن نشست می کنند.
سیستم بدن انسان در برابر شرایط بی وزنی به طرق مختلف واکنش نشان می دهد. در روزهای نخست ماموریت، حدود نیمی از مسافران دچار حالت تهوع و در بعضی شرایط دچار استفراغ می شوند. بیشتر متخصصان بر این باورند که این فضازدگی که به آن همرفت یا سندرم سازگاری با فضا می گویند ناشی از واکنش طبیعی بدن به شرایط بی وزنی است. داروهای خاصی به پیشگیری از پیشرفت عوارض سندرم سازگاری با فضا کمک می کند. این شرایط به طور کلی پس از چند روز از بین می روند.
بی وزنی همچنین منجر به اختلال در حفظ تعادل بدن، به خاطر تاثیر در ساز و کار گوش میانی و جلوگیری از تشخیص جهت، می شود. پس از چند روز در فضا، سیستم تعادل نسبت به همه سیگنال های هدایتی بی اعتنا می شود. پس از بازگشت فضانورد به زمین این اختلال به زودی بر طرف می شود.
بعد از چند روز یا چند هفته بدن فضانورد دچار بی حسی می شود. در این دوره ماهیچه ها به دلیل کم کاری ضعیف می شوند و رگهای قلب و خون دچار تنبلی می شوند. تمرینهای ورزشی خاص به پیشگیری از این حالت کمک می کنند. مسافرین فضا تمرینات فیزیکی مانند دویدن، دوچرخه ثابت و ... را انجام می دهند.
پس از چندین ماه در فضا، مرحله ای به نام کمبود مواد معدنی یا demineralization استخوانها را ضعیف می کند. بیشتر پزشکان بر این باورند که این کمبود به دلیل وجود نداشتن فشار بر روی اسکلت بدن به دلیل شرایط بی وزنی ایجاد می شود. تجربیات کیهان نوردان شوروی که مدت زیادی در مدار دور زمین به سر بردند نشان می دهد که انجام برخی ورزشهای قدرتی و داشتن یک رژیم غذایی مشخص می تواند این عارضه را کاهش دهد.
● رفع نیازهای اولیه در فضا
فضاپیماهای با سرنشین دارای سیستمی می باشند که برای تامین نیازهای اولیه افراد طراحی شده اند. علاوه بر این فضانوردان می توانند بسته های مخصوصی که به این منظور طراحی شده اند را در زمانیکه خارج از فضاپیما مشغول انجام کار هستند همراه خود داشته باشند.
● تنفس
یک فضاپیمای با سرنشین باید دارای منبع اکسیژن برای تنفس افراد و قابلیتی برای خارج نمودن دی اکسید کربن ناشی از بازدم آنها باشد. معمولا از ترکیب اکسیژن و نیتروژن که شبیه جو زمین درسطح دریا است استفاده می شود. فن ها هوای موجود در کابین را از میان بخش هایی به گردش در می آورند که با صفحه های شیمیایی به نام هیدروکسید لیتیوم پوشیده شده اند. این صفحه ها دی اکسید کربن موجود در هوا را جذب می کنند. دی اکسید کربن همچنین می تواند با محصولات شیمیایی موجود دیگر ترکیب شود. فیلترهای زغال نیز به کنترل آنها کمک می کنند.
● خوردن و نوشیدن
غذا در فضاپیما باید مغذی باشد، راحت آماده شود و به سادگی قابل نگهداری باشد. در گ
ذشته فضانوردان از غذاهای خشک و منجمد که هنگام استفاده با کمی آب ترکیب میشدند استفاده می کردند. آنها از نی برای افزودن آب به غذا استفاده می کردند.
با گذشت زمان غذای مسافران فضا اشتها برانگیزتر می شود. امروزه فضانوردان غذاهای آماده ای شبیه غذاهای روی زمین می خورند. بسیاری از فضاپیماها امکانات گرم کردن غذاهای سرد یا منجمد را نیز دارند.
آب آشامیدنی از مهمات یک سفر به فضا است. در شاتل ها دستگاهی وجود دارد که در حین تولید نیروی الکتریسیته فضاپیما، آب نیز تولید می کند. در ماموریت های طولانی آب باید تا حد امکان تصفیه و مجدد استفاده شود. دستگاه هایی نیز وجود دارند که رطوبت موجود در هوا را جذب می کنند. در ایستگاه های فضایی معمولا از این آب برای شستشو استفاده می شود.
● ضایعات گوارشی
ایجاد ضایعات گوارشی بدن در شرایط بی وزنی مسئله مهمی است. فضانوردان از وسیله ای شبیه به توالت فرنگی استفاده می کنند. جریان هوا با ایجاد مکش ضایعات را به بخشی در زیر این وسیله می کشد. در فضاپیماهای کوچک، افراد گروه از وسیله ای قیف مانند برای ضایعات مایع و کیسه های پلاستیکی برای ضایعات جامد سیستم گوارش بدن استفاده می کنند. در زمان کار خارج از فضاپیما لباس فضانوردان مجهز به محفظه ای برای جمع آوری این ضایعات می باشد.
● استحمام
ساده ترین روش استحمام در فضاپیما استفاده از ابر و حوله خیس است. فضانوردان در فضاپیماهای جدید از یک محفظه کاملا بسته که در واقع یک دوش از جنس پلاستیک فشرده است، استفاده می کنند. این به فضانوردان اجازه می دهد که بدن خود را با آب اسپری کنند و سپس با انجام وکیوم، دوش، حوله و بدن خود را خشک کنند. ایستگاه های فضایی جدیدتر دوش حمام ثابت دارند.
● خوابیدن
مسافران فضا می توانند از کیسه خواب های مخصوصی برای خوابیدن استفاده کنند. فضانوردها با بندهایی به کیسه خواب وصل می شوند. بیشتر فضانوردان ترجیه می دهند که به صورت معلق به طوری که تعداد کمی طناب آنها را در محیط کابین نگه دارد به خواب روند. مدت زمان خواب
● سرگرمی
داشتن تفریح و سرگرمی در سفرهای طولانی فضایی برای سلامت روانی فضانوردان نقش خاصی به عهده دارد. تماشای منظره بیرون فضاپیما بسیار پر طرفدار است. ایستگاه های فضایی به تعدادی کتاب، موسیقی و بازی های رایانه ای مجهزند. تمرین های ورزشی نیز ایجاد آسودگی می کنند.
● کنترل کالا و زباله
نگهداری هزاران مورد از اقلام مورد مصرف در حین یک ماموریت مسئله مهمی است. بعضی از این
اقلام در کشوها و قفسه ها نگهداری می شوند. بعضی به دیوارها، سقف و کف متصل می شوند. آمار اقلام و محل آنها و جایگزین کردن ها همگی با برنامه های رایانه ای کنترل می شوند. در حین سفر افراد زباله های خود را در محل های بدون استفاده فضاپیما جاسازی می کنند. بعضی از زباله ها به بیرون از فضاپیما داخل اتمسفر پرتاب می شوند (در صورتی که زیان آور نباشند) و بقیه به زمین بازگردانده می شوند.
ایستگاه فضایی بین المللی
ایستگاه فضایی بین المللی یک ماهواره مسکونی بسیار عظیم در فضا است که با همکاری بیش از پانزده کشور از سراسر جهان در حال تکمیل می باشد.نخستین قطعات این ایستگاه در سال ۱۹۹۸ میلادی به فضا پرتاب ایستگاه فضایی بین المللی یک ماهواره مسکونی بسیار عظیم در فضا است که با همکاری بیش از پانزده کشور از سراسر جهان در حال تکمیل می باشد.نخستین قطعات این ایستگاه در سال ۱۹۹۸ میلادی به فضا پرتاب شد و نزدیک به دو سال بعد، دو فضا نورد روسی و همچنین یک کیهان نورد آمریکایی به عنوان خدمه اولیه ایستگاه شروع به کار نمودند.ایستگاه فضایی در مداری به ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری از سطح زمین در گردش است،همچنین گستره مداری
آن از عرض جغرافیایی ۵۲ درجه شمالی تا ۵۲ درجه جنوبی افزایش می یابد. این ایستگاه از ۸ بخش اصلی استوانه ای تشکیل می شود که از آن ها تحت عنوان اتاقک (قسمتی از سفینه فضایی) نیز یاد می شود.هر اتاقک به صورت جداگانه از زمین به ایستگاه فضایی انتقال می
یابد.قطعات پس از انتقال توسط فضانوردان و کیهان نوردان برای تکمیل به یکدیگر متصل می شوند. ۸ صفحه خورشیدی با تولید بیش از ۱۰۰ کیلو وات برق وظیفه تامین نیروی الکتریکی را ایستگاه را بر عهده دارند.این صفحات بر روی بر روی سوله ای تمام فلزی با طولی در حدود ۱۰۹ متر نصب شده اند.
