Vesmírny programAutori projektu: Robert Matzenauer, Viktor Adamec, Alex Zdenek Malina

Kvinta Knights

Konzultanti:

Hlavný konzultant - Dana Jančinová - Fyz . / Bio.

Barbora Ulrichová - Dej.

2017

Čestné vyhlásenie:Prehlasujeme, že sme všetky informácie sme čerpali s overených a

publikovaných zdrojov, ktoré sme následne uviedli v bibliografii a tiež sme pracovali v rámci etických noriem.

Robert Matzenauer

Viktor Adamec

Alex Zdenek Malina

Obsah:Úvod: 3

Vývoj rakiet: 4

Vostok1: 4, 5, 6

Cesta na Mesiac: 6 ,7

Let Apollo 11: 8, 9

Časti skafandra: 9, 10

SATURN 5: 10, 11

Kozmické rýchlosti: 11, 12

ISS: 14, 15, 16, 17

Stretnutie s Dorothy Metcalf Lindenburger: 17, 18

Ľudské telo vo vesmíre: 19, 20, 21, 22

Úvod:Naša skupina sa bude zaoberať zlomovým bodom,  v cestovaní do vesmíru .

Ľudia už dávno pozerali na oblohu a rozmýšľali, čo je za ňou. Na cestovaní do vesmíru sa stále pracuje a hranice, kam sa môžme dostať, sa stále posúvajú. My sme sa zamerali na to, ako sa cestovanie do vesmíru vyvíjalo. Zamerali sme sa aj na to, ako je možné dostať sa na obežnú dráhu a z nej ďalej. Zaujímali sme sa ako reaguje ľudské telo na stav bez tiaže, ako vplýva uzavretý priestor na psychiku astronauta, a chceli sme objasniť, ako vyzerá život na stanici ISS. Mali sme aj tú česť stretnúť sa s astronautkou, ktorá mala za úlohu doplniť spolu s jej posádkou zásoby a zároveň pripojiť nový modul na stnicu ISS.

Vývoj rakietNemci počas druhej svetovej vojny potrebovali vytvoriť zbraň, ktorá by skrátila

priebeh vojny.  Ideálnou zbraňou boli rakety veľkých rozmerov a tak s vedením vedca

Wernher Von Brauna vytvorili raketu V2 (1945).

Raketa slúžila primárne na ostreľovanie vojenských a civilných cieľov no tvorila

základ v budovaní rakiet. Po prehre Nemecka  sa od nemeckých technológií učili

ZSSR a Spojené Štáty. Neskôr vedec Wernher Von Braun, konštruktér slávnej rakety

V2 pomáhal s vývojom rakiet v USA.

- dolet až 300km, max 85 km do výšky

Vostok 1

Po úspechu prvého miesta o umiestnení družice do vesmíru sa chcel

sovietsky zväz dostať ako prvý do vesmíru s človekom. Ako aj pri predošlých

sovietskych projektoch hlavný konštruktér rakety Vostok bol Sergej Korolov. Jeho

predošlý projekt Sputnik1 - vynesenie prvej družice do vesmíru bol veľmi úspešný a

využitý vládou ako propagačný materiál. Týmto Sergej Korolov bol plne podporovaný

vládou pri ďalších projektoch. Následne chceli dosiahnuť ďalšie prvenstvo - človek vo

vesmíre. Kozmická loď ktorá by niesla človeka nebola reálna lebo počas návratu by

musela odolať 2000 °C  a musela by mať mohutný štít na odolanie tejto teploty. Bolo

by to nemožné kvôli tomu že ani najsilnejšia raketa R7 by nestlačila na vypustenie do

vesmíru. Preto prišli na riešenie pri ktorom sa teleso rozdelí na dva kusy , čim na

pristátie pošlú len odolnú kabínu s človekom a aparatúry zaisťujúce orbitálny let by

zhoreli. Kabína pre ktorú sa sovietski vedci rozhodli pozostávala z gule s priemerom

2,3m kde bol  umiestnený človek a valec s priemerom 2,4m, dlhý 2,3m s prístrojmi.

Báli sa hlavne vysokého rizika neúspechu. Zo šiestich výprav sa  úspešne skončili

iba dve.

Otázka bola, kto bude ten človek, ktorý poletí do vesmíru. Rozhodnuté bolo už v roku

1959. Pri vyberaní sa zamerali na stíhacích letcov. Ďalšie požiadavky zneli : vek

okolo 30 rokov, výška do 170cm, hmotnosť do 70 kg a absolútne zdravý. Špeciálna

komisia vyberala zo 3461 kandidátov. Vojenskí lekári prešli osobné záznamy mužov

pri čom ich potom ostalo 206. Týchto 206 mužov ešte prešlo lekárskou prehliadkou v

Moskve a finálny počet bol 20. Týchto 20 potom absolvovalo výcvik, museli poznať

raketovú techniku, dynamiku letu, konštrukciu a systémy lode. Taktiež museli vedieť

skákať s padákom a prežiť pár dní v absolútnej izolácií. Ostali poslední traja. Po

tajnom hlasovaní jednoznačne vyhral Jurij Alexejevič Gagarin (85% hlasov).

3.4.1961 dostali povolenie z Kremľa o vypustenie prvého človeka do vesmíru. 11.4

bol deň odletu, aj keď stále boli kladené otázky, čo by mohol Jurij Gagarin vo

vesmíre stretnúť a čo sa mu stane, keď žiadny človek nezotrval v beztiažovom stave

dlhšie ako 40 sekúnd v lietadle. Či dostane morskú chorobu, či sa nezblázni alebo

nestratí schopnosť cieľavedomej činnosti. Báli sa aj aby nedošlo ku zlyhaniu

systémov, kedy by sa z vesmíru nevrátil, alebo neprebehlo bezpečné pristátie.

O deň sa rozliehala po celom svete správa o Gagarinovi vo vesmíre. Doba obehu

okolo zeme mu trvala 89 minút . Nastala  chyba v meničoch napätia čím nabral

Vostok o 0,25m/s väčšiu rýchlosť a to spôsobilo zmenu výšky letu o 85 km kde

pôvodná bola 180-230 km nad povrchom zeme a reálna 181-327 km n.p.z. Gagarin

už v 14tej minúte pocítil stav bez-tiaže. Potom loď letela automaticky. Gagarin

udržiaval spojenie s riadiacim strediskom, zapisoval pozorovania a pocity, kým mu

jeho ceruzka “neuplávala” (v beztiažovom stave) . V 57-ej minúte dosiahol najvyššiu

výšku 327 km nad zemským povrchom.Tu sa najedol, napil a pripravoval na návrat.

Pri návrate kvôli úniku paliva spomalil o 4m/s menej ako mal. Neskôr vo výške 7km

nad morom bol odpálený vstupný poklop a Gagarin sa katapultoval a pristal 750km

od Moskvy.

Po roku 1965 vo vývoji vesmírneho programu ZSSR už nastali mierne komplikácie.

Sovietsky vládca Nikita Chruščov dal šancu na vývoj rakiet mladému zaťovi Sergejovi

Čelomejovi. Bohužiaľ slávny konštruktér Korolov si s Čelomejom nerozumel a tým

vznikol problém že finančné zdroje určené na vesmírny program (ktoré aj tak neboli

veľké oproti američanom) museli rozdeliť. Ďalší problém vznikol aj medzi Korolovom

a jeho dodávateľom veľkých motorov s ktorým sa pohádal. Jediná iná spoločnosť

vyrábala motory malých rozmerov a len na prvom stupni plánovanej rakety by

muselo byť 30 motorov čo vytvára veľké riziko poruchy. Po Chruščevovej smrti dostal

zase plnú moc vývoju Korolov no ten náhle v roku 1966 zomiera. Soviestski vývojári

už vedeli, že nebudú mať šancu dobehnúť Spojené štáty.

Cesta na Mesiac

Po Gagarinovom dosiahnutí vesmíru reagoval vtedajší americký prezident J.

F. Kennedy nasledovne: ,,Verím, že tento národ by sa mal zaviazať k dosiahnutiu

cieľa predtým, než skončí toto desaťročie, pristáť s mužom na Mesiaci a bezpečne

ho vrátiť na Zem.” Týmto dal jasne najavo, že budúci cieľ USA je dostať sa na

Mesiac a späť. Týmto aktom chcel symbolicky prekonať úspech ZSSR vo

vesmírnych pretekoch.

ZSSR bolo stále odhodlané svojou technológiou poraziť USA vo vesmírnych

pretekoch ale vôbec nemysleli na niečo také komplikované ako dobytie Mesiacu.

Dosiahol ešte dve prvenstva a to letom do vesmíru s trojčlennou posádkou čím

predbehli Američanov s ich plánovanou dvojčlennou posádkou v rámci projektu

Gemini. Na druhú stranu projekt Gemimni američanom veľmi pomohol. Otestovali

počas desiatich letov všetko čo potrebovali k letu na Mesiac. Odskúšali dlhodobý

pobyt v beztiažovom stave, synchrónny let dvoch lodí na obežnej dráhe a prácu v

otvorenom vesmírnom priestore. Let, ktorý sa mal dostať na Mesiac, bolo Apollo 1

(1967) aj napriek tomu, že celá posádka vedela, že nová loď má veľké nedostatky,

ale boli pripravení zniesť určitú mieru rizika. Necelých 30 sekúnd po vzlete sa loď od

pretlaku roztrhla a astronauti boli mŕtvi 15 sekúnd po vypuknutí požiaru. O 18

mesiacov záložná posádka Apolla 1 vyštartovala ako Apollo  7 na prvý orbitálny test

programu Apollo. Keďže lunárny model k Mesiacu mal byť hotový až v roku 1969, tak

Američania robili ďalšie lety. Apollo 8 bolo veľkým úspechom. Jeho cieľom bolo 10-

krát obletieť mesiac a vyfotografovať možné miesta pristátia a vrátiť sa na zem.

Úspech to získalo hlavne pre to, lebo na palube sa nachádzala televízna kamera a

ľudia prvý krát videli zem ako guľu. Apollo 9 otestovalo nad povrchom Zeme lunárny

modul s ľudskou posádkou a nový skafander určený na pobyt na Mesiaci. Apollo 10

spravilo to isté len nad povrchom mesiacu. Teraz bolo splnené všetko na dosiahnutie

Mesiaca .

16.7.1969 sa uskutočnil let Neila Armstronga, Buzza Aldrina a Michaela Collinsa v

Apolle 11 na Mesiac. Bolo to vyvrcholením 10 ročnej práce , politických vizií a

dosiahnutie dávnych fantázií. Odhodlanie bolo tiež veľké, ako povedal veliteľ Apolla 1

- “Dobývanie vesmíru je hodné riskovania života”.  Raketa Saturn V, vtedajšia

najsilnejšia raketa, sa vzniesla k oblohe a následne prebehli 3 dni pokojného letu.

Potom sa dvaja kozmonauti presunuli do lunárneho modulu a predviedli pristávací

manéver. Pristali síce 3km od určeného miesta ale bezpečne na povrchu mesiaca.

Urobili doteraz najdlhšiu cestu v dejinách ľudstva -cestu na mesiac a 400 tisíc

kilometrov odtiaľ ich svet sledoval na čierno-bielom obraze. Ako prvý na mesiac

vkročil Neil Armstrong a povedal celosvetovo známy výrok - “ Je to jeden malý krok

pre človeka, no veľký skok pre ľudstvo”.  Apollo 11 sa stalo najväčším úspechom

vesmírnych pretekov, Kennedyho výzva bola splnená a dá sa povedať že američania

tieto preteky nad sovietskym zväzom vyhrali.  

Let Apollo 11

Počas vzletu zo Zeme museli dosiahnuť najprv prvú kozmickú rýchlosť, aby

boli schopní dostať sa na orbitu Zeme, následne spravili na orbite 1,5 otočky okolo

Zeme, aby sa dostali ku najbližšiemu možnému bodu, čím ušetrili palivo na to, aby

opustili orbitu a mohli sa správne nasmerovať a dosiahnuť druhú kozmickú rýchlosť.

Pri samotnom lete potom už nezáležalo príliš na tom, akou rýchlosťou pôjdu, pretože

už sa odpútali od gravitačného poľa Zeme, a teda to pole už bolo slabé na to, aby ich

pritiahlo späť. Ako sa približovali ku Mesiacu, tak sa potrebovali dostať na trajektóriu,

ktorá by ich párkrát otočila okolo Mesiaca a bol dôležitý aj smer, ten musel byť pod

uhlom väčším ako 45 stupňov a menším ako 90 stupňov, aby sa dostali na vopred

určené miesto dopadu. Smerom naspäť to už bolo jednoduchšie, pretože Mesiac má

menšiu hmotnosť a tým aj slabšiu gravitáciu, a preto je prvá kozmická rýchlosť z

povrchu Mesiaca menšia, ako je zo Zeme. Pri ceste späť znovu urobili pár otočení

okolo Mesiaca kvôli korekciu kurzu smerom k Zemi, a potom znovu museli dosiahnuť

druhú kozmickú rýchlosť na odpútanie sa od gravitačného poľa Mesiaca. Ako sa

blížili k Zemi, urobili jeden okruh okolo Zeme a pristáli do Pacifického oceánu,

pretože nad pôvodným miestom pristátia bola tropická búrka. Odklonili sa až o 400

kilometrov, čo bolo ale dôležité z hľadiska bezpečného návratu.

Dôležité súčasti pre let do vesmíru

Skafander čo to je a prečo ho potrebujeme.

Skafander chráni astronautov pred veľkými rozdielmi v teplotách, ktoré siahajú až od

-250 po +250 stupňov celzius.

Skafander sa skladá z helmy, ktorá chráni pred nárazmi a zároveň umožňuje

kozmonautovi vidieť, z horného torza, dolnej časti a rukavíc.

Použitý materiál je viac zložkový. Musí vedieť udržať kyslík a ochrániť pred nárazmi

z prachového priestoru.V zadnej časti skafandru sa nachádza kvapalné chladenie,

ktoré ústi do celého obleku malými hadičkami, cez ktoré prúdi voda, aby sa

udržovala telesná teplota. Tiež sa tam nachádza kyslíková nádrž, systém, ktorý

odstraňuje O2 teda kyslík a systém zvaný SAFER,  ktorý umožňuje astronautovi v

prípade oddelenia, použitím trysiek vrátiť sa späť na stanicu

.

Najdôležitejšia   súčasť pre let do Vesmíru je Raketa SATURN 5

Raketa Saturn 5 je viacstupnová americká raketa používana v programe

Apollo a skylab.Bola  použitá13x, bola hlavne vyvinutá na prieskum mesiaca

1. fáza: Počas prvej fázy, ktorá trvala okolo dvoch minút a 40 sekúnd, dostali raketu

do výšky 68 kilometrov s priemernou rýchlosťou 9,91 kilometrov za hodinu,

pričom spálili 2,100,000 kilogramov hnacieho plynu.

2. fáza trvala 6 minút a potlačila raketu do výšky 175 kilometrov rýchlosťou 6995

metrov za sekundu, čo je už blízko orbitálnej rýchlosti. Už po 38 sekundách po štarte

2. fázy, bola loď nasmerovaná na iteračný smer. (slučka okolo Zeme).

3. fáza trvala asi 2,5 minúty až pokým sa nedostali na orbitu (vo výške 190

kilometrov), táto výška je braná ako parkovacia, pretože nemusia vydávať energiu na

to, aby sa na obežnej dráhe udržali. V tejto výške pretrvali 2 hodiny 44 minút až

pokým nedosiahli TLI

4. fáza trvala skoro 6 minút, ktorá lodi dala rýchlosť blízku druhej kozmickej (úniková

rýchlosť). 40 minút po TLI sa oddelil príkazový modul a spojil sa s lunárnym

modulom.

Po skončení 4. fázy bol model nasmerovaný na mesačnú koncovú hranu.

3.-4.fáza po systematickej stránke bola spojená, preto 4. fázu na obrázku

nenájdeme.

TLI (trans-lunar injection) to znamená manéver ktorý spôsobí že  teleso sa dostane

ku mesiacu.

Kozmické rýchlosti

Obrázok znázorňuje trajektóriu telesa, ktorá závisí od smeru, ktorým boli

telesá vystrelené a od veľkosti začiatočnej rýchlosti. Predmet A bol vystrelený

najmenšou rýchlosťou, preto prešiel najkratšiu dráhu. Predmet B bol vystrelený

väčšou rýchlosťou, ale nebola dostatočná na to, aby sa teleso priblížilo k obežnej

dráhe. Teleso C bolo vystrelené prvou kozmickou rýchlosťou, čo znamená, že nielen,

že teleso dosiahlo obežnú dráhu, ale aj sa tam bolo schopné udržať. Teleso D bolo

vystrelené rýchlosťou väčšou ako je prvá kozmická, ale menšou ako úniková, čiže

druhá kozmická. Tým pádom teleso opustilo orbitu kružnice, ale gravitačné pole ho

silou pritiahlo naspäť na Zem. Predmet E bol vystrelený únikovou rýchlosťou (druhá

kozmická), tým pádom kinetická energia bola dostatočná na to, aby sa teleso

odpútalo od gravitačného poľa Zeme.

Ako funguje raketa?

Pod slovom raketa si väčšinou predstavíme raketu, čo letí do vesmíru, alebo

raketu, ktorá má vojenský účel. Nie je to ale celkom pravda. Raketa je totiž motor,

ktorý vynáša náklad a ľudí. Možno si niektorí myslia, že tryskové motory sú to isté

ako raketové motory. Je v tom však veľký rozdiel. Tryskový motor na to, aby

fungoval, potrebuje vzduch, ktorý prúdi cez vstupné ústrojenstvo do kompresora, tam

sa vzduch stlačí, čím sa ohreje a ďalej poputuje do spaľovacej komory. Tam sa k

stlačenému plynu vstrekne palivo, ktoré sa zapáli a plyny vytvorené pri tomto

procese sú vytlačené v zadnej strane trysky a vytvoria ťah, ktorý poháňa objekt

dopredu. Funguje to takto na základe tretieho Newtnovho zákona, zákona akcie a

reakcie. Ten hovorí, že každá akcia vyvolá rovnakú reakciu orientovanú do opačného

smeru.  Motor, ktorý majú používať raketoplány musí fungovať aj vo vesmíre, ale vo

vesmíre nie je vzduch. Tryskový motor je teda nepoužiteľný, a tak sa používa

raketový motor, ktorý funguje nasledovným princípom.  

Palivo (kvapalný vodík)  uložené v obrovských nádržiach sa pomocou kompresora

presunie do spaľovacej komory. Do spaľovacej komory sa vstrekne aj tekutý kyslík s

z druhej nádrže. V spaľovacej komore sa zmiešajú a spália, čím vznikne horúci plyn,

ktorý má vysoký tlak, čo znamená, že pri jeho uvoľnení cez trysku sa vytvorí silný

ťah. To funguje na základe spomínaného tretieho Newtonovho zákona. Tvar

samotnej trysky má tiež veľký význam. Má tvar lieviku, ktorý má za úlohu znásobiť

ťah.

Plyn vychádzajúci z trysky pri štarte a aj pri samotnom lete je tak horúci, že by bol

schopný roztaviť kov na kvapalinu. Samozrejme by to viedlo ku kompletnému

zničeniu motora. Skôr, než sa kvapalný vodík zmieša s tekutým kyslíkom, je vedený

cez trubice vedené okolo vonkajšej strany trysky, čím ju ochladí natoľko, že

ohrozenie roztavenia nehrozí. Kvapalný kyslík je v skutočnosti využívaný ako

chladiaca kvapalina. Keď kvapalný vodík prejde cez všetky trubice, vráti sa späť do

spaľovacej komory, kde sa zmieša s tekutým kyslíkom a je následne využívaný ako

samotné palivo. Tento spôsob chladenia a následného využitia ako palivo sa nazýva

regeneratívne chladenie.

Prekvapujúce je, že tieto raketové motory sa po použití vyčistia a dôkladne

skontrolujú a následne sa použijú pri ďalšej misii.

ISS (International Space Station)

Po úspešnom Apollo 11 a po konci studenej vojny začali veľmoci viac

spolupracovať, ako sa predbiehať. To je aj vidno na prípade budovania ISS -

medzinárodnej vesmírnej stanice.

Začalo to v roku 1984, kedy sa rozhodol americký prezident Ronald Reagan postaviť

vesmírnu stanicu (pôvodne pomenovanú Freedom). No už od začiatku bol problém s

financovaním. V roku 1991 sa k výstavbe pripojili ďalšie subjekty: Kanada, Japonsko

a ESA (Európska vesmírna agentúra). V roku 1993 sa k nim pripojilo aj Rusko. Prvý

modul, ktorý bol vypustený, bol ruský  modul Zaria (úsvit), ktorý bol zaplatený

americkou stranou kvôli finančným problémom Ruska. Bol vynesený raketou Proton

v roku 1998 a mal valcovitý tvar. Bol dlhý 12,6 m a má priemer 4,12 m. O 16 dní

priniesol raketoplán modul Unity a pripojil ho ku Zarii. Modul Unity slúžil na pripájanie

ďalších modulov, mohlo ich k nemu byť pripojených až 6. Toto tvorilo základ stanice

a po dvoch rokoch sa začali lety astrounautov na túto stanicu. Postupom času začali

rôzne krajiny a organizácie pripájať svoje moduly a solárne panely na pohon ISS .

Dnes sa táto stanica nachádza 410 km nad zemským povrchom a obieha okolo

Zeme. Jej účel je charakterizovaný ako laboratórium a observatórium. V blízkej

budúcnosti bude tvoriť základňu pre vesmírne plavidlá skúmajúce Mesiac alebo

Mars.

Deň na stanici ISS

Ranná hygiena:

Každý astronaut musí dbať o svoju osobnú hygienu, presne tak, ako aj ľudia

na Zemi. Lenže na Zemi je samozrejmosťou, že keď otočíme kohútikom, tak voda

samovoľne padá smerom dole. Na stanici ISS, ktorá je neinerciálnou sústavou, sú

ľudia aj predmety v stave bez tiaže, a tak osprchovať sa alebo umyť si hlavu nie je

také ľahké. Poprvé, astronauti sa nesprchujú pomocou spŕch tak ako my na Zemi.

Astronauti sa umývajú pomocou vlhkých utierok, ktoré sa navlhčujú pomocou hadice

s prístupom k vodnej nádrži. Ak si chce astronaut umyť vlasy, musí použiť tzv.

neoplachujúci šampón. Vlasy sa teda umývajú nanesením šampónu na hlavu, potom

si ich uterákom vyčistia a ďalším uterákom si hlavu vysušia. Pri tomto procese si

musia dávať pozor na vypadnuté vlasy, lebo keby to ich nechali voľne poletovať,

mohli by poškodiť rôzne filtračné a obnovujúce systémy vzduchu. Umývanie zubov

nie je  oveľa odlišnejšie od toho, ako to robia ľudia na Zemi. Rozdiel je len v tom, že

pastu, ktorú má astronaut v ústach nemôže vypľuť do umývadla, ale môže ju buď

vypľuť do utierky alebo ju prehltnúť. Každý astronaut má svoj vlastný hygienický kit,

ktorý je zostavený podľa vôle samotného astronauta. Aj pri použití toalety sa

naskytnú rôzne problémy. Aby astronaut mohol vykonať malú potrebu, musí zapnúť

filtráciu vzduchu, aby sa po stanici nešírili zápachy. Potom zapne sajúci

mechanizmus, ktorý odvádza moč do filtračnej nádrže, kde sa moč prečistí, až kým

neostane čistá voda, ktorú je možné neskôr piť. Keď chce astronaut vykonať veľkú

potrebu, musí znovu zapnúť sajúci mechanizums a všetok odpad sa nazbiera do

vrecúška, ktoré je potom dôkladne uzavreté v priestore určenom na tento účel.

Cvičenie na ISS:

Cvičenie je ďalším neodlučiteľným procesom v živote na ISS. Astronauti cvičia

denne cez dve hodiny, aby im svaly neochabli, kosti neredli a aby nestratili kondíciu.

Keby zdvíhame činky na Zemi, je to namáhavé a svaly pritom dostávajú potrebnú

zátaž. Ale na stanici je zdvíhanie takmer bez námahy. Pri posilňovaní musí niečo

vytvárať dostatočný odpor, aby to malo rovnaký efekt ako na Zemi. Ďalšou

pomôckou je aj stacionárny bicykel určený na záťaž svalov na nohách. Súčasťou

tréningu je aj bežiaci pás, na ktorý musí byť astronaut pevne prichytený, aby

neodletel preč a aby mal tento cvik zmysel.

Jedenie vo vesmíre:

Musíme znovu myslieť na to, že na stanici ISS je stav beztiaže, a teda aj

príprava a forma jedla musí byť iná ako na Zemi. Všetko jedlo je uskladňované v

pevne uzavretých vrecúškach, ktoré v sebe nemajú žiaden vzduch, aby ostali dlho

čerstvé a nepokazili sa, kedže zásobovacie rakety prichádzajú približne každé 3

mesiace.

Práca na ISS:

Astronauti na ISS musia dennodenne kontrolovať všetky systémy, čistiť filtre a

vykonávať biologické experimenty obsahujúce aj ich vlastné telo a jeho adaptáciu na

mikrogravitáciu.

Skúmajú ako inak reagujú experimenty v mikrogravitácii ako na Zemi. Stanica ISS

slúži aj ako vzdelávací prostriedok pre študentov. Ukazujú, ako tam žijú, čo

používajú, ako varia a ako sa každodenné predmety a procesy správajú v

beztiažovom stave. Na stanici sa tiež testujú technológie, ktoré môžu byť nápomocné

pri ďalších cestách do vesmíru. Napríklad pri plánovanej ceste na Mars.

Spánok na stanici ISS:

Keďže vo vesmíre nemôžeme povedať, kde je hore a kde dole a taktiež

nemôžeme povedať, kedy astronaut leží a kedy stojí, tak je úplne jedno, ako je

otočený v priestore. Môžete byť akokoľvek otočený, aj tak to budete cítiť rovnako.

Dôležité je len to, aby bol o niečo prichytený a aby nepoletoval okolo a nenarážal do

objektov okolo seba a prípadne sa pritom nezranil. Astronauti spia v miestnosti, ktorá

je akurát tak veľká, aby sa tam zmestil človek a nejaké osobné predmety. Nie sú

prikrytí paplónom, lebo ten by tiež odletel preč. Spia v spacákoch, ktoré sú

prichytené o stenu a kedže vnútri je stále svetlo, preferujú mať na očiach nočné

klapky.

Stretnutie s Dorothy Metcalf Lindenburger

Osobnosťou, s ktorou sme sa mohli naživo stretnúť, bola astronautka Dorothy

Metcalf Lindenburgerová. Dorothy navštívila Bratislavu a diskutovala so študentmi o

svojich skúsenostiach a zážitkoch pri ceste na ISS. Diskusia s ňou nás natoľko

zaujala, že sme sa rozhodli popísať niekoľko faktov z jej života. Narodila sa v máji

1975 v Colorado Springs. Už od malička mala sen, že sa raz stane astronautkou a

poletí do vesmíru. Robila všetko pre to, aby sa jej sen splnil.  Vyštudovala na škole

Fort Collins High School a po skončení školy začala v roku 1977 učiť fyziku a biológiu

na Centrálnej Washingtonskej Univerzite. Dorothy máji v roku 2004 obdržala

telefonát priamo v triede, kde učila a dozvedela sa, že bola vybraná na misiu STS-

131 amerického raketoplánu Discovery, ktorého úlohou bolo doplniť zásoby na

medzinárodnej vesmírnej stanici. Aby ale nakoniec mohla byť účastníčkou tejto

misie, musela splniť kandidátsky tréning, ktorý sa jej v roku 2006 splniť podarilo.

Tento tréning pozostával z rôznych  vedeckých a technických skúšok, intenzívnych

pokynov v samotnom raketopláne a tiež systémoch na Stanici ISS. Musela tiež

podstúpiť psychologické testy, T-38 letecký tréning, tréning prežitia v divočine. Keď

toto všetko zvládla, bola pridelená na misiu STS 131 a na zapísaná na budúce lety.

Jej úlohou bolo riadiť systémy a prepojenie medzi posádkou. V roku 2010 misia STS

131 začala a po pár minútach už boli Dorothy a jej posádka teda: okrem nej aj veliteľ

Alan Pointdexter, pilot James Dutton Jr., špecialisti Rick Mastracchio, Stephanie

Wilson, Naoko Yamazaki  Clayton Anderson, na obežnej dráhe a začala sa ich

reálna práca. Na palube raketoplánu niesli takmer 12,5 ton hardwareu, bežné

zásobovacie predmety a nádrž plnú amoniaku používanú ako chladiaci systém. Na

zapojenie tejto nádrže bolo potreba štyroch výstupov zo stanice do otvoreného

vesmíru, samozrejme astronauti museli byť dobre pripútaní, aby neodleteli. Na ceste

späť na Zem museli vyzdvihnúť tzv. Leonardo, čo bol multifunkčný logistický modul

(MPLM), rôzne výsledky pokusov, čo astronauti na ISS dokončili a samozrejme

museli zobrať aj odpad. Celá misia trvala 15 dní, 2 hodiny, 47 minút a 10 sekúnd.

Počas tejto misie prešli 6 232 235 míľ na obežnej dráhe, čo je v kilometroch

100298100 kilometrov v celkovo 238 obehoch okolo Zeme.

Ľudské telo vo vesmíre

Zmena intenzity gravitácie

Zmena intenzity gravitácie je asi to prvé, čo si astronaut uvedomí, keď vstúpi

do priestoru s mikrogravitáciou. Táto zmena gravitácie má za následok poruchu

priestorového videnia, koordináciu hlavy a očí, očí a rúk a rovnováhu. Preto často

novým astronautom príde nevoľno, pretože nie sú zvyknutí na toto prostredie. Bez

dostatočného cvičenia, by mohlo dôjsť k nasledovnému. Pri nedostatku gravitácie,

kosti stratia pravidelnú záťaž tak ako na Zemi a začnú rednúť. Kosti začnú strácať

minerály a začnú rednúť rýchlosťou 1% za mesiac. Kvôli tomuto rednutiu kostí je

ľudské telo  pri návrate na Zem náchylnejšie na zlomeniny a osteoporózu. Keďže vo

vesmíre na vás gravitácia nepôsobí tak ako na Zemi, telo tiež začne strácať aj

svalovú hmotu, pretože pri zemskej gravitácii, takisto ako pri kostiach, svaly neustále

pracujú. Pracujú keď stojíte, sedíte, no proste pri každom pohybe, ktorý spravíte.

Lenže v beztiažovom stave sa svaly nenamáhajú tak, ako pri každodenných

pohyboch na Zemi. Preto je pre astronautov nutné pravidelne cvičiť a jesť, aby

dohnali potrebný pohyb a živiny, ktoré sú nutné na zachovanie kondície. Stav

beztiaže tiež zabraňuje správnemu prúdeniu tekutín a krvi v tele. Na Zemi prúdi

krv do dolných končatín aj pomocou gravitácie, ale vo vesmíre gravitácia nie je, a tak

nie je žiaden dôvod, ktorý by krv tlačil späť do dolných končatín. Preto astronauti na

ISS po nejaký čas tzv. chicken leg/puffy face effect. Tento efekt spôsobí to, že krv a

celkovo tekutiny pôvodne nachádzajúce sa v nohách, sa nahromadia dôsledkom

slabej gravitácie do strednej časti tela a aj do tváre. To spôsobí to, že hrudník a tvár

zväčšia svoj objem a naopak nohy sa kvôli nedostatku tekutín zúžia. Vedci museli

nájsť iný spôsob, ktorý napomáha v prúdení krvi rovnako ako na Zemi, aspoň kým si

telo nezvykne a všetko sa nevráti do normálu. Astronauti na začiatku pobytu  vo

vesmíre nosia špeciálny opasok, ktorý im krv vháňa od pása dole. Inak by sa mohli

tekutiny nahromadiť v hlave a mohli by vytvárať tlak na očné buľvy, čo by mohlo viesť

k problémom zo zrakom. Udržiavanie rovnováhy je jeden z najdôležitejších faktorov

existencie človeka. Vnímanie, kedy sme v rovnováhe, kedy ležíme, kedy stojíme atď.

je zapríčinené tým, že v vo vnútornom uchu, konkrétne v troch polkruhovitých

kanálikoch, sa nachádza tekutina, ktorá sa pri naklonení hlavy začne vplyvom

gravitácie prelievať. To slúži ako podnet pre receptory, aby vyslali signál do mozgu,

že hlava sa hýbe. To ako vidíme počas toho, ako máme naklonenú hlavu závisí od

toho, v ktorej z troch kanálov sa tekutina hýbe. Mozog rozlišuje pohyb hlavy od

jedného ramena k druhému, pohyb v štýle, ako keď prikyvujeme áno, a ako keby

sme prikyvovali nie. Lenže vo vesmíre nepôsobí na túto tekutinu gravitácia, takže

mozog nevie identifikovať, či sa naša poloha zmenila alebo nie. Preto môže byť

astronaut otočný akokoľvek, vždy mu to bude pripadať rovnako a nebude mu to

ovplyvňovať videnie tak ako nám na Zemi. Astronautom môže neprelievanie tekutiny

vo vnútornom uchu spôsobovať nevoľnosť a závrate. Vo vesmíre nemôžeme

povedať, čo presne je hore a dole, a preto je stanica ISS navrhnutá tak, že má

techniku po všetkých možných stenách. Na stanici ISS teda môže byť pre jedného

astronauta hore inde ako pre druhého. Záleží len na tom s čím práve pracujú.

Izolácia od Zeme

Pri pobyte vo vesmíre sa človek môže dostať aj do psychických problémov

vzhľadom k tomu, že je určitá skupina ľudí uzavretá spolu v “malom” priestore. Na

scénu tak prichádza tzv. ponorková choroba. Ponorková choroba je stav vzrastu

napätia a neznášanlivosti hlavne v malých skupinách v uzavretom priestore. Pri tejto

chorobe je zvláštne, že keď dlhší čas trávite čas, hoci aj s ľuďmi, ktorých považujete

za veľmi blízkych, začnú vám liezť na nervy aj keď robia úplne bežné veci. Vznikajú

tak zbytočné spory a hádky. Pri výbere posádky sa tak dáva výrazná pozornosť tomu

ako sa astronauti medzi sebou bavia a ako pracujú ako tým. Prejavmi tejto choroby

môžu byť zlá nálada/častá zmena nálady, pokles morálky, depresia a ťažkosti

interakcie s ostatnými. NASA prišla s rôznymi metódami, ktoré môžu takéto problémy

vyriešiť. Pomáha im pri tom zariadenie ako aktigrafia, ktorá pomáha pri spánku a

pozornosti využívaním sledovania toho, ako veľa sa astronaut hýbe a oplyvňovania,

ako veľa svetla je okolo neho. Pri psychických ťažkostiach pomáha aj písanie

vlastného denníka, aby si mohol vyjadriť svoje pocity, čo má za následok uvoľnenie

stresu.

Radiácia vo vesmíre

Každá hviezda tak ako aj Slnko zo seba vydáva tzv. hviezdný alebo slnečný

vietor. Slnečný vietor tvoria nabité častice (plazma) vytvárajúce prúd, vychádzajúci z

vrchnej atmosféry Slnka. Tento prúd je tvorený elektrónmi, protónmi a alfa časticami,

ktoré vytvárajú tzv. alfa žiarenie, jedno z druhov rádioaktívnych žiarení. Alfa žiarenie

pri dopade na látku spraví závažné škody, ale prenikne len cez malú vrstvu. Prejde

iba cez niekoľko centimetrov hrubej vrstvy vzduchu a prípadne cez tenkú kovovú

fóliu. Je teda veľmi neprenikavé.  Astronauti na medzinárodnej stanici zažívaju

desaťkrát viac radiácie ako človek na Zemi. Dôvodom toho je to, že okolo Zeme je

magnetické pole, ktoré nás ochraňuje pred kozmickou radiáciou. Stanica je však

oveľa vyššie ako človek stojaci na zemi a magnetické pole tam zachytáva oveľa

menej radiácie. Magnetické pole je priestor, v ktorom pôsobí magnetická sila. Je

vytváraná trením tekutého vonkajšieho zemského jadra o vnútorné tuhé jadro.

Následkom radiácie by mohlo dôjsť k zvýšeniu šance na výskyt rakoviny, môže

poškodiť centrálny nervový systém a tiež aj zmeniť správanie človeka. Aby NASA

zistila, k akým problémom môže dôjsť na obežnej dráhe stanice a ako kozmická

radiácia ovplyvňuje biologické organizmy, majú postavené špecializované výskumné

centrá.  

Bibliografia:

9.11.2017, https://www.nasa.gov/hrp/bodyinspace

13.9.2017,

http://www.independent.co.uk/life-style/health-and-families/features/what-happens-to-your-

body-in-space-immune-system-bone-heart-fitness-weakness-a6818651.html

24.9. 2017, https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind

24.9.2017, http://www.oskole.sk/?id_cat=5&clanok=129

24,9.2017 https://sk.wikipedia.org/wiki/V2_(raketa)

24,9.2017   Historická revue, Vesmírne preteky

http://www.historickarevue.com/tag/cesta+na+mesiac

http://www.historickarevue.com/clanok/nova-novinka-7470

27.9.2017,

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/stories/nasa-knows/what-is-a-rocket-k4.html

28.9 2017, https://sk.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A1kon_akcie_a_reakcie

1.10. 2017, https://www.nasa.gov/topics/technology/hydrogen/hydrogen_fuel_of_choice.html

1.10. 2017,  https://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/missions/apollo13.html

4.10. 2017, https://i2.wp.com/mechstuff.com/wp-content/uploads/2015/07/Titan_I_XLR-

87_Rocket_Engine.jpg

12.10.2017,

https://www.nasa.gov/audience/foreducators/stem-on-station/ditl_morning_routine

12.10.2017, https://www.forbes.com/sites/quora/2016/01/26/the-way-astronauts-shower-in-

zero-gravity-may-surprise-you/#4404038f4fdd

12.10. 2017, https://www.youtube.com/watch?v=-TU1OkVctaI

15.10.2017, https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/neuromapping

15.10.2017, https://born4space.wordpress.com/tag/chicken-leg-syndrome/

16.10.2017, https://www.nasa.gov/audience/foreducators/stem-on-station/ditl_sleeping

17,10.2017

https://t3.aimg.sk/magaziny/GRM_DSwZQUaRutj5hgQpeA~tart-nemeckej-balistickej-rakety-

V2.jpg?t=L2ZpdC1pbi84MDB4MA%3D

%3D&h=ylPg6A9EsrX0mGqH71fh2g&e=2145916800&v=2

17.10.2017, http://hroch.spseol.cz/~boz35196/UkolVYT/v2.jpg

17.10.2017, https://c1.staticflickr.com/4/3890/15198932636_b9900a93ef_b.jpg

17.10. 2017, https://www.jsc.nasa.gov/Bios/htmlbios/metcalf-lindenburger-dm.html

17.10.2017, https://www.nasa.gov/images/content/180842main_disc-rss-highres.jpg

18.10. 2017,  https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-is-a-

spacesuit-58.html

18.10. 2017,  https://en.wikipedia.org/wiki/Saturn_V

18.10.2017, https://cs.wikipedia.org/wiki/Ponorkov%C3%A1_nemoc

18.10 2017

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/73/Newton_Cannon.svg/330px-

Newton_Cannon.svg.png

18.10 2017 https://c2.staticflickr.com/8/7184/6852486819_ae7a98b0df_o.jpg

18.10 https://airandspace.si.edu/sites/default/files/styles/slideshow_lg/public/images/

5129h.jpg?itok=Qhfq8DKl

18.10 https://qph.ec.quoracdn.net/main-qimg-bd3bb9c17adb3d428d199ef0756402d8-c

18.10 http://zdnet1.cbsistatic.com/hub/i/2014/08/12/eb5b0a65-2208-11e4-8c7f-

00505685119a/cdb30b1d495f3258dfa56c109c30b449/to-the-moon-boeing-the-rocket-

foundry.jpg

18.10 2017 https://nssdc.gsfc.nasa.gov/image/spacecraft/apollo_lm_diagram.gif

18.10 2017

https://cosmos-magazine.imgix.net/file/spina/photo/9220/211217_Spacesuit_explainer_graph

ic.png?fit=clip&w=835

18.10.2017 https://sk.wikipedia.org/wiki/Medzin%C3%A1rodn%C3%A1_vesm

%C3%ADrna_stanica

ISS Education programme,Project Zero gravity 1,2,3, 2006

Resumé:Tému s názvom Vesmírny program sme si vybrali, pretože nás zaujíma

tématika vesmíru a ako to s jeho objavovaním začalo, prebiehalo a ako stále

prebieha. Chceli sme objasniť, ako a prečo sa zrazu začalo bojovať o prvenstvá v

objavovaní vesmíru, ako to vyzerá na medzinárodnej stanici ISS a ako sa na ňu

vôbec nejakí ľudia dostali. Ako si odborníci dokázali poradiť s nástrahami a možnými

problémami ako napríklad to, že raketa je schopná doletieť do enormných

vzdialeností aj keď paliva je nedostatok a treba ho šetriť. Zaujalo nás ako to, že čosi

také veľké a ťažké ako raketa môže vôbec vzlietnuť a prečo sa pri zapnutí

raketových motorov sa nič nepoškodí. Zaujalo nás tiež ako telo dokáže reagovať na

náhly stav beztiaže, keď je od prírody zvyknuté na gravitáciu.

Ide o niečo tak neobvyklé a niečo, čo spôsobuje problémy aj samotným vedcom, je

celkom ťažké nájsť overené a zaručene pravdivé informácie. Mnohé veci sú tiež príliš

zložité, a nebolo v našich silách pochopiť.

Hlavným cieľom práce bolo priblížiť tento záujem našim spolužiakom.

Na vytváranie nášho projektu sme používali zdroje z internetu a hlavne so

samotných oficiálnych stránok NASA a dôveryhodných historických alebo vedeckých

časopisov. Tým sme si mohli byť istí, že tie informácie sú stopercentne pravdivé.

Prípadne sme doplňovali nejaké informácie zo stránok, ktoré boli písané priamo

jednotlivími astronautmi.

V našom projekte sme sa zaoberali rôznymi oblasťami vesmírneho programu. Z

historického hľadiska máme rozobratý vývoj rakiet a preteky do vesmíru medzi

dvoma veľmocami počas studenej vojny. Ďalej sme chceli vedieť o fyzikálnych

podmienkach pri vzletoch, obežných dráhach umelých objektov a ako dokážeme

pristať na Mesiaci. Taktiež naša práca obsahuje biologickú časť, ako prebieha život

astronauta, čo vplýva na jeho telo a s akými problémami sa musí zaoberať vo

vesmíre.

Môžme povedať, že náš cieľ sme splnili lebo o vesmírnom programe sme sa naučili

veľa nového. Vďaka dostatočným informáciám a rozhovore s astronautkou sme

mohli vytvoriť aj biologickú časť a dozvedieť sa viac o samotných ľuďoch pracujúcich

vo vesmíre. Touto prácou sme našimi slovami sprostredkovali fakty, články a

zaujímavosti a mohli tým obohatiť naše poznatky, prípadne ich posunúť ústnou alebo

písomnou formou iným.