Ғылыми жоба: ғарыш

Қазақстан Республикасының ғылым және білім министрлігі

Қорқыт Ата атындағы Қызылорда университеті

 

  

 

Ғылыми жобаның тақырыбы:

Ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын зиянды факторлардың ғарышкер ағзасына әсері

Бағыты: Ғылыми - техникалық прогресс экономикалық өсудің негізгі буыны

Секция: Жер және ғарыш туралы ғылымдар

 

 

  

Авторы: Қорқыт Ата атындағы Қызылорда Университетінің ОПИ-20-1 оқу тобының білім алушысы Шынбергенова Сәнім

Ғылыми жетекші: «Математика және қолданбалы механика» кафедрасының оқытушысы., педагогика ғылымдарының магитрі Аймырзаева Айжахан Блаловна

 

2021 жыл

Аңдатпа

ОПИ-20-1 оқу тобының студенті Шынбергенова Сәнім. Сәнімнің «Ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын зиянды факторлардың ғарышкер ағзасына әсері» тақырыбындағы зерттеу жұмысында ғарыштық ұшу кезіндегі зиянды факторлардың ғарышкердің ағзасына қалай әсер ететін жүйелі көрсете білген.

Зерттеу жұмысының жүргізілген мақсаты:

1. Ғарышқа ұшуда әсер ететін негізгі факторлар.

2. Ғарыштық сәулелер және олардың әсері.

3. Ғарыштық ұшулар кезіндегі температураның мәні мен алатын орны.

4. Ғарышқа ұшудағы әсер ететін жалпы факторлар.

5. Діріл және шу, олардың зияны мен қорғану жолдары.

6. Салмақсыздықтың пайда болуы, оның ағзаға әсері.

Гипотеза: Ғарыштық ұшу кезіндегі пайда болатын зиянды факторларды білу қажет. Осы арқылы ғарышқа ұшу кезіндегі ғарышкерлерге қойылатын талаптар мен міндеттерді анықтау.

Жаңалығы мен дербестігі:

1. Барометрлік қысым және оның пайда болуы.

2. Ғарыштық сәулелер және олардың әсері.

3. Діріл және шу, олардың зияны мен қорғану жолдары.

4. Ғарыш кемесіндегі жалпы жағдай.

Қорытынды: Ғарышкер мамандығының басқа мамандықтардан айырмашылығы – ғарыш сапарында пайда болатын факторлар болып табылады. Бұл факторлар Жердегіден өзгеше, адам ағзасына кері әсер ететін арнайы шараларды алдын ала жасап ғарышкер денсаулығын сақтай отырып, ұшу сапарындағы түрлі тапсырмалардың орындалуын қамтамасыз етеді

Мазмұны

Кіріспе_{-------------------------------------------------------------------------------------------------------}

Негізгі бөлім _{----------------------------------------------------------------------------------------------}

1. Ғарышқа ұшуда әсер ететін негізгі факторлар_{-------------------}

   1. Барометрлік қысым және оның пайда болуы_{--------------------------}

   2. Ғарыштық сәулелер және олардың әсері _{---------------------------------}

   3. Метеоденелердің табиғаты және олардың ғарыштық ұшудағы ағзаға әсері _{---------------------------------------------------------------------------------------------------}

   4. Ғарыштық ұшулар кезіндегі температураның мәні

мен алатын орны_{-----------------------------------------------------------------------------}

2. Ғарышқа ұшудағы әсер ететін жалпы факторлар_{-------------}

   1. Діріл және шу, олардың зияны мен қорғану жолдары_-----------

   2. Ұшу кезіндегі үдеу және оның ағзаға тікелей әсері_{---------------}

   3. Салмақсыздықтың пайда болуы және оның ағзаға әсері_-------

   4. Ғарыш кемесіндегі жалпы жағдай, кемедегі атмосфера, еңбек режимі және тынығу шарттары_{-------------------------------------------------------------------}

Қорытынды_{-------------------------------------------------------------------------------------------------}

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі_{-------------------------------------------------------}

Кіріспе

Космонавтика, ғарышқа ұшу – ғарыш кеңістігіне ұшу, Жерден басқарылып ұшатын әр түрлі ғарыштық аппараттарды пайдаланып, ғарыштық кеңістікті игеруді қамтамасыз ететін ғылым мен техника салаларының жиынтығы. Оған ұшу теориясы, траекторияны есептеу, т.б. ғылыми-техникалық мәселелер –ракета тасығыштарды, ракеталық қозғалтқыштарды, т.б. құрастыру; медициналық-биологиялық мәселелер; ғарыштық кеңістікті игерудің халықаралық құқықтық мәселелерін реттеу жатады.

Ғарыштық дәуір 1957 жылдың 4-қазанында, бұрынғы КСРО-да дүние жүзінде алғаш рет Жердің жасанды серігінің ұшырылуымен байланысты басталды.

Екінші маңызды ғарыш дәуірі – 1961 ж. 12-сәуірде адам баласының (Юрий Гагарин) тұңғыш рет ғарышқа ұшуы.

XXI – ғасыр ақпарат ғасыры, білім-ғылым ғасыры десек, адамзат алдына көптеген жаңа міндеттер жүктеледі. Адамзаттың игілігі, өмір-тіршілігі үшін ғарышты зерттеу, оны дамыту, құнды ақпараттар алу экономиканы жетілдірудің бірден-бір кепілі. Біздің мемлекетіміздің аумағында ғарышқа ұшу алаңының орналасуы бізге көптеген мүмкіндіктер, жаңа келешектерге жол ашады.

Қазіргі уақытта ғарыштың қыр-сырын меңгеру, ғаламдану процесіне ену, дамыған 30 мемлекеттің қатарына кіру біздің қыруар істерімізді атқаруымызды аңдатады.

Ғарышқа ұшудың қауіпсіздігі, оның ғарыштық – техникалық талаптарын орындау бірінші кезекте талап етіледі. Өйткені адам ғарышқа ұшу кезінде оның ағзасына түрлі биологиялық, физика-химиялық факторлар әсер етеді. Осындай ағзаға кері әсер ететін факторларды білу, олардың алдын алу, олардан сауатты қорғана білу, әрбір ғарышкердің өмір сүруінің басты кепілі. Сондықтан ғарыштық ұшулар кезіндегі ағзаға кері әсер ететін зиянды факторларды білу – ғарыштық іс-әрекеттерді табысты жүргізуді негізі болмақ.

Ғарышкер, астронавт (Батыс елдеріндегі баламасы: астро және nбutēs – теңізде жүзуші), космонавт (ТМД елдерінде - Космонавт: грек. kosmos –ғарыш және nautes – теңіз жүзушісі) – ғарышқа ұшу кезінде ғарыштық техниканы сынақтан өткізетін әрі оны пайдаланатын адам. Адамның ғарышқа ұшуынан кейін (1961) пайда болған мамандық. Алғашқы ғарышкерлер әскери ұшқыштар мен ұшқыш-сынақшылар қатарынан таңдалып алынды.

Ғылыми жоба тақырыбының өзектілігі:ғарышқа ұшуға қажетті қасиеттерге ұшу шеберлігінің жоғары деңгейде болуы, апатқа ұшырау жағдайында жылдам шешім қабылдауы, шу, діріл, үдеу, т.б. әр түрлі факторларға төзімді болуы, бақылау жұмыстарын жүргізіп, оны қорытындылай білуін жатқызамыз.

• Ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын факторлардың ғарышкер ағзасына Жердегіден өзгеше әсер етуі;

1

• Аталған факторларға байланысты ғарышкерлердің ұшу кезіндегі тиісті шаралар мен талаптарын орындауы;

• Ғарышкер мамандығының басқа мамандықтарға қарағанда күрделілігі;

Осыған байланысты ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын негізгі факторларды анықтап жәнеғарышкерлердің өз денсаулықтарын сақтай отырып, факторларға қарсы талаптарды орындау қажеттілігі айқын.

Ғылыми жоба жұмысының мақсаты:ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын негізгі факторларды анықтап және олардың ғарышкер ағзасына тигізетін әсерін айқындау;

Жұмыс мақсатына жету үшін мына төмендегі міндеттерді шешуді қажет деп есептейміз:

• Ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын физика-химиялық құбылыстарды анықтау;

• Ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын факторларды зерттеу;

• Ғарышкерлерге ұшу кезінде қойылатын талаптар мен міндеттерді анықтау;

Ғылыми жоба жұмысы кіріспеден, 2 тараудан, қорытындыдан, пайдаланылған әдебиеттер тізімінен тұрады. Жалпы 23 бетті қамтиды.

2

I. Ғарышқа ұшуда әсер ететін негізгі факторлар

Қазіргі адамдардың өмір сүру жүйесіне жағдай туғызылған, герметик бөліктері бар ғарыштық ұшу аппараттарында адам ағзасына тек шектеулі факторлар әсер етеді. Олардың аса маңыздыларына галактикалық ғарыштық сәуле, гиподинамия, гипокинезия, жүйе – эмоцияналды шиеленіс.Ұшу барысында осы факторлардың рөлі ағзаның физиологиялық қызметіне біркелкі әсер етпейді.Орбитада ұшу кезінде Жердің радиациялық белдеулерінен төменгі тұстарында иондайтын радиация ағзаға айтарлықтай әсер етпейді, себебі 7-8 айлық ұшу барысында ғарышкердің бойына сіңген радиация мөлшері 50 бэр-ді құрайды. Планета аралық ұшу кезінде галактикалық ғарыштық сәуле, биологиялық маңызға ие болады. Бұл адрондардан (сутегі мен гелийдің көбінесе) тұратын химиялық элементтердің жоғарғы қуатты атомдық ядросы.

Адрондар-жоғарғы қуатқа дейінгі жылдамдыққа ие, жарықтық жылдамдықпен қозғалатын химиялық элементтердің атомдық ядросы. Бұл ғарыш кеңістігінде басқа иондайтын сәулелердің бәрінен асып түсетін, өзінің сіңірген қабілеті жағынан ең жоғарғы қуатты корпускулярлы ағын құраушы. Айға сапар кезінде өткізілген дозиметрлік зерттеулер және осы зерттеулер есебінің көрсеткіші бойынша адамдар ғарышта өткізген 2 жылында релятивистік адрондар әсерінен 0,12% ми клеткасын жоғалтады. Бұл шама қалыпты табиғи қартаюда әдеттегіден төмен. Сондықтан биологиялық тұрғыдан ауыр бөлшектердің жол топографиясы маңызды, яғни бөлшектердің өмірлік мәні бар орталықтарға түсуі аса маңызды. Қазіргі орбита станцияларының атмосфера құрамы Жердегіге жақын, егер ауаны кондициялау және регенерациялау жүйесінің жұмысы қалыпты болса, ағзаға елеулі әсер етпейді.

Планетааралық ұшу келешегі туралы ойлана отырып, ұшу барысында түрлі факторлардың ағзаға әсерін зерттеу, сондай-ақ ғарышкерлерге мынадай жағымсыз факторлардың: яғни өзгерген гравитация (асқын салмақ және салмақсыздық), ауа, азық, су тапшылығы сияқты факторлар жөнінде К.Э.Циалковский мынадай қорытындыға келді: “Болашақ техникасы біздерге күн жүйесінің барлық жерінде саяхаттауға және Жер ауыртпалығына қарсы тұруға мүмкіндік береді.” Орыс ғалымы ақылға қонымды, есте қаларлық бұл пікірімен шектеліп қалған жоқ. Бұл ойы өз-өзіне тәжірибе жасауға итермеледі: “Бірнеше күндер бойы ол ештеңе ішпеді, жемеді. Сусыз өмірге тек 2 күн ғана шыдады. Осы күндерімен бернеше минутқа көз жанарымды жоғалттым”. Ғарыштық биология мен медицина саласында адамның Марсқа ұшу келешегінен байланысты қайта күрделі тұратын мәселе-бейімделушілік мәселесі. Бұл мәселенің зерттелуін оның жалпы теоретикалық көрінісін дәстүрлі десек болады. Ғарыштық биология мен медицина үшін қандай бейімделушілік көріністері маңызды?

Ғарышкерлердің ұшу сапарындағы қызметі мен тіршілік жағдайына тән гигиеналық және әлеуметтік шектеулер ұшу аппараттары жетілдіріліп, көлемін ұлғайтқан сайын, бос уақыт тиімді ұйымдастырылған кезде өз мәнін жоғалтады.

3

Гипокинездің жағымсыз әсері, қимыл-қозғалыстың көлемі мен санын шектеу заманауи орбита станциясының аса көптігінен бәсеңдейді, ал гиподинамия яғни,

бұлшық ет әлсіздігі борт тренажерларды пайдаланып белгілі бір шамада физикалық жұмыстар атқарумен жөнделіп кетеді.

№ 1 трек-сызба

Ғарыштық ұшу кезінде пайда болатын факторлардың

биологиялық әсері

Ұшу барысында адам ағзасына негізгі 3 ғарыш факторы әсер етеді

1. Барометрлік қысым және оның пайда болуы

Бірінші факторлар тобы ғарыш кеңістігінің физикалық жағдайына тәуелді болады. Бұл топқа мыналарды жатқызуға болады: аса төменгі дәрежедегі барометрлік қысым, адамның тыныс алуына қажетті молекулалы оттегінің жоқтығы, иондалған сәулелер (ғарыштың ультракүлгін, корпускулярлы радиация) метеор қаупі қолайсыз температура жағдайлары.

Барометрлік қысым. Оттегінің төмен парциалды қысымымен аса төмен барометрлік кысымның адамға әсерін зерттеуде шетелдік және отандық ғылымның жарты ғасырдан астам тәжірибесі бар. Ғылыми мәліметтері негізінде

(ветиляциялық және регенерациялық типтегі) саңылаусыз кабиналар, оттегі құралдары, скафандрлар жасалды. Сондай-ақ ұшу барысында саңылаусыз кабинадағы қысымның аса жоғары мөлшерден күрт өзгеруінен бастап, кабинадан тыс жерде ауа қысымының ең елеулі мөлшерде сиреуі жақсы зерттелді.

Жер атмосферасы адамның ауамен демалуын қамтамасыз етеді, белгілі барометрлік қысымды ұстап тұрады, температураны қадағалаушы жағдай туғызады, сондай-ақ қуатты ғарыштық сәуле қаупінен оңтайлы қорғаныс құралы болып табылады.

4

Қуатты ғарыштық сәулелер Жердің ауа қабатынан өткенде өзгереді немесе түгелдей сіңіп кетеді. Жер жағдайында адам және жануарлар ауа қысымының 1 кг/см-ге тең теңіз деңгейінде тұрады. Ағзадағы тіндерге сіңген, ағзаның сұйық ортасында еріген (қанда, лимфада және т.б.) ағзаның ішкі қуыс мүшелерінде толған (өкпе, асқазан, ішек) газдың қысымының қосындысы да осындай.

Жоғары көтерілгенде барометрлік қысымның күрттөмендеуі газдың көлемін ұлғайтады, сөйтіп ішкі мүшелерге ауа толады. Осының нәтижесінде

Барометрлік қысымның ғарышкер ағзасына әсері

Ауаның өкпеден серпіліспен шығуы, іштің желденуі, құлақ барабанының серпілуі байқалады.

Ауа жұту кезінде өкпедегі қысымның кенет біршама жоғарылауы өкпе тіндерінің механикалық зақымдалуына ұшыратады.

Газдың асқазан ішек жолдарында кеңеюі ішті жиі ауыртады, тыныс алудың, қан айналымының механикалық және рефлекторлық бұзылуына алып келеді, бұл құбылыстардың дәрежесі ауа қысымының төмендеуінің тездетуі мен дәрежесіне тікелей байланысты.

Ағзаның сұйық ортасында еріген газдар барометрлік қысым төмендегенде ірі немесе майда көпіршіктерге жиналады, тіндердің сезімтал жүйке рецепторларына механикалық қысым түсіреді, ауыртады. Еркін газдардың іште және қан тамырлары айналасына жиналуы нәтижесінде дененің кей тұстарында қан айналымының бұзылуы байқалады.

Бұл көріністер сұйықтықтың газдарға белсенді айналуының нәтижесінде пайда болады. Бізге белгілі нәрсе, қалыпты барометрлік қысымда су 100⁰С температурада қайнайды. Қысым аз болғанда су да төмен температурада қайнайды. Ауа қысымының 47 мм. сын. бағ-да су 37⁰С-та қайнайды. Қалыпты дене қызуы 37⁰С-қа тең болға