Ερωτήσεις - Απαντήσεις ~ Διαστημικές

*Προς τα πού θα έδειχνε μια πυξίδα στο διάστημα;
*Πόσο παγωμένο είναι το διάστημα;
*Πώς υπολογίζεται η απόσταση ενός αντικειμένου από τη Γη;
*Πώς προσελκύει νέους αστροναύτες η NASA;
*Θα σβήσει ο Ήλιος και πότε θα συμβεί αυτό;
*Τι θα συμβεί αν μια ατομική βόμβα εκραγεί στο διάστημα;
*Βράζει το νερό σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας;
*Πώς πλένονται οι αστροναύτες;


Απαντήσεις...


Προς τα πού θα έδειχνε μια πυξίδα στο διάστημα;

Η θέση της βελόνας μιας πυξίδας καθορίζεται από το εκάστοτε μαγνητικό πεδίο.


Το γήινο μαγνητικό πεδίο, λοιπόν, την κατευθύνει σταθερά προς το βορρά. Και στο διάστημα υπάρχουν μαγνητικά πεδία, αλλά είναι πολύ ασθενή και δεν έχουν συγκεκριμένη κατεύθυνση. Έτσι, αν παίρναμε μαζί μας μια πυξίδα στο διάστημα, εφόσον δε θα υπήρχε σε κοντινή απόσταση κάποιος μαγνήτης, η βελόνα της θα στριφογύριζε τυχαία.


Πόσο παγωμένο είναι το διάστημα;

Σύμφωνα με στοιχεία που μας έδωσε ο δορυφόρος Εξερευνητής Κοσμικού Υπόβαθρου (Cosmic Background Explorer, COBE), η θερμοκρασία του διαστήματος είναι 2,725 βαθμοί Κέλβιν (2,725 βαθμοί πάνω από το απόλυτο μηδέν ή -270,4 βαθμοί Κελσίου).

Αυτό το αποτέλεσμα εναρμονίζεται με τις εκτιμήσεις σχετικά με τη θερμοκρασία των υπολειμμάτων της ακτινοβολίας μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και προέκυψε από την αναθεώρηση των επίγειων μετρήσεων του Άρνο Πενζίας και του Ρόμπερτ Ουίλσον που έγιναν το 1964. Τα προβλήματα ρύπανσης που αντιμετώπισαν τότε οι επιστήμονες στις κερατοειδείς κεραίες με τις οποίες έκαναν τις μελέτες ώθησαν τον Πενζίας να αναφωνήσει: «Έχουμε ανακαλύψει τη Μεγάλη Έκρηξη – ή ένα σωρό από κουτσουλιές»! Η έρευνα του Πενζίας και του Ουίλσον κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το σύμπαν έχει την ομοιόμορφη θερμοκρασία των 3 Κέλβιν, προς οποιαδήποτε κατεύθυνση κι αν το παρατηρήσουμε. Οι μετρήσεις που έγιναν στο διάστημα αποκάλυψαν κάποιες μικρές διακυμάνσεις, οι οποίες του δίνουν μια διάστικτη εικόνα.


Πώς υπολογίζεται η απόσταση ενός αντικειμένου από τη Γη;
 
Υπολογίζεται μέσω της αστρονομικής παράλλαξης.

Αυτή είναι η διαφορά στη διεύθυνση ενός ουράνιου αντικειμένου, όπως αυτό φαίνεται από έναν παρατηρητή, από δύο σημεία που βρίσκονται σε μεγάλη απόσταση μεταξύ τους. Η μέτρηση της παράλλαξης χρησιμοποιείται άμεσα για την εύρεση της απόστασης του αντικειμένου από τη Γη και τον Ήλιο. Οι δύο θέσεις του παρατηρητή και η θέση του αντικειμένου σχηματίζουν ένα τρίγωνο. Αν η βάση του τριγώνου αυτού είναι γνωστή και η διεύθυνση του αντικειμένου, όπως φαίνεται από τα δύο σημεία, μετρηθεί σε σχέση με τη γραμμή βάσης, τότε μπορεί να βρεθεί η γωνία της κορυφής του τριγώνου, που ονομάζεται παράλλαξη. Έτσι, πολύ απλά, μπορεί να υπολογιστεί η απόσταση του αντικειμένου από τον παρατηρητή.

Στον προσδιορισμό της απόστασης ενός ουράνιου αντικειμένου με τη βοήθεια της παράλλαξης, χρησιμοποιείται μία όσο το δυνατόν μεγαλύτερη γραμμή βάσης για να εξασφαλιστεί περισσότερη ακρίβεια. Και πιο συγκεκριμένα, η απόσταση ανάμεσα σε δύο πολύ απομακρυσμένα σημεία της επιφάνειας της Γης.



Πώς προσελκύει νέους αστροναύτες η NASA;
 
Κάθε χρόνο, μαθητές και φοιτητές μηχανολόγοι μηχανικοί πετούν με ειδικό αεροπλάνο της NASA για να πάρουν μια γεύση από το διάστημα.

Η τετρακινητήρια στρατιωτική εκδοχή του Μπόινγκ 707 πετά πάνω από τον Κόλπο του Μεξικού για να εκπαιδεύσει τους αστροναύτες σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας αλλά και για να δοκιμάσει στον αέρα τη διαστημική τεχνολογία. Έχει όμως και μία άλλη αποστολή, πολύ σημαντική για το μέλλον της υπηρεσίας. Να προσελκύσει στις τάξεις της δεκάδες νέα στελέχη, μελλοντικούς αστροναύτες και μηχανικούς.

Στη διάρκεια της ιδιόμορφης πτήσης, για ελάχιστα δευτερόλεπτα κάθε φορά, το KC-135 ακολουθεί ελλειπτική πορεία σε ύψος τριών χιλιομέτρων. Τότε, οι επιβάτες «επιπλέουν» στον αέρα, όπως θα έκαναν και σε ένα διαστημόπλοιο. Λίγο πριν ολοκληρωθεί η κάθε ελλειπτική πορεία, το σύνθημα «πόδια κάτω» προειδοποιεί τους επιβάτες πως η βαρύτητα επιστρέφει δριμύτερη και πρέπει να ετοιμαστούν για την πτώση τους στο δάπεδο.


Θα σβήσει ο Ήλιος και πότε θα συμβεί αυτό;

Όπως όλοι οι αστέρες, έτσι και ο Ήλιος προορίζεται να σβήσει όταν ολοκληρώσει τον κύκλο εξέλιξής του σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

Ο Ήλιος συγκαταλέγεται στους αστέρες κύριας ακολουθίας, σ' εκείνους που είναι φτιαγμένοι κυρίως από υδρογόνο και φλέγονται εξαιτίας της αντίδρασης της πυρηνικής σύντηξης, η οποία με τη διάσπαση του υδρογόνου παράγει ήλιο.

Ο χρόνος που χρειάζονται αστέρια με μάζα ίση μ' εκείνη του Ήλιου, περίπου 333.000 φορές τη μάζα της Γης, για να βγουν από την κύρια ακολουθία είναι περίπου 10 δις χρόνια. Δεδομένου ότι ο Ήλιος σχηματίστηκε πριν από 5 δις χρόνια, θα συνεχίσει να υπάρχει ακόμα για ένα χρονικό διάστημα εξίσου μεγάλο. Όταν ένα αστέρι βγαίνει από την κύρια ακολουθία αρχίζουν στο δίχως υδρογόνο πυρήνα του να συντελούνται νέες αντιδράσεις σύντηξης οι οποίες χρησιμοποιούν ως καύσιμο το ήλιο.

Αυτή η φάση ξεκινάει με τη λεγόμενη "έκρηξη του ηλίου", κατά την οποία υπάρχει απώλεια περίπου 30% της μάζας. Στη συνέχεια οι διαστάσεις του αστεριού αυξάνονται σημαντικά, μεταμορφώνοντας σταδιακά τον Ήλιο σε Κόκκινο Γίγαντα - λιγότερο πυκνό, αλλά μεγαλύτερο απ' όλο το ηλιακό σύστημα. Όταν εξαντληθεί και το ήλιο, ο Ήλιος θα ολοκληρωθεί με τη συστολή και ψύξη του, μέχρι να γίνει Λευκός Νάνος, αστέρι πολύ πυκνό και λίγο φωτεινό, με διαστάσεις μικρότερες από εκείνες της Γης.



Τι θα συμβεί αν μια ατομική βόμβα εκραγεί στο διάστημα;

Όταν εκρήγνυται μια πυρηνική βόμβα απελευθερώνονται επιταχυνόμενα σωματίδια, θερμότητα, ακτίνες Χ και ακτίνες γάμμα. Όλα τους είναι μορφές ενέργειας καταστροφικές για το μεγαλύτερο μέρος των ζωντανών οργανισμών.

Η καταστροφή των κτιρίων και των υλικών αντικειμένων οφείλεται στο θερμότατο ωστικό κύμα που κινείται από το επίκεντρο της έκρηξης προς τα έξω. Αν η έκρηξη συμβεί στο διάστημα η ενέργεια που απελευθερώνεται δε συναντά τίποτα για να καταστρέψει -εκτός κι αν βρίσκεται κοντά στη Γη- ούτε υπάρχει αέρας για να μετατεθεί, άρα δε δημιουργείται κανένα ωστικό κύμα.

Απομένει το τρίτο φαινόμενο της έκρηξης, η λεγόμενη EMP (ηλεκτρομαγνητική ώση), συγκρίσιμη με μια τεράστια εκπομπή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο, αν και δε βλάπτει τα έμβια όντα, προκαλεί καταστροφές σε κτίρια και ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.

Το ηλεκτρομαγνητικό ωστικό κύμα μιας βόμβας που εκρήγνυται σε απόσταση 100 χμ. από το έδαφος, μόλις έξω από την ατμόσφαιρα, θα έβλαπτε όλα τα ηλεκτρικά όργανα σε κύκλο ακτίνας 1.000 χμ., ενώ η ακτινοβολία θα απορροφούνταν από την ατμόσφαιρα.



Βράζει το νερό σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας;
 
Το νερό βράζει ακόμα κι αν υπάρχει έλλειψη βαρύτητας, αλλά με διαφορετικό τρόπο. Στη θέση των μυριάδων φυσαλίδων που ανεβαίνουν ταχύτατα προς την επιφάνεια του νερού, η θερμότητα δημιουργεί μια μεγάλη φυσαλίδα αέρα που πλέει στο βάθος του δοχείου και περιβάλλεται από άλλες μικρότερες.

Η διαφορά οφείλεται στο ότι στη Γη το ζεστό νερό ανεβαίνει προς τα πάνω. Άρα όταν η κατσαρόλα είναι στη φωτιά, το υγρό που είναι πιο κοντά στην πηγή της θερμότητας κινείται προς τα πάνω και τη θέση του παίρνει το ψυχρότερο νερό.

Αυτό με τη σειρά του θερμαίνεται, δημιουργώντας μια κυκλική κίνηση που έχει ως αποτέλεσμα την ομοιόμορφη θέρμανση και την άνοδο στην επιφάνεια των φυσαλίδων του αέρα. Αντίθετα, σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας το νερό δε θερμαίνεται ομοιόμορφα.

Η θερμική πηγή ζεσταίνει μόνο το νερό που βρίσκεται κοντά της και δημιουργεί φυσαλίδες που συνενώνονται, ενώ τα μέρη του νερού που βρίσκονται μακρύτερα μένουν σχετικά ψυχρά. Τα πρώτα πειράματα στο διάστημα πραγματοποιήθηκαν μεταξύ 1992-1996, άρα ο τρόπος με τον οποίο το νερό βράζει στο διάστημα μπορεί να θεωρηθεί πρόσφατη ανακάλυψη.


Πώς πλένονται οι αστροναύτες;
 
Τα διαστημόπλοια διαθέτουν αποθέματα νερού που χρησιμοποιούνται στα τρόφιμα, στο πλύσιμο και σε επιστημονικά πειράματα. Οι αστροναύτες παίρνουν το μπάνιο τους κάτω από ντους και πλένονται χρησιμοποιώντας πολύ μικρή ποσότητα νερού: μόνο τέσσερα λίτρα για κάθε ντους.