人類還想逃離地球?上了太空連出汗都困難!眼睛也不正常!
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圖源: NASA
前斷時間霍老頭(就是霍金)又放預言,說人類居住在地球的時間最多只有200年了,但你知道在太空連燒個開水都和地球上不一樣嗎?更別說喘氣、出汗等人體基本需要了。
這裡有7個低地軌道失重環境下的日常事件及它們的解釋,有興趣的同學就請和小編一起來看看吧。
水沸騰時冒出一個大大的水泡
圖源: NASA
在地球上,沸騰的水會產生成千上萬的微小氣泡;而在太空,沸水卻只產生一個巨大的波狀氣泡。
直到1992年在太空梭上完成試驗,物理學家們才知道在失重環境下水沸騰會是什麼樣子。後來,物理學家們認為,在太空水沸騰的樣子是因為缺少了由重力引起的對流和浮力兩個現象。
球形的火焰
圖源: NASA Glenn Research Center
在地球上,火焰是向上的;在太空中,火焰從中心向四面八方移動。下面就來說說原因:
因地球引力的吸引,越近地球表面,空氣分子就越多。相反,由於壓力逐漸減小,越遠離地球,大氣就越稀薄。雖然高度每上升一英寸,大氣壓的變化很小,但足以影響燭焰的形狀了。
這種壓力差造成的影響稱為自然對流,當火焰周圍的空氣被加熱會膨脹,變得比周圍冷空氣密度小。當熱空氣分子向外膨脹,冷空氣分子會把它們往回推。由於火焰底部有更多的冷空氣分子推熱空氣分子,而火焰頂部的阻力較小,所以火焰就往上浮。
而當沒有重力時,膨脹的熱空氣在各個方向所受的阻力相等,所以火焰從中心向四周呈球狀發散。
細菌長得更多…更致命
圖源: Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH
三十年的實驗表明細菌菌落在太空中生長要快得多。例如,Astro-E. 大腸桿菌菌落的生長速度幾乎是其地球對照組的兩倍。而且,有的細菌變得更致命,2007年在亞特蘭蒂斯號太空梭上進行的一組沙門氏菌生長的對照試驗顯示,太空環境改變了細菌的167號基因表達。返回地球後的研究發現這些遺傳調整使得沙門氏菌對老鼠的致病率比地球對照組的提高了將近3倍。
對於沙門氏菌基因表達的改變,科學家們認為可能是一種Hfq蛋白應激反應的結果,Hfq蛋白的作用就是控制基因表達。失重環境通過改變液體在細菌表面的移動方式對其細胞施加機械應力。Hfq蛋白的反應是進入一種「生存模式」,而這也使得細胞更致命。
打不了啤酒嗝
圖源: 4 Pines Brewing Company
沒有重力也就意味著沒有浮力,在太空沒有力來推動含二氧化碳飲料中的氣泡上升排出。這就意味著即使是被喝進宇航員的肚子,二氧化碳氣泡也會一直留在蘇打水和啤酒里。事實上,沒有重力,宇航員沒法打嗝排出氣體,因此喝碳酸飲料是件很難受的事。
幸運的是,澳大利亞有個公司針對航天飛行中沒法打嗝的情況調製了一種啤酒。Vostok 4 Pines烈性太空啤酒,味道濃郁,但含碳化合物少。
同一種玫瑰,香味卻不一樣
圖源: NASA
花在太空生長時會產生不同的芳香化合物,因此氣味明顯不同。這是因為植物會產生揮發性油,而這散發香味的油極易受到環境因素如溫度、濕度及花齡的影響。
有個極好的香水是用一種叫不眠芳香的玫瑰生產的。這種玫瑰1998年被發現號太空梭帶上太空,後來分析,複製,調配至「Zen」香水,由日本資生堂出售。
太空的汗
圖源: ESA
就像前文解釋燭焰中說的,沒有重力就沒有自然對流,這就意味著身體的熱量沒法通過皮膚排出,所以身體要不停地出汗來降溫。更糟的是,這源源不斷的汗水不會滴下,也不會蒸發,就那麼在留在皮膚表面,這就使得整個遙遠的旅行都是相當的「潮濕」。
壓扁的眼球
圖源: Radiological Society of North America
失重狀態會擠壓宇航員的眼球,模糊他們的視力。有些宇航員的眼睛被壓扁了,有些則會視神經腫脹,在地球上只有腦部有異常高壓才會出現這種情況。
發生這些情況也都差不多是因為太空的失重環境。沒有向下的引力,體液會上移,所以顱骨內會有更多的液體擠壓到眼睛。
而這種影響會模糊大多數人的視線,近視的人眼球一般會過度擴展,則會因眼球會被壓扁的影響,視力會變好。視神經腫脹則對所有人無益,如果放任不管,甚至會導致眼盲。因此,眼球問題可能是未來飛火星的任務及更遠太空飛行的一個限制因素。
本文編譯:靜予
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