1-апта
Мақсаттар:
- аяқтың анатомиясын зерттеу
- жердегі аяқ киімнің пішіндерін зерттеу
- астро шұлық моделін құру және Arduino көмегімен деректерді визуализациялау
- ғарышкерлердің аяқтарына әсер етуді жеңілдету үшін шешімдер жасау
Күтілетін нәтижелер
Студенттер мынаны түсінуі керек:
- жобаның идеясын табу
- микрогравитацияның табиғаты және оның ғарышкерлер өміріне әсері
- саладағы әдебиеттерді оқу, дереккөздермен жұмыс
- жоба прототиптерін құру
- алынған мәліметтер негізінде прототипті жетілдіру
Пәнаралық байланыс
- Физика (микрогравитация негіздері)
- Биология (аяқ анатомиясы)
- Техника (электроникамен жұмыс)
- Информатика (бағдарламалау)
Кіріспе
Ғарыш станцияларында жұмыс істейтін астронавттар микрогравитацияның бірегей қиындықтарына тап болады – біз Жерде сезінуге үйренген гравитацияның жоқтығы. Бұл олардың физиологиялық және психологиялық жағдайына, сондай-ақ ғарышта жұмыс істеу және өмір сүру қабілетіне әсер етеді.
Микрогравитацияның негізгі әсерлерінің бірі сүйек тығыздығының төмендеуі болып табылады, бұл остеопорозға әкелуі мүмкін. Сондықтан астронавтар күнделікті жаттығулар жасап, рационында қоректік заттардың тепе-теңдігін сақтауы керек. Сондай-ақ, олар күш пен төзімділікті арттыру үшін жаттығу жабдықтары сияқты арнайы құралдарды пайдаланады.
Микрогравитациямен байланысты басқа қиындықтарға теңгерімсіздік пен үйлестіру проблемалары, жүрек-қантамыр жүйесі проблемалары, дене сұйықтықтарының мінез-құлқындағы өзгерістер және аяқтарын жақсы пішінде ұстау жатады. Ғарышкерлер микрогравитация жағдайында өмірі мен жұмысын қамтамасыз ету үшін әртүрлі технологиялар мен құрылғыларды пайдаланады.
Гравитация болмаған кезде астронавттардың аяқтары жердегі күнделікті күйзелісті сезбейді. Бұл аяқтардағы бұлшықет массасы мен күшінің төмендеуіне, сондай-ақ сүйек тығыздығының төмендеуіне әкелуі мүмкін. Бұл әсерлерге қарсы тұру үшін астронавтар арнайы жаттығулар жасайды, жаттығу құралдарын пайдаланады және бұлшықет тонусын сақтау және аяқтардағы қан айналымын жақсарту үшін компрессиялық шұлық киеді.
Дереккөздер:
[1] NASA. (2019). Living in Microgravity: The Impact of Space Travel on the Human Body. https://www.nasa.gov/hrp/bodyinspace
[2] Kanas, N., Salnitskiy, V., Grund, E. M., Gushin, V. I., Weiss, D. S., Kozerenko, O. P., … & Sled, A. (2007). Psychosocial issues associated with long-duration spaceflights: a review of astronaut journal entries. Aviation, space, and environmental medicine, 78(5 Suppl), B37-44.
[3] Clement, G. (2017). Fundamentals of Space Medicine. Springer International Publishing.
Практикалық бөлім
«Ғарышкерлердің денесіне микрогравитацияның әсерін зерттеу үшін астро шұлық жасау» жобасымен танысу
Мақсаттар:
- аяқтың анатомиясын зерттеу
- жердегі аяқ киімнің пішіндерін зерттеу
- астро шұлық үлгісін жасаңыз және Arduino көмегімен деректерді визуализациялаңыз
- ғарышкерлердің аяқтарына әсер етуді жеңілдету үшін шешімдер жасау
Микрогравитациядағы тіршілік
- Халықаралық ғарыш стансасы — Жерді айналып өтетін үлкен ғарыш кемесі.
- Ғарыш станциясы Жерді 400 км қашықтықта айналып өтеді және Жердің тартылыс күшінің 90% сезінеді.
- Ол Жерге түспейді, өйткені ол өз орбитасында дәл белгіленген жылдамдықпен қозғалады.
- Ғарыш станциясындағы астронавтар Жердің тартылыс күшін сезінеді және Жерге қарай құлайды. Біз оны көрмейміз.
- Олардың барлығы бірдей жылдамдықпен құлап жатқандықтан, станцияның ішіндегі нысандар біз «салмақсыздық» (0г), дәлірек айтқанда, микрогравитация (1×10-6g.) деп атайтын күйде болады.
Салмақсыздықтағы қозғалыс
Студенттерге сұрақ қою керек: Ғарышкерлер Халықаралық ғарыш стансасының айналасында қалай қозғалады?
Микрогравитацияда немесе нөлдік гравитацияда астронавтар белгілі бір қалыпта қозғалу және тоқтау үшін тұтқаларға жабысып, аяқтарына қатты қысым жасайды.
Денелерін тұрақтандыру үшін ғарышкерлер қолдарына, беліне және аяқтарына әртүрлі шектеулерді пайдаланады. Тұрақтандыру үшін шектеулердің екі негізгі түрі қолданылады:
Қысқа мерзімді аяқ шектеулері
Ұзақ мерзімді аяқ шектеулері
Шектеулер астронавттардың аяғының үстіңгі жағында көпіршіктердің пайда болуына себеп болатын қысым жасайды.
Аяқтың анатомиясын және ауруды зерттеу [1], мысалы, дұрыс емес аяқ киім кию.
Жүгіру аяқ киімнің формасы мен функциясын талқылау [2] негізгі түйін болады, содан кейін студенттер ғарышкерлердің аяқтары үшін маңызды нәрселерге назар аударуы керек.