Лунное равновесие
3 мин чтения
Гаррисон Шмитт на Луне. Фото: NASA

Гаррисон Шмитт на Луне. Фото: NASA

Медики выяснили, почему человеку трудно ориентироваться на поверхности спутника Земли

Периодические падения и проблемы с ориентацией в пространстве, которые испытывали члены экипажей «Аполлонов», были связаны с тем, что силы притяжения Луны не хватает для нормальной работы вестибулярного аппарата во внутреннем ухе человека. К такому выводу пришли медики, проследившие за движениями и поведением добровольцев при разных уровнях гравитации в тренировочных центрифугах Европейского космического агентства. Результаты исследования были опубликованы в журнале PLoS One.

В ходе экспедиции «Аполлон-17» в декабре 1972 года, ставшей последней, на поверхность Луны высадился геолог Гаррисон Шмитт. Это был единственный в рамках американской лунной программы шанс получить прямые данные о свойствах недр Луны и образцы пород. Ученый-астронавт принялся энергично исполнять эти и прочие исследовательские задачи, которые поставили перед ним в НАСА.

В тот момент, когда Шмитт поднял пакет с породами и начал двигаться к одной из интересующих его точек на поверхности Луны, он резко потерял равновесие, упал и долго не мог подняться. Это происшествие записали на видео другие члены экипажа, впоследствии этот ролик был выложен на сайте НАСА, откуда попал и на YouTube.

«Неправильное понимание того, где находится "верх", может привести к появлению серьезных ошибок в восприятии и к проблемам с балансом в том случае, если человек использует несуществующий или неправильный ориентир для стабилизации положения», — рассказывает один из авторов статьи Лоуренс Харрис из университета Йорка в Торонто.

Как отмечает канадский ученый, инцидент с Шмиттом не был единичным в лунной программе США; несколько других астронавтов, участвовавших в экспедициях «Аполлон-15» и «Аполлон-16», тоже стали жертвами коварной лунной гравитации. Харрис, его коллеги по университету и инженеры Райнер Херперс и Томас Хофхаммер из Университета прикладных наук в Санкт-Августине (Германия), решили проверить экспериментальным путем, был ли виновен в этих падениях вестибулярный аппарат человека.

Конечно, повторная высадка на Луну сегодня невозможна и вряд ли будет осуществлена до начала следующего десятилетия, когда НАСА и Европейское космическое агентство завершат разработку космического корабля Orion.

Но Харрис и его коллеги нашли замену для астронавтов — они провели свои опыты в тренировочной центрифуге SAHC, построенной ЕКА в Центре авиационной и космической медицины Германии в Кельне. Этот аппарат позволяет не только имитировать перегрузки, возникающие при взлете и посадке космических кораблей, но и создавать зоны с пониженной силой притяжения.

Для «космических полетов» в этой центрифуге авторы статьи отобрали десять добровольцев из числа летчиков Бундесвера, которые гарантированно не страдали от нарушений системы ориентации в пространстве. Во время опытов медики пристегивали участников эксперимента к кушетке, над которой был прикреплен монитор. После включения центрифуги на экране под необычным углом появлялась картинка. Главная задача добровольцев заключалась в поиске ответа на простой вопрос — был ли отображенный на экране символ буквой p или d. На решение этой загадки бундесверовцам давалось всего 500 миллисекунд.

Каждый из добровольцев совершил серию «посадок» на несколько планет с разным уровнем гравитации, который разнился от почти невесомости (0g) до околоземного уровня (1g). Сравнив результаты всех этих виртуальных экспедиций между собой, Харрис и его коллеги обнаружили любопытную вещь — при низком уровне гравитации, соответствующем 15% и меньше от силы притяжения Земли (0.15g), участники эксперимента резко начали сталкиваться с проблемами при распознавании символа.

При достижении этой отметки, как считают авторы статьи, вестибулярный аппарат во внутреннем ухе полностью отключается и человеку приходится ориентироваться только при помощи глаз и положения тела по отношению к окружающим объектам. Эти органы чувств поставляют лишь половину необходимой для ориентации информации в мозг, из-за чего в его работе возникают ошибки и несостыковки.

Данный феномен полностью объясняет то, почему Шмитт и другие астронавты испытывали проблемы с балансом тела и ориентацией на Луне — сила притяжения единственного спутника нашей планеты примерно в шесть раз меньше земной и составляет 0,17g, что близко к лимиту работы вестибулярного аппарата. Поэтому авторы статьи ожидают, что новые лунные экспедиции и жители лунных баз, о постройке которых часто заявляют Россия, США и другие космические державы, могут постоянно испытывать такие проблемы.

«Если мозг не чувствует достаточной силы притяжения для определения того, с какой стороны находится "верх", астронавты могут быть дезориентированы. Это может привести к тому, что они начнут переключать рубильники в неправильную сторону или двигаться не в том направлении во время аварий и внештатных ситуаций. Нам крайне важно понять, как человек определяет для себя направление "верха" и насколько сильно на это влияет гравитация, прежде чем мы отправимся на другие планеты и небесные тела, чье притяжение отличается от земного», — добавляет коллега Харриса по университету Майкл Дженкин.

Эта проблема, как подчеркивают авторы статьи, касается только освоения Луны и других малых небесных тел с низкой гравитацией. Сила притяжения Марса, второй планетарной цели НАСА и других космических агентств мира, всего в три раза меньше земной и составляет 0,38g. Благодаря этому астронавты, высаживающиеся на поверхности красной планеты, и будущие колонисты не будут терять равновесие или ориентацию в любых обстоятельствах.

Читайте нас в мобильном приложении

Если у Вас возник вопрос по материалу, то Вы можете задать его специальной рубрике Задать вопрос «Где ваше милосердие?» Далее в рубрике «Где ваше милосердие?»Семья журналиста Стивена Сотлоффа, убитого боевиками, обратилась к его палачам Читайте в рубрике «В мире» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»
Подписывайтесь на канал rusplt.ru в Яндекс.Дзен
Подписывайтесь на канал rusplt в Дзен
Комментарии
05 сентября 2014, 11:36
Опять "британские ученые доказали"))) О проблемах человека на Луне еще в лохмато-бородатые годы Лем писал. "Мир на земле" называется.
05 сентября 2014, 09:25
Все таки вопрос остается открытым - почему американцы, якобы совершившие столько удачных высадок на Луну, сейчас не могут соорудить даже корабль для просто выхода на околоземную орбиту? Может, и не было на самом деле никаких Аполлонов:?
05 сентября 2014, 16:05
видимо потому, что полет на Луну, соорудили прямиком в павильонах Голливуда, а чтобы еще раз слетать новый павильон нужен
05 сентября 2014, 16:10
Я брал интервью у пары советских космонавтов, они говорили что все было по чесноку, просто слишком дорогая программа и в дальнейших высадках человека на Луну нет экономического смысла, политически американцы выиграли войну за Луну, проиграв войну за выход в космос
05 сентября 2014, 09:22
Ура,,теперь мы знаем что бояться нечего астронавтам, собравшимся на Марс...
04 сентября 2014, 22:20
Медики выяснили?? Но я об этом читал еще лет 20 назад в детской космической энциклопедии про потерю в пространстве на Луне и проблемы вестибулярного аппарата из-за несоответствия притяжений
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Анализ событий России и мира
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях. Только экспертный взгляд на события
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!