Человечество изучает поведение различных субстанций и организмов в состоянии микрогравитации на протяжении более чем 50 лет, однако и по сей день остаётся слишком много вопросов о природе вещей в условиях космоса. Традиционно наиболее верным путём к получению знаний и к подтверждению или опровержению предположений были и остаются наглядные исследования. Представляем Вашему вниманию 7 самых странных экспериментов в истории космической эры.

Скафандр в открытом космосе

 Несколько лет назад в сети появились видео, напоминающие кадры из научно-фантастического фильма о неудачливых космических путешественниках. Внимаю зрителей предстал скафандр, уплывающий от шлюза МКС навстречу чёрной пасти открытого космоса. К счастью, во время съёмки данного видео не пострадал ни один человек. «Запуск» скафандра происходил в 2006 году в рамках одного из экспериментов, целью которого было выяснить, можно ли использовать старые скафандры в качестве временных спутников. Так называемый SuitSat-1 представлял собой российский скафандр типа «Орлан» по прозвищу Иван Иванович или Мистер Смит.

3 февраля 2006 года астронавты на борту МКС наполнили старый скафандр ненужными тряпками, а также установили внутри радиопередатчик. Эксперимент трудно назвать успешным: специалисты NASA заявили, что передатчик вышел из строя практически сразу после запуска, а российские эксперты сообщили, что прибор продолжил работать ещё почти две недели, и последний сигнал был получен 18 февраля. SuitSat-1 устрашающе молчаливо слонялся на околоземной орбите на протяжении нескольких месяцев, а затем вошёл в земную атмосферу и сгорел 7 сентября 2006 года.

Молоток и перо

 Если верить научному фольклору, в конце XVI века Галилео Галилей запустил с Пизанской башни две сферы различной массы, и те упали практически одновременно. Хотя, вероятнее всего, Галилео не проводил подобных экспериментов, а всего лишь описывал аналогичные размышления в своих трудах, этого оказалось достаточно, чтобы опровергнуть теорию Аристотеля, согласно которой скорость падения тел пропорциональна их массе. Вне зависимости от массы предметов, при падении на них будет действовать идентичное гравитационное ускорение. На Земле продемонстрировать это довольно проблематично из-за силы сопротивления воздуха, потому почти через 400 лет после мыслительных опытов Галилея площадкой для новых экспериментов стала Луна.

2 августа 1971 года Дэвид Скотт из команды «Аполлона 15» провёл эксперимент с геологическим молотком и соколиным пером. Астронавт поднял оба предмета на высотку около 160 см и одновременно отпустил их. Поскольку атмосфера Луны крайне разрежена и соответствует критериям космического вакуума, без сопротивления воздуха молоток и перо упали на поверхность спутника синхронно. Из этого следует, что на них действовало одинаковое гравитационное ускорение. Хотя исход эксперимента был предсказан давно доказанной теорией, его результат всё же оказался неожиданно обнадёживающим, учитывая количество зрителей, наблюдавших за действиями Скотта с Земли, и тот факт, что весь процесс возвращения на Землю был рассчитан согласно этой теории. Молоток и перо по сей день остаются на Луне.

Шипучая таблетка в капле воды

 В условиях микрогравитации капли воды зависают в пространстве в виде дрожащей хрупкой сферы. Такое поведение воды породило море идей для экспериментов. Учёные лопали воздушные шарики с водой на борту самолёта с пониженной гравитацией, наблюдали за вибрациями пузырька воздуха внутри водяной сферы, размещённой на динамике, и даже размещали камеру GoPro внутри гигантской капли. В 2015 году астронавт Скотт Келли провёл отчасти бесполезный, но от этого не менее завораживающий эксперимент. Он добавил внутрь капли цветные красители, а затем поместил в неё шипучую таблетку. Процесс растворения таблетки с выпуском газов внутри переливающейся сине-зелёной капли был заснят на камеру МКС RED Epic Drago: таким образом астронавты тестировали возможности новой аппаратуры в условиях невесомости.

Огонь в космосе

 Не только вода склонна вести себя необычно в состоянии микрогравитации – неожиданные метаморфозы происходят и с огнём. К счастью, пожар на станции Мир в 1997 году был единственным происшествием, связанным с неконтролируемым огнём в космосе. Впрочем, для разработки протоколов безопасности в дальних космических миссиях учёным необходимо знать, как управляться с огнём вдали от земной гравитации. Огонь стал ключевым объектом дюжины исследовательских экспериментов, в рамках которых астронавты на борту МКС изучают особенности горения и тушения различных горючих веществ. К слову, данные этих исследований будут полезными для создания продвинутых систем пожаротушения не только в космосе, но и на Земле.

Серию экспериментов Saffire проводили на борту грузового космического корабля Cygnus: их целью было изучение особенностей распространения огня в космическом пространстве в зависимости от размера и режима работы корабля. Ещё одно исследование Flame Design было направлено на создание бессажевых горелок и двигателей, применимых в космической отрасли. Невозможно выделить самый полезный проект, связанный с огнём, однако все они, бесспорно, невероятно увлекательные и завораживающие.

Космические пауки

В 2011 году учёные задались вопросом: могут ли пауки адаптироваться к путешествиям в космосе? Ответом на этот вопрос стала череда экспериментов: в рамках одного из них на борт МКС направились две особи кругопрядов-нефилов Эсмеральда и Глэдис. Пауки провели 45-дневный круиз по земной орбите в относительно привычных условиях. Астронавты МКС контролировали симуляцию смены дня и ночи, температурные режимы и влажность, а также предоставляли гостям полноценное питание в виде упитанных фруктовых мух. Животные отлично адаптировали к жизни на борту орбитальной станции: как и ведётся, они пряли паутину в течение утренних часов и поедали её вечером, чтобы восполнить запас протеинов.

 Впрочем, учёные всё же заметили некоторые изменения в поведении пауков, определённо связанные с отсутствием привычной гравитации. Паутина нефилов-космонавтов была более плоской и имела очертания правильного круга, в то время как их земные сородичи предпочитают создавать трёхмерные ассиметричные конструкции. По окончании своего космического вояжа пауки вернулись на Землю в полном здравии. Впрочем, вскоре после возвращения Эсмеральда погибла от старости, имея за плечами долгую, по паучьим меркам, жизнь и невероятный опыт, а Глэдис оказалась самцом: его назвали Глэдстоном.

Черепахи на лунной орбите

В 1960-х годах, когда нога человека ещё не ступала на Луну, учёные ломали головы над тем, как приближение к спутнику может повлиять на здоровье человека. Чтобы изучить влияние Луны на живые организмы, советские исследователи провели ряд экспериментов, в ходе которых на лунную орбиту отправляли плодовых мух, мучных жуков, различные растения, плесень, бактерии и черепах. Поскольку ни один из вынужденных космонавтов даже близко не походил на человека, компанию им составлял манекен, оборудованный детекторами радиации. Выбор «участников» подобных экспериментов проходил практически наугад. К примеру, согласно отчёту от 1969 года, черепахи стали частью исследования потому, что их было относительно просто зафиксировать внутри космического корабля.

Двух безымянных черепах-астронавтов поместили на борт корабля Зонд-5 2 сентября 1968 года. С тех пор их не кормили, хотя запуск аппарата в космос состоялся лишь 15 сентября: там он пробыл до 21 сентября. Только 7 октября черепахи вернулись в Москву. В общей сложности они не ели 39 дней – включая период пребывания на волнах Индийского океана, куда упал Зонд-5, и обратный путь в СССР. Группу контрольных черепах, оставшихся на Земле, также лишили пищи на всё это время. Сравнение двух групп черепах показало, что все земноводные сильно пострадали от голода. При этом у космических путешественниц наблюдалось лишь незначительное проявление мышечной атрофии, связанной с пребыванием в невесомости. Казалось бы, после таких мучений черепах должны были оставить в покое, однако впоследствии их отправляли в космос ещё несколько раз.

Лунные деревья

На заре космической эры люди не имели представления о том, как космос влияет на живые организмы. В конце 1960-х – начале 1970-х годов американские исследователи сосредоточили своё внимание на исследование влияния космической радиации на растения. Потому на борту Аполлона-14, запуск которого состоялся 21 января 1971 года, содержался груз из более чем 500 семян. Учёные из Лесной службы США хотели узнать, как пребывание в космосе повлияет на прорастание семян, внешний вид и способность растений к размножению. В командном модуле компанию пилоту Стюарту Русу составили 5 видов растений: сосна ладанная, секвойя, платан западный, дугласова пихта и амбровое дерево. Семена проделали 34 оборота вокруг Луны, а по возвращении на Землю их высадили вместе с семенами, которые никогда не покидали планету. Большинство испытуемых выжили, и в их внешнем виде и темпах роста не было никаких заметных изменений.

К 1975 году Лунные деревья были готовы к пересадке, и их разослали по территории всей страны. Согласно одному из сайтов NASA, доподлинно известно расположение менее чем 100 деревьев, и на момент создания сайта около 40 из них уже погибли. Ввиду отсутствия систематического учёта, на территории США и, вероятно, даже за их пределами могут существовать сотни Лунных деревьев и их потомков. В частности, несколько Лунных деревьев второго поколения были выращены из семян или черенков оригинальных растений-космонавтов и посажены на Арлингтонском национальном кладбище в честь умерших астронавтов, в Национальном дендрарии США и в Космическом центре имени Джона Стенниса.

Источник