Slėgis: nuo kosmoso iki automobilių ir sprogmenų mokslo
Slėgis - tai jėga, veikianti tam tikrą plotą. Šis fizikinis dydis vaidina svarbų vaidmenį įvairiose mokslo srityse ir kasdieniame gyvenime. Nuo slėgio kosmose poveikio žmogaus organizmui iki suslėgto oro technologijų automobiliuose ir sprogmenų mokslo - slėgis yra esminis veiksnys, lemiantis procesų eigą ir galutinius rezultatus.
Slėgis kosmose ir žmogaus organizmas
Kosmosas - tai ekstremali aplinka, kurioje žmogaus organizmas patiria didelių iššūkių. Vienas iš jų - slėgio skirtumas tarp žmogaus kūno ir aplinkos. Žemėje mes esame įpratę prie atmosferos slėgio, kuris palaiko mūsų kūno skysčius ir užtikrina normalią organų veiklą. Tačiau kosmose, kur vakuumas, šis slėgis neegzistuoja, todėl žmogaus organizmas patiria didelį stresą.
Pastebėta, kad kas trečiam kosmonautui, dirbančiam Tarptautinėje kosminėje stotyje (TKS), pasireiškia galvos skausmai, pykinimas ir smegenų tinimas. Tinstant smegenims, deformuojasi akies obuolys ir sutrinka regėjimas. Grįžus į Žemę, simptomai gali nepraeiti ilgiau nei metus. Šie simptomai rodo, kad slėgio pokyčiai kosmose gali turėti rimtų pasekmių žmogaus smegenų veiklai ir regėjimui.
Kauno technologijos universiteto (KTU) profesorius Arminas Ragauskas su komanda sukūrė neinvazinį galvospūdžio matuoklį, kuris keliaus į Marsą. Šis įrenginys leis mokslininkams stebėti galvospūdžio pokyčius astronautų organizme ir geriau suprasti slėgio poveikį žmogaus sveikatai kosmose.
Julius Bartaševičius - tikriausiai pirmasis lietuvis, dalyvavęs Europos kosmoso agentūros (ESA) kosmonautų atrankoje ir praėjęs didesnę jos dalį. Atrankos metu astronautai atlieka daugybę detalių testų, kuriais tikrinamas ne tik jų dabartinis pasirengimas, bet ir potencialas, kiek kiekvienas dalyvis gali būti ištreniruotas. Besiruošiantiesiems dalyvauti astronautų atrankoje labiau verta treniruoti savo protą.
Taip pat skaitykite: Pinigų spausdinimo technologijos ateitis
Slėgis Veneroje: pragariška planeta
Venera dažnai vadinama Žemės seserimi dėl panašaus dydžio ir masės, tačiau sąlygos šioje planetoje yra visiškai nepakeliamos gyvybei. Slėgis Veneroje yra maždaug toks pats, kaip Žemėje kilometro gylyje po vandeniu, o temperatūra siekia 500 laipsnių Celsijaus - prie tokios temperatūros lydosi švinas.
Veneros atmosfera sudaryta beveik iš gryno anglies dvideginio, todėl ten pasireiškia stiprus šiltnamio efektas. Tačiau ši pragariškai karšta planeta ne visada buvo tokia nesvetinga gyvybei. Manoma, kad pirmuosius kelis milijardus metų Veneros temperatūra siekė 20-50 laipsnių šilumos ir tikėtina, turėjo vandenynus. Prieš daugiau nei pusę milijardo metų Veneroje įvyko masinis ugnikalnių išsiveržimas, pakeitęs planetos likimą.
Prieš porą metų pasaulį nudžiugino įdomus atradimas - Veneros atmosferoje aptiktos fosfino dujos, kurios gali būti siejamos su gyvais organizmais. Fosfinas yra itin nuodinga medžiaga, mirtina daugeliui gyvų organizmų, išskyrus pačius paprasčiausius mikroorganizmus. Šios medžiagos Veneroje aptikta neįtikėtinai daug, o mokslininkams nėra žinomo natūralaus gamtinio proceso, kuris galėtų paaiškinti tokį didelį fosfino kiekį. Todėl kyla hipotezė, kad fosfiną Veneroje gali išskirti mikroorganizmai, kuriems geriausios sąlygos gyvuoti būtų 50 km aukštyje. Šis regionas kartais vadinamas panašiausia į Žemės paviršių vieta Saulės sistemoje, nes temperatūra ir slėgis čia yra panašūs į Žemės sąlygas.
Slėgis ir technologijos: suslėgtas oras automobiliuose
Slėgis gali būti panaudojamas ne tik sprogmenyse ar tiriant kosmosą, bet ir kuriant alternatyvius energijos šaltinius. Kompanija „PSA Peugeot Citroën“ 2016 metais planavo paleisti į prekybą hibridinį automobilį, varomą suspaustu oru ir benzinu. Teigiama, kad suslėgto oro technologija leistų sumažinti išlaidas benzinui net iki 80 procentų.
Ši technologija veikia panašiu principu kaip ir pneumatiniai įrankiai, kuriuose suslėgtas oras naudojamas mechaniniam darbui atlikti. Automobilyje suslėgtas oras būtų saugomas specialiuose rezervuaruose ir naudojamas varikliui sukti, o benzinas būtų naudojamas tik esant didesniam greičiui ar įkalnėms.
Taip pat skaitykite: Mokslo populiarinimas pasaulyje
Sprogmenų mokslas
Sprogmenų mokslas prasidėjo nuo dūminio parako, kurį prieš maždaug 1000 metų išrado kinai. Jis buvo naudojamas ne tik užburiantiems fejerverkams kurti, bet ir lėmė šaunamųjų ginklų tobulėjimą. Dūminiam parakui degant išsiskiria dujos, užimančios net 3000 kartų didesnį tūrį nei dar nesudegęs parakas. Šis greitas tūrio padidėjimas sukuria sprogimą.
Tiriant nestabilias medžiagas, būtina laikytis saugumo priemonių. Vilniaus universiteto doktorantas Dominykas Juknelevičius sako: „Tirdami nestabilias medžiagas dėvime veido apsaugas, specialias pirštines ir odines striukes. Atrodome kaip motociklininkai su pilna uniforma“. Profesionalai kruopščiai rūpinasi saugumu, net jeigu gamina vos dešimtadalį gramo sprogstamosios medžiagos.
Taip pat skaitykite: Renginiai Molėtuose: „Mokslo sriuba“