Az űrtechnika oktatási lehetőségei

Korunk egyik nagy lehetősége, hogy a földi kötelékektől elszakadva, kísérleteket végezhetünk a világűrben, illetve a Holdon. Az itt uralkodó extrém körülmények tökéletes terepet biztosítanak a tudomány és az oktatás számára. A világűrben fellépő súlytalanság, illetve a Hold alacsony gravitációja és légkörének hiánya sok olyan kísérlet bemutatását teszi lehetővé, amit itt a Földön nem tudnánk végrehajtani. Így zavaró körülmények hiányában szemléletesebbé tehetjük a fizika törvényeit, bebizonyíthatjuk a diákoknak, hogy a jelenségek csakugyan a tanított módon zajlanak le.

A szabadesésről megtanultuk, hogy a zuhanó testek sebessége nem függ azok tömegétől. Mégis, ha egyszerre elejtünk egy vasdarabot és egy tollpihét, a légellenállás miatt azok nem együtt érnek földet. A Holdon azonban nincsen légkör, tehát ott valószínűleg egy időben ér talajt mind a két tárgy. Ezt a kísérletet hajtotta végre az Apolló 15 missziója során David Scott kapitány. Egy 1,32 kg-os alumínium geológiai kalapácsot és egy 0,03 kg tömegű sólyomtollat ejtett el egyszerre mintegy 1,6 méter magasból. A két tárgy a várakozásnak megfelelően egyszerre ért talajt.

Rajz a kísérlet végrehajtásáról. A kísérletről készült korabeli videófelvétel. (8,4 MB)

A Napból állandóan érkező részecskék nyomást gyakorolnak az útjukba kerülő tárgyakra. Ennek bemutatása is nagyon egyszerű a Hold légkör mentes felszínén: elég csak egy nagyon könnyű fólia, amit a Nappal szemközt kitűzve máris megfigyelhetjük a napszél erejét. Később pedig a vitorlát a Földre visszahozva értékes kémiai elemzéseket lehet végezni rajta.

Az űrállomásokon fellépő súlytalanság is lehetőséget nyújt pár érdekes kísérlet elvégzéséhez. A Földön egy folyadékcsepp soha nem tökéletesen gömb alakú a gravitáció miatt. Mikrogravitációs környezetben azonban a szabadon működő felületi feszültség a folyadékot gömbbé formálja. Ráadásul a folyadék nem is marad meg az edényben, hanem szabadon lebeg a levegőben. Emiatt kellett például különlegesen kialakított étkezési eszközöket létrehozni az űrhajósok számára.

Az űrben való étkezés nehézségei. Joe Allen asztronauta reggelije az űrrepülőgépen.

A kanadai Chris Hadfield megkóstol egy űrhajósok számára előre csomagolt ételt. Vízcsepp földi körülmények között (1g) és mikrogravitációban (0g)

Kis gravitációjú környezetben egy gyertya égése is egészen másként történik, mint a Földön. Itt ugyanis az égéstermék a gravitáció miatt felfelé száll (ez a láng) s a létrejött áramlás során a levegő alulról turbulens módon bekeveredik, s így tovább táplálja az égést. Mikrogravitációs környezetben azonban nincs turbulencia, láng sincs és az égés sokkal lassabb lesz.

Egy gyertya égése a Földön és alacsony gravitáción. Mikrogravitációs lángnyelv. A levegő hőmérsékleti kontúrjai mikrogravitáción és normál környezetben. Jól látható a levegő turbulenciája, illetve annak hiánya.


vissza a főoldalra

Források:
Bárczy Pál: A súlytalanság súlya, Természet Világa, 2001. II. különszám
The Apollo 15 Hammer-Feather Drop
Apollo 12 science experiments
Microgravity
Eating in space
NASA: Great Balls Of Fire!
Microgravity Flame Simulations

Utolsó módosítás: 2005.05.01.