Vì sao trong vũ trụ lại phát sinh hiện tượng siêu trọng?

Hoạt động trong vũ trụ, hiện tượng siêu trọng chủ yếu phát sinh trong quá trình con tàu phóng lên và quay trở về. Để đưa con tàu vào vũ trụ, hiện nay nói chung dùng tên lửa vận tải nhiều tầng. Khi tên lửa tầng một bắt đầu khởi động, vì toàn bộ trọng lượng tên lửa rất lớn, nên gia tốc còn nhỏ, ta thấy con tàu bay lên từ từ. Khi nhiên liệu cháy gần hết, trọng lượng tên lửa giảm dần, gia tốc tăng nhanh. Tên lửa tầng một cháy hết, tiếp theo là tên lửa tầng hai khởi động, lặp lại quá trình trên. Cuối cùng tên lửa tầng thứ ba làm việc và tăng tốc. Qua ba quá trình tăng tốc này, nói chung con tàu đạt đến tốc độ vũ trụ tầng 1 (7,9 m/s) và đi vào quỹ đạo bay quanh Trái Đất. Trong quá trình tăng tốc, trọng lượng các thiết bị kể cả nhà du hành trong con tàu vũ trụ bị tăng lên nhiều lần gọi là trạng thái siêu trọng.

Tương tự, khi con tàu vũ trụ chở người từ trên không trở về mặt đất cũng xuất hiện hiện tượng siêu trọng. Trước khi hồi quyển, khoang hồi quyển của con tàu hướng đáy về phía trước, sau đó dùng tên lửa đẩy lùi để giảm tốc độ và độ cao của quỹ đạo. Khi đi vào tầng khí quyển, vì lực cản của không khí mà tốc độ giảm dần. Ban đầu, trên tầng cao của khí quyển, vì mật độ không khí rất loãng cho nên tốc độ giảm chậm. Càng xuống thấp không khí càng dày đặc, nên tốc độ con tàu giảm nhanh. Sau khi đạt đến một giá trị lớn nhất thì bắt đầu giảm dần, hình thành một đường cong nửa dương hình sin. Do đó trong quá trình trở về, con tàu vũ trụ và nhà du hành lần thứ hai lại đi vào trạng thái siêu trọng.

Những năm đầu, vì thời gian làm việc của các tầng tên lửa rất ngắn, cho nên chỉ số gia tốc tương đối cao, có thể gấp 7-9 lần so với gia tốc trọng trường trên mặt đất. Điều đó có hại cho kết cấu của con tàu và các nhà du hành vũ trụ rất khó chịu đựng. Cùng với sự nâng cao của kỹ thuật vũ trụ, quá trình tăng tốc của tên lửa được kéo dài, gia tốc khi tên lửa mới phóng đã hạ thấp xuống chỉ gấp năm lần gia tốc trọng trường trên mặt đất; còn khi trở về, siêu trọng cũng giảm thấp rất nhiều. Điều kiện trên máy bay vũ trụ (tàu con thoi) càng tốt hơn, đỉnh cao siêu trọng khi phóng chỉ gấp ba lần gia tốc trọng trường, khi hồi quyển đã dùng máy bay cánh trượt cho nên giá trị siêu trọng chỉ gấp hai lần gia tốc trọng trường, nói chung người mạnh khoẻ đều có thể chịu đựng được.

Siêu trọng quá lớn đối với cơ thể nhà du hành rất bất lợi, bởi vì khi trọng lượng con người đột nhiên tăng gấp nhiều lần thì đối với hệ thống tim - mạch hoặc chức năng hô hấp cũng như hiệu suất làm việc đều chịu những ảnh hưởng không tốt. Năng lực chịu đựng siêu trọng của con người có hạn. Để giảm thấp ảnh hưởng siêu trọng đến mức thấp nhất thì trong hoạt động vũ trụ, người ta đã sử dụng những biện pháp đề phòng cần thiết. Ví dụ khi phóng lên và trở về, tư thế của các nhà du hành thường nằm ngang để đối kháng lại siêu trọng, cũng như nhằm giảm thấp lượng cung cấp máu cho phần đầu, giảm nhẹ khó khăn về hô hấp và điều tiết nhịp tim. Ngoài ra, phải tăng cường sự tuyển chọn và luyện tập đối với các nhà du hành để nâng cao khả năng thích ứng của họ đối với siêu trọng, bảo đảm cho họ có thể hoàn thành thuận lợi các nhiệm vụ trong vũ trụ.

Sương muối hình thành như thế nào?

Những đêm giá rét, bẩu trời đẩy trăng sao, không hề có gió lay động những ngọn lá. Sáng dậy ra ngoài cửa thấy khắp trên các ngọn cỏ, mái nhà, thậm chí...

Xã hội tin học hóa có những đặc tính gì?

Xã hội hiện đại là xã hội tin học hóa, dù là ngành nào đều không tách rời khỏi thông tin. Thông tin đã trở thành một trong năm yếu tố kinh tế (năm yếu...

Đường cao tốc tự động có gì đặc biệt?

Giả sử bạn nhìn thấy một người lái xe ngồi trong ô tô mà không cần làm gì cả, ô tô vẫn cứ chạy đến nơi mà anh ta muốn, bạn sẽ khẳng định rằng đó là...

Tại sao thuốc diệt cỏ lại phân biệt được cỏ tạp?

Cỏ tạp là đại nạn trong sản xuất nông nghiệp. Theo thống kê, trong ngành sản xuất lương thực toàn thế giới, do hoa màu và cỏ tạp tranh nhau phân bón,...

Vì sao phải mở rộng "sản xuất sạch"?

Thuật ngữ “Sản xuất sạch” do Cục Quy hoạch môi trường Liên hợp quốc đề xuất năm 1989. Nó bao gồm hai nội dung là quá trình sản xuất sạch và sản phẩm...

Tại sao diễn viên xiếc không làm rơi những chiếc đĩa từ trên que tre xuống đất?

Thì ra, trong kỹ xảo này đã lợi dụng nguyên lý chuyển động quán tính....

Vì sao biển được gọi là kho báu tài nguyên hoá học?

Biển chiếm 71% diện tích Trái Đất, ở đó chứa hơn 80 loại nguyên tố hoá học, đó là nguồn tài nguyên phong phú thiên nhiên ban tặng cho con người. Cùng...

Vì sao chỗ nóng nhất không phải là xích đạo?

Trên Trái Đất chỗ nào nóng nhất? Rất nhiều người cho rằng, xích đạo là nơi nóng nhất, vì khu vực xích đạo Mặt Trời chiếu sáng quanh năm. Thực ra chỗ...

Trí tuệ nhân tạo là gì?

Trí tuệ nhân tạo (hay trí thông minh nhân tạo, AI, tiếng Anh là artificial intelligence hay machine intelligence - btv) là trí tuệ được thể hiện bởi...