Những biến đổi thú vị trong môi trường không trọng lực

Vũ trụ ẩn chứa nhiều điều bí ẩn mà con người chúng ta vẫn chưa tìm ra và không thể lí giải nổi. Thậm chí những điều được coi là chân lý dưới Trái Đất thì trong môi trường không trọng lực ngoài không gian nó lại hoàn toàn ngược lại. Hãy cùng khám phá những biến đổi kinh ngạc của sự vật trong không gian qua bài viết dưới đây.

Chứng ợ chua

Trong điều kiện bình thường, dưới tác động của trọng lực, các chất lỏng thường bị chìm xuống dạ dày của bạn còn phần khí được đẩy lên trên. Tuy nhiên, đối với các phi hành gia làm việc trong môi trường không trọng lực thì việc này hoàn toàn khác. Hãy thử tưởng tượng chất lỏng trong dạ dày của họ không thể chìm xuống hẳn dưới và gây ra hiện tượng còn gọi là “ợ ướt”.

Chính vì vấn đề này, Trạm không gian quốc tế không hề dự trữ đồ uống có ga. Mà nếu có, những loại đồ uống này cũng không thể đẩy ga lên trên như ở trên Trái Đất được. Khi uống các đồ uống có ga, nước và ga thường được tách riêng trong dạ dày, và dẫn đến việc ợ chua. Để khắc phục việc này, các hãng sản xuất đồ uống có ga, cụ thể là Coke/Pepsi đã cải tiến và cho ra đời những loại đồ uống thích hợp cho môi trường không trọng lực, giúp cho các phi hành gia cảm nhận được vị ngon như trong môi trường bình thường.

Tốc độ

Lỗ thủng nhỏ trên tấm pin Mặt Trời

Trong không gian, những mảnh vỡ di chuyển với tốc độ nhanh đến nỗi mà não của chúng ta khó có thể nhận biết được. Xung quanh Trái Đất có hàng triệu mảnh rác nhỏ và chúng di chuyển với tốc độ đáng kinh ngạc: 35.500km/h. Ở tốc độ cao như vậy, chúng ta sẽ không thể nhìn thấy vật thể đó đang đi tới hay nói chính xác hơn là bộ não không kịp điều khiển cơ thể phản ứng.

Trong vũ trụ, các mảnh vỡ với nhiều kích thước khác nhau hoàn toàn có thể va chạm với tàu vũ trụ hoặc các vật thể nhân tạo khác. Ngay cả những mảnh rác nhỏ cỡ vài mm đường kính cũng có thể gây ra những lỗ thủng, chúng như những viên đạn có vận tốc cực lớn. Tuy nhiên chúng ta không phải quá lo lắng bởi NASA có thể dự đoán được những va chạm như thế này và lớp bảo vệ của Trạm không gian được xây dựng để chịu được những tác động đó.

Sự tĩnh điện

Sự tĩnh điện có thể làm xảy ra những hiện tượng khá thú vị. Ví dụ như làm những giọt nước quay quanh một kim đan tĩnh điện hay cảm giác bị điện giật khi chạm vào chăn len chẳng hạn. Lực tĩnh điện tác động lên các vật khác, kéo chúng hướng tới nó như trọng lực tác động lên các hành tinh vậy. Tuy nhiên trong không gian, lực tĩnh điện mạnh hơn những gì chúng ta tưởng tượng.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu để tạo ra một chùm máy kéo điện tĩnh, có khả năng thu dọn rác ở trong không gian. Hiện tại, càng ngày càng có nhiều rác thải bay xung quanh quỹ đạo Trái Đất và chùm tia này có thể hút lấy chúng và ném chúng vào không gian.

Thị lực

Khoảng 20% các phi hành gia đã từng sống trên Trạm không gian quốc tế ISS nói rằng thị lực của họ bị giảm sút khi trở về Trái Đất. Và cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa có câu trả lời chính xác về điều này. Chúng ta vẫn thường cho rằng, bởi vì trong môi trường trọng lực thấp đã giải phóng dịch cơ thể lên hộp sọ và tăng áp lực sọ não.Nhưng những bằng chứng mới đây cho thấy nguyên nhân có thể liên quan đến yếu tố đa hình (polymorphisms). Đó là một loại enzyme ảnh hưởng đến quá trình xử lý các chất dinh dưỡng của cơ thể.

Sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt trong không gian

Chúng ta có thường không chú ý đến sức căng bề mặt trên Trái Đất bởi trọng lực tác động lên. Tuy nhiên, khi ở trong môi trường không trọng lực, sức căng bề mặt hoạt động mạnh hơn rất nhiều.

Thử lấy một chiếc vòng thép mỏng nối với một chiếc que làm tay cầm rồi nhúng vào nước. Khi nhấc ra theo phương ngang, bạn sẽ có cảm giác bề mặt nước được giữ lại bên trong lòng chiếc vòng, nhưng sau đó sẽ vỡ ra. Tuy nhiên, trong môi trường vô trọng lực, chiếc vòng của bạn khi nhấc ra sẽ có một lớp màng nước và nó rất bền, giống như đã chuyển thành một loại chất dẻo vậy. Các nhà khoa học lý giải, do trong điều kiện bình thường, dưới tác động của trọng lực, sức căng bề mặt bị lực hướng xuống khiến lớp màng nước tan vỡ. Còn trong môi trường vô trọng lực, không còn lực hướng xuống, nước chỉ còn nhiệm vụ duy trì liên kết. Liên kết này khá bền, dù lắc mạnh cũng không thể phá vỡ, trừ khi có một vật khác tác động vào nó.

Việc tập thể dục

Mọi người thường nghĩ rằng cơ bắp của các phi hành gia bị teo lại trong không gian, do đó để đối phó với vấn đề này, các nhà du hành đã phải tập luyện nhiều hơn những người bình thường. Không gian không phải là nơi dành cho những người nhu mì, ngược lại họ còn được đào tạo bài bản để tránh bị lão hóa cấu trúc xương.

Thực tế, NASA rất chú trọng đến việc tập thể dục thường xuyên trong không gian. Nếu không có chế độ này, các phi hành gia không chỉ yếu hơn khi trở về Trái Đất mà họ còn bị teo xương và cơ bắp đi rất nhiều. Bởi trong môi trường không trọng lượng họ ít phải đi bộ hay vận động mạnh. Quan trọng hơn, cơ bắp thì có thể lấy lại nhưng xương thì khó có thể khôi phục hoàn toàn.

Vi khuẩn

Vi khuẩn Salmonella

Trong một thí nghiệm, các nhà khoa học gửi mẫu khuẩn salmonella (loại vi khuẩn làm thức ăn trở nên có độc) vào không gian và khi trở lại nó nguy hiểm gấp bảy lần. Đây dường như là một tin không hề vui với sức khỏe của các phi hành gia nhưng chính nó đã giúp các nhà khoa học tìm ra cách để khắc chế loại vi khuẩn này cả ở trong vũ trụ và trên Trái Đất.

Bằng cách nghiên cứu gene vi khuẩn salmonella trong môi trường trọng lực thấp, các nhà khoa học xác định rằng nồng độ ion cao hoàn toàn có thể ức chế vi khuẩn. Nghiên cứu sâu hơn có thể chế tạo ra các loại vắc-xin và cách điều trị ngộ độc salmonella.