Средства и методы профессиональной подготовки космонавтов. Космические нагрузки: как тренируются космонавты На что проверяют космонавтов когда их вращают

Стать космонавтом в детстве мечтал каждый второй, но реализовать эту мечту удается лишь единицам. Профессия космонавта подразумевает жесткие перегрузки и испытания, к которым готов далеко не каждый организм. Рассказываем, как подготовиться к космическим нагрузкам на Земле и не растерять физическую форму в условиях невесомости.

Физподготовка

Будущие космонавты не мучают себя изнурительными занятиями в тренажерном зале, тяганием «железа» и другими силовыми нагрузками. Излишняя мышечная масса им не нужна, да и чрезмерная сила тоже. Более важны такие показатели, как быстрота, ловкость и выносливость. Чтобы развить все эти навыки, лучше всего подходят такие виды спорта, как плавание, легкая атлетика и гимнастика, зимой же к ним прибавляется бег на лыжах. Тренажерный зал космонавты тоже посещают, но основное внимание уделяется также упражнениям на выносливость с большим количеством повторений и коротким отдыхом между подходами.

Перед полетом каждый кандидат в космонавты должен сдать экзамен по физподготовке, выполнив семь нормативов:

1. Бег на 3 км - не более 12 минут 20 секунд.

2. Заплыв на 800 м вольным стилем - не более 19 минут.

3. Забег на лыжах на 5 км - не более 24 минут.

4. Подтягивания - 14 раз.

5. Бег на 100 метров - не более 13,2 секунды.

6. Прыжок в длину - не менее 2,5 метров.

7. Ныряние под воду - не менее 25 метров.

Есть и еще одно особо испытание - это проверка на аэробную выносливость, которая проводится в медицинском кабинете с замерами пульса и давления. В качестве разминки кандидата в космонавты просят поработать на велотренажере с небольшой нагрузкой в течение пяти минут, затем дают немного времени на отдых, после чего следуют еще пять минут работы с максимальной нагрузкой. Пульс и давление кандидата должны оставаться в норме в течение всего времени выполнения упражнения.

Специальная подготовка

Привычные для нас общефизические нагрузки космонавты чередуют со специальными тренировками, развивающими вестибулярный аппарат и устойчивость к перегрузкам.

Барокамера

Будущий космонавт должен быть готов к возможным перепадам давления и кислородному голоданию. Чтобы искусственно создать такие условия, кандидатов помещают в барокамеру, имитирующую условия полета на высоте в пять тысяч метров над землей. Эта проверка является одной из самых важных, так как барокамера раскрывает все патологии организма, которые в иных случаях скрыты.

Центрифуга

Готовность к перегрузкам при взлете ракеты и приземлении отрабатывается на центрифуге - гигантской карусели, выдающей 70 оборотов в минуту. Именно этому виду подготовки раньше уделялось наибольшее внимание - американцы, готовясь к запуску кораблей «Апполон», упражнялись на центрифуге до 10 часов в сутки. При этом обычный человек уже на первой минуте вращения может потерять не только содержимое желудка, но и сознание.

Кресло Барани и качели Хилова

Два знаменитых тренажера, развивающих вестибулярный аппарат - это качели Хилова и кресло Барани. Первое устройство представляет из себя качели с платформой, которая в процессе раскачивания продолжает сохранять горизонтальное положение, второе же - стул, на котором кандидата в космонавты раскручивают попеременно то в одну, то в другую сторону.

Космические тренировки

Пройдя все этапы подготовки и оказавшись наконец в космосе, космонавты не прекращают тренироваться. Физические нагрузки в условиях невесомости гораздо важнее, чем занятия спортом на Земле, поскольку из-за отсутствия гравитации космонавты в среднем теряют за полгода около 20% массы тела, причем исчезают как мышцы, так и костная ткань.

Возникает вопрос: как же тренироваться в условиях, где любое отягощение будет не тяжелее пушинки? Для этого инженеры разработали специальный тренажер, называющийся ARED. Он позволяет выполнять любые силовые упражнения с нагрузкой до 600 кг.

Для аэробные нагрузок на МКС есть беговая дорожка и велотренажер, конечно, тоже особые. Чтобы имитировать бег, космонавтам приходится прикреплять себя к дорожке специальными ремнями, при этом максимальная скорость все равно будет небольшой - до 16 км/ч. С велотренажером дело обстоит почти так же, только помимо пояса космонавт пристегивает еще и ноги к педалям.

Как мучают кандидатов в космонавты перед полетом на орбиту

Полет в космос связан с фантастическими перегрузками, к которым космонавт должен быть готов. Поэтому перед полетом организм каждого претендента подвергают жестоким испытаниям — рассказываем о самых тяжелых из них.

Центрифуга

Готовность к перегрузкам воспитывается в будущих космонавтах с помощью центрифуги — огромной установки, напоминающей карусель со специальной капсулой на конце. Вращается она с безумной скоростью, достигающей 70 оборотов в минуту. Во время тренировок на центрифуге плохо подготовленный человек может потерять не только содержимое желудка, но и сознание. Американские космонавты перед запуском кораблей «Аполлон» в течение 40 недель проводили в центрифуге до 10 часов.

Барокамера

Космонавт должен быть готов столкнуться с нехваткой кислорода и резкими перепадами давления. Эта готовность проверяется с помощью барокамеры — специального отсека, в котором создаются условия, соответствующие высоте в 5 тысяч метров, причем испытуемых лишают кислородной маски. В таких условиях обычно выявляются все скрытые патологии организма.

Термокамера

Скафандры космонавтов оснащены системой терморегулирования, но если она вдруг откажет в открытом космосе, то организм должен быть готов к повышенным температурам. Поэтому всех кандидатов в космонавты проверяют в термокамере, температура в которой составляет 60 градусов по Цельсию, а влажность — 50%. Продержаться в таких условиях нужно в течение одного часа.

Сурдокамера

Космонавты — люди не только с отличным здоровьем, но и с выдающейся психикой. Чтобы проверить ее, претендентов помещают в сурдокамеру — комнату со слабым искусственным освещением и полной звукоизоляцией. Думаете, это легко? Абсолютная тишина — это гораздо страшнее, чем вы думаете. Мировой рекорд по нахождению в безэховой камере составляет всего 45 минут, а среднестатистический человек начинает рваться наружу уже через 10 минут. Кроме того, история знает немало случаев, когда после пребывания в абсолютной тишине человек сходил с ума.

Прыжки с парашютом

Для многих прыжки с парашютом — это развлечение, а не испытание, но только не для космонавтов. В процессе свободного падения с высоты в несколько тысяч метров они должны выполнять различные задания, например, по выложенным на земле знакам определить или рассчитать время раскрытия парашюта. Стоит сделать это чуть раньше, чем нужно — экзамен завален. Чуть позже, чем нужно — и ты труп. Разумеется, условный труп, поскольку если парашютист не откроет парашют вовремя, это сделает за него автомат.

Пробы на выживаемость

Пробы на выживаемость — заключительный этап подготовки, который связан уже не с космическими перегрузками, а с проблемами земными, которые могут возникнуть в случае приземления космонавта в дикой местности. Кандидатов в космонавты высаживают в тайге, в пустыне или в океане с минимальным запасом провизии и снаряжения. Их цель — выжить в этих условиях в течение нескольких дней и суметь добраться до лагеря, где их ждет подмога.

Хотите узнать, что такое перегрузка? Тренировка на центрифуге покажет, готовы ли вы к полетам в космос. Почувствуйте себя настоящим космонавтом!

Вращение на центрифуге

Во время полета на орбиту, а также при возвращении из космического пространства космонавты сталкиваются с сильнейшими перегрузками. Поэтому тренировка космонавтов в центрифуге входит в обязательную подготовку звездного экипажа. Даже космические туристы не смогут попасть на орбиту без подобного испытания.

Вращение на центрифуге помогает установить физическую выносливость космонавтов, а также тренирует их умение управлять кораблем во время перегрузок. При стандартной подготовке космонавты учатся переносить перегрузки до 8 единиц в направлении грудь-спина и до 5 единиц в направлении голова-таз. Кроме того, они тренируются управлять кораблем при спуске с орбиты в ручном режиме и при этом самостоятельно управлять законом изменения перегрузки.

Тренировка на центрифуге для новичков

В Центре подготовки космонавтов используют специальные центрифуги ЦФ7 и ЦФ18. Последняя весит триста тонн и является самой большой в Европе.

Что такое вращение на центрифуге?

• Динамические тренажеры с радиусом вращения 7 и 18 метров;
• Пусковая мощность до 27 мегаватт;
• Максимальное ускорение 30g;
• Вращение по кругу и в трех плоскостях;
• Скорость до 250 км/ч;
• Более 36, 5 оборотов в минуту;
• Условия внутри тренажера максимально приближены к естественным: в кабине можно изменять давление, температуру, влажность и состав атмосферы.

Профессия космонавта - это постоянные перегрузки, проверки на прочность и выносливость. Потому им приходится совершенствовать свой организм и тело намного больше, чем обычным людям. Мы разузнали, как тренируются космонавты на Земле и в космосе

Профессия космонавта — это постоянные перегрузки, проверки на прочность и выносливость. Потому им приходится совершенствовать свой организм и тело намного больше, чем обычным людям. Мы разузнали, как тренируются космонавты на Земле и в космосе.

Общефизическая подготовка

Космонавт не должен быть мускулистым, зато должен быть сильным, быстрым, ловким и главное выносливым. Поэтому общая спортивная подготовка включает в себя множество видов спорта, среди которых легкая атлетика, спортивная гимнастика, плавание, зимой - лыжные гонки. Для улучшения координации и скорости реакции космонавты занимаются прыжками в воду, акробатикой и прыжками на батуте.

В тренажерном зале будущие космонавты тренируются три раза в неделю по два часа. Чтобы получить высший балл за спортивную подготовку, кандидат в космонавты в возрасте до 35 лет должен выполнить следующие нормативы:

1 . Бег на 3 км — не более 12 минут 20 секунд.

2. Заплыв на 800 м вольным стилем — не более 19 минут.

3. Забег на лыжах на 5 км — не более 24 минут.

4. Подтягивания — 14 раз.

5. Бег на 100 метров — не более 13,2 секунды

6. Прыжок в длину — не менее 2,5 метров.

7. Ныряние под воду — не менее 25 метров.

Готовность к кардионагрузкам и аэробную выносливость проверяют следующим образом - кандидат в космонавты 5 минут тренируется на велотренажере с небольшой нагрузкой, затем отдыхает три минуты и крутит педали еще 5 минут с максимальной нагрузкой. В течение всего упражнения происходят замеры пульса и давления.

Специальная физподготовка

Невесомость, перегрузки, вестибулярные раздражения - с этими явлениями на Земле не столкнешься, поэтому для адаптации организма к этим явлениям проводятся специальные тренировки.

Центрифуга: тренировки на перегрузку

Центрифуга - это специальная установка, напоминающая огромную карусель и вращающаяся со скоростью до 70 оборотов в минуту. Во время тренировок на центрифуге плохо подготовленный человек может потерять не только содержимое желудка, но и сознание. Американские космонавты перед запуском кораблей «Аполлон» в течение 40 недель проводили в центрифуге до 10 часов.

Кресло Барани и качели Хилова

Для быстрой адаптации к условиям невесомости космонавты тренируют вестибулярный аппарат. Самый известный тренажер для этого - кресло Барани, представляющее из себя вращающийся стул, на котором тебя крутят то в одну, то в другую сторону. Еще одно приспособление для развития вестибулярного аппарата - качели Хилова с площадкой, сохраняющей во время раскачивания горизонтальное положение.

Барокамера

Готовность к перепадам давления и кислородному голоданию проверяют с помощью барокамеры - специального отсека, в котором создаются условия, соответствующие высоте в 5 тысяч метров. В таких условиях обычно выявляются .

Тренировки в космосе

Длительное нахождение в невесомости очень вредно для тела - за полгода космонавты теряют до 20% мышечной массы и до 18% костной. Чтобы избежать этого, им нужна ежедневная . Но как этого добиться, если даже самая тяжелая гантеля в космосе ничего не весит?

Для силовых тренировок на МКС есть специальный тренажер ARED с хитрой системой цилиндров и резиновых соединений, обеспечивающий нагрузку до 600 кг. На нем можно выполнять упражнения на все группы мышц.

Есть в космосе и особая беговая дорожка, на которой космонавты обязаны проводить не менее часа в день. Чтобы обеспечить притяжение к тренажеру, космонавтам приходится надевать специальный пояс-жилет. Максимальная скорость космической беговой дорожки составляет 16 км/ч. По тому же принципу устроен и космический велотренажер - корпус астронавта пристегивается к сидению, а ноги - к педалям.

3. Задача на равномерное движение тела по окружности:

Космонавтов тренируют на перегрузки в специальных центрифугах. С какой частотой должна вращаться центрифуга, чтобы космонавт, находящийся на расстоянии 3 м от оси вращения, двигался с ускорением 5 g ? (Максимум за задачу 2 балла)

На каком расстоянии от поверхности Земли ускорение свободного падения равно 1 м/с 2 ? (Максимум за задачу 2 балла)

5. Задача на параметры искусственных спутников Земли:

Ракета вращается вокруг Земли со скоростью 5 км/с. После изменения орбиты ракета стала двигаться со скоростью 4 км/с найдите отношение радиусов орбит и периода обращения ракеты вокруг Земли после такого изменения скорости. (Максимум за задачу 2 балла)