Можно ли испытать невесомость без полета в космос

Невесомость – это состояние свободного падения, при котором физическое тело не давит на опору, не тянет подвес и движется только под действием силы притяжения (гравитации). Испытать невесомость можно в разных условиях, например, в первые секунды после прыжка с парашютом или находясь в космическом корабле, который совершает орбитальный полет. Он как бы постоянно падает на Землю, но за счет высокой горизонтальной скорости и кривизны планеты пролетает мимо.
При этом космический аппарат и все тела на его борту совершают непрерывное свободное падение и находятся в состоянии невесомости. Важные условия орбитального полета – прохождение орбиты выше атмосферы (от 160 км), чтобы избежать торможения космического аппарата воздухом, и скорость около 7,9 км/с для удержания на круговой орбите у нашей планеты.

Ощутить невесомость можно не только на орбите. Познать это удивительное состояние позволяют специальные самолеты и тренировочные комплексы. Например, можно почувствовать невесомость и насладиться этим необычным ощущением на борту специально оборудованного самолета-лаборатории Ил-76 МДК во время параболических полетов.
Когда самолет выполняет крутую горку, при прохождении ее вершины на высоте около 9–9,5 км на борту на 25–30 секунд создаются условия невесомости. Это происходит, когда летающая лаборатория осуществляет контролируемое свободное падение: двигатели временно сбрасывают тягу, и машина летит по инерции. Такие полеты называют параболическими, т.к. выполняемый маневр носит название «парабола Кеплера».
Кроме параболических полетов, для тренировок в условиях невесомости космонавты используют гидролаборатории и специальные костюмы. В таком облачении вес тела компенсируется водой в глубоком бассейне, и человек испытывает состояние «нулевой плавучести». Он не идет ко дну и не всплывает на поверхность. По ощущениям пребывание в гидролаборатории частично напоминает нахождение внутри орбитальной станции.
Кроме того, кратковременную невесомость можно почувствовать при скоростном спуске в лифте, при резком движении вниз на аттракционах в Москве и других городах, в башнях свободного падения и даже просто подпрыгивая на месте. Так что ответ на вопрос, можно ли испытать невесомость без полета в космос, – утвердительный – можно и даже разными способами, но кратковременно.

Чтобы создавать режимы периодической невесомости, летающая лаборатория движется по особой траектории – «параболе Кеплера». Выполнение каждой такой горки занимает чуть больше минуты и включает 3 этапа:

1. При наборе высоты, когда летательный аппарат резко идет вверх с 6000–6500 до 9000–9500 м под углом около 45–50°, пилоты и пассажиры испытывают перегрузки до 2g. Они ощущаются как сильное давление, т.к. вес тела в эти периоды удваивается. Каждый этап подъема длится около 20 секунд.
2. Когда машина проходит пик горки, на 25–30 секунд каждый человек на борту испытывает невесомость, как будто находится на МКС. Для этого пилоты переводят летательный аппарат в пикирование и минимизируют тягу двигателей, чтобы компенсировать только сопротивление воздуха. Так они инициируют управляемое свободное падение машины и создают условия чистой невесомости (0g).
3. На высоте около 6000–6500 м пилоты плавно выравнивают самолет и переводят его в горизонтальный полет. Затем маневр повторяется. Туристический полет в невесомости на Ил-76 МДК длится 1 час 40 минут и включает 10 таких маневров.

Летающая лаборатория Ил-76 МДК создана на основе военно-транспортного самолета Ил-76, используется Центром подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина и имеет уникальные характеристики. Ее лабораторный отсек имеет длину >14 м, ширину около 3,5 и такую же высоту, со всех сторон обшит толстым мягкими матами, вдоль бортов оснащен удобными поручнями и надежными фиксаторами. Также на его борту предусмотрены фиксаторы для научного оборудования. Ученые используют их при проведении экспериментов и тестировании приборов в условиях невесомости.
Фюзеляж и крылья этого самолета усилены и стойко выдерживают повышенные нагрузки, а топливная и масляная системы модернизированы так, чтобы избежать проблем с подачей жидкостей в условиях невесомости. Необходимую тягу обеспечивают 4 турбореактивных двигателя Д-30КП. Практический потолок этого самолета составляет 12 000 м. Его крейсерская скорость – 750–780 км/ч, максимальная – 850 км/ч. При осуществлении параболических полетов он выполняет маневр в диапазоне скоростей от 500 до 650 км/ч.
Но все это – сухие факты, а чтобы во всех красках ощутить технические возможности, комфорт и невероятную атмосферу летающей лаборатории Ил-76 МДК, непременно стоит полетать на ней. В отличие от космических путешествий на орбиту, кратковременная невесомость в большинстве случаев переносится хорошо, не требует многолетней подготовки и дарит исключительно приятные впечатления.
В предыдущей статье мы рассказали о причинах «космической болезни», укачивания и головокружения в невесомости, а также о том, как их можно избежать.