Επιστημονικά πειράματα στο διάστημα

Από σελίδα της NASA, 16 Ιανουαρίου 2003

Το διαστημικό λεωφορείο Columbia άφησε τη Γη, την Πέμπτη 16 Ιανουαρίου, για να εκτελέσει ορισμένα επιστημονικά πειράματα σε συνθήκες κενού.

Ένα εργαστήριο κενού, μπορεί να φτιαχτεί και εδώ στη Γη, και να βομβαρδίσουμε τα δείγματα με την κοσμική ακτινοβολία  αλλά στο διάστημα υπάρχουν συνθήκες που δεν μπορούμε να τις μιμηθούμε εδώ. Δεν μπορούμε να σταματήσουμε  τη βαρύτητα ή να δούμε τη Γη από ψηλά.

Για αυτό η NASA έχει δημιουργήσει το Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS), ένα ερευνητικό εργαστήριο χαμηλής βαρύτητας. Έτσι οι διαστημικές αποστολές των λεωφορείων Columbia της NASA αφιερώνονται στην επιστημονική έρευνα.

Κατά το ήμισυ, η αποστολή του Κολούμπια είναι αφιερωμένη σε εμπορικά προγράμματα και το υπόλοιπο είναι καθαρή επιστήμη. Γίνονται πειράματα στη θεμελιώδη φυσική, τη βιολογία, τη πυρόσβεση, την ιατρική, το κλίμα κλπ.

Όπως λέει και ένας επιστήμονας της ΝΑΣΑ, ο Δρ John Charles του Διαστημικού Κέντρου Johnson, "Το διάστημα είναι ένα αληθινά ξένο περιβάλλον. Πολλά πράγματα συμπεριφέρονται διαφορετικά εκεί επάνω",

Οι φλόγες είναι ένα καλό παράδειγμα. Στη Γη, οι φλόγες έχουν μια μορφή σαν τα δάκρυα, που προκαλούνται από καυτά αέρια οι οποίες ανυψώνονται σε ένα βαρυτικό πεδίο. Στο διαστημικό όχημα, εντούτοις, οι φλόγες διαχωρίζονται σε μικρές πύρινες σφαίρες που κινούνται γύρω-γύρω, όπως τα UFO. Καίγονται χωρίς τη χρησιμοποίηση σχεδόν κανενός καυσίμου -- κάτι που οι ερευνητές θα επιθυμούσαν να αντιγράψουν σε πολλές περιπτώσεις. Σε ένα από τα πειράματα, που λέγεται   SOFBALL-2, θα αναφλεγούν  μερικές πύρινες σφαίρες και θα μετρηθούν οι ιδιότητές τους. Οι επιστήμονες ελπίζουν να μάθουν πώς καίγονται και τι τις κρατά αναμμένες.

Οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι είναι ένα άλλο παράδειγμα. Ένας αστροναύτης μόλις φθάνει στην τροχιά έχει να κάνει μερικές μεγάλες προσαρμογές. Δεν υπάρχει κανένας επάνω ή κάτω. Εάν ρίξετε κάτι δεν πέφτει. Και προσπαθήστε να πιάσετε μια μπάλα που πετιέται από ένα μέλος του πληρώματος του Columbia! Ο εγκέφαλος προσαρμόζεται στην έλλειψη βαρύτητας με την οικοδόμηση ενός "μοντέλου" ή διανοητικής υπορουτίνας, που λέει στο σώμα πώς να ερμηνεύσει αυτή την πολύ ασυνήθιστη εμπειρία. Επίσης η εμπειρία του  να κοιμηθεί ανάποδα δεν αποτελεί μεγάλο πρόβλημα. Κανένας δεν ξέρει πώς ο εγκέφαλος κατασκευάζει τέτοια μοντέλα, αλλά οι επιστήμονες της νευρολογίας θέλουν να τα ανακαλύψουν επειδή πολλοί θεωρούν ότι το μοντέλο αυτό είναι ένα κλειδί στην καθημερινά ανθρώπινη εκμάθηση. Οι ερευνητές της NASA θα μελετήσουν αυτήν την διαδικασία ανάμεσα στο πλήρωμα της αποστολής STS-107.

Πόσο διαφορετικό είναι το διάστημα;

Ακόμη και τα λουλούδια δεν μυρίζουν το ίδιο. Οι βιομηχανίες αρωμάτων το ανακάλυψαν το 1998, όταν έστειλαν μια μικρογραφία τριαντάφυλλου, που ονομαζόταν  "Overnight Scentsation", σε τροχιά πάνω στο διαστημικό όχημα Discovery (STS- 95). Το λουλούδι ανέπτυξε στο διάστημα ένα "απαλό τριανταφυλλί άρωμα" αρκετά ευδιάκριτο από την κανονική μυρωδιά πάνω στη Γη. Το νέο άρωμα έχει ενσωματωθεί από τότε στο "Zen", ένα άρωμα που παράγεται από την ιαπωνική επιχείρηση Shiseido. Αυτή τη φορά στο STS-107 IFF οι επιστήμονες θα στείλουν δύο λουλούδια σε τροχιά -- ένα τριαντάφυλλο και ένα ασιατικό λουλούδι ρυζιού. Ελπίζουν ότι το ζευγάρι αυτό μαζί θα παραγάγει μυρωδιές ακόμα πιο εξωτικές από όσο πριν.

"Αυτά είναι τρία μόνο παραδείγματα," λέει ο Charles. "Υπάρχουν περίπου 77 πειράματα εν πλω στο Κολούμπια -- όλα τους συναρπαστικά".

Η διαχείριση τόσων πολλών πειραμάτων είναι μια τεράστια εργασία. Για να τα κάνουν, τα επτά μέλη του Κολούμπια θα χωριστούν σε δύο ομάδες, σε Μπλε και σε Κόκκινους, οι οποίες θα απασχοληθούν με αλλαγή κάθε 12 ώρες. Αυτό θα επιτρέψει να πραγματοποιηθεί η έρευνα επί 24-ωρου βάσεως,  κατά τη διάρκεια των 16 ημερών πτήσης.

Όλες οι έρευνες που γίνονται εν πλω στο Κολούμπια έχουν κάποιο συγκεκριμένο στόχο όπως η βελτίωση των αυτόματων μηχανών ή η ανακάλυψη των νέων αρωμάτων. Αλλά οι μεγάλες ανακαλύψεις, λέει ο Charles, είναι άγνωστα. "Κανένας στο 17ο αιώνα δεν θα μπορούσε να έχει προβλέψει που θα οδηγούσε το απλό πείραμα του Torricelli. Ομοίως, κανένας δεν μπορεί να προβλέψει που η έρευνα χαμηλής βαρύτητας θα μας οδηγήσει."

Βέβαια αντίθετα με τη κοινή λογική, δεν υπάρχει έλλειψη βαρύτητας στα διαστημικά οχήματα που βρίσκονται γύρω από τη Γη. Οι αστροναύτες και τα επιστημονικά πειράματα έχουν μια εμπειρία έλλειψης βάρους, επειδή τα οχήματα βρίσκονται σε ελεύθερη πτήση.