Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

22 frågor/svar hittade

Blandat [20317]

Fråga:
Om jag ska ta en rymdfärd till rymden med ett rymdskepp och inte ska komma tillbaka till jorden hur gör jag med syret? Hur ska jag ta med mig syre så att det räcker, för en väldigt långt tid och för flera människor? Och vatten också. Hur ska jag se till att all vatten inte bara tar slut?
/hamdi A, Kunskap, Göteborg

Svar:
Om man har tillgång till energi går det att återvinna mycket, men för mycket långvariga färder krävs lokala källor (eller kontinuerliga transporter) av bland annat vatten. Syre kan framställas ur vatten genom elektrolys.

Förekomsten av vatten är ganska god i solsystemet. Man tror att det t.ex. kan finnas vatten (dvs is) i kratrar vid månens poler där det är ständig skugga och därmed mycket kallt.

Dessutom krävs möjligheter att framställa födoämnen.

Vad gäller energi är solenergi möjligt innanför Mars' bana. Utanför är batterier med radioaktiva isotoper det bästa.

Se vidare fråga 16231 och 12874 .
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22];

*

Universum-Solen-Planeterna [20056]

Fråga:
Vad skickar vi upp i rymden och varför gör vi det?- vilka motiv ligger bakom? Människor, sonder, raketer?

Jag undrar också om rymdskrot, vad finns det för ny vetenskap om att rensa rymden från dem och vilka kostnader blir de?
/Ville E, Rödebyskolan, Karlskrona

Svar:
Det är en mycket omfattande fråga, men vi ger ett kort svar och några hänvisningar.

Rymdforskning (och övrig forskning) motiveras av nyfikenhet (grundforskning) och praktiska tillämpningar.

Grundforskning kan vara prober för att utforska solsystemet och teleskop för olika våglängder av elektromagnetisk strålning (de flesta absorberas i jordens atmosfär) för astronomiska observationer.

Utan tillämpningar av rymdforskning skulle vårt moderna samhälle inte klara sig, t.ex. GPS, vädersatelliter och kommunikationssatelliter.

Vad gäller bemannade rymdfärder är nyttan mindre klar, men jag tycker de är befogade som ett steg för människan att på sikt erövra åtminstone delar av solsystemet.

Se vidare länk 1, Rymdforskning och (bättre) Space_research .

Se även fråga 19571 och rymdfärder .

Vad gäller rymdskrot så finns det en utmärkt artikel i svenska Wikipedia: Rymdskrot .
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22];

1 http://www.rymdforum.nu/?id=44

*

Blandat [19942]

Fråga:
Kan man transportera hönor och en kossa i en rymdfarkost, hur gör man med tyngdkraften?
/Vera L, Göteborg

Svar:
Ja, det är inget direkt hinder för det, men stora djur måste bindas fast så det är djurplågeri. Man skulle alltså knappast ta med stora djur på längre rymdfärder. Man har emellertid sänt upp t.ex. fiskar och möss för att se hur de beter sig, och de anpassar sig ganska väl. Se vidare länk 1 (från NASA på engelska).

Om du tänker på att ha djur för produktion av mjölk, ägg och kött, så är det knappast aktuellt. Det är mer effektivt att ta med mat eller möjligen odla grönsaker. I fråga 16231 , 12874 och Space_food finns information om mat och grönsaker vid rymdfärder.

Länk 2 är mupparnas version av "Pigs in Space" där Miss Piggy har problem med tyngdkraften.
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22];

1 http://www.nasa.gov/audience/forstudents/9-12/features/F_Animals_in_Space_9-12.html
2 https://www.youtube.com/watch?v=iHsr7Chmff8

*

Universum-Solen-Planeterna [19571]

Fråga:
Sker det någon utveckling i rymdteknologin när det gäller bemannade rymdresor till Mars?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Det verkar som det inte händer så mycket inom rymdteknologin,när det gäller bemannade rymdresor till Mars eller längre ut,farten på skeppet behöver väl var hög så man kan ta sej långt så snabbt som möjligt.Finns det någon teknik inom närmaste framtid,som gör det möjligt att ta oss fram relativt snabbt i rymden?
/Jörgen B, Kista

Svar:
Nej, det finns ingen revolutionerande ny teknik vad gäller bemannade rymdfärder. För obemannade rymdfärder utvecklas emellertid små, avancerade och relativt billiga prober som kan sändas till olika objekt i solsystemet.

NASA har varit marginellt involverat i kall fusion (kall fusion ). Trots att detta område är ganska kontroversiellt spekulerade man mycket om att använda kall fusion som framdrivning. Tyvärr stannar det ganska säkert vid spekulationer - kall fusion finns inte!

Sedan finns det projekt att sända några människor på en enkel resa till Mars. Förvånansvärt nog finns det många anmälda, vi får se hur många som återstår om det någonsin kommer till kritan. Jag tror att det bara är ett projekt att lura pengar av godtrogna.

Det finns två problem som gör marsfärder svåra och därmed dyra. Det tar lång tid att färdas till Mars (se fråga 17360 ) och passagerarna kan komma att utsättas för höga stråldoser, speciellt från solaktiviteten.

Tekniskt skulle vi kunna skicka en bemannad farkost till Mars tur och retur i dag, men till enorma kostnader. Vinsten jämfört med utforskning av Mars med obemannade prober är marginell. Möjligen kan bemannade färder bli aktuella på 2030-talet.

Vad gäller färder längre bort i solsystemet planeras endast obemannade prober. Mest spännande är New Horizons (se New_Horizons ) till dvärgplaneten Pluto och JUICE (se Jupiter_Icy_Moon_Explorer ) till Jupiters ismånar.

Se vidare om olika aspekter av marsfärder i några befintliga svar: Mars . Se även en artikel om marsfärder i pappersversionen av Populär astronomi, länk 1.



/Peter E

Nyckelord: Mars [10]; rymdfärder [22];

1 http://www.popast.nu/arkiv/nummer-4-december-2014

*

Blandat [19558]

Fråga:
Hej! På vårat prov vi har haft i biologi fick vi en fråga som var ungefär så här: du åker upp i rymden i 6000 år du har inget vatten du har bara solens ljus, hur kan du tillverka vatten med solljuset? (gick ungiefär så där kommer faktiskt inte i håg)

men har du/ni någon aning om vad svaret har kunnat vara? hade uppskattat ett snabbt svar:)

Tack i förhand

MVH Emmy
/Emmy A, ringsjö, höör

Svar:
Emmy! Nej man kan inte tillverka vatten även om man har obegränsad tillgång till solenergi. Eftersom odling av till exempel grönsaker troligen är nödvändigt vid långa rymdfärder, förbrukas i stället vatten i växternas fotosyntes (se fråga 13757 ). Man måste helt enkelt återanvända allt vatten, se fråga 12874 och 16231 .
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22];

*

Blandat [19384]

Fråga:
Hej! Jag har lite frågor angående rymdresor. Vad är de största svårigheterna med att till exempel göra så att en bemannad rymdfärja kan komma till månen?

Det måste vara ganska mycket fysik bakom rymdresor och det är det jag skulle vilja veta lite mer om. Detta är kanske en lite vakt formulerad fråga men hoppas att ni kan fördjupa mina kunspaker inom fysiken bakom rymdresor.
/Gustav L, Globala Gymnasiet, Hägersten

Svar:
Gustav! En mycket omfattande fråga, så vi får begränsa svaret. För det första finns det flera svar om olika aspekter på rymdfärder, se nedanstående länk rymdfärder.

För det första skulle man knappast använda en rymdfärja för att färdas hela vägen till månen från jordytan. Man skulle säkert utgå från en satellitbana runt jorden. Transporter till satellitbana är mycket väl etablerade.

Månfärder är tekniskt inte svåra - man klarade ju av det redan tidigt 1970-tal i 6 försök av totalt 7, se List_of_Apollo_missions . Största problemet är att finansiera en månfärd, för dyrt blir det.

Vad gäller frågan om fysik i rymdresor så finns en del om detta under nedanstående länk rymdfärder och i fråga 1827 . Se även rymddräkt .
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22];

*

Kraft-Rörelse [18916]

Fråga:
Hejsan!

Har problem med följande:

En framtida rymdstation ser ut som ett gigantiskt cykelhjul. Invånarna lever inne i på avståndet 900 m från axeln. Om rymdstationen roterar så att centripetalaccelerationen där är 9.82 m/s^2, så kommer invånarna att känna samma tyngd som på jorden. Hur lång rotationstid måste ha då? Figuren visar att invånarna har sina fötter mot yttersidan av stationen. Varför måste det vara så?

Jag har beräknat att dess rotationstid är 60.2 sekunder men förstår verkligen inte varför invånarna har sina fötter mot yttersidan av stationen.

Om någon skulle kunna förklara detta vore jag grymt tacksam!
/John N, Komvux Stockholm, Stockholm

Svar:
Acceleration in mot rotationscentrum (masscentrum) ges av

a = v2/R

där v är rotationshastigheten för periferin och R är radien. Om denna sätts lika med g får man lätt v=94.0 m/s. Tiden för ett varv blir

2pR/v = 60.2 s

precis som du kommit fram till.

För att kunna diskutera krafterna får vi först bestämma vilket koordinatsystem vi vill ha. Vi väljer ett system som är fixt i förhållande till rymdstationen. Eftersom detta system roterar är det inte ett inertialsystem utan ett accelererat system. Vi kan då använda oss av den fiktiva centrifugalkraften som är riktad ut från rotationscentrum. Det är denna kraft som tvingar invånarna att ha fötterna mot yttersidan. Det är inte konstigare än att australiensarna har fötterna i en riktning motsatt oss eftersom jorden är rund.

Alternativt resonemang är att acceleration i en riktning (in mot centrum) är ekvivalent med ett gravitationsfält i motsatt riktning (ut från periferin). Detta är Einsteins ekvivalensprincip.

Se även fråga 15272 . Se fråga 12037 för en diskussion om varför man inte använder denna konstruktion med en roterande rymdstation.
/Peter E

Nyckelord: centrifugalkraft [15]; rymdfärder [22];

*

Universum-Solen-Planeterna [17360]

Fråga:
Hur lång tid tar det att resa till Mars?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej. jag undrar hur lång tid tar det att resa från mars till venus? tack i förhand
/Gustav W, Holstagårdsskolan, helsingborg

Svar:
Gustav! Varför skulle man vilja resa från Mars till Venus?

Låt oss besvara detta genererellt och med en mer realistisk resa från jorden till Mars. Om man har obegränsad tillgång till raketkraft kan man färdas den kortaste vägen och det tar inte särskilt lång tid. Nu har man inte obegränsad raketkraft utan man måste använda den energieffektivaste rutten. Denna rutt tar betydligt längre tid, se Hohmann_transfer_orbit .

Figuren nedan (från Wikimedia Commons ) visar den mest effektiva banan: en ellips (halva ellipsen är markerad 2) som tangerar den inre banan (1, i detta fallet jordens) och den yttre banan (3, i detta fall marsbanan).

Man ger alltså farkosten en liten knuff framåt i samma riktning som jorden går. Detta medför att farkosten rör sig i en ellips utåt. När farkosten kommer fram till Mars - man måste se till att starta vid en tidpunkt så anpassad att Mars är på plats när farkosten kommer fram - måste man ytterligare accelerera farkosten för att anpassa hastigheten till Mars (nästan) cirkulära rörelse kring solen.

Omloppstiden för den elliptiska banan ligger mellan omloppstiderna för bana 1 och 3. I fallet jorden/Mars är jordens omloppstid 1 år, Mars omloppstid c:a 2 år. Omloppstiden för ellipsbanan är då ungefär (1+2)/2 = 1.5 år. Tiden att färdas till Mars blir då 1.5/2 = 0.75 år (halva ellipsbanan). 0.75 år är 9 månader. Det tar precis lika lång tid att färdas tillbaka till jorden. Vi är alltså uppe i 18 månader, och om man vill stanna på Mars ett par månader 20 månader. Till detta måste vi sedan lägga en eventuell väntetid nära Mars för att jorden skall befinna sig i rätt position för att möta farkosten.

En komplett resa till Mars och tillbaka tar alltså c:a 2 år. Det är detta som gör den så svårt med bemannade färder till Mars - man måste ju ta med sig allt man behöver på resan.

Se även gravity assist för andra trick för att spara raketkraft.



/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22]; Mars [10];

*

Kraft-Rörelse [17100]

Fråga:
Rymdsegel
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Är det möjligt att få upp ett föremål högre hastigheter än ljusets? Om man sänder ut en sond i rymden med ett solsegel som endast påverkas av den kraft som ger den en accellererad rörelse, dvs. Den kraft som solseglet ger den. Då borde den väll kunna ta sig upp i högre hastigheter än ljuset efter ett tag. Eller slutar vissa fysiska lagar gälla vid dessa hastigheter?
/David E, NTM, Danderyd

Svar:
Nej, det fungerar inte av flera skäl. Först teoretiskt: den kostar oändligt mycket energi att accelerera ett materiellt föremål till ljushastigheten. Föremålet blir nämligen oändligt tungt (relativistisk massa). Om föremålet fick upp farten skulle solstrålningen bli mindre och mindre effektiv dels för att den blir svagare (föremålet är längre bort) och för att det skulle bli rödförskjutet och därmed ge en mindre "puff".

Solsegel fungerar emellertid i princip, men eftersom de är ganska ineffektiva (se nedan) har de inte prioriterats av NASA. Se länk 1 för historik. Man gjorde ett försök för ett tag sedan med en satellit som hette NanoSail-D, men uppskjutningen misslyckades (länk 2).

Fördelen med solsegel är att man kan accelerera utan bränsle. Nackdelar är att de kan bara användas i det inre solsystemet (där solstrålningen är hög) och att man är bunden till att accelerera i stort sett i riktning från solen, dvs styrförmågan är mycket begränsad. Dessutom är det svårt att tillverka tillräckligt stadiga segel. Seglet väger en hel del eftersom det måste vara ganska stort.

Hur effektivt är ett solsegel?

Rörelsemängden för elektromagnetisk strålning ges av

p = E/c

där E är strålningens energi och c är ljushastigheten. Kraften som påverkar ett segel med ytan A ges av

F = dp/dt = (dE/dt)*A/c

Effekten per ytenhet dE/dt är den s.k. solarkonstanten 1370 W/m2 (instrålningen av solljus på jordens avstånd).

Vi kompletterar ovanstående uttryck med dels en faktor 2 eftersom ljuset speglas i seglet och alltså överlämnar rörelsemängden 2*p. Vi inför även en verkningsgrad h för att ta hänsyn till om seglet inte är vinkerätt mot solstrålningen eller om seglet är krökt:

F = 2h(dE/dt)*A/c

Accelerationen blir, om farkostens massa (inklusive seglet) är m och verkningsgraden 1:

a = F/m = 2(dE/dt)*c-1*(A/m) = 2*1370*(3*108)-1*(A/m) =
= 9.1*10-6*(A/m) [J*s-1*m-2*s*m-1m2*kg-1] = 9.1*10-6*(A/m) [m/s2]

Med massan m=1000 kg och segelytan A=10000 m2 (100mX100m) får vi accelerationen

a = 9.1*10-6*(10000/1000) = 9.1*10-5 (m/s)/s = 60*60*24*9.1*10-5 (m/s)/dygn = 7.9 (m/s)/dygn

Med tanke på att hastigheter i solsystemet är av storleksordningen tiotals km/s så är detta en mycket liten acceleration. Det skulle t.ex. fordras 127 dagar för att ändra hastigheten med 1 km/s!

Nedan är en bild på NanoSail-D, se NanoSail-D .



/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22]; ljusreflektion [16];

1 https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_sail
2 http://www.nasa.gov/mission_pages/smallsats/nanosaild.html

*

Blandat [16897]

Fråga:
vilken temperatur har jorden? skulle vi kunna bygga en rymdbas på jorden?
/doonaa k, skäggetorpsskolan, linköping

Svar:
Doonaa! Medeltemperaturen är c:a 15oC, se fråga 16846 nedan.

Man har byggt en testbas som heter Biosphere 2. Försöket var emellertid inte särskilt lyckat bland annat eftersom syret tog slut. Mer information på engelska: Space_colonization#Terrestrial_analogues_to_space_colonies och Biosphere_2 . Motsvarande artikel på svenska är mycket summarisk: Biosphere_2 .

För att vi skall kunna kolonisera andra planeter måste vi lära oss att bygga självförsörjande rymdbaser. Det kan tyckas vara en bra idé att bygga dessa på jorden, men även det är mycket dyrt.

Det finns planer från NASA om en permanent månbas (bilden nedan från Wikimedia Commons, Lunar_outpost_(NASA) ), men det är tveksamt om det blir av inom överskådlig tid pga NASAs krympande ekonomi och konkurrensen med obemannade rymdfärder.



/Peter E

Se även fråga 16846

Nyckelord: rymdfärder [22];

*

Kraft-Rörelse [16631]

Fråga:
vad händer om en rymdraket som ska hålla sig i en cirkelbana runt jorden är för långsam, eller har för hög fart?
/klara r, petre, hofors

Svar:
Klara! Jämfört med hastigheten för en perfekt cirkelbana på en viss höjd.

Långsammare: elliptisk bana med avlägsnaste punkten (apogeum) vid startpunkten. Om hastigheten är tillräckligt låg faller satelliten ner på jorden.

Snabbare: elliptisk bana med närmsta punkten (perigeum) vid startpunkten. Om flykthastighet nås: hyperbelbana ut i rymden.

Se även fråga 1063 nedan där det finns en applet att experimentera med.
/Peter E

Se även fråga 1063

Nyckelord: rymdfärder [22];

*

Blandat [16423]

Fråga:
Hur lång tid tar det att åka ett ljusår, hur fort är det i Km/t?. Antag att vi ska till vår närmaste stjärna som är 4,2 ljusår bort, hur lång tid skulle det ta för oss om vi hade en farkost som kunde färdas ljusets hastighet?
/Omar J

Svar:
Ljusår är en längdenhet som används inom astronomin. Ett ljusår är den sträcka som en ljusstråle färdas i vakuum under ett år.

Ljusets hastighet, oftast betecknad c, är 299792.458 km/s (definition), se fråga 13218 och Speed_of_light ).

Antalet sekunder på ett år är 365.24*24*60*60 = 31556736 s.

Ett ljusår blir alltså 299792.458*31556736 = 9.460*1012 km.

En farkost kan inte färdas med ljushastigheten men ljuset skulle ta 4.2 år att färdas till den närmaste stjärnan. Om vi räknar på en mer realistisk hastighet för farkosten på 30 km/s, så skulle färden på 4.2 ljusår ta 42000 år (hastigheten 30 km/s är 1/10000 av ljushastigheten).
/Peter E

Nyckelord: ljushastigheten [19]; rymdfärder [22];

*

Universum-Solen-Planeterna [16231]

Fråga:
Hur gör man med mat och vatten vid rymdfärder?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
När man ska upp till rymden med rymdraket. Hur har man mat så det räcker? Och var förvarar man det? Och hur ska man kunna återanvända vatten? För man kan ju inte ta med sig jättemycket vatten! & Syre, hur ska man göra med det? /Elin A

Vi håller på med ett projekt där vi ska designa en rymdfarkost och vi undrar hur vi ska göra för att den ska kunna åka så långt ut i rymden som möjligt och hur vi ska göra med syret och maten? För att vi kan ju inte fylla hela skeppet med mat eller? /Petter L
/Elin A, Bergaskolan, Malmö

Svar:
Hej Elin och Petter! Eftersom era frågor är så lika tog jag mig friheten att sätta ihop dem.

Korta rymdresor (några veckor)
All mat och syre som behövs tas med från jorden. Maten är ofta frystorkad, så den är lätt att förvara. För att göra den ätlig blandar man bara i vatten och värmer. Se länk 1 för en artikel om mat av vår svenske astronaut Christer Fuglesang. Enligt honom är rymdmaten numera ganska hygglig.

Långa rymdresor nära jorden (t.ex. ISS)
Som för korta rymdresor, men förnödenheterna tas regelbundet upp med amerikanska eller ryska transporter. Allt vatten renas och återanvänds. Koldioxid (som bildas när astronauterna andas) rensas bort och kastas. En del av vattnet elektrolyseras till väte (som kastas) och syre (som används). Elektricitet kommer från solpanelerna. En astronaut behöver c:a 2 kg mat (inklusive förpackningar) per dag.

Långa rymdresor till månen
Man måste ta med allt man behöver. Om man bygger en permanent rymdbas kanske man kan hitta is. I så fall har man tillgång till vatten och (med elektrolys) syre. Elektricitet från kärnenergi eller solpaneler.

Långa rymdresor
Är den verkliga utmaningen. Man måste ha med allt man behöver under uppemot två år för en resa till Mars. Möjligen kan man hitta vatten på Mars. Att odla grönsaker eller föda upp djur man kan äta hjälper egentligen inte - även dessa skall ju ha näring som måste tas med om man inte kan konstruera ett bra system för återanvändning!

Mer information finns på engelska: länk 2 och Space_food . Se även fråga 12874 nedan.
/Peter E

Se även fråga 12874

Nyckelord: rymdfärder [22]; Internationella rymdstationen [5];

1 http://www.rymdstyrelsen.se/sv/Astronauter/Mat-i-rymden/
2 http://science.howstuffworks.com/space-food.htm

*

Universum-Solen-Planeterna [16039]

Fråga:
Jag har två huvudfrågor. Hoppas att ni kan svara så snabbt som möjligt och tackar på förhand!

Hur skyddas astronauterna från strålningen i rymden? Vilka lösningar används och varför? Finns det några nya lösningar på gång?

Är det stor skillnad i strålningsintensiteten vid jorden jämfört med ISS?
/Anton B, Naturhumanistiska gymnasiet

Svar:
Anton! Först om snabba svar: i allmänhet kan vi svara snabbt (inom 24 timmar) men bara på begränsade frågor om ämnen vi behärskar. En fysiker bör ha rätt bra koll på grundläggande fysik och på sitt specialområde (i mitt fall kärnfysik). Det finns emellertid en massa specialområden om vilka vi vet ganska lite. För att kunna svara på frågor inom dessa behöver vi helt enkelt "läsa på". De källor vi använder i första hand är Nationalencyklopedin , Wikipedia och naturligtvis Google. I de flesta fall kan vi utan större besvär förstå tillräckligt från dessa källor för att kunna ge ett hyggligt svar. Ibland ger vi oss även in på andra områden som t.ex. geologi och biologi. Men då blir svaren naturligtvis sedda från en fysikers perspektiv.

Din fråga om stråldoser för astronauter är intressant och en sak som inte diskuteras särskilt mycket. Det finns en utmärkt introduktion från NASA under länk 1.

Strålningsmiljön nära jorden består huvusakligen av tre komponenter: Partiklar som har fångats in i jordens magnetfält (strålningsbältena, figuren nedan), partiklar från rymden som kallas galaktisk kosmisk strålning (GCR) och partiklar som kastas ut från solen i soleruptioner. Dessa komponenter varierar alla med tiden, huvudsakligen eftersom solens aktivitet varierar på ett oförutsägbart sätt. Solens aktivitet påverkar jordens magnetfält som i sin tur bestämmer hur mycket partiklar som fångas in i strålningsbältena och hur väl jorden skyddas från GCR.

I länk 2 sägs det bland annat om astronauter på den Internationella rymdstationen: "Data collected by NASA and a Russian-Austrian collaboration show that astronauts on the ISS are subjected to about 1 millisievert of radiation per day, about the same as someone would get from natural sources on Earth in a whole year. Spending three months in these conditions translates into about one-tenth the long-term cancer risk incurred by regular smokers."

Tre månaders vistelse (vilket inte är ovanligt) skulle alltså ge en stråldos på nära 100 mSv (millisievert som är ekvivalent dos och ett mått på den skada som strålningen orsakar). Detta kan jämföras med gränsvärdet 50 mSv som gäller för radiologisk personal (t.ex. vid kärnkraftverk eller acceleratorer). Radiologisk personal skall bära en dosbricka som mäter den stråldos de utsätts för.

Även personer som flyger mycket (piloter och kabinpersonal) utsätts för en ökad stråldos eftersom den kosmiska strålningen ökar med höjden över marken.

En viktig anledning till att astronauterna på ISS utsätts för så höga stråldoser är att banan för ISS lutar så mycket mot ekvatorsplanet att delar av banan kommer in i de strålningsbälten (orsakade av jordens magnetfält) som runt polerna kommer tillräckligt lågt för att nås av ISS, se nedanstående bild och Radiation_Belts . Från början planerade man att lägga ISS bana närmare ekvatorn, men eftersom transporter till ISS sker från ganska höga latituder (Florida och Ryssland) så visade det sig för ineffektivt att lägga banan nära ekvatorsplanet.

Några åtgärder man vidtagit för att minimera/monitorera stråldosen:

* Man ställer in rymdpromenader (EVA) när det kommer s.k. solstormar.

* Vid stora solstormar kan man även beordra astronauterna till utrymmen i ISS där skärmningen är optimal.

* Vid design av moduler använder man sig så långt det går av material som är optimala map strålskyddsegenskaper.

* Astronauterna bär strålningsmonitorer och de undersöks regelbundet för kromosomförändringar.

* Ett stort antal olika typer av strålningsmonitorer har använts på ISS (länk 1).

Eftersom kostnaden att ta upp ett kg till ISS är mycket hög, så kan man inte bara transportera upp strålskydd (t.ex. bly, betong). Man får i ställer försöka optimera designen så att utrustning och lager även fungerar som strålskydd.

Strålnivåerna på ISS går alltså att hantera, men det blir svårare när man vill göra resor till planeten Mars. Då måste rymdsonden befinna sig upp till ett par år helt oskyddad av jordens magnetfält.

Se vidare Equivalent_dose , Cosmic_ray och International_Space_Station .



/Peter E

Nyckelord: Internationella rymdstationen [5]; strålning, faror med [23]; frågelådan [12]; rymdfärder [22];

1 http://fragelada.fysik.org/resurser/space_radiation_nasa.pdf
2 http://www.newscientist.com/article/dn2956-space-station-radiation-shields-disappointing.html

*

Universum-Solen-Planeterna [15394]

Fråga:
Behöver en astronaut rymddräkt i en rymdstation?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Hej! Vi har läst att en astronaut kan vara i en rymdstation utan rymddräkt. När han sedan ska ut i rymden, så går han in i ett annat rum, en sluss, och tar på sig sin rymddräkt. Sedan ger han sig ut på rymdpromenad i rymden. Nu undrar vi, "pyser" det in rymdluft i slussen när man öppnar dörren mellan slussen och rymden? Och när han sedan öppnar dörren in till rymdstationen igen, "pyser" det då in rymdluft från slussen dit? Det vore roligt att få veta! Hälsn Gustav, hans storasyster och hans mamma
/Gustav L, Backaskolan, Lund

Svar:
Hej Gustav! Det är helt rätt att astonauterna inte behöver ha rymddräkter i en rymdstation eftersom denna är en sluten kapsel med tillräckligt högt lufttryck så att en människa skall överleva. Vid mer riskfyllda manövrer, som start och landning, har emellertid astronauterna sina dräkter på av säkerhetsskäl.

När astronauterna tar sig ut på rymdpromenader måste de ha rymddräkt, dels för lufttryck och syretillförsel och dels för temperaturkontroll.

Nej, man pyser inte ut luften när man öppnar luckan, och detta av flera skäl: man vill spara på luften (varje kg luft kostar tusentals kronor att transportera upp i rymden), det skulle kunna ge ett alltför snabbt tryckfall och det skulle kunna få rymstationen att rotera. Det senare för att en pysande lucka fungerar som en raketmotor.

Man har, precis som du säger en luftsluss. Luften i luftslussen pumpas långsamt ut med en luftpump och lagras i de tankar man lagrar luft i. Nu är det också så att trycket i astronautens dräkt ute i rymden är betydligt lägre än trycket i rymdstationen (som faktist är atmosfärstryck, se länk 1). Därför måste astronauten tillbringa flera timmar i slussen medan man långsamt sänker trycket. Annars skulle astronauten kunna drabbas av s.k. dykarsjuka! Under länk 2 finns mer information om rymdfärder och om vår egen astronaut Christer Fuglesang.
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22]; rymddräkt [5];

1 http://en.wikipedia.org/wiki/International_Space_Station
2 http://www.rymdstyrelsen.se/sv/Astronauter/Christer-Fuglesang/

*

Universum-Solen-Planeterna [14887]

Fråga:
När beräknas mäniskan landa på Mars?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
När beräknas mäniskan landa på Mars?
/johanna w, fårösundsskolan, fårösund

Svar:
Hej Johanna! I princip finns tekniken redan, det är mer en fråga om pengar och prioriteringar (att bestämma vad som är viktigast) mellan bemannad och obemannad utforskning.

Just nu pågår en mycket omfattande utforskning av Mars både med landare (s.k. "rovers" som kör omkring på ytan, se länk 1) och satelliter som kretsar runt Mars. Nästa steg om några år blir att skicka iväg en landare som även kan återvända till jorden med prover som kan analyseras. Det viktigaste man vill veta är om det tidigare funnits liv på Mars.

NASA har planer att bygga en permanent bemannad månstation till 2020 och denna skulle kunna användas som en språngbräda för en marsexpedition. När en sådan bemannad färd kommer att ske är svårt att veta eftersom den ännu inte finns någon tidsplanering och därmed inga pengar - det kommer att bli mycket dyrt! Min gissning är någon gång omkring 2030.

Se länk 2 för mer information om planer för bemannade och obemannade rymdfärder (speciellt länken Moon, Mars and Beyond med Neil Armstrong). Vad gäller historia om rymdfart, se den omfattande sajten Encyclopedia Astronautica .
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22]; Mars [10];

1 http://marsrovers.nasa.gov/home/
2 http://www.nasa.gov/mission_pages/exploration/main/index.html

*

Universum-Solen-Planeterna [13636]

Fråga:
Med vilken hastighet snurrar jorden?
/Veckans fråga

Ursprunglig fråga:
Med vilken hastighet snurrar jorden?
/Simon M, Kumla, Tyresö

Svar:
Det borde du kunna räkna ut själv! Jordens radie är 6380 km. Omkretsen vid ekvatorn blir då 2p*6380 km. Dividera detta med dygnets längd i sekunder 24*60*60 så får du 0.46 km/s = 460 m/s = 1700 km/timme, dvs snabbare än ljudhastigheten. Hastigheten vid högre latutuder blir betydligt mindre.

Hastigheten för en satellit som rör sig i en bana alldeles över atmosfären är c:a 8 km/s. Vi ser alltså att jordens rotationshastighet inte är försumbar jämfört med detta. Det är därför många satelliter sänds upp österut från nära ekvatorn - man spar bränsle på det viset.
/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22]; jordens rotation [19];

*

Blandat [12874]

Fråga:
1 Är det möjligt att odla grönsaker/frukt i rymden (på en rymdstation).

2 Hur ska man få tag på vatten i rymden om man inte kommer åt vattnet på jorden? Kan man tex åka till Mars och få tag på is. Eller finns det något annat sätt att få tag på vatten i rymden?

3 Och så en till fråga. Vad ska man ha för att 500 pers, ska överleva på en rymdstation. Om jorden håller på att gå under på grund av stora miljöproblem (man kan inte leva på jorden). Dom måste kunna ÖVERLEVA!.
/Linus B, Fruängensskola, Hägersten

Svar:
1 Man har gjort lite inledande försök, men än så länge måste man transportera allt man behöver från jorden. Bilden nedan (från NASA) visar en möjlig salladsbar för rymden.

2 Man kan inte får tag på vatten - Mars ligger alldeles för långt borta. Det som gäller är sparsamhet (duschen består av en fuktig svamp ) och återanvändning. All vätska (inklusive urin) och fuktighet i luften tas om hand och regenereras i en WRS (Water Recycling System, allt i rymden heter något med tre bokstäver). Det låter läbbigt, men WRSen är mycket effektiv och ger mycket renare vatten än vad vi normalt har på jorden.

3 Det dröjer länge innan vi kan klara av det. Man måste antingen bygga ett tillräckligt stort system som kan vara ett fungerande ekosystem som jorden, eller så får man lära sig att tillverka allt som behövs som på Enterprise i Startrek.



/Peter E

Nyckelord: rymdfärder [22];

*

Universum-Solen-Planeterna [3831]

Fråga:
Rymdfarkoster ska enligt uppgift kunna accelereras av tunga objekt (planeter) i sin färd ut i universum. Innebär denna acceleration endast en riktningsförändring eller är det dessutom så att farkosten ökar sin fart, och därmed sin energi, efter passagen av planeten? Om det senare skulle vara fallet, varifrån kommer i så fall denna energi? Minskar planetens rotationsenergi, och i så fall hur går det till?
/Stefan E, SSHL, Sigtuna

Svar:
Jodå, den tekniken används för att slunga ut rymdfarkoster ut i solsystemet, se Gravitational slingshot , Basics of Space Flight (JPL) och Basics of space flight . Det är inte bara rörelseriktningen utan också farten som ändras. Ska rymdsonden ut vill man ju att farten (och energin) ökar. Som du mycket riktigt misstänker, tas energin från planetens rörelseenergi, men inte av rotationsenergin, utan av banrörelseenergin. Men det är så lite, att det överhuvud taget inte märks.

Man kan beskriva effekten så här: antag att vår rymdsond kommer till en planet "innifrån" (från närmare solen än planeten). om sonden går "bakom" planeten kommer den naturligtvis att bromsa planeten lite. Detta betyder att planetens rörelemängdsmoment i förhållande till solen minskar. Men rörelemängdsmomentet måste bevaras. Det är vår sond som åstadkommer detta genom att den accelereras i planetens rörelseriktning. Vi kan alltså accelerera vår rymdsond utan att använda bränsle genom att använda lite av planetens rörelseenergi.

Praktexemplet är Cassini, länk och bild nedan, som skickats upp mot Saturnus. Först åker den in mot mot Venus, och får en spark där ut mot jorden, som sparkar den in mot Venus en gång till. Där får den en ny spark, denna gång ut mot Jupiter, som sparkar den vidare mot Saturnus. Är det inte ett fantastiskt rymdjongleri? Dessa trick gör att man kan skicka en ungefär 10 gånger tyngre rymdsond än om man hade skickat den direkt.

Någon har räknat ut att millennieskiftet fördröjs en miljondels sekund på grund av att Cassini "stal" energi av jorden.

NOT 1: Om sparken kommit från rotationsenergin hade Venus inte varit användbar, för den snurrar knappt alls.

NOT 2: Ovanstående är i princip samma effekt som för bollarna i fråga 153 - skillnaden är att där kolliderar bollarna i stället för att påverka varandra med tyngdkraften.



/KS/lpe

Nyckelord: rymdfärder [22]; rörelsemängdsmoment [12]; gravity assist [2];

1 http://saturn.jpl.nasa.gov/mission/gravityassistsflybys/
2 http://www.esa.int/esaCP/SEMXLE0P4HD_index_0.html

*

Blandat [1310]

Fråga:
Jag såg för en tid sedan en film om rymdfärder där det förekom bilder på människor (i helfigur !) som befann sig i tynglöst tillstånd. Går det att uppnå tyngdlöshet här på jorden , ej längre upp i atmosfären, och i såfall hur? Tack för underbar sida !
/Robert S, Latinskolan, Malmö

Svar:
I fritt fallande system, till exempel en hiss som faller, kan man under kortare tid uppleva tyngdlöshet. Sådana "fallande hissar" finns på en del nöjesfält. Enligt tidningsuppgifter skall det installeras en sådan attraktion på Gröna Lund i Stockholm denna sommar.

Fundera: Du står i en hiss som faller fritt. Vad händer när Du släpper äpplet som du håller i handen?

Beräkna: En "fritt fallande hiss" på ett nöjesfält faller 20 m och bromsas under 10 meter. Hur lång tid är man tyngdlös? Hur känns det under de sista 10 meters fall?

Man kan även simulera tyngdlöshet i flygplan som flyger i kastparabler. Då kan man komma upp i någon minuts tyngdlöshet. Om detta räcker för att spela in film är tveksamt. De har nog använt något trick.

Not 1: Numera finns fritt-falls hissar både på Gröna Lund och Liseberg.

Not 2: De amerikanska astronauterna tränar i flygplan i kastparabler. De kallar flygplanet the Vomit Comet (vomit är kräkas och Comet var ett av de första stora jetplanen), se Christer Fuglesangs nyhetsbrev, länk 1.
/GO/lpe

Nyckelord: tyngdlöshet [11]; rymdfärder [22];

1 http://www.snsb.se/sv/Astronauter/Christer-Fuglesang/Nyhetsbrev-STS-116/Nyhetsbrev-nr-26/

*

Kraft-Rörelse [1063]

Fråga:
Hur kommer det sig att en satellit rör sig i en elliptisk bana då den skjuts upp med en alltför hög hastighet.
/Tobias F, Teknis, Örebro

Svar:
En satellit rör sig alltid i en elliptisk bana om man inte vidtar speciella åtgärder för att göra banan cirkulär. Om man skjuter en kanonkula från jordytan, så kommer den att röra sig i en elliptisk bana som efter en tid träffar jorden igen (givetvis under förutsättning att vi inte lyckats uppnå flykthastigheten från jorden, 11.2 km/s). För att en satellit skall stanna i en bana nära jorden - banan måste då vara ganska cirkulär - måste man korrigera banan när man kommit utanför jordatmosfären.

Fundera: om vi antar att vi fått in satelliten i en perfekt cirkelbana runt jorden, vad händer om vi startar raketerna och accelererar i samma riktning som satelliten rör sig?

Länk 1 innehåller en applet med vilken man kan testa vad som händer för olika hastighet, höjd och riktning hos en satellit. Se även geostationär satellit .
/Peter Ekström

Nyckelord: rymdfärder [22];

1 http://www.lon-capa.org/~mmp/kap7/orbiter/orbit.htm

*

Universum-Solen-Planeterna [2371]

Fråga:
Varför har det inte startats något projekt att skicka en människa till Mars? Det finns säkert många som skulle ta riskerna för att vara första männsikan på Mars.
/Peter S, Sollentuna

Svar:
Hej Peter! Att skicka en människa till Mars medför två stora problem, jämfört med obemannade prober. För det första, resan tar i storleksordningen år (1-2), och det krävs stora resurser för att hålla en människa levande under en så lång tid (och kanske också underhålla hennes förstånd!). Det andra problemet är att man av etiska skäl antagligen vill ta hem henne igen! Det krävs också att stora mängder bränsle transporteras till Mars, så att den bemannade proben kan lyfta från Mars och komma loss från planetens gravitation.

Det är svårt att tänka sig att en människa skulle kunna utföra bättre eller mera utförliga mätningar och observationer än vad en avancerad robot kan. Den sistnämnda kräver ju mycket lite underhåll under resan (den kan till och med stängas av!) och behöver inte tas hem igen. Den kan också arbeta på Mars under flera år, om dess energiförsörjning sker genom solceller. Det är därför inte så konstigt att man satsar på obemannade rymdfärder istället!

NASA har också numera en allmän policy att man satsar på mindre och flera "missions", istället för få och storslagna. Om inte annat minskar det dramatiken vid ett misslyckande! Naturligvis drömmer vissa entusiaster om att placera en människa på Mars, men jag är övertygad att om det sker så är det mera av politiska och strategiska skäl, än vetenskaplig nyfikenhet på vår röda granne!
/Tomas Brage

Nyckelord: rymdfärder [22]; Mars [10];

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7180 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-23 11:27:37.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.