Život ve vesmíru

Během svého pobytu na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) musejí kosmonauti pokračovat v životě a práci v prostředí, které se velmi liší od prostředí zde na Zemi. Musejí se udržovat v čistotě, chodit na záchod, jíst a pít a udržovat se v dobré formě a zdraví. Podmínky beztíže na ISS znamenají, že si musejí tyto činnosti odpovídajícím způsobem upravit.

ISS se pohybuje po oběžné dráze 400 kilometrů nad Zemí a vše je nutné tam dopravit. Znamená to, že kosmonauti musejí šetřit zdroji, jako je voda a jídlo, a veškerý vyprodukovaný odpad musí být omezen na minimum.

V této sérii videoklipů, natočených během mise OasISS kosmonauta ESA, Franka De Winneho, vysvětluje Frank a další členové posádky, jak žijí na palubě ISS. Lekci online lze použít jako součást lekcí souvisejících se školními osnovami věnovanými osobní hygieně, jídlu a výživě, cvičení a zdraví.

Osobní hygiena

Bez ohledu na to, zda jste doma, ve škole nebo na prázdninách, musíte každý den provádět osobní hygienu. Co to znamená? Umýt se, vyčistit si zuby, dojít si na záchod a dokonce i vyměnit si oblečení za čisté.

Kosmonauti musejí vykonávat osobní hygienu i na Mezinárodní kosmické stanici. V tak malém prostoru, který někdy musíte sdílet až se 13 lidmi, by mohlo být velmi nepříjemné, kdyby někdo nedělal to, co má. Začneme se základy:

Zuby

Proč máme zuby a co zuby dělají? Jak se o zuby staráme? Proč je nutné se o zuby starat? Napište všechny důvody, proč si myslíte, že jsou zuby užitečné? Vezměte si zrcadlo a dobře si zuby prohlédněte.

Kolik různých druhů zubů vidíte a cítíte - ostré zuby v přední části úst se nazývají řezáky. Zašpičatělé zuby vedle nich se nazývají špičáky a širší zuby s hrboly se nazývají třenové zuby a stoličky. Jak rostete, vypadají vám mléčné zuby a prořežou se vám zuby 'dospělé'. Ty vám zůstanou celý život, a proto je dobré se o ně starat!

Namalujte obrázek svých zubů, jak jste je viděli v zrcadle, a snažte se popsat všechny části (sklovina, dáseň, čelist….) Zjistěte, k čemu každá část slouží.

Pokus: Účinky koly na zuby

Pokud máte zub, který vám vypadl (mléčný zub), vložte jej do sklenice s kolou nebo jiným syceným nápojem (s bublinkami), který běžně pijete. Kontrolujte zub každý den po celý týden. Co se s ním stane?

Nakreslete zub před vložením do nápoje a po uplynutí jednoho týdne. Víte, proč se změní? Napadne vás, proč je důležité omezit množství sycených nápojů, které vypijete? Co v 'bublinkách' nápoje ničí zub? Proč používáme pastu na zuby? Jak často si musíte čistit zuby pastou?

Odpovědi:
Většina menších dětí má v ústech okolo 20-25 zubů. Čištění zubů je důležité, aby se zabránilo vzniku zubního kazu a zápachu z úst. Když si přestanete čistit zuby, bude vám nepříjemně cítit z úst, začnou vás bolet zuby a udělají se vám v nich díry.

Sycené nápoje jsou kyselé a mohou poškozovat sklovinu zubu. Čištění zubů po jídle pastou na zuby, která obsahuje fluorid, chrání před zubním kazem a posiluje zuby. A budete mít po něm také svěží dech! Když se ráno probudíte, jedna z prvních věcí, které uděláte, je, že si vyčistíte zuby. Proč si je musíte čistit?

Když jíte, část cukrů z jídla zůstává v ústech. Těmito cukry se živí bakterie, které vytvářejí kyselinu. Tato kyselina vám rozpouští zubní sklovinu a může způsobit zubní kaz. A ten bolí! (Bolest zubů.) Proto musíte pravidelně navštěvovat zubaře, který zkontroluje, zda se vám na zubu neudělal zubní kaz. Každý si musí udržovat zdravé a čisté zuby - i kosmonauti ve vesmíru! Kdyby je začaly bolet zuby, je zubař moc daleko!

Ve vesmíru:

Kosmonauti si čistí zuby normálně, stejně jako my, je tu však jeden rozdíl! Podívejte se, jak se všechno vznáší.

Je tomu tak proto, že na Mezinárodní kosmické stanici (ISS) není tíha, která by táhla věci dolů jako na Zemi. Stanice se pohybuje po oběžné dráze okolo Země správnou rychlostí (28000 kilometrů za hodinu) a směrem. Letí velmi rychle, a proto nespadne na Zem, ale padá okolo Země. Díky tomu, že padá, je vše uvnitř ve stavu beztíže. Všechno se tedy vznáší!

I voda a pasta na zuby. Pastu na zuby lze po vyčištění spolknout (jedlá pasta na zuby) a ústa se vyčistí vlhkým ubrouskem. Kosmonauti musejí mít při čištění zubů ústa co nejvíce zavřená, aby jim z nich nevyletěla zubní pasta!

Používání záchodu na ISS

Když se tedy ve vesmíru vše vznáší, jak se tam chodí na záchod? Na ISS je speciální záchod (umístěný na ruském modulu Zvezsda). Nyní, když je na palubě celá posádka, tam bude ještě jeden, který bude na americkém modulu.

Kosmonauti se musejí připoutat, aby neodlétli. Místo splachovacího záchodu je zde odsávací potrubí, které odvádí odpad proudem vzduchu do otvoru. Pevné látky se stlačí a uchovávají se pro pozdější likvidaci. Moč se zachycuje a později recykluje. Je to opravdu zvláštní způsob, jak jít na záchod!

Jídlo a pití na ISS

Stejně jako cvičení hraje výživa důležitou roli při zachování zdraví kosmonautů. Jídlo neslouží pouze pro získání dostatečného množství kalorií pro práci, ale doba jídla je pro lidi tak daleko od rodin a přátel velmi důležitou společenskou událostí.

Jídlo je speciálně připravené pro stav beztíže, aby neodplulo z talíře. Je také nutné jíst určitá jídla, která vyrovnávají účinky přizpůsobení na vesmírné prostředí.

Kosmonauti si mohou vybrat jídlo, jaké chtějí, pokud jeho výživová hodnota a počet kalorií splňují schválené požadavky: 2800 kalorií za den. Tácky s jídlem se připravují na Zemi pro každého kosmonauta a dopraví se na ISS ještě před příletem kosmonauta nebo kosmonautky. Jsou skladovány v jednom z modulů a dobře označeny. Červené tácky s jídlem obsahují jídlo z Ruska a modré tácky obsahují jídlo z amerických/evropských zemí. Jídlo musí být zvláštním způsobem upravené , aby mělo dlouhou trvanlivost a malý objem.

Jídlo ve vesmíru

Ve vesmíru se mohou jíst tyto typy potravin:

 

• Rehydratovatelné potraviny: Z potravin je odstraněna voda, což usnadňuje jejich skladování. Tento postup je též znám jako sušení vymrazováním. Na palubě se před spotřebováním do jídla znovu přidá voda. Součástí jídelníčku jsou i nápoje (čaj, káva, pomerančový džus) a potraviny z obilovin jako je oves.
• Tepelně stabilizované potraviny: Tepelně zpracované potraviny, které lze pak uchovávat při pokojové teplotě. Většina ovoce a ryb (tuňák) je zpracována v konzervách se snadným otvíráním. Moučníky jsou balené do plastových kelímků.
• Ozářené potraviny: Většina jídel z hovězího masa je uvařena, zabalena do sáčků z měkké fólie a sterilizována ionizujícím zářením, aby je bylo možné uchovávat při pokojové teplotě.
• Čerstvé potraviny: Například jablka a banány - čerstvé zásoby s sebou často přivážejí nové posádky.
• Potraviny v přirozené formě: Například ořechy a sušenky.

Kosmonauti používají místo talířů tácky a všechno se musí vytlačovat z tuby nebo sáčku. Umíte si představit, co by se stalo, kdyby mohly nápoje a drobky uniknout a volně se kdekoli vznášet prostorem? Podívejte se na všechna elektrická zařízení, která jsou kolem... no ano, byla by to katastrofa!
Dopravit všechny tyto potraviny a vodu na stanici je velmi drahé, takže všechno musí být velmi lehké a snadno skladovatelné.

Pokus: Porovnejte hnědnutí nebo kažení zralého ovoce s chemickým inhibitorem a na vzduchu

Pomůcky:
Destilovaná voda, jablka, banány, celerová nať a mrkev, tablety vitamínu C. Malá plastová miska, nůž, lžíce a papírové talíře.

Úvod:
Co se stane, když vystavíte potraviny, jako jsou jablka a banány, působení vzduchu? Zhnědnou a tím se zkazí. Ve vesmíru musíme u některého čerstvého ovoce šetřit místem i váhou, abychom neměli odpad ve formě slupek a jádřinců. Jídlo musí být zabaleno v porcích pro jednu osobu. Lze toho dosáhnout nakrájením ovoce a zeleniny na plátky a tím, že se zabrání zkažení přístupem vzduchu. Uvidíte, jak toho lze dosáhnout pomocí chemického inhibitoru, vlastně takového zpomalovače.

Postup:
1. Do 2 malých hlubokých misek nalijte vodu. Rozpusťte jednu tabletu vitamínu C v jedné misce a v druhé misce nechte pouze vodu. Obě misky příslušným způsobem označte.
2. Nakrájejte kousek ovoce na šest stejných plátků. Vložte 2 kousky do každé ze dvou připravených tekutin. Zkontrolujte, zda jsou zcela ponořené a nechte je tak 10 minut.
3. Položte alespoň 2 kousky na papírový tácek označený 'neošetřené'.
4. Vyjměte všechny kousky lžící a každý z nich položte na samostatný papírový talíř.
5. Zopakujte postup s různým ovocem a zeleninou.
6. Nechte všechny 3 talíře hodinu ležet a pozorujte, zda dojde ke zhnědnutí.

Diskuse:

• Které ovoce a která zelenina nezhnědla jako ostatní?
• Napadne vás další chemický inhibitor, který lze použít pro konzervování ovoce a zeleniny a který je také jedlý?
• Zkuste zjistit, zda má množství vitamínu C vliv na rychlost zhnědnutí zeleniny a ovoce. Jak byste postupovali?

Odpovědi:

• Ovoce a zelenina ošetřené vitaminem C se budou méně kazit. Je tomu tak proto, že vitamín C působí jako antioxidant a potlačuje účinek kyslíku na potraviny (zhnědnutí).
• Cukr, nasolení potravin, kyseliny (ocet)...
• Doporučení: Rozřízněte tablety vitamínu C na poloviny a čtvrtiny a rozpusťte je ve stejném množství vody jako celou tabletu. Zjistěte, zda má snížení dávky nějaký vliv.

Cvičení a dobrá kondice

Lidské tělo se vyvinulo na Zemi v působení gravitačního pole. Ve stavu beztíže jsou proto i malé úkoly obtížnější. Kosmonauti se musejí někde pevně přivázat, aby neodpluli - i použití počítače je hodně náročné. Výstupy do vesmíru mohou být vyčerpávající a namáhají svaly nezvyklým způsobem.

Znamená to, že kosmonauti si musejí udělat čas na cvičení a udržovat se v dobré formě a zdraví, aby mohli vykonávat svou práci na ISS a vrátit se na Zem v dobré formě. Na palubě je běžecký trenažér a rotoped. Kosmonauti musejí cvičit alespoň 2 hodiny denně, aby si udrželi dobrou formu.

Na ISS jsou také různé kladky a lana, která jsou velmi podobná těm v posilovně na Zemi. Kosmonauti mohou s jejich pomocí provádět silový trénink. To vše napomáhá zlepšovat stav jejich kostí a svalů - který je velmi důležitý také pro návrat do zemské tíže - proto musí být jejich tělesný stav stále co nejlepší.