Was ist das massereichste Objekt auf der ISS, dessen Position durch die zirkulierende Luft verändert wurde?

• Der NASA-Astronaut Clayton C. Anderson beschreibt in seiner Quora-Antwort die (durch den Luftstrom) verschobene Kette / Medaille:

  In einer Mikrogravitationsumgebung können Dinge verloren gehen. Ich hatte eine Kette/St. Christophers Medaille , die ich von der Mutter von Sunita Williams vor dem Start bekommen habe und die ich eines Morgens beim "Duschen" verloren habe. Es stellte sich heraus, dass ich es in der Nähe der Entlüftung (Einlass) gefunden hatte, wo der Luftstrom es gegen das Gitter der Entlüftung gesaugt hatte . Ja! Belüftungsöffnungen dienen manchmal als unser Fundort. Viele Dinge ... tauchen dort auf.

• Dokument The ISS: Operating an Outpost in the New Frontier , auf Seite 340 erwähnt, dass so große Gegenstände wie „kleine Werkzeuge“ und eine Gabel vom Luftstrom bis zum Lüftungsgitter getragen würden.

  in der Mikrogravitation sammeln sich Gegenstände am Einlass von Lüftungsschlitzen und nicht auf dem Boden. Dieser Vorgang ist auch praktisch, um fehlende Gegenstände zu finden – z. B. verlorene Schrauben, falsch platzierte Unterlegscheiben, kleine Werkzeuge oder sogar eine Packung Kaugummi oder eine Gabel .

• Die NASA-Astronautin Sunita Williams beschreibt den Fall der verschobenen Kaffeetüte:

  Cowing : … verbringt ihr ein bisschen zu viel Zeit damit, nach Sachen zu suchen? … Williams : … das Schlimmste am Weltraum ist auch, dass Sachen schweben. Und Sie haben Recht - Sie können etwas nicht einfach ablegen, weil es ein paar Sekunden später davonschweben wird - so ähnlich wie dieses Mikrofon. Erst gestern habe ich eine Tüte Kaffee verloren - wenn Sie es glauben können. Ich dachte nur, ich hätte es mit Klettverschluss befestigt und es war weg. Was normalerweise passiert, ist, dass Sie es nicht allzu lange danach finden. Sie lernen die Luftströmungsmuster in der Raumstation kennen, weil die Luft durch die Lüftungsschlitze und durch die Vorräume ein- und ausströmt. So bekommt man eine Vorstellung davon, wo etwas ist.

• Diese Website zeigt ein Bild eines ISS-Schlots mit angesaugten Gläsern: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/images/lifesupport/lostAndFound.jpg

Aber unter all den gemeldeten Fällen, die ich finden konnte (und wenn ich die genauen verwendeten Ausdrücke oder den Kontext, in dem sie verwendet wurden, nicht falsch interpretiert habe), waren die größten und massivsten verschobenen "Objekte" keine Objekte, sondern Menschen.

Die Quellen erklären nicht, über welchen Zeitraum dies geschah (vielleicht eine lange Zeit), aber die endgültige Positionsänderung war offensichtlich genug, um den Unterschied zu bemerken:

• Der Artikel von Michael D'Estries im Abschnitt "Ventilation is a Constant Need" diskutiert die Luftzirkulation auf der ISS und erwähnt Folgendes:

  Für diejenigen, die sich entscheiden, außerhalb der Schlafkapsel ein ungebundenes Nickerchen zu machen, würde Astronaut Mike Fincke es nicht empfehlen. „Wir saßen um den Tisch und tranken Tee, und ich bin einfach eingeschlafen“,  teilte er in einem Video mit . "Ich fing an, wegzuschweben."

• Der NASA-Astronaut Scott Kelly beschreibt seine Schwebeerfahrung im Schlaf (obwohl unklar ist, warum dies passiert ist, da viele Quellen behaupten, dass Schlafsäcke normalerweise genau aus diesem Grund an einer Wand festgeschnallt werden: um nicht von der Öffnung in der Nähe der Wand wegzutreiben Kopf, sonst würde sich um das Gesicht herum eine CO2-Konzentration aufbauen und das würde dem Astronauten Kopfschmerzen bereiten; vielleicht hat er einfach keinen Schlafsack benutzt?) :

  Ich war seit einer Woche auf der Station und wusste immer besser, wo ich war, als ich zum ersten Mal aufwachte. Wenn ich Kopfschmerzen hatte, wusste ich, dass es daran lag, dass ich mich zu weit von der Lüftungsöffnung entfernt hatte und mir saubere Luft ins Gesicht geblasen hatte.

Betonung hinzugefügt.

PS Zusätzlich zu dem oben Gesagten habe ich einige grobe Berechnungen durchgeführt, um die Behauptung zu untermauern, die ich in dem erwähnten Kommentar aufgestellt habe.

Das Ergebnis ist, dass ein durchschnittlicher Apfel (50 mm groß mit einer Masse von 100 g) 100 mm innerhalb von Minuten zurücklegen würde, nachdem er mit einer Geschwindigkeit von 0 in einen Luftstrom von 0,1 m/s gebracht wurde.

Wenn wir die Apfelgröße um das 10-fache erhöhen (um einen hypothetischen Riesenapfel von 0,5 m Größe zu erhalten), erhöht sich seine Masse um das 1000-fache, dh die Apfelmasse beträgt jetzt 100 kg.

Die Berechnung zeigt, dass es für diesen riesigen Apfel (der identischen Bedingungen ausgesetzt ist) nur 3,2-mal länger dauern würde, um die gleiche Strecke von 100 mm zurückzulegen. Nachfolgend die Details der Berechnung:

Einige Quellen (wie diese ) geben an, dass die Luftströmungsgeschwindigkeit innerhalb der ISS im Bereich von 0,05 bis 0,4 m/s liegt.

Für die Berechnungen habe ich die Zahl von 0,1 m/s genommen, um abzuschätzen, wie lange es dauern würde, bis ein durchschnittlicher Apfel (50 mm Durchmesser mit einer Masse von 100 g) 100 mm im Luftstrom von einer stationären Position (relativ zu den Wänden der ISS) zurückgelegt hat.

Dynamischer Druck P , der auf die Apfeloberfläche wirkt:

P=0,5*Rho*(v^2) , wobei

Rho - Luftdichte; v - Luftstromgeschwindigkeit.

Indem wir den Apfel mit einem Würfel von 50 x 50 x 50 mm annähern (zur Vereinfachung der Flächenberechnung), erhalten wir die Kraft F , die auf eine seiner Oberflächen wirkt (unter der Annahme, dass die Oberfläche immer senkrecht zur Luftströmungsgeschwindigkeit steht):

F=P*A ,

wo P - der Druck, A - Oberfläche (50x50mm).

Unter Verwendung des zweiten Newtonschen Gesetzes erhalten wir die Apfelbeschleunigung:

a=F/m ,

wo F - die auf den Apfel wirkende Kraft, m - die Apfelmasse

Dann habe ich einen iterativen Prozess angewendet:

Nach einer Zeit t1=0+dt wächst die Apfelgeschwindigkeit von 0 auf v1=0+a1*t1 , die zurückgelegte Strecke ist d1=0+v1*t1 .

Für die nächste Schrittgeschwindigkeit in der Formel für den dynamischen Druck ist ( 0,1 m/s - v1 ), dann erhalten wir eine neue Zahl für die Beschleunigung a2 . Für die Zeit t2=t1+dt berechnen wir die neue Geschwindigkeit v2=v1+a2*dt , die zurückgelegte Strecke ist d2=d1+v2*dt ,

und so weiter, bis die zurückgelegte Strecke 100 mm erreicht.

Für einen kubischen 50-mm-Apfel mit 0,1 kg Masse, bei dem eine Seite immer senkrecht zur Luftstromrichtung steht, dauert es ungefähr 33 Sekunden, um 100 mm zurückzulegen. Da der echte Apfel nahezu kugelförmig ist, wäre die aufgebrachte Kraft (und damit die Beschleunigung) geringer als berechnet, daher wäre die Zeit für eine Strecke von 100 mm länger. Deshalb habe ich "eine Bestellung von wenigen Minuten" angegeben.