Förklarade fenomen – Radio U.F.S. Vetenskap (sida 10 av 26)

Ökendjur

I öknen är vatten en lyxvara. Trots detta försöker många djurarter leva där och då för att få fram vatten måste de vara extremt uppfinningsrika.

Transkription38 repliker · 3:22

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Det är imponerande hur många djur kan överleva utan vatten i öknen.
Men ett av de mest imponerande djuren är förmodligen kängurrottan som lever i Nordamerikas öknar.
Den kan faktiskt leva enbart på en fast föda och behöver inte dricka.
Och inte nog med att den klarar sig bara på fast föda.
Den behöver heller inte saftiga saker utan klarar sig utmärkt på korn och havre.
Det här låter anmärkningsvärt för kängurrottan är precis som alla andra däggdjur ganska våt.
66% av dess vikt består av vatten.
Lösningen den gör är att den dels naturligtvis sluter inne vattnet väldigt effektivt.
Vår hud är oerhört bra på att vara tät.
Men dessutom så kan den tillverka vatten vid behov.
I nedbrytningen av kolhydrater så bildas det vatten.
Normalt försvinner det genom utandningen.
Men kängurrottan håller kvar detta i mycket hög grad.
Dessutom så koncentrerar den sin urin oerhört mycket.
Betydligt mer än något annat däggdjur.
Det här gör att den blir av med bara 25% av det vatten den producerar genom att äta korn och havre i form av urin.
Nästan allt annat försvinner genom andningen.
Men det visar sig att så länge luftsuktigheten är över 20% och den håller gärna till normalt under dagarna i hålor så kan den hålla tillbaka även det.
Så den behöver inte dricka någonting.
Enda undantaget är när honorna ger dit till ungarna.
Då behöver de lite extra vattentillskott till exempel genom att äta någorlunda saft i grönska.
I annat fall så behövs inget att dricka.
Att undvika uttorkning är annars ett intressant problem.
För de flesta landdjur har lungor vilket är en stor, våt yta som kommer i kontakt med den torra luften.
En ganska vanlig lösning är att ha en luftväxlar i näsan.
Tanken är att man har en olika ytter- och inertemperatur.
När någorlunda sval luft från omvärlden kommer in i näsan så torkar den ut näsmembranen och den luft som kommer ner i lungorna har fuktats.
Detta skyddar lungorna och när man andas ut så kommer den varma luften att kylas ner och därmed fälla ut en hel del av fuktigheten i näsan.
Det här fungerar väldigt bra, framförallt för mindre djur.
För människor är det inte speciellt effektivt.
Kameler som dock har ännu större näsor kan spara upp till 60% av den vätska de förlorar genom andning.
Genom att också avlagra salt och snor i sin näsa som under vila är väldigt bra på att ta upp vatten och därmed hindra uttorkningen.
Men kanske de största mästarna på att undvika uttorkning i öknen är de olika insekter och kvalster som kan ta upp vatten från atmosfären själv.
Vissa lösningar är mycket märkliga.
Ökenkakelackan Arenivaga har till exempel bubbeliknande strukturer vars yta absorberar vattenånga ifrån atmosfären.
Då och då häller den över en vätska med samma saltant som dess eget blod som suger upp vattnet och den sväljer vätskan.
Och cykeln kan börja om.
På det sättet kan den suga i sig vatten ifrån även den tämligen torra ökenluften på morgonen.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Solmaximum

Var elfte år händer någonting märkligt med vår sol. Då ställer störningar från vår närmaste stjärna till med elavbrott, radiostörningar och ändringar i jordens magnetfält.

Transkription30 repliker · 3:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Solens aktivitet varierar i 11-årscykler. Det är inte så att den blir mycket ljusstarkare eller något sånt. Ljusskillnaderna är faktiskt bara en promille över en cykel.
Men däremot förändras dess magnetfält. År 2001, 2012, 2023 och så vidare med 11-års mellanrum inträffas solmaxima.
De utmärks av att solens magnetiska nordpol blir det sydpol och vice versa.
Det här hänger ihop med att solen består av plasma.
En plasma är en gas som är så upphettad att atomerna har tappat sina elektroner. Det gör att den är elektriskt ledande.
Ett magnetfält kommer därför att dra i plasmat. Om plasmat rör sig uppstår det elektriska och magnetiska strömmar.
Det här leder till intressanta effekter eftersom solens ekvator roterar något snabbare än polerna.
Det gör att rörelseskildandena laddar upp magnetfältet och drar med sig det.
Så att fältlinjerna blir mer och mer ihopnystade.
Till sist går det inte längre och fältet byter riktning.
Det är faktiskt exakt samma sak som man tror inträffar i jordens kärna som gör att jordens poler byts.
Men det är inte vart elfte år utan med kanske hundratusen års mellanrum.
Vad som inträffar när fältlinjerna bryts är att energi frigörs.
Det här kan ske i form av flares. Plötsliga utbrott på solens yta som skickar iväg kraftiga mängder ultraviolett strålning som når jorden efter åtta minuter.
Efter ungefär 20 minuter så kommer protoner, vätatomer, kärnor som axleras mycket höga hastigheter.
Det här kan vara mycket skadligt för elektronik och framförallt för astronauter i rymden.
Men det som verkligen oroar är så kallade CME, coronal mass ejections.
Det är nämligen så att magnetfältet kan också fungera som gummisnoddar som laddas upp och skjuter iväg stora mängder gas ut i rymden med mycket höga hastigheter.
Ett stort moln av gas med medföljande magnetfält rör sig med 2000 km i sekunden utifrån solen.
Efter 3-4 dagar når den jorden och möter jordens magnetfält.
Har man tur så är magnetfältet som jorden har och gasen riktat åt samma håll och då kommer jordens magnetfär att stöta bort den.
I annat fall plockas den lättare upp och det leder till enorm oreda.
Magnetfälten runt jorden fladdrar och strålningsbälten rör sig.
Det här kan dels innebära att satelliter utsätts för partiklar med mycket energi vilket kan förvirra eller rent och skada elektronik.
Det leder till norrsken och det leder också till stora strömmar genom jonosfären och övriga delar av jorden som om man råkar ha långa ledningar, till exempel kraftledningsnät, kan inducera stora mängder ström.
Det här har också lett till kraftiga elavbrott.
Det behövs egentligen bara en timmas förvarning för att kunna programmera satelliter, gå in i en säker mode och kolla säkringarna i nätverken.
Men det är fortfarande svårt att förutsäga när sånt här inträffar.
Mycket forskning försöker upptäcka vilka solfläckar som är farliga.
Men väderrapporten av solen är fortfarande ganska osäkra.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Djur som lever utan solen

Du vill inte vara utan solen. Skulle denna stjärna slockna, kommer det betyda slutet för det mesta livet på jorden. Det finns dock fascinerande varelser som troligen inte ens skulle märka av det.

Transkription33 repliker · 2:46

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Kan livet klaras utan solen?
Man vet idag att det har funnits stora nedisningar i jordens historia.
Då har ju praktiskt tagit hela jordens yta täcktes av is.
Så uppenbarligen måste någon form av liv ha kunnat överleva dessa perioder.
Men var det bara enstaka bakterier eller kunde det finnas hela ekosystem?
Fram till 1977 trodde man faktiskt att allt liv på jorden var på ett eller annat sätt beroende av solljuset som ger energi till växterna som sedan kan hålla djur vid liv.
Men då upptäckte man nere i djuphavet utanför Amerikas västkust vulkaniska heta källor på havets botten.
Normalt är vattentemperaturen här nere två grader.
Men här och var strömmade upp mineralrikt vatten som är upp till 350 grader varmt.
På grund av det enormt höga trycket på ett sådant djup så blir det inte ånga utan är en mycket het vätska.
Och runt dessa bollmande skorstenar med mineralrikt och svavelrikt vatten så fanns rika rev med muslor, krabbor och rörmaskar.
Och stora var de också.
Muslorna kunde bli upp till 30 cm och de verkade växa med ungefär 4 cm om året.
Det verkar kanske inte mycket men när man börjar betänka hur mycket normala djuphavsmuktslor växer till sig så kan det ta upp till 100 år för dem att bli en centimeter större.
Och djuphavsmaskarna, de är 2-3 cm breda och kan bli upp till 2 meter långa.
Verkar vara de snabbast växande, ryggradslösa djur man någonsin hittat.
Det här är lite märkligt för mängden mat som finns där nere är inte stor.
Det regnar ner lite skräp från vattenytan men det är väldigt lite.
Hur kommer det sig att det finns så mycket djurliv kring dessa heta källor?
Svaret är att vattnet innehåller löst svavelväte som normalt är mycket giftigt.
Men bakterier har lärt sig bryta ner det.
De låter det reagera med syre och får därigenom energi.
Därigenom blir de också ett bra byte för muslorna och andra djur där och kan därigenom vara basen för ett ekosystem.
Tubmaskarna är ännu listigare. De har inga munnar.
Istället innehåller de kammare som innehåller dessa bakterier som får en trevlig miljö och masken förser dem med svavelväte.
Och de ger en energi tillbaka.
Inte nog med det.
Dessutom tar de upp koldioxid som finns löst i vattnet och omvandlar den till olika sockerarter.
Så tubmasken behöver faktiskt inte äta.
Den suger bara i sig i enkla ämnen från vattnet.
Det här är nästan helt oberoende av ytan.
Det behövs en smula syre som fortfarande kommer där uppifrån.
Men i övrigt så är det helt ljusfritt ekosystem.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Hur man håller satelliter i bana

Det är komplicerat att hitta en stabil bana för en satellit. Inte blir det lättare av att jorden är tillplattad och osymmetrisk.

Transkription51 repliker · 3:23

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Att hålla en satellit på plats.
Satelliter är viktiga för många funktioner.
Både att övervaka jorden, kommunikationssatelliter och astronomiska observatorier.
Men hur får man dem egentligen att vara där de ska?
Ja, en satellit befinner sig i fritt fall.
Det innebär att den rör sig egentligen bara under inflytnad av tyngdkraften
och skulle egentligen falla rakt ner och krascha ner på marken
om det inte var så att den rör sig med en hög hastighet åt något håll.
Det gör att den konstant missar jorden.
Det här kan man utnyttja.
Om man tänker sig att man har en satellit som befinner sig ett antal tusen kilometer upp från jorden
och den rör sig rakt horisontellt så kommer jorden att kröka dess bana nedåt
men om den har rätt hastighet så kommer den tillbaka till utgångspositionen.
Har den en något mindre hastighet kommer den röra sig en elliptisk bana.
Vad man kan utnyttja är naturligtvis att om omloppsbanan tar samma tid som när jorden roterar
så kommer satelliten att vara på samma ställe över marken hela tiden.
Och det kallas för synkronbanan eller ibland Clarkbanan
efter Arthur C. Clarke, science fiction-författaren som påpekade redan på 50-talet.
Det här är trevligt.
Men banan kan också vara vinklad gentemot ekvatorn
med något som kallas inclination.
Den här vinkeln påverkar ganska mycket.
En satellit kan röra sig i 90 grader mot ekvatorn
och det innebär att den kommer att passer över polen.
Och då får man en vad man kallar en polär bana.
Den har fördelen att den passerar över alla delar av jordens yta förr eller senare.
Men det finns också andra viktiga banor
som till exempel elliptiska banor med vinkeln 63,4 banor
så kallas för molnia banan.
De är väldigt intressanta till exempel för ryssar och kanadensare.
Eftersom satelliter där, om man lägger så att den yttre delen av ellipsen ligger högt över polen
kommer satelliten ofta vara högt uppe i himlen
och därför kan man använda som kommunikationssatellit.
De vanliga kommunikationssatelliterna som man brukar skicka tv från ligger annars vid ekvatorn.
Och detta resulterar i att man har svårt att nå dem från till exempel Sibirien.
Problemet är att jorden inte är perfekt rund.
Och det här kommer att innebära att satellitbanorna rör sig en smula.
Till att börja med så är ju jorden utplattad mot ekvatorn av sin egen rotation.
Och det här gör att har en satellit en något snedbana
kommer den tenderat att röra sig österut eller västerut.
Dessutom så kommer en satellit i närheten av ekvatorn verka beskriven åtta på himlen.
Och allt sånt här måste man kompensera för genom att sätta motorer på satelliten.
Det är ett problem förstås för det är oerhört dyrt att sända upp saker.
Så man vill ha så små och effektiva motorer som möjligt.
I många fall behövs det bara en mycket liten knuff för att skjuta den åt rätt håll.
Men måste ta hänsyn till både solens dragningskraft och molnens dragningskraft.
Och även solens ljustryck som trycker på satelliten utåt.
Och även i viss mån motstånd från atmosfären.
Som för Spionsatelliter som ligger bara ett par hundra kilometer över marken kan vara ganska ansenligt.
Kort sagt, det krävs ganska mycket för att hålla rätt på var en satellit ska ligga på plats.
Framförallt om man måste rikta parabola antennen mot den.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Hur nerverna hittar sin väg

Det finns betydligt fler kombinationer av celluppbyggnad än vad det finns möjlighet att lagra i DNA. Frågan är: hur kan nervcellerna ändå veta vart de ska?

Transkription39 repliker · 3:26

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Hur hittar nervceller rätt?
Hjärnan består av hundra miljarder nervceller som var och en har ungefär 10 000 kopplingar till andra nervceller.
Samtidigt har vi faktiskt som människor bara ungefär 27 000 gener.
Så hur klarar man av att specificera vart alla nervceller ska koppla sig?
Ja, svaret ligger i att man utnyttjar inte att man beskriver vad varje given nervcell ska koppla sig till,
utan ett recept, allmänna regler som talar om vart nervcellerna ska koppla sig.
På ett tidigt stadium under fosterutvecklingen så är alla nervceller i stort sett likadana.
Men sen bör de utsönda kemiska signaler där de börjar konkurrera med sina grannar om deras olika roller.
Vissa kemiska signaler signalerar att jag är en nervcell som ligger i näraheten av pannan och ska ha vissa funktioner.
En annan kemisk signal signalerar att jag ligger långt bak i hjärnan, jag ska ta hand om nacklogisk funktioner.
Effekten av dessa kemiska signaler på granncellerna är att de börjar också sända ut liknande signaler.
Det här leder till att nervcellerna efterhand bestämmer sig var i hjärnan de ligger och vilken deras framtida funktion blir.
Där är de att reagera på nya kemikalier som ett kemiskt program.
Men det här är bara det första steget.
När en nervcell väl har bestämt sig för om den ska sitta i hjärnbarken eller i ryggmärgen, om den ska vara en hämmande cell eller en exciterande cell som stimulerar andra, så måste den koppla upp sig till andra celler.
Den börjar då sända ut neuriter, det är små utskott.
Och det utskott som det går bäst för, det som blir längst, kommer att bli den så kallade axonen.
Det är den del av nervcellerna som kommer att skicka signalerna, medan de andra kommer att bli den driter som blir mottagare av elektriska signaler.
Axonen börjar nu leta sig iväg.
Den söker efter rätt kemisk signal.
Till exempel en cell ifrån innerörat försöker koppla upp sig till de hörselceller som finns nere i hjärnstammen.
Så axonen börjar så att säga sniffa sig runt.
Längst ut på axonen finns något som heter en tillväxtkon.
Det är ett litet konform i en utväxt där det finns filopodier.
Små spetsformiga bihang som snabbt växer ut, reagerar på den kemiska miljön och antingen drar sig tillbaka eller fortsätter växa.
Och där ändå rör sig axonen fram, ungefär som en amoeba.
De här kemiska signalerna man söker avtar naturligtvis med avståndet.
Så att man utnyttjar att i många fall finns det en snitslad bana.
Specialiserade celler signalerar helt enkelt vilken väg nervtrådarna ska ta.
Dessutom finns det olika ämnen som gör så att säga cellerna olika hala för nervcellerna att fästa sig vid.
Vissa vävnader ska inte nerver gå igenom.
Och nervceller kan helt enkelt inte fästa sig mot dem utan måste röra sig genom andra vävnader.
Gradvis väcklar axonerna ut sig tills de når fram till målcellen.
Varvid målcellen slutar skickar den kemiska signalen och axonen övergår till att skicka signaler.
Det här kan verka lite slumpmässigt för det är många axon som kommer på villovägar.
Men de rensas ut efterhand.
Och efter uppkopplingarna så utvecklas nya kopplingar och återigen ett kemiskt recept.
Kort sagt, våra hjärnor bildas egentligen av en ganska slumpmässig process som rättar sina fel efterhand.
Och det är därför vi alla är så individuella.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Varför blir fingrarna skrynkliga när man badar?

Om du suttit för länge i badet brukar det vara dags att gå upp när fingrarna är rejält skrynkliga. Varför blir bara fingrarna skrynkliga och inte resten av kroppen?

Transkription46 repliker · 2:46

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Varför blir fingrarna skrynkliga när man badar?
Ja, de flesta har nog märkt att fingrarna blir skrynkliga när man badar.
Vad beror det egentligen på?
Ja, svaret ligger i hudens natur.
Hudens ytterlager, som kallas epidermis, består av celler som kallas keratinocyter.
De bildas i hudens underlager, där de delar sig med stor frenesi.
Detta gör naturligtvis att eftersom det bildas fler celler där nere, så trycks celler upp mot ytan.
Och gradvis, när de har kommit upp ungefär halvvägs i huden, så dör de.
Och det här är en form av programmerad celldöd, som är mycket avsiktlig.
Cellkärnan och det maskineri som höll cellen vid liv försvinner.
Och istället blir cellen en ganska platt påse.
Men ytterst har den ett litet fettlager.
Innanför finns det proteinet keratin, som är mycket motståndskraftigt.
Och sen naturligtvis baksidan av cellen.
Dessa platta celler plattas till ytterligare och bildar ytterhuden.
Det här är en väldigt effektivt sätt att skydda organismen.
Keratin är svårgenomträngligt för det mesta.
Det har bra elektrisk motståndskraft.
Och fettlagren stöter också bort naturligtvis vatten.
Keratin däremot tar gärna upp vatten.
Så vad som händer om man badar eller duschar länge eller befinner sig i en mycket fuktig miljö är att keratinet börjar suga upp vatten.
Och då sväljer det.
Det här gör att ytterlagret av huden börjar få större volym.
Men fingret under har naturligtvis bibehållit sin volym.
Och det här leder till att det börjar skrynkla sig.
Lite grann på samma sätt som att vått papper börjar skrynkla sig.
Eller att tyg skrynklar sig när man pressar ihop det.
Och man ser det naturligtvis mest på fingrar och tår.
Därför att där har vi ovanligt mycket epidermis.
Naglar är också gjorda i keratin och mjuknar genom att vi är utsatta för mycket vatten.
Vilket också är ett skäl till att det kan vara jobbigt att diska ibland.
Efter att man har badat så torkar naturligtvis keratinet ganska snabbt.
Men ofta försvinner dessutom det fettlager man har på huden.
Framförallt om man badar varmt eller använder mycket tvål.
Vilket resulterar att huden blir torrare normalt.
Däremot, om man direkt efter man badat applicerar någon form av fett på huden.
Så håller man kvar vätskan.
Och huden däremot behåller sin fuktighet.
Den här formen av rynkor går naturligtvis snabbt bort.
Till skillnad från åldersrynkor som har ett helt annat orsak.
De beror på mer djupgående förändringar i kollagenet.
Det ämne som ger huden dess elasticitet.
Och tappar då i elasticitet när man blir äldre.
Men kort sagt.
Huden är ett fascinerande mekaniskt och chemiskt system.
Även om man inte normalt tänker på det som det.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Jordens istider

Kan biologin överleva en total istid där jordens alla hav är frusna? Det har börjat gå upp för vetenskapsmän att den totala istiden existerar.

Transkription35 repliker · 3:30

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Jorden som snöboll.
Vi lever för närvarande i en interglacial, ett kortvarigt avbrott på några tusen år i en istid.
Men ändå är den istid som vi just nu genomlider faktiskt ingenting mot de nedisningar som har funnits i jordens avlägsna förflutna.
Det verkar som för 750-580 miljoner år sedan så var jorden fyra gånger totalt nedisad från Nordpolen ända ner till ekvatorn.
När man först började se tecken på detta i form av moräna avlagringar från glaciärer nere på de platser som en gång i tiden låg vid ekvatorn så hade forskarna svårt att tro på det här.
Trots allt, livet uppkom på jorden för fyra miljarder år sedan och det verkade osannolikt att något skulle kunna överleva en sådan total nedisning.
Men gradvis har det framkått mer bevis för att det har inträffat sådana här nedisningar.
Man har också funnit järna avlagringar som bara kan bildas utan syre.
Men det här verkar väldigt märkligt med tanke på att man vet att jorden började få en syrehaltig atmosfär för någon miljard år sedan.
Så det verkar väldigt konstigt att den skulle ha tappat bort allt detta syre.
Alltidigt så är det förbryllande.
Man vet att is är väldigt ljus och reflekterar ut mycket värme i rymden.
Rent matematiskt kunde man modellera att om det bildas polarisar ner till 30-breddgraden så reflekterar de ut så mycket värme så att de kyler av jorden effektivt.
Det här gör att jorden blir kallare, mer is bildas och till sist blir jorden helt istäckt.
Det här skulle då innebära att jorden låses som en permanent snöboll.
Det verkar inte finnas något sätt att ta sig ut ur det här och därför trodde man inte att det kunde inträffa.
Men det har framkommit tecken på att vi verkligen har gått igenom något sånt här.
Skälet till att nedfrysning inträffar är fortfarande svårt att säga.
Det kan bero på jordaxens lutning till exempel.
Men när jorden är helt nedvisad så är det också svårt att få tag på flytande vatten.
Vad som inträffar är att regn kan inte falla på sten och därigenom blir det mindre erosion.
Det här i sin tur leder till att koldioxid från jordens atmosfär inte kan tas upp vare sig av havet eller genom att erodera sten.
Det är nämligen en av de viktigaste faktorerna idag som håller nere koldioxidhalten.
Vad som inträffar är att vid vulkanutbrott så frigörs koldioxid i atmosfären på den nedvisade jorden.
Och gradvis ökar koldioxidhalten mer och mer och mer.
Men koldioxid är en växthusgas så till sist når den tillräckligt hög nivå för att isen börjar smälta.
Och under en period är jorden istället väldigt varm med medeltemperatur upp mot 50 grader.
Och det här verkar som sagt vara inträffat för 750-580 miljoner år sedan.
Livet retirerade förmodligen ner i djuphaven där det levde kring varma källor.
Men vid varje uppblomstring sprede sig igen bara för att dränkas av den nya istiden.
Det intressanta är att förmodligen ledde dessa istider till att det banade väg för den kambriska explosionen av arter.
Då uppstod plötsligt en mängd arter och många av de u-anfäderna till de saker vi ser idag.
Ryggradsdjur, kräftdjur, olika insekter, olika blötdjur.
Och som förmodligen fick flera arter just när de har separerats vid olika varma källor under den istid som fanns innan.
Överhuvudtaget, jordens historia har sannoligen varit omväxlande.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Att ha rymden som arbetsplats är inte lätt. Din kropp är skapt för att arbeta vid 1Gs acceleration, och inte för att sväva i tyngdlöshet. Ska du klara hälsan är det bara att börja träna hårt på rymdgymmet.

Transkription45 repliker · 3:14

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Rymdmedicin. Människan har ju börjat ge sig ut i rymden. Men hur mår man egentligen av att vistas på en rymdstation i tyngdlöst tillstånd?
Det mest uppenbara problemet är faktiskt vätskebalansen i kroppen.
Normalt tillbringar vi två tredjedelar av vår tid, ståendes eller sittandes.
Och det gör att tyngdkraften tenderar att samla vätskan ner i benen.
Det här är en av vi naturligtvis anpassade för och den tenderar att pumpa upp oss.
Helt enkelt för att bemöta det.
Men i noll gs gravitation så fungerar inte det här som det ska.
Vilket gör att vätskan hos astronauterna samlas i bålen och huvudet.
Vilket gör att ansiktet sväljer upp och man lätt får snuva.
Det här försvinner efter ett tag.
Kroppen är väldigt bra och anpassningsbar och anpassar efterhand sin vätskefördelning.
Men nu blir problemet istället när man återvänder ner på jorden.
Då man i många fall får en ganska kraftig förskjutning av vätskan ner i benen.
Det här försöker man bemöta till exempel genom speciella kapslar.
Man innan återfärde ner till jorden placerar benen under lågtryck.
Och vissa former av saltbehandlingar men det är fortfarande lite problem.
Framförallt påverkar det här hjärta och lungor och kärlen.
Vilket kan leda till hjärtproblem.
Ett annat problem är naturligtvis benen.
Skelettet belastas normalt utav vår egen tyngd.
Det här gör att bencellerna vet att de behövs och därför tar de upp kalcium.
När ben inte behövs så ulakas det och det försvinner kalcium och det blir försvagat.
Där händer det tyngdlöst tillstånd.
Utan gravitation försvinner 3,2 procent av benmassan på bara de första tio dagarna.
Och det här leder till att det blir för mycket kalcium i blodet vilket försvinner ut med urinen.
Vilket kan leda till njursten vilket är väldigt problematiskt när man är uppe på en rymdstation.
Och även i viss mån till hjärtproblem.
Lösningen är naturligtvis mycket motion och kanske i viss mån medicinering.
Men det är ganska svårt att motionera så att skelettet tror att det fortfarande befinner sig i 1G-s gravitation.
Ett annat bra skäl att motionera är naturligtvis också musklerna.
Här på jorden använder vi mycket av våra muskler för att stå emot tyngdkraften.
Medan i rymden där man glider omkring tyngdlöst behöver man bara göra lätta tryck mot ytor för att röra sig framåt.
Det här innebär att de muskler som håller oss uppe mot gravitationen, de förtvinner.
Och framförallt de långsamma muskelfibrerna försvinner och ersätts med snabba muskelfibrer.
Och det här måste man då träna bort.
Andra problem är naturligtvis yrsel.
Balansen fungerar inget vidare när det inte finns någon tyngdkraft som talar om vad som är upp och ner.
Och många astronauter får rejäl åksjuka.
Det går visserligen över efter ett par dagar men det verkar störa sömnen också rätt mycket.
Alltid så är rymden en ganska jobbig miljö.
Tyngdkraften påverkar oss mer än man anar.
Till och med de röda blodkropparnas form verkar påverkas lite av gravitationen.
Och de byter form från de diskusliknande strukturer som är normal till att bli mer klotrunda.
Det här verkar dock inte vara ett lika allvarligt problem som benskörhet och sånt.
Men kort sagt, ska man bli astronaut får man vara beredd att göra workouts ganska ofta på rymdgymmet.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Hur farligt är utarmat uran?

Utarmat Uran (Engelska: depleted uranium) har debatterats mycket över. De soldater som handskas med ammunition av utarmat uran, riskerar de att få leukemi? Hur giftigt är det egentligen?

Transkription28 repliker · 3:18

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Med anledning av den senaste tidens mediapanik angående användningen av utarmaturan i stridspetsar för pansarvärnsvapen så har nansedda tidskriften The Lancet samlat ihop den tillgängliga litteraturen och analyserat.
Utarmaturan är en ganska ovanlig isotop i jordskarpan. Förekommer i 0,004%.
I den vanliga naturliga blandningen så är det huvudsakligen U-235 som är radioaktivt.
Det finns också en stor mängd med icke-radioaktiva isotoper, framförallt U-238, något tyngre version av uran.
När man gör kärnbränsle till kärnkraftverk så sorterar man ut U-235 och gör bränslestavar av det.
Resten som blir kvar är ungefär lika radioaktivt som granit.
Om man omger en arbetare med utarmaturan åtta timmar om dagen i ett år så producerar denna expositionering fortfarande mindre radioaktiv strålning än vad normala arbetsskyddslagstiftningen godkänner för att man utsätts för i det dagliga arbetet.
Och har man en klocka gjord i utarmaturan så ger den aldrig hudskador på grund av att strålningen är helt enkelt för liten.
Uran är ju dock en tungmetall och sådana har man ju hört talas om att de ska vara giftiga.
Och ja, även uran är ju lättgiftigt.
Det liknar kalsium och kan inlagras i skelettet.
Vid en akut exponering så utsändras 90% av allt absorberat uran inom 24 timmar via njurarna.
Resten utsändras under några veckor.
Och någon enstaka procent kan tänkas lagras in i skelettet.
Och vad är då giftigheten?
Ja, uranet som utsändras via njurarna kan ge en reversibel njurskada.
Som i inget fall hittills har lett till bestående skador.
Och studiematerialet som man har kunnat studera det här på är väldigt stora mängder för folk.
Till exempel i Oak Ridge i Tennessee så har 18 869 personer som har anställda och jobbat mellan 43 och 47.
Och som har blivit uppföljda till 74.
Och i Springfield i England så har 19 454 anställda som har följts ända fram till 95.
Och då har ingen av dessa har visat någon förhöjd risk för leukemi, cancer eller annan malign sjuklighet.
Ran är helt enkelt inte radioaktivt när man har sorterat bort den radioaktiva isotopen.
Och orsakar bara reversibla njurskador.
Så summan är att de här leukemierna som rapporterades för dem som har jobbat och tjänstgjort i kriget i Jugoslavien.
Troligtvis mer anknutna till den här posttraumatiska stressen.
Och det faktum att de har varit ute i krig.
Än att de har skjutits med uranavnition.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Självreparerande system

Sår läker, men trasiga kugghjul måste bytas. Tänk dig en maskin som kan reparera sig själv. Är detta överhuvudtaget möjligt, och i så fall hur?

Transkription36 repliker · 3:08

Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.

Klicka på en replik för att höra den.

Självreparerande maskiner. Om det är någonting som utmärker levande varelser så är det hur de kan läka sina skador.
Och det är naturligtvis nödvändigt om man ska överleva i en svår och farlig värld.
Men maskiner har i allmänhet inte denna förmåga. Vilket till stor del kan förklaras med att det inte behövs.
Man kan ersätta med reservdelar. Men i vissa tillämpningar vore det väldigt bra om man inte skulle behöva reparera dem, kalla på en reparatör eller använda reservdelar.
Utan de kunde laga sig själva. Ett enkelt sätt att få dem driftsäkra är naturligtvis en redundans.
Det vill säga att man har många kopior av allting.
Man kan till exempel tänka sig att en maskin har två stycken transportband istället för ett.
Och om det ena går sönder kan det använda det andra.
Problemet är att det naturligtvis blir dubbelt så dyrt.
Men är det en riktigt viktig situation så behövs det naturligtvis en sån här redundans.
Man använder till exempel på hårdiskar, så kallade RAID-arrayer.
Där man har flera hårdiskar som skriver samma information.
Går en utav dem sönder kan man ändå använda de andra.
Man kan också använda det i datorer.
Där man har till exempel tre processorer som tar och gör beräkningar.
Och blir de oense om resultatet så ordnar man en omröstning.
Man kollar helt enkelt upp. Vad tycker två utav dem?
Det får gå före. Det är det den tredje tycker.
Sen kan man naturligtvis fundera på om man inte kunde bygga dem av utbytbara delar.
Så att om man har en del går sönder kan den ersätta med en annan funktion.
Det här har man börjat experimentera med för robotar.
En annan variant är kopiatorer som reparerar sig själva.
Professor Tetsu Tomiyama vid Tokyo universitetet och hans forskningsgrupp har utvecklat en kopiator som utrustar med ett neuronät.
Man utnyttjar alltså ett simulerat system som påminner lite om hjärnan för att diagnostisera vad som har gått fel och vilka åtgärder man kan vidta.
Till exempel om lampan i kopiatorn har blivit sämre blir bilderna mörkare.
Det kan man åtgärda genom att ta och göra att bilderna ställs in som om de skulle göras ljusare.
Och detta kan då automatiskt genomföras medan kopiatorn i lugn och ro ringer efter en reparatör som kan komma förbi och fixa problemet.
Det är ju inte så allvarligt som man kan vänta med det.
Förmodligen kommer vi se mer av det här, att datorer så att säga märker av sina problem och kanske skickar ett mejl till någon som kan korrigera dem när det behövs.
Men även material kan göras självreparerande.
Scott White vid University of Illinois vid Urbana Campaign har utvecklat en plast som innehåller små mikroskopiska kapslar med lim.
Och när det här limmet kommer i kontakt med en katalysator som finns ute i själva plasten stelnar det.
Så vad som händer när plasten spricker det är att limmet kommer ut, kommer i kontakt med katalysatorn och stelnar.
Och resultatet blir att plasten behåller upp till 75% av sin styrka trots att den har blivit bruten efter att den har hämtat sig.
Så i framtiden kanske man konstaterar att ja, jag kan inte ta bilen för den är just nu lite gipsad efter den där krocken förra veckan.
Men nästa vecka blir det nog bra igen.

↓ Ladda ner föredraget (MP3) ↓ Ladda ner föredraget (Real Audio)

Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!