Gravitația artificială este și modul de a crea

Chiar și persoanele care nu sunt interesați în spațiu, văzut vreodată un film despre călătoria în spațiu sau citit despre astfel de lucruri în cărți. Aproape toți acești oameni merg la lucrările navei, somn normal, nu au probleme cu mâncatul. Acest lucru înseamnă că acestea - fictive - Nava are gravitația artificială. Cea mai mare parte publicul percepe ca pe ceva destul de natural și, de fapt, acest lucru nu este adevărat.

gravitația artificială

Deci, noi numim o schimbare (în orice direcție) familiar pentru noi gravitația prin aplicarea diferitelor metode. Și acest lucru se face nu numai în opere de ficțiune, dar în situațiile pământești foarte reale, de cele mai multe ori, pentru experimente.

În teorie, crearea de gravitație artificială nu arată așa de greu. De exemplu, puteți re-crea - l folosind inerție, mai precis, forța centrifugă. Nevoia de această putere nu a apărut ieri - sa întâmplat imediat ce oamenii au început să viseze la o zborurilor spațiale pe termen lung. Crearea de gravitație artificială în spațiu va face posibilă pentru a evita multe dintre problemele care decurg din durata de timp în imponderabilitate. Astronauții cresc mușchi slabi, oasele devin mai puțin puternice. Călătorind în aceste condiții luni, puteți obține unele atrofie musculară.

Astfel, astăzi crearea de gravitație artificială - o sarcină de o importanță capitală, explorarea spațiului fără ca acest lucru este imposibil feat.

materiale

Chiar și cei care cunosc numai nivelul curriculum-ului de fizica, să înțeleagă că gravitatea - una dintre legile fundamentale ale lumii noastre: tot corpul interacționează unul cu altul, se confrunta cu o atractie reciproca / repulsie. Cu cât corpul, cu atât mai mare puterea sa de atracție.

Teren pentru realitatea noastră - un obiect foarte masiv. Acesta este motivul pentru fiecare corp în jurul acestuia atras.

Pentru noi aceasta înseamnă accelerația gravitațională, care este de obicei măsurată în g, egal cu 9,8 metri pe secundă pătrat. Acest lucru înseamnă că, dacă nu am picioare avea sprijinul, ne-ar fi căzut la o rată de creștere în fiecare secundă la 9,8 metri.

Astfel, numai prin gravitație, suntem capabili să stea, cădea, mânca și bea în mod normal, pentru a înțelege în cazul în care partea de sus, în cazul în care partea de jos. În cazul în care atracția va dispărea - vom fi în gravitație zero.

Deosebit de familiarizați cu acest fenomen astronauți se găsesc într-un spațiu într-o stare de plutire - cădere liberă.

Teoretic, oamenii de știință știu cum să creeze gravitația artificială. Există mai multe tehnici.

Masa mare

Opțiunea cea mai logică - pentru a face naveta atât de mare încât a apărut gravitația artificială. Pe navă, vă puteți simți confortabil, pentru că nici o orientare în spațiu vor fi pierdute.

Din păcate, această metodă nu este realistă în prezent dezvoltarea tehnologiei. Pentru a construi o astfel de facilitate necesită prea multe resurse. În plus, o cantitate incredibila de energie necesară pentru recuperarea acesteia.

accelerare

S-ar părea că, dacă doriți să ajungă g, egală cu pământ, avem nevoie doar pentru a da navei o formă plană (platformoobraznuyu) și să-l să se miște perpendicular pe planul cu accelerația dorită. In acest mod, gravitația artificială se obține și - un ideal.

Cu toate acestea, realitatea este mult mai complicată.

În primul rând, merită luat în considerare problema de combustibil. La stația este în mod constant accelerează, trebuie să aveți de alimentare neîntreruptă. Chiar dacă apare brusc motorul, nu dispun de această problemă, legea de conservare a energiei rămâne în vigoare.

A doua problemă este ideea de accelerație constantă. Conform cunoștințelor noastre și legile fizicii, nu poți accelera pe termen nelimitat.

În plus, acest transport nu este potrivit pentru misiunea de cercetare, deoarece acesta trebuie să fie în mod constant accelerată - pentru a acoperi. El nu se poate opri pentru a explora planeta, el zbura chiar și încet în jurul lui nu se poate - este necesar să se accelereze.

Astfel, devine clar faptul că această gravitație artificială nu este încă disponibil pentru noi.

carusel

Toată lumea știe cum rotația caruselului afectează corpul. Prin urmare, dispozitivul de gravitație artificială în conformitate cu acest principiu pare a fi cel mai realist.

Tot ceea ce este în diametru carusel, acesta tinde să cadă din ea, la o rată de aproximativ egală cu viteza de rotație. Se pare că în organism o forță îndreptată de-a lungul razei unui obiect rotativ. Acest lucru este foarte similar cu gravitate.

Deci, este nevoie de o navă, având o formă cilindrică. În acest caz, ar trebui să se rotească în jurul axei sale. De altfel, gravitația artificială pe o navă spațială, proiectat în conformitate cu acest principiu este demonstrat de multe ori suficient în filme science-fiction.

Vasul în formă de butoi, se rotește în jurul unei axe longitudinale, o forță centrifugă, a cărei direcție corespunde razei obiectului. Pentru a calcula accelerația rezultată este necesară pentru a împărți forța pe teren.

Cunoașterea oamenilor de fizică găsi acest lucru nu este dificil: a = ω²R.

În această formulă, rezultatul calculului - accelerare, prima variabilă - nod de viteză (măsurată în radiani pe secundă), al doilea - raza.

Conform acestui fapt, pentru noi sunt folosite pentru a g, trebuie să combine corect viteza unghiulară și raza de transport spațial.

Această problemă este iluminată în filme precum „INTERSOL“ „Babylon 5“, „2001: A Space Odyssey“, și altele asemenea. În toate aceste cazuri, gravitația artificială mai aproape de accelerația gravitațională a Pământului.

Nu contează cât de bine ideea, este destul de dificil de implementat.

metoda problemei „carusel“

Cea mai evidentă problemă este evidențiată în „A Space Odyssey“. Raza „purtător spațiu“ este de aproximativ 8 metri. Pentru a obține accelerarea 9.8, rotația trebuie să aibă loc la o viteză de aproximativ 10,5 la fiecare minut din cifra de afaceri.

Atunci când aceste valori manifestă „efect Coriolis“, care este faptul că la distanțe diferite de efectul podelei de diferite rezistență. Aceasta depinde de viteza unghiulară.

Se pare că gravitația artificială în spațiu este creat, dar rotația prea rapidă a corpului va duce la probleme cu urechea internă. Aceasta, la rândul său, provoacă un dezechilibru, probleme cu sistemul vestibular și alte - similare - provocări.

Apariția acestei bariere indică faptul că acest model este foarte nefericit.

Puteți încerca să meargă pe verso, așa cum am făcut în romanul „World-Ring“. Aici nava este sub forma unui inel a cărui rază aproximativă cu raza orbitei noastre (aproximativ 150 milioane km). La această dimensiune, viteza de rotație este suficientă pentru a ignora efectul Coriolis.

Putem presupune că problema este rezolvată, dar nu este așa. Faptul că cifra de afaceri totală a structurii în jurul axei sale durează 9 zile. Acest lucru sugerează că sarcina este prea mare. Pentru a proiecta susținută lor, este nevoie de un material foarte puternic, care astăzi nu sunt disponibile. Mai mult, problema este cantitatea de material de proces și de construcție în mod direct.

În jocurile de subiecte similare, la fel ca în filmul „Babylon 5“, aceste probleme sunt rezolvate într-un fel: este suficient viteza de rotație, efectul Coriolis nu este semnificativă, ipotetic posibil să se creeze o astfel de navă.

Cu toate acestea, chiar și aceste lumi au un dezavantaj. Numele lui - impuls.

Nava, se rotește în jurul axei sale, este transformată într-un giroscop imens. După cum știți, face axa giroscop off este extrem de dificilă din cauza momentului unghiular. Este important ca suma nu părăsește sistemul. Acest lucru înseamnă că a stabilit direcția obiectului va fi foarte dificil. Cu toate acestea, o astfel de problemă poate fi rezolvată.

adresare

gravitația artificială pe stația spațială devine disponibilă atunci când vine ajutorul „O'Neill cilindru.“ Pentru a crea acest construct necesită vase cilindrice identice care se conectează de-a lungul axei. Ei trebuie să fie rotite în direcții diferite. Rezultatul acestui ansamblu este momentul cinetic de zero, deci nu ar trebui să fie probleme cu a da navei în direcția necesară.

Dacă este posibil, a face nava pe o rază de aproximativ 500 de metri, atunci acesta va funcționa exact așa cum trebuie. În acest caz, gravitația artificială în spațiu este destul de confortabil și potrivite pentru cursele lungi nave sau stații de cercetare.

Space Ingineri

Cum de a crea gravitație artificială, este cunoscut pentru creatorii jocului. Cu toate acestea, în această lume fantastică de greutate - nu este o atracție reciprocă a organismelor, dar forța liniare, concepute pentru a accelera elementele într-o anumită direcție. Atracția aici nu este absolut, se schimbă atunci când redirecționează sursa.

gravitația artificială pe stația spațială este creată cu ajutorul unui generator de special. Ea a co-rotație uniformă și o zonă de generator. Deci, în lumea reală, prins în vehicul în care un generator, v-ar fi atras de corp. Cu toate acestea, eroul jocului va cădea, atâta timp cât acțiunea nu părăsește perimetrul dispozitivului.

Până în prezent, gravitația artificială în spațiu, a creat un astfel de dispozitiv nu este disponibil pentru omenire. Cu toate acestea, chiar și dezvoltatorii gri cu părul nu încetează să visezi la asta.

Generator sferice

Aceasta este o versiune mai realistă a echipamentului. La instalarea pe direcția de gravitație al generatorului. Acest lucru face posibil pentru a crea o stație, dintre care gravitația va fi egală cu planetara.

centrifugă

Astăzi, gravitația artificială pe Pământ se găsește într-o varietate de dispozitive. acestea se bazează, în mare parte, pe inerția, deoarece această forță este resimțită de către noi similare cu efectele gravitaționale - organismul nu face distincție între ceea ce este cauza accelerației. Ca un exemplu: un om în creștere în lift, senzație de efectele de inerție. Fizicienii: creștere lift se adaugă la accelerarea accelerării căderii libere a cabinei. Când reveniți la mișcarea cabina măsurată „câștig“ în greutate dispare, revenind în sensul obișnuit.

Oamenii de știință au fost mult timp interesat de gravitație artificială. Centrifuga este cel mai des folosit pentru aceste scopuri. Această metodă este adecvată nu numai pentru nave spațiale, dar și pentru stațiile de la sol, care necesită pentru a studia efectele gravitației asupra organismului uman.

Exploreaza lumea, utilizate în ...

Desi studiul gravitatiei a pornit din spațiu, este știința pământului foarte. Chiar și astăzi au fost aplicate realizările în acest domeniu, de exemplu, în medicină. Știind dacă este posibil să se creeze gravitația artificială pe planeta, îl puteți folosi pentru a trata probleme cu locomoție sau ale sistemului nervos. Mai mult decât atât, studiul forțelor implicate în primul rând pe Pământ. Acest lucru permite astronauților să efectueze experimente în timp ce restul în centrul atenției de medici. Un alt lucru este gravitația artificială în spațiu, nu există oameni capabili să ajute astronauții în caz de urgență.

Având în vedere imponderabilitatea completă, este imposibil să se ia în considerare un satelit pe orbita Pământului. Aceste obiecte, deși într-o mică măsură, afectează gravitatea. Forța de gravitație, în astfel de cazuri, numit microgravitatie. Real gravitate sunt testate doar mașina, care zboară la o viteză constantă în spațiul cosmic. Cu toate acestea, organismul uman nu se simte diferenta.

Experiența imponderabilitatea poate fi un salt prelungit (înainte de coronament se va deschide) sau în timpul unei aeronave declin parabolica. Astfel de experimente sunt adesea puse în SUA, ci pe un plan care sentiment durează doar 40 secunde - este prea mic pentru o anchetă completă.

În URSS în 1973 să știe dacă este posibil să se creeze gravitația artificială. Și nu doar a creat, ci și într-un fel schimbat. Un exemplu frapant artificiale reducerea de greutate - imersiune uscat, imersiune. Pentru a obține efectul dorit este necesar pentru a pune un film dens pe suprafața apei. Omul este plasat pe partea de sus a acesteia. Sub greutatea corpului a corpului este scufundat în apă, doar capul rămâne în partea de sus. Acest model demonstrează fără suport cu gravitate redusă, ceea ce este caracteristic oceanului.

Nu este nevoie să meargă în spațiu pentru a simți efectele forțelor opuse imponderabilitate - hypergravity. În timpul decolării și aterizării navei spațiale, suprasarcină centrifugă nu se poate doar simți, dar, de asemenea, să exploreze.

tratamentul gravitației

studii de fizică gravitaționale, inclusiv efectele imponderabilitate asupra organismului uman, într-un efort de a reduce consecințele. Cu toate acestea, un număr mare de realizări ale acestei științe este în măsură să fie locuitori utili și obișnuiți ai planetei.

Great Expectations medicii conferă pe studiul comportamentului enzimelor musculare în miopatie. Este o boală gravă care duce la moarte timpurie.

Atunci când activitățile fizice active în sângele unei persoane sănătoase primește o cantitate mare de kreatinofosfokinazy enzimă. Motivul pentru acest fenomen nu este clar, este posibil, sarcina acționează asupra membranei celulei în așa fel încât să „Leaky“. Pacienții cu miopatie obține același efect, fără a sarcinilor. Observațiile pentru astronauți arată că, la livrare gravitație zero enzimă activă în sânge este redus semnificativ. Această constatare sugerează că utilizarea de imersiune va reduce impactul negativ al factorilor care duc la miopatie. În prezent, a efectuat experimente pe animale.

Tratamentul anumitor boli efectuat astazi folosind obținute în studiul datelor gravimetrice, inclusiv artificiale. De exemplu, netratate paralizie cerebrală, accident vascular cerebral, costume Parkinson prin aplicarea sarcinii. Aproape finalizat studiul efectelor pozitive ale sprijinului - pantofului pneumatice.

Fly pe Marte?

Descoperirile recente astronauti da speranță realitatea proiectului. Ea are experiență în persoană de sprijin medical, cu o ședere de lungă distanță de Pământ. A adus multe beneficii și misiuni de cercetare pe Lună, forța de gravitație, care este de 6 ori mai mică decât a noastră. Acum astronauți și oameni de știință și-au stabilit un nou obiectiv - pe Marte.

Înainte de a te trezești, ar trebui să fie conștienți de toate pentru un bilet la Planeta Roșie, el se așteaptă ca corpul la prima etapă de lucru - pe drum. În medie, drumul spre planeta deșert va lua jumătate de an - aproximativ 500 de zile. Bazați pe drum au doar propria lor putere, trebuie doar să așteptați pentru ajutor de oriunde.

SUBMINEAZĂ forțele vor fi mai mulți factori: stres, radiații, absența unui câmp magnetic. Cel mai important test pentru organism - schimba gravitatea. Călătorind în oameni „face cunoștință“ cu mai multe niveluri de gravitate. În primul rând această supraîncărcare decolare. Apoi - imponderabilitate în timpul zborului. După aceea -. Hypogravity la destinație, adică să gravitația pe Marte cel puțin 40% din pământ ..

Cum să facă față efectelor negative ale imponderabilitate într-un zbor lung? Se speră că dezvoltarea în domeniul gravitației artificiale va ajuta să abordeze această problemă în viitorul apropiat. Experimentele pe șobolani, care călătoresc cu „Cosmos-936“, arată că această metodă nu rezolvă toate problemele.

OS Experiența a demonstrat că este mult mai utilă pentru organismul este capabil de a aduce utilizarea simulatoarelor, în măsură să determine sarcina necesară pentru fiecare astronaut în parte.

În timp ce se crede că Marte acoperi nu numai cercetători, dar și pentru turiștii care doresc să se stabilească o colonie de pe Planeta Roșie. Pentru ei, cel puțin la început, sentimentul de a fi în imponderabilitate mai importante decât medicii motive legate de pericolele șederii prelungite în aceste condiții. Cu toate acestea, după câteva săptămâni și au nevoie de ajutor pentru a le de ce este atât de important să fie în măsură să găsească o modalitate de a construi pe o gravitație artificială navă spațială.

rezultate

Ce concluzii pot fi făcute cu privire la crearea de gravitație artificială în spațiu?

Dintre toate opțiunile luate în considerare în prezent un design rotativ arata mai realist. Cu toate acestea, în conformitate cu înțelegerea actuală a legilor fizice este imposibil, deoarece nava - acest lucru nu este un cilindru gol la interior. În interiorul acestuia se suprapun împiedică punerea în aplicare a ideilor.

În plus, nava raza trebuie să fie suficient de mare, astfel încât efectul Coriolis este nici un efect semnificativ.

Pentru a gestiona ceva de genul asta, este nevoie de cilindrul O'Neill menționat mai sus, ceea ce va face posibilă pentru a controla nava. În acest caz, șansele de a crește pentru utilizarea unei astfel de structuri pentru misiuni interplanetare care asigură un nivel confortabil echipa de greutate.

Înainte de a omenirea va fi capabil să traducă visele în realitate, ne-ar dori să vadă în operele de ficțiune, un pic mai realist și mai cunoașterea legilor fizicii.