编队科学

人造重力,以及如何创建

即使人的空间不感兴趣,看过一部关于太空旅行或阅读有关书籍这样的事情。 几乎所有这些人去船,正常睡眠的作品,没有与饮食问题。 这意味着这些 - 虚构的 - 船上有人造重力。 大部分观众感知为东西很自然,其实这是不正确的。

人造重力

所以我们所说的变化(在任一方向)通过应用不同的方法为我们所熟悉的重力。 这不仅在小说作品,但非常现实的尘世的情况下,经常进行,实验。

从理论上讲,人造重力的创作看起来并不那么难。 例如,你可以使用惯性重新创建它,更确切地说, 在离心力的作用。 这方面的需要功率昨天没有出现 - 它一旦发生,因为人们开始梦想的长期空间飞行。 在太空人造重力的创新将有可能避免许多的从时间在失重状态下的长度所带来的问题。 宇航员长出肌肉无力,骨骼变得不那么强。 在这些条件下几个月旅行,你可以得到一些肌肉萎缩。

因此,今天的人造重力的创建-一项极其重要的任务, 太空探索 没有这一壮举是不可能的。

物料

即使是那些谁知道,只有物理课程的水平,理解引力 - 我们的世界的基本定律之一:所有的身体彼此互动,经历了相互吸引/排斥。 所述身体越大,它的吸引力的功率越大。

土地我们的现实 - 一个非常庞大的对象。 这就是为什么它周围的每一个身体所吸引。

对于我们这意味着 重力加速度, 通常以克测量,等于每平方秒9.8米。 这意味着,如果在脚下,我们没有得到大家的支持,我们会以一定的速率增加,每秒9.8米下降。

因此,只有通过重力,我们能够站立,摔倒,吃喝正常,了解其中顶部,那里的底部。 如果吸引力会消失 - 我们将在零重力。

特别熟悉这种现象宇航员发现自己在漂浮状态的空间 - 自由落体。

从理论上说,科学家们知道如何创造人造重力。 有几种技术。

大质量

最合理的选择-使 飞船 如此之大,它产生人造重力。 在船上,你可以安心,因为太空中没有方向都将丢失。

不幸的是,这种方法并不在技术目前的发展现实。 要建立这样的设施需要太多的资源。 此外,要求其恢复能量的数量惊人。

促进

这似乎是,如果你想达到克,等于地球,我们只是需要给船平(platformoobraznuyu)的形式,并得到它的垂直移动到平面所需的加速度。 通过这种方式,获得人造重力,以及 - 一个理想的。

然而,现实情况要复杂得多。

首先这是值得考虑的燃料问题。 到了车站正在不断加速,你必须有不间断电源。 即使发动机突然出现,不处理此事,能量守恒定律仍然有效。

第二个问题是恒定加速度的想法。 根据我们的知识和物理定律,你不能无限期地加速。

此外,此传输是不适合的研究任务,因为它必须不断地加速 - 飞。 他不停地去探索这个星球,他围绕它甚至不能慢慢飞 - 有必要加速。

因此,很明显,这个人造重力还没有提供给我们。

圆盘传送带

每个人都知道转盘旋转如何影响身体。 因此,根据这一原则的人造重力装置似乎是最现实的。

所有这一切都在转盘直径,也容易以约等于旋转速度的速度下降在它外面。 事实证明,在体内沿旋转物体的半径定向的力。 这是非常相似的重力。

所以,它需要的船舶,其具有圆柱形状。 在这种情况下,应该围绕其轴旋转。 顺便说一句,在飞船的人造重力,根据这个原理设计的论证往往不够在科幻电影。

桶形船,围绕纵向轴线,一个离心力旋转,其方向对应于对象的半径。 为了计算产生的加速度需要在地面上划分力。

了解物理学的人发现这并不难:A =ω²R。

在该式中,计算结果 - 加速度,第一可变 - 速度节点(每秒弧度测量),所述第二 - 半径。

根据这一点,我们来克,你必须正确地结合起来 的角速度 和空间运输半径。

和这样的:这个问题在等电影“INTERSOL”“巴比伦5”,“太空漫游2001”照明。 在所有这些情况下,人造重力接近地球的重力加速度。

再好的想法,这是非常难于实现。

“旋转木马”的问题的方法

最明显的问题是,在“太空漫游”突出显示。 半径“航天母舰”是约8米。 为了获得在9.8加速,旋转应当在约10.5营业额每分钟的速度。

当这些值表现“科里奥利效应”,这是在从不同强度的地板效果不同的距离。 这取决于角速度。

事实证明,在太空中的人造重力被创建,但身体的过快旋转将导致与内耳问题。 这,反过来,会导致失衡,与前庭系统和其他问题 - 类似 - 的挑战。

这一障碍的出现表明,这种模式是非常不幸的。

你可以尝试去在相反,正如我们在小说“世界环”一样。 这里的船是环状的,其半径大概为我们的轨道(约150万公里)的半径的形式。 这一尺寸,旋转速度足以忽略科里奥利效应。

我们可以假设,问题就解决了,但事实并非如此。 事实上,围绕它的轴结构的总营业额需要9天。 这表明负载过高。 为了设计自己的持续,它需要一个非常强大的材料,目前还无法提供。 此外,该问题是材料和直接建立过程的量。

在类似的主题的游戏,在电影“巴比伦5”,这些问题在某种程度上得到解决:它是足够的转速,科里奥利效应不显著,假设能够创造这样的船。

然而,即使是这些世界有一个缺点。 他的名字 - 势头。

船,绕轴旋转,转变成一个巨大的陀螺仪。 如你所知,使陀螺仪离轴是非常困难的,由于 角动量。 该金额不离开系统是非常重要的。 这意味着,设置对象的方向将是非常困难的。 然而,这样的问题是可以解决的。

解决

当谈到援助在国际空间站上的人造重力变为可用“奥尼尔缸。” 为了创建该构建体需要沿轴线连接相同的圆筒状容器。 他们在不同的方向旋转。 此组件的结果是角动量为零,所以不应该有与赋予该船舶必要的方向的问题。

如果可能的话,使船舶约500米的半径,那么它会准确地工作,因为它应该。 在这种情况下,在空间中的人造重力是相当舒适,适合在船舶或研究站长途飞行。

航天工程师

如何创造人造重力,已知的是,游戏的创造者。 然而,在重力的这个幻想世界 - 它不是机构的相互吸引,但线性力,旨在加快在给定方向的项目。 这里的吸引力也不是绝对的,重定向源,当它被改变。

在国际空间站上的人造重力是通过使用特殊发生器产生。 她共同转动均匀和发电机区。 所以,在现实世界中,夹在车辆中的发电机,你会被吸引到身体。 然而,由于动作不离开装置周边游戏中的英雄将下降为长。

迄今为止,人造重力在空间中,创建这样的装置不提供给人类。 然而,即使是头发花白的开发商不停止梦到它。

球形发生器

这是设备的一个更现实的版本。 当安装在发电机的重力方向。 这使得能够创建一个站,其重力将等于行星。

离心分离机

地球上如今人造重力在各种设备中被发现。 他们是基于居多,在惯性,因为这个力是由我们感觉到类似于重力效应 - 身体没有什么之间是加速度的原因区分开来。 举个例子:一个人在电梯上升,感觉惯性的影响。 物理学家:电梯上升增加了驾驶室的自由落体加速度的加速度。 当您返回到座舱测量运动“增益”的重量消失,返回通常意义。

长期以来,科学家们一直热衷于人造重力。 离心机是最常用于这些目的。 此方法不仅适用于航天器,也为地面站,这需要以研究对人体的重力的影响。

放眼世界,在使用...

尽管引力的研究从太空开始了,这是非常地球科学。 即使在今天,在这个领域的研究成果已被应用,例如,在医学上。 知道它是否可以在这个星球上创造人造重力,你可以用它来治疗与运动或神经系统的问题。 此外,该部队的研究涉及在地球上的第一个地方。 这使得宇航员在医生的焦点,而剩余进行实验。 另一件事是在空间中的人造重力,没有能够帮助宇航员在紧急情况下的人。

牢记完全失重,这是不可能考虑到在地球轨道上的卫星。 这些对象,尽管在小程度上,会影响重力。 重力的力,在这种情况下,所谓的微重力环境。 真实重力仅测试机,在外层空间恒定速度飞行。 但是,人体不会感觉不一样。

体验失重可能是一个长期的跳跃(前的树冠将打开)或抛物线下降的飞机中。 这样的实验是经常把在美国,但这种感觉只持续40秒的平面 - 它是一个全面的调查太小。

在苏联于1973年,以了解是否有可能创造人造重力。 而且不只是创造了它,而且在某种程度上改变。 干燥浸渍,浸没 - 人工减少重力的一个突出的例子。 为了实现把致密的膜的水的表面上所要求的期望的效果。 男子被放置在它的上面。 下侧的体本体浸入水的重量,只有头部保持在顶部。 该模型表明不支持的具有低比重,这是海洋的特征。

有没有必要进入太空感到失重力方向相反的效果 - 超重力。 在起飞和飞船的着陆,离心机超载不仅能感受到,而且还探索。

治疗重心

引力物理学研究,包括对人体失重的努力,以尽量减少其后果的影响。 然而,大量的这门科学的成果能成为这个星球的有用和普通居民。

远大前程医师赋予肌酶肌病行为的研究。 这是一种严重的疾病,导致早期死亡。

当在健康人的血液活性身体活动受到大的量的酶kreatinofosfokinazy的。 这样做的原因现象尚不清楚,可能的是,在负荷作用在细胞膜上以这样一种方式,它“渗漏”。 肌病患者获得无负载相同的效果。 宇航员观测表明,在血液中的活性酶的零重力递送显著降低。 这一发现表明,采用浸泡会减少导致肌病因素的负面影响。 目前在动物身上进行实验。

某些疾病的治疗今日进行重力数据,包括人造的研究使用获得。 例如,未处理的脑性麻痹,中风,帕金森氏西服通过负载的应用。 几乎完成了支持的积极效应研究 - 气动鞋。

飞在火星上?

最新进展宇航员给希望工程的现实。 它在医疗保障人用长期逗留远离地球的体验。 带来了许多好处,并研究月球飞行任务,重力比自己小6倍的力。 现在,航天员和科学家们自己设定一个新的目标 - 火星。

你在醒来之前,您应该知道所有的门票到红色星球的,他希望身体在工作的第一阶段 - 在路上。 平均而言,道路的沙漠行星将采取半年度 - 约500天。 靠马路上只有自己的力量,只是等待救援从任何地方。

破坏的力将是许多因素:应力,辐射,无磁场的。 对于生物体最重要的测试 - 改变重力。 旅行的人“结识”与重力的多个级别。 这主要超载起飞。 然后 - 在飞行过程中失重。 此后 - 超重力在目的地,即,重力在火星地球的至少40%..

如何应对失重的长途飞行带来的负面影响? 人们希望,在人造重力领域的发展将有助于在不久的将来解决这个问题。 对老鼠的实验中,通过“宇宙936”旅行表明,这种方法并不能解决所有的问题。

OS经验表明,这是更有益的生物体是能够带来使用模拟器,能够确定每个单独的宇航员所需的负载。

虽然人们认为火星飞行不仅科研人员,还到谁想要建立这个红色星球上的殖民地游客。 对他们来说,至少在最初阶段,在失重是感觉大于约长时间逗留在这些条件下,危险的原因医师。 然而,经过了几个星期,需要帮助他们为什么如此重要的是能够找到一种方法来建立一个飞船的人造重力。

结果

什么样的结论可以做出关于空间创造人造重力的?

在所有考虑的方案目前正在旋转的设计看起来更加逼真。 然而,物理定律目前了解下这是不可能的,因为船 - 这是不是一个空心圆柱体。 它里面有重叠的阻碍执行理念。

此外,船使科里奥利效应没有显著影响半径必须足够大。

要管理这样的事情,它需要气缸奥尼尔上面提到的,这将有可能控制船舶。 在这种情况下,很有可能增加对使用这种结构的星际任务,确保球队重力舒适的水平。

人类将能够把自己的梦想变成现实之前,我们想在小说中多了几分现实和物理定律更多的知识的作品中见到。

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