Artefarita gravito estas kaj kiel krei

Eĉ homoj ne estas interesita en spaco, iam vidis filmon sur spaca vojaĝo aŭ legi pri tiaj aferoj en libroj. Preskaŭ ĉiuj de ĉi tiuj homoj iras al la verkoj de la ŝipo, normala dormo, ne havas problemojn kun manĝado. Tio signifas, ke tiuj - fikcia - La ŝipo havas artefarita gravito. La plej multaj el la spektantaro perceptas ĝin kiel ion tute naturan, kaj fakte tio ne estas vera.

artefarita gravito

Do ni nomas ŝanĝon (en ĉiu direkto) konata al ni gravecon de apliki malsamajn metodojn. Kaj tio estas farita ne nur en verkoj de fikcio, sed en la tre reala tera situacioj, plej ofte, ĉar la eksperimentoj.

Teorie, la kreo de artefarita gravito ne aspektas tiel malfacila. Ekzemple, Vi povas re-krei ĝin uzante la inercio, pli precize, la forto centrífuga. La neceso de ĉi tiu potenco ne ŝprucis hieraŭ - okazis kiam oni komencis revas de longtempa flugadoj. Kreo de artefaritaj gravito en spaco ebligos eviti multajn el la problemoj kiuj rezultas el la longeco de tempo en senpezeco. La astronaŭtoj kreskas malforta muskoloj, ostoj fariĝis malpli forta. Vojaĝi en tiuj kondiĉoj monatoj, vi povas ricevi iun muskolon atrofio.

Tiel, hodiaŭ la kreo de artefarita gravito - tasko de supera graveco, kosma esplorado sen ĉi tiu heroaĵo estas neebla.

materialo

Eĉ tiuj, kiuj konas nur la fiziko kursaro nivelo, komprenu, ke gravito - unu el la fundamentaj leĝoj de nia mondo: la tuta korpo interagas inter si, spertante reciproka altiro / repuŝo. La pli granda la korpo, des pli granda lia povi de altiro.

Land por nia realo - tre masiva objekto. Tial ĉiu ununura korpo ĉirkaŭ ĝi altiris.

Por ni ĉi signifas la akcelo de gravito, kiu estas kutime mezurita en g, egala al 9.8 metroj por kvadrata sekundo. Tio signifas, ke se subpiede ni ne havis la apogon, ni falis en tarifo pliigas ĉiun duan al 9.8 metroj.

Tiel, nur per gravito, ni kapablas stari, falos, manĝi kaj trinki normale, por kompreni kie la supron, kie la fundo. Se la allogo malaperos - ni estos en graveco nulo.

Aparte konas ĉi tiun fenomeno astronaŭtoj trovas sin en spaco en stato de flosanta - libera falo.

Teorie, sciencistoj scias kiel krei artefarita gravito. Ekzistas pluraj teknikoj.

La granda maso

La plej logika eblo - por fari la kosmoŝipo tiel granda, ke ĝi leviĝis artefarita gravito. Sur la ŝipo, vi povas senti komforta, ĉar neniu orientado en spaco perdiĝos.

Bedaŭrinde, ĉi tiu metodo ne estas realisma en la nuna evoluo de teknologio. Konstrui tian instalaĵo postulas tro da rimedoj. Krome, nekredeblan kvanton de energio postulata por lia reakiro.

akcelo

Ĝi similis ke se vi volas atingi g, egala al la tero, ni nur devas doni la ŝipon plata (platformoobraznuyu) formon kaj akiri ĝin movi perpendicular al la ebena kun la deziratan akcelo. Tiamaniere, artefarita gravito estas akirita, kaj - ideala.

Tamen, la realaĵo estas multe pli komplika.

Unuavice ĝi valoras konsiderante la karburaĵo afero. Al la stacidomo estas konstante akcelas, Vi devas havi seninterrompan nutrado. Eĉ se la motoro subite aperas, ne disponi pri la afero, la leĝo de konservado de energio restas en forto.

La dua problemo estas la ideo de konstanta akcelo. Laŭ nia scio kaj la leĝoj de fiziko, vi ne povas akceli senfine.

Krome, ĉi tiu transporto ne taŭgas por la esplorado misio, ĉar ĝi devas konstante akceli - flugi. Ĝi ne povas halti por esplori la planedon, li eĉ malrapide flugas ĉirkaŭ ĝi ne povas - necesas akceli.

Tiel, ĝi iĝas klare, ke tiu ĉi artefarita gravito ankoraŭ ne disponebla al ni.

karuselo

Ĉiu scias, ke la karuselo rotacio influas la korpo. Sekve, la artefaritaj gravito aparato laŭ tiu principo ŝajnas esti la plej realisma.

Ĉio, kio estas en karuselo diametron, ĝi tendencas fali el ĝi kun rapideco proksimume egala al la rotacia rapido. Ĝi rezultas ke en la korpo de forto direktita laŭ la radiuso de turniĝanta objekto. Ĉi tio estas tre simila al la graveco.

Do, ĝi prenas ŝipon, havanta cilindra formo. En ĉi tiu kazo, ĝi devus turni ĉirkaŭ lia akso. Por iu, la artefaritaj gravito sur kosmoŝipo, desegnita laŭ tiu principo estas pruvita sufiĉe ofte en sciencfikcio filmoj.

La barelo-forma ŝipo, kiu ĝiras ĉirkaŭ akso longitudinal, la forto centrífuga, la direkto de kiu korespondas al la radiuso de la objekto. Kalkuli la rezultanta akcelo estas bezonata, por apartigi la forton sur la tero.

Sciante la fiziko homoj trovas ĉi estas malfacile: a = ω²R.

En ĉi tiu formulo, la ŝtono rezulto - akcelo, la unua ŝanĝiĝema - rapido nodo (mezurita en radianoj por dua), la dua - la radiuso.

Laŭ ĉi tio, ĉar ni estas uzitaj por g, vi devas korekte kombini la akraflanka rapido kaj la radiuso de la spaco transporto.

Ĉi tiu problemo estas lumigita en filmoj kiel "Intersol" "Babilono 5", "2001: Al Space Odyssey" kaj similaj. En ĉiuj ĉi tiuj kazoj, la artefaritaj gravito pli proksima al la tera gravita akcelo.

Ne gravas kiom bona la ideo, tio estas sufiĉe malfacila de implementar.

la metodo de la problemo de "karuselo"

La plej evidenta problemo estas emfazita en "A Space Odyssey". Radiuso "spaco portanto" estas proksimume 8 metroj. Por akiri aceleración en 9.8, la rotacio devus okazi kun rapideco de proksimume 10.5 ĉiun minuton de spezo.

Kiam tiuj valoroj manifesti "efekto Coriolis," kio estas tiu je malsamaj distancoj de la planko efiko de malsamaj forto. Dependas de la angula rapido.

Montriĝas, ke la artefarita gravito en spaco estas kreita, sed tro rapida rotacio de la korpo kondukas al problemoj kun la interna orelo. Ĉi tio, siavice, kaŭzas malekvilibron, problemoj kun la sistemo vestibular kaj aliaj - simila - defioj.

La apero de ĉi tiu baro indikas ke ĉi tiu modelo estas tre malfeliĉa.

Vi povas provi iri sur la reverso, kiel ni faris en la romano "World-Ringo". Tie la ŝipo estas en la formo de ringo kies radiuso proksimuma al la radioaparato de nia orbito (ĉirkaŭ 150 milionoj da kilometroj). Ĉe tiu grandeco, la rapido de rotacio estas sufiĉa ignori la efekto Coriolis.

Ni povas supozi ke la problemo estas solvita, sed ne estas tiel. La fakto ke la tuta vendosumo de la strukturo ĉirkaŭ sia akso prenas 9 tagoj. Ĉi tio sugestas ke la ŝarĝo estas tro alta. Por desegni liajn subtenis, ĝi postulas tre forta materialo, kiu hodiaŭ ne estas havebla. Cetere, la problemo estas la kvanto de materialo kaj rekte konstruado procezo.

En ludoj de similaj temoj, kiel en la filmo "Babilono 5", ĉi tiuj problemoj estas iel decidis: estas sufiĉa turna rapido, la efekto Coriolis ne signifa, hipoteze eblas krei tian ŝipon.

Tamen, eĉ tiuj mondoj havas malavantaĝon. Lia nomo - impeto.

La ŝipo, kiu ĝiras ĉirkaŭ sia akso, estas transformita en grandegan giroscopio. Kiel vi scias, ke la turno de akso estas ekstreme malfacila pro la momento angular. Gravas, ke la kvanto ne forlasas la sistemon. Tio signifas, ke metita direkte al la objekto estos tre malfacila. Tamen, tia problemo povas esti solvita.

Addressing

Artefarita gravito sur la kosmostacio iĝas disponeblaj kiam la helpo venas "O'Neill Cilindro." Por krei ĉi konstrukcio postulas identa cilindraj vazoj kiuj konektas tra la akso. Ili devas esti turnita en malsamaj direktoj. La rezulto de tiu kunveno estas la nula angula movokvanto, do ne estu problemojn kun donante la ŝipon necesajn direkto.

Se eblas, fari la ŝipo radioaparato de ĉirkaŭ 500 metroj, tiam ĝi funkcios ĝuste kiel ĝi devus. En ĉi tiu kazo, la artefaritaj gravito en spaco estas sufiĉe komforta kaj taŭga por longaj flugoj en ŝipoj aŭ esploro staciojn.

Spaco Inĝenieroj

Kiel krei artefarita gravito, ĝi estas konata de la kreintoj de la ludo. Tamen, en ĉi tiu mondo de fantazio de gravito - ĝi ne estas reciproka altiro de korpoj, sed la lineara forto, desegnita por akceli la erojn en donita direkto. La altiro ĉi tie ne estas absoluta, ĝi ŝanĝis kiam redireccionando fonto.

Artefarita gravito sur la kosmostacio estas kreita uzante specialan generatoro. Ŝi ko-turna uniformo kaj generatoro zono. Do, en la reala mondo, kaptita en la veturilo en kiu generatoron, Vi estus altiris al la korpo. Tamen, la heroo de la ludo falos dum la ago ne forlasas la aparato perimetro.

Ĝis nun, la artefaritaj gravito en spaco, kreita tia aparato ne estas disponebla al la homaro. Tamen, eĉ la grizhara programistoj ne cxesas revas pri tio.

sfera generatoro

Jen pli realisma versio de la teamo. Instalinte la gravito direkte al la generatoro. Tiu ebligas krei stacidomo, la graveco de kiu estos egala al la planeda.

centrifugiloj

Hodiaŭ artefarita gravito sur la Tero troviĝas en diversaj aparatoj. ili estas bazitaj, plejparte, en la inercio, ekde ĉi tiu forto estas sentita de ni simila al gravitaj efikoj - la korpo ne distingas inter kio estas la kaŭzo de la akcelo. Kiel ekzemplo: viro leviĝanta en la lifto, sentante la efikoj de inercio. Fizikistoj: lifto pligrandiĝo aldonas al la aceleración de libera falo aceleración de la fiakro. Kiam vi revenos al la pilotejo mezuris movado "gajno" pezo malaperas, revenante la kutima senco.

Sciencistoj delonge interesas artefarita gravito. La centrifugiloj estas plej ofte uzataj por ĉi tiuj celoj. Tiu metodo estas taŭga ne nur por la kosmoŝipo, sed ankaŭ por teraj stacidomoj, kio postulas por studi la efikojn de gravito sur la homa korpo.

Esplori la mondon, uzata en ...

Kvankam la studo de gravito komencis de spaco, ĝi estas tre teron scienco. Eĉ hodiaŭ la atingoj en tiu kampo estis aplikitaj, ekzemple, en medicino. Sciante, ĉu eblas krei artefarita gravito sur la planedo, vi povas uzi ĝin por trakti problemojn kun movado aŭ de la nervoza sistemo. Cetere, la studo de la fortoj implikitaj en la unua loko sur la Tero. Tio permesas al la astronaŭtoj por konduki eksperimentoj dum restanta en fokuso de kuracistoj. Alia aĵo estas la artefarita gravito en spaco, ne estas la homo povis helpi astronaŭtoj en la evento de krizo.

Teni en menso la kompletan senpezeco, estas neeble konsideri satelito en tera orbito. Ĉi tiuj objektoj, kvankam por malgranda mezuro, influas gravito. La forto de gravito, en tiaj kazoj, nomita microgravedad. Reala gravito nur provis la maŝinon, flugantaj je konstanta rapido en kosma spaco. Tamen, la homa korpo ne sentas la diferencon.

Sperti la senpezeco povas esti longedaŭra salto (antaŭ la kanopeo malfermos) aŭ dum parabola malkresko aviadilo. Tiaj eksperimentoj estas ofte metita en Usono, sed en aviadilo tiu sento daŭras nur 40 sekundoj - estas tro malgranda por plena esploro.

En Sovetunio en 1973 por scii ĉu eblas krei artefarita gravito. Kaj ne nur kreis ĝin, sed ankaŭ iel ŝanĝiĝis. Frapanta ekzemplo de artefarita reduktante de gravito - seka trempi, mergo. Por atingi la deziratan efikon postulata por meti densa filmo sur la surfaco de la akvo. Viro estas metita supre sur ĝi. Sub la pezo de la korpo la korpo estas mergita en la akvon, nur la kapo restas ĉe la supro. Tiu modelo montras la nesubtenata kun malalta gravito, kiu estas karakteriza de la oceano.

Ne necesas iri en la spacon por senti la efikojn de senpezeco malo fortoj - hypergravity. Dum ekflugo kaj surteriĝo de la kosmoŝipo, centrifugiloj superŝarĝas ne nur sentas, sed ankaŭ por esplori.

traktado de gravito

Gravita fiziko studoj inkluzive de la efikoj de senpezeco sur la homa korpo provante minimumigi la sekvojn. Tamen, granda kvanto de atingoj de ĉi tiu scienco povas esti utilaj kaj ordinaraj loĝantoj de la planedo.

Grandaj Anticipoj kuracistoj difinas por la studo de la konduto de muskolo enzimoj en myopathy. Ĝi estas grava malsano kiu kondukas al frua morto.

Kiam aktiva fizikaj aktivecoj en la sango de sana persono ricevas grandan kvanton de enzimo kreatinofosfokinazy. La kialo por ĉi tiu fenomeno ne estas klara, ĝi eblas, la ŝarĝo agas sur la ĉela membrano tiel ke "Leaky". Pacientoj kun myopathy atingi la saman efikon sen la ŝarĝoj. Observoj por astronaŭtoj montras ke en graveco nulo livero de aktiva enzimo en sango estas signife reduktita. Ĉi trovo sugestas ke la uzo de mergo reduktos la negativa efiko de faktoroj kondukante al myopathy. Nuntempe stiris eksperimentojn sur bestoj.

Traktado de iuj malsanoj hodiaŭ kondukita uzante akiris en la studo de gravito datumoj, inkluzive de artefaritaj. Ekzemple, traktita cerba paralizo, apopleksio, Parkinson konvenas tra la apliko de ŝarĝo. Preskaŭ kompletigis la studon de la pozitivaj efikoj de subteno - pneŭmatiko ŝuo.

Flugi sur Marso?

Lastatempaj progresoj astronaŭtoj doni esperon al la realaĵo de la projekto. Ĝi havas sperton en medicina subteno persono kun longa restado for de la Tero. Alportis multajn profitojn kaj esploro misioj al la Luno, la forto de gravito kiu estas 6 fojojn pli malgranda ol nia propra. Nun astronaŭtoj kaj sciencistoj estos metataj nova celo - por Marso.

Antaŭ vi vekiĝos en, Vi devus esti konscia de ĉiuj por bileto al la Ruĝa Planedo, li atendas la korpo ĉe la unua stadio de laboro - survoje. Averaĝe, la vojo al la dezerto planedo prenos duono de la jaro - 500 tagoj. Fidi la vojo havas nur sian propran potencon, nur atendi helpon de ie ajn.

Subfosas la fortoj estos multaj faktoroj: streso, radiado, manko de magneta kampo. La plej grava testo por la organismo - ŝanĝi gravito. Vojaĝi popolo "interkonatiĝis" kun multnombraj niveloj de graveco. Ĉefe ĉi superŝarĝas ekflugo. Tiam - senpezeco dum la flugo. Poste -. Hypogravity ĉe la celloko, tio estas, por gravito sur Marso minimume 40% de la tero ..

Kiel trakti la negativajn efikojn de senpezeco en longa flugo? Ĝi atendas ke la disvolviĝo en la kampo de artefarita gravito helpos trakti tiun temon en la proksima estonteco. Eksperimentoj sur ratoj, vojaĝante por "Kosmo-936" montras ke tiu metodo ne solvas ĉiujn problemojn.

VIN Sperto montris, ke ĝi estas multe pli utila por la organismo povas alporti la uzo de simuliloj, povis determini la postulata ŝarĝo por ĉiu individua astronaŭto.

Dum oni supozas, ke Marso flugi ne nur esploristoj, sed ankaŭ al turistoj kiuj volas establi kolonion sur la Ruĝa Planedo. Por ili, almenaŭ la unua fojo, la sento de esti en senpezeco superpezas la kialoj kuracistoj pri la danĝeroj de daŭrigita estado en ĉi tiuj kondiĉoj. Tamen, post kelkaj semajnoj kaj bezonas helpon al ili kial ĝi estas tiel grava por povi trovi manieron konstrui sur kosmoŝipo artefarita gravito.

rezultoj

Kio konkludoj povas esti farita pri la kreo de artefarita gravito en spaco?

Inter ĉiuj konsideritaj ebloj nuntempe turnanta dezajno aspektas pli realisma. Tamen, sub la nuna kompreno de fizikaj leĝoj ne eblas, ĉar la ŝipo - tio ne estas kava cilindro. Interne ĝi tie estas parte kovranta malhelpas efektivigo de ideoj.

Krome, la ŝipo la radiuso devas esti sufiĉe granda por ke la efekto Coriolis estas signifa efiko.

Administri ion tian, ĝi prenas la cilindron O'Neill menciita supre, kiu ebligos kontroli la ŝipon. En ĉi tiu kazo, la ŝancojn pliigi por la uzo de tia strukturo por interplanedaj flugoj certigante la teamo komfortan nivelon de graveco.

Antaŭ la homaro povos traduki iliajn revojn en realaĵon, ni ŝatus vidi en la verkoj de fikcio iom pli realisma kaj pli kono de la leĝoj de fiziko.