Mahirap sa gravity, ngunit mas masahol pa kung wala ito
Nakita nang higit sa isang beses sa mga pelikula, ang "pag-on" ng gravity sa isang spacecraft na naglalakbay sa outer space ay mukhang napaka-cool. Maliban na ang kanilang mga tagalikha ay halos hindi nagpapaliwanag kung paano ito ginagawa. Minsan, tulad noong 2001: A Space Odyssey (1) o ang mas bagong Pasahero, ipinapakita na ang barko ay dapat paikutin upang gayahin ang gravity.
Ang isang tao ay maaaring magtanong nang medyo nakakapukaw - bakit kailangan ang gravity sa sakay ng isang spacecraft? Pagkatapos ng lahat, ito ay mas madali nang walang pangkalahatang gravity, ang mga tao ay hindi gaanong napapagod, ang mga bagay na dinadala ay walang timbang, at maraming mga gawain ay nangangailangan ng mas kaunting pisikal na pagsisikap.
Gayunpaman, lumalabas na ang pagsisikap na ito, na nauugnay sa patuloy na pagtagumpayan ng grabidad, ay lubhang kailangan para sa atin at sa ating katawan. Walang gravityAng mga astronaut ay matagal nang napatunayang nakakaranas ng pagkawala ng buto at kalamnan. Ang mga astronaut sa ISS na nag-eehersisyo, nakikipagpunyagi sa kahinaan ng kalamnan at pagkawala ng buto, ngunit nawawala pa rin ang masa ng buto sa kalawakan. Kailangan nilang makakuha ng dalawa hanggang tatlong oras na ehersisyo sa isang araw upang mapanatili ang mass ng kalamnan at kalusugan ng cardiovascular. Bukod dito, hindi lamang ang mga elementong ito, na direktang nauugnay sa pagkarga sa katawan, ay apektado ng kawalan ng grabidad. May mga problema sa pagpapanatili ng balanse, ang katawan ay dehydrated. At ito ay simula pa lamang ng mga problema.
Siya rin pala ay nanghihina. Ang ilang mga immune cell ay hindi maaaring gawin ang kanilang trabaho at ang mga pulang selula ng dugo ay namamatay. Nagdudulot ito ng mga bato sa bato at nagpapahina sa puso. Sinuri ng isang grupo ng mga siyentipiko mula sa Russia at Canada ang mga kahihinatnan ng mga nakaraang taon microgravity sa komposisyon ng mga protina sa mga sample ng dugo ng labing-walong Russian cosmonaut na nanirahan sa International Space Station sa loob ng kalahating taon. Ang mga resulta ay nagpakita na sa kawalan ng timbang ang immune system ay kumikilos sa parehong paraan tulad ng kapag ang katawan ay nahawahan, dahil ang katawan ng tao ay hindi alam kung ano ang gagawin at sinusubukang i-activate ang lahat ng posibleng mga sistema ng pagtatanggol.
Pagkakataon sa puwersang sentripugal
So alam na alam na natin yan walang gravity ito ay hindi mabuti, kahit na mapanganib sa kalusugan. Ano na ngayon? Hindi lamang mga gumagawa ng pelikula, kundi pati na rin ang mga mananaliksik ay nakakakita ng pagkakataon puwersang sentripugal. Maging mabait mga puwersa ng pagkawalang-galaw, ginagaya nito ang pagkilos ng gravity, na epektibong kumikilos sa direksyon na kabaligtaran sa gitna ng inertial frame of reference.
Ang kakayahang magamit ay sinaliksik sa loob ng maraming taon. Sa Massachusetts Institute of Technology, halimbawa, sinubukan ng dating astronaut na si Lawrence Young ang isang centrifuge, na medyo nakapagpapaalaala sa isang pangitain mula sa pelikulang 2001: A Space Odyssey. Ang mga tao ay nakahiga sa kanilang gilid sa platform, na itinutulak ang inertial na istraktura na umiikot.
Dahil alam natin na ang puwersang sentripugal ay maaaring bahagyang palitan ang gravity, bakit hindi tayo magtayo ng mga barko sa ganitong pagliko? Buweno, lumalabas na hindi lahat ay napakasimple, dahil, una, ang mga naturang barko ay kailangang mas malaki kaysa sa mga itinatayo natin, at ang bawat karagdagang kilo ng masa na dinadala sa kalawakan ay nagkakahalaga ng malaki.
Isaalang-alang, halimbawa, ang International Space Station bilang benchmark para sa mga paghahambing at pagsusuri. Ito ay halos kasing laki ng isang football field, ngunit ang tirahan ay isang maliit na bahagi lamang ng laki nito.
Gayahin ang gravity Sa kasong ito, ang sentripugal na puwersa ay maaaring lapitan sa dalawang paraan. O ang bawat elemento ay paikutin nang hiwalay, na lilikha ng maliliit na sistema, ngunit pagkatapos, gaya ng napapansin ng mga eksperto, ito ay maaaring dahil sa hindi palaging magagandang impression para sa mga astronaut, na maaaring, halimbawa, makaramdam ng ibang gravity sa iyong mga binti kaysa sa iyong itaas na katawan. Sa isang mas malaking bersyon, ang buong ISS ay paikutin, na, siyempre, ay kailangang i-configure nang iba, sa halip na isang singsing (2). Sa ngayon, ang pagtatayo ng gayong istraktura ay mangangahulugan ng malalaking gastos at tila hindi makatotohanan.
2. Paningin ng isang orbital ring na nagbibigay ng artificial gravity
Gayunpaman, mayroon ding iba pang mga ideya. halimbawa, ang isang grupo ng mga siyentipiko sa Unibersidad ng Colorado sa Boulder ay gumagawa ng solusyon na medyo hindi gaanong ambisyon. Sa halip na sukatin ang "recreating gravity," ang mga siyentipiko ay tumutuon sa pagtugon sa mga problema sa kalusugan na nauugnay sa kakulangan ng gravity sa kalawakan.
Tulad ng naisip ng mga mananaliksik ng Boulder, ang mga astronaut ay maaaring gumapang sa mga espesyal na silid sa loob ng ilang oras sa isang araw upang makakuha ng pang-araw-araw na dosis ng gravity, na dapat malutas ang mga problema sa kalusugan. Ang mga paksa ay inilalagay sa isang metal na plataporma na katulad ng isang troli ng ospital (3). Ito ay tinatawag na centrifuge na umiikot sa hindi pantay na bilis. Ang angular velocity na nabuo ng centrifuge ay nagtutulak sa mga binti ng tao patungo sa base ng platform, na parang nakatayo sila sa ilalim ng kanilang sariling timbang.
3. Nasubok ang device sa University of Boulder.
Sa kasamaang palad, ang ganitong uri ng ehersisyo ay hindi maiiwasang nauugnay sa pagduduwal. Ang mga mananaliksik ay nagtakda upang malaman kung ang pagduduwal ay talagang isang likas na tag ng presyo na nauugnay dito. artipisyal na gravity. Maaari bang sanayin ng mga astronaut ang kanilang mga katawan upang maging handa para sa karagdagang G-forces? Sa pagtatapos ng ikasampung sesyon ng mga boluntaryo, ang lahat ng mga paksa ay umiikot sa average na bilis ng humigit-kumulang labimpitong rebolusyon kada minuto nang walang anumang hindi kanais-nais na kahihinatnan, pagduduwal, atbp. Ito ay isang makabuluhang tagumpay.
May mga alternatibong ideya para sa gravity sa isang barko. Kabilang dito, halimbawa, ang Canadian Type System Design (LBNP), na mismong gumagawa ng ballast sa baywang ng isang tao, na lumilikha ng pakiramdam ng bigat sa ibabang bahagi ng katawan. Ngunit sapat ba para sa isang tao na maiwasan ang mga kahihinatnan ng paglipad sa kalawakan, na hindi kanais-nais para sa kalusugan? Sa kasamaang palad, hindi ito tumpak.
