Mesterséges gravitáció és hogyan lehet létrehozni

Még az emberek nem érdekli az űrben, látott egy filmet űrutazás, vagy olvassa el az ilyen dolgok a könyvekben. Szinte minden ilyen ember megy a munkálatok a hajó normális alvás, nincs evési problémákat. Ez azt jelenti, hogy ezek a - fiktív - A hajó mesterséges gravitáció. A legtöbb közönség érzékeli, hogy valami egészen természetes, és valójában ez nem igaz.

mesterséges gravitációs

Így hívjuk változás (mindkét irányban) ismerős számunkra a gravitáció által különböző módszereket. És ez történik nem csak a szépirodalmi művek, hanem a nagyon is valóságos földi helyzetekben, leggyakrabban, a kísérletekben.

Elméletileg, a teremtés mesterséges gravitáció nem tűnik olyan nehéz. Például, akkor újra létre a tehetetlenség, pontosabban a centrifugális erő. Annak szükségességét, hogy ez az erő nem merült fel tegnap - ez történt, amint az emberek elkezdtek álom egy hosszú távú űrutazások. Létrehozása a mesterséges gravitációs térben lehetővé teszi, hogy ne sok a probléma eredő ideig súlytalanságban. Az űrhajósok legyengül izmok, a csontok kevésbé erős. Utazás ilyen körülmények hónapon belül, akkor kap néhány izomsorvadás.

Így ma a létrehozása a mesterséges gravitáció - a feladat rendkívül fontos, űrkutatás nélkül feat lehetetlen.

felszerelések

Még azok is, akik tudják, csak a fizika tananyag szinten megérteni, hogy a gravitáció - az egyik alapvető törvényei világunk: az egész test egymással kölcsönhatásban, tapasztalható kölcsönös vonzás / taszítás. Minél nagyobb a szervezet, annál nagyobb annak vonzerejéből.

Föld a valóság - Nagyon masszív tárgy. Éppen ezért minden egyes test köré vonzotta.

Számunkra ez azt jelenti, a gravitációs gyorsulás, ami általában mért g, egyenlő 9,8 méter per square második. Ez azt jelenti, hogy ha a lába alatt nem volt a támogatás, akkor esett volna olyan ütemben növekszik, ami másodpercenként 9,8 méter.

Így csak a gravitáció által, képesek vagyunk felállni, esik, enni és inni általában, hogy megértsék, ahol a felső, hol az alsó. Ha a vonzás eltűnik - mi lesz a súlytalanság.

Különösen ismeri ezt a jelenséget űrhajósok találják magukat egy olyan térben állapotban lebegő - szabadesés.

Elméletileg a tudósok tudják, hogyan kell létrehozni a mesterséges gravitációt. Számos technikát.

A nagy tömegű

A leglogikusabb lehetőség -, hogy az űrhajó olyan nagy, hogy keletkezett a mesterséges gravitációt. A hajót, akkor jól érzik magukat, mert nem a térbeli orientáció elvész.

Sajnos ez a módszer nem reális a jelenlegi technológia fejlődésével. Ahhoz, hogy épít egy ilyen létesítmény túl sok erőforrást igényel. Emellett hihetetlen mennyiségű energia szükséges annak hasznosítására.

gyorsulás

Úgy tűnik, hogy ha azt akarjuk, hogy elérje g megegyezik a földön, csak meg kell adni a hajó lapos (platformoobraznuyu) formában, és kap ez a mozgás síkjára merőlegesen a kívánt gyorsulás. Ily módon a mesterséges gravitációs kapunk, és - ideális.

A valóság azonban sokkal bonyolultabb.

Az első és legfontosabb, hogy érdemes megfontolni az üzemanyag kérdés. Az állomás folyamatosan gyorsul, akkor kell szünetmentes tápegység. Még ha a motor hirtelen megjelenik, ne dobja az ügyet, a törvény az energiamegmaradás érvényben marad.

A második probléma az ötlet állandó gyorsulással. Tudomásunk szerint a fizika törvényei, akkor nem gyorsul a végtelenségig.

Ezen túlmenően, ez a közlekedés nem megfelelő a kutatás feladata, hiszen folyamatosan meg kell kell gyorsítani - repülni. Ő nem tudja megállítani, hogy vizsgálja meg a bolygót, ő is lassan repülni nem tud - meg kell gyorsítani.

Így világossá válik, hogy ez a mesterséges gravitáció még nem áll rendelkezésünkre.

körhinta

Mindenki tudja, hogy a karusszel forgása hatással van a szervezet. Ezért a mesterséges gravitációs eszköz ezen elv szerint úgy tűnik, hogy a leginkább reális.

Minden, ami a körhinta átmérőjű, általában csökken belőle ütemben megközelítőleg egyenlő a forgási sebesség. Kiderül, hogy a szervezetben ható erő sugara mentén forgó tárgyat. Ez nagyon hasonlít a gravitáció.

Tehát, hogy vesz egy hajót, hengeres alakú. Ebben az esetben meg kell forgatni a tengelye körül. Mellesleg, a mesterséges gravitáció egy űrhajó, amelynek célja ezen elv szerint mutatjuk elég gyakran a sci-fi filmeket.

A hordó alakú hajó, körül forog a hosszanti tengelye, centrifugális erő, az irányba, amely megfelel a sugara a tárgy. Kiszámításához az így kapott gyorsítás szükséges, hogy osztja az erő a földön.

Ismerve a fizika ember számára ez nem nehéz: a = ω²R.

Ebben a képletben, a számítás eredménye - gyorsulás, az első változó - sebességű csomópont (radiánban másodpercenként), a második - a sugár.

Eszerint az szoktuk g, akkor helyesen kell kombinálni a szögsebesség és a sugár a tér közlekedés.

Ez a probléma meg van világítva olyan filmekben, mint „Intersol” „Babylon 5”, „2001: A Space Odyssey”, és hasonlók. Mindezekben az esetekben a mesterséges gravitáció közelebb a Föld gravitációs gyorsulás.

Nem számít, mennyire jó az ötlet, ez elég nehéz megvalósítani.

A módszer a probléma a „körhinta”

A legnyilvánvalóbb probléma van kiemelve „A Space Odyssey”. Sugár „tér hordozó” körülbelül 8 méter. Annak érdekében, hogy a gyorsulás 9,8, a forgatás kell végezni, amelynek mértéke körülbelül 10,5 percenként a forgalom.

Ha ezek az értékek megnyilvánulni „Coriolis”, ami az, hogy különböző távolságokra a padlón hatását különböző erősségű. Attól függ, hogy a szögsebesség.

Kiderült, hogy a mesterséges gravitációs tér jön létre, de túl gyors forgása a test problémákhoz vezethet a belső fülbe. Ez viszont azt eredményezi, egyenlőtlenség, problémák a vesztibuláris rendszer és az egyéb - hasonló - kihívásokat.

A megjelenése ezen akadály azt jelzi, hogy ez a modell nagyon szerencsétlen.

Meg lehet próbálni, hogy menjen a fordítottja, mint mi az új „World-Ring”. Itt a hajó formájú gyűrű, amelynek sugara megközelítő sugarú mi pályáján (mintegy 150 millió kilométer). Ebben a méretben, a forgás sebessége elegendő figyelmen kívül hagyja a Coriolis-hatás.

Feltételezhetjük, hogy a probléma megoldódott, de ez nem így van. Az a tény, hogy a teljes forgalom a szerkezet tengelye körül tart 9 nap. Ez azt sugallja, hogy a terhelés túl magas. Annak érdekében, hogy tervezzenek elszenvedett van szükség, mert egy nagyon erős anyag, amely ma már nem áll rendelkezésre. Továbbá, a probléma az anyag mennyisége és közvetlenül építési folyamatot.

A játékok hasonló tárgyak, mint a film „Babylon 5”, ezeket a problémákat megoldani valahogy: elegendő fordulatszám Coriolis hatás nem jelentős, elméletileg lehetséges, hogy egy ilyen hajót.

Azonban még ezek a világok hátránya van. Az ő neve - lendületet.

A hajó, körül forog a tengelye körül, átalakul egy hatalmas giroszkóp. Mint tudod, hogy a giroszkóp le tengely rendkívül nehéz, mert a perdület. Fontos, hogy az összeg nem hagyja el a rendszert. Ez azt jelenti, hogy az irányt a tárgy nagyon nehéz lesz. Azonban egy ilyen problémát meg lehet oldani.

kezelése

Mesterséges gravitáció az űrállomáson elérhetővé válik, hogy a támogatás „O'Neill Henger”. Ahhoz, hogy hozza létre ezt a konstrukciót igényel azonos hengeres edények, amelyek összekötik a tengely mentén. El kell forgatni a különböző irányokba. Ennek eredménye az összeszerelés a zéró perdület, így ott nem lehet probléma, amely a hajó a szükséges irányba.

Ha lehetséges, hogy a hajó sugara körülbelül 500 méter, akkor fog működni, ahogy kellene. Ebben az esetben a mesterséges gravitációs térben elég kényelmes és alkalmas a hosszú útvonalak hajók vagy a kutatás-állomások.

tér Engineers

Hogyan hozzunk létre mesterséges gravitáció, köztudott, hogy az alkotók a játék. Azonban ebben a fantasy világban a gravitáció - ez nem egy kölcsönös vonzás testek, de a lineáris erő, amelynek célja, hogy gyorsítsa fel a terméket egy adott irányba. A vonzás itt nem abszolút, ez változik, ha átirányítása forrás.

Mesterséges gravitáció az űrállomáson létrehozott egy speciális generátor. Ő együtt forgó egységes és egy generátor övezetben. Így a valós világban, elkapta a járművet, amelyben a generátor, akkor vonzza a szervezetben. Azonban a hős a játék fog esni, amíg az akció nem hagyja el a készüléket kerülete.

A mai napig a mesterséges gravitációs térben létrehozott egy ilyen eszköz nem áll rendelkezésre az emberiségnek. Azonban még az ősz hajú fejlesztők nem szűnik meg álmodni róla.

Gömb generátor

Ez egy reálisabb változatát a berendezés. Amikor telepítünk egy gravitációs iránya a generátor. Ez lehetővé teszi, hogy hozzon létre egy állomás, a súlyát, ami egyenlő lesz a bolygó.

centrifuga

Ma a mesterséges gravitáció a Földön megtalálható a különféle eszközök. épülnek, többnyire a tehetetlenség, mert ez az erő érezte általunk hasonló gravitációs hatása - a szervezet nem tesz különbséget mi az oka a gyorsulás. Példaként: egy ember emelkedik a lift, érzi a hatását a tehetetlenség. A fizikusok: lift emelkedik növeli a gyorsulás szabadesés gyorsulása a vezetőfülke. Amikor visszatér a pilótafülkébe mért mozgalom „nyereség” tömeg eltűnik, visszatér a megszokott értelemben.

A tudósok már régóta érdekel a mesterséges gravitációt. A centrifugát leggyakrabban használt erre a célra. Ez a módszer alkalmas nemcsak az űrhajó, hanem a földi állomások, amelyek előírják, hogy tanulmányozza a gravitáció az emberi szervezetre.

Fedezze fel a világot, használt ...

Bár a tanulmány a gravitáció indult az űrből, nagyon földtudomány. Még ma is az eredményeket ezen a területen alkalmazták, például az orvostudományban. Ismerve, hogy vajon lehetséges, hogy mesterséges gravitáció a bolygó, akkor tudja használni, hogy kezelje a problémákat mozgásszervi vagy az idegrendszer. Ezen kívül a tanulmány az erők részt vesz az első hely a Földön. Ez lehetővé teszi, hogy az űrhajósok, hogy végezzen kísérleteket miközben a középpontban az orvosok. A másik dolog a mesterséges gravitációs térben nincsenek emberek képesek segíteni űrhajósok a vészhelyzet esetén.

Szem előtt tartva a teljes súlytalanság, lehetetlen, hogy vegye figyelembe a műhold Föld körüli pályára. Ezek az objektumok, bár kis mértékben befolyásolja a gravitáció. A gravitációs erő, az ilyen esetekben az úgynevezett súlytalanságban. Valódi gravitáció csak tesztelte a gépet, repülő állandó sebességgel a világűrben. Azonban az emberi test nem érzi a különbséget.

Tapasztalja meg a súlytalanság lehet egy elhúzódó ugrás (mielőtt a lombkorona megnyílik), vagy az egy parabola csökkenés repülőgép. Ilyen kísérletek gyakran fel az USA-ban, hanem egy síkban, ez az érzés tart csak 40 másodperc - ez túl kicsi egy teljes vizsgálatot.

A Szovjetunióban 1973-ban tudjuk, hogy ez lehetséges, hogy mesterséges gravitáció. És nem csak teremtette, hanem valamilyen módon megváltozott. Egy példája a mesterséges csökkentése a gravitáció - száraz mártással, merítés. Ahhoz, hogy a kívánt hatás eléréséhez szükséges, hogy egy sűrű film a víz felszínén. Man tetejére helyezzük rá. Súlya alatt a test a test merítjük a vízbe, csak a fej marad a tetején. Ez a modell azt mutatja, a nem támogatott alacsony gravitáció, ami jellemző az óceán.

Nincs szükség, hogy az űrbe érezni a hatását a súlytalanság ellentétes erő - hypergravity. Felszállás és leszállás közben az űrhajó, centrifuga túlterhelés nem csak érzem, hanem, hogy vizsgálja.

kezelésére gravitációs

Gravitációs fizikai vizsgálatokat, beleértve a hatások a súlytalanság az emberi test annak érdekében, hogy minimálisra csökkentsék a következményeket. Azonban számos vívmánya ez a tudomány képes arra, hogy hasznos és közönséges lakói a bolygón.

Nagy várakozások orvosok ruháznak az viselkedésének tanulmányozása izom enzimek myopathia. Ez egy súlyos betegség, amely elvezet a korai halál.

Ha az aktív fizikai tevékenységet a vér egy egészséges ember kap nagy mennyiségű enzim kreatinofosfokinazy. Az oka ennek a jelenségnek nem világos, hogy ez lehetséges, a terhelés hat a sejtmembránon oly módon, hogy „lyukas”. Betegeknél a myopathia hogy ugyanazt a hatást anélkül, hogy a terhelés. Megfigyelések az asztronauták azt mutatják, hogy a súlytalanság szállítási aktív enzim a vér jelentősen csökken. Ez arra utal, hogy a használata merülő csökkenti a negatív hatása a tényező, ami a myopathia. Jelenleg végzett kísérleteket állatokon.

Bizonyos betegségek kezelésében ma végezzük kapott a tanulmány a gravitációs adatok, beleértve a mesterséges. Például, kezeletlen bénulás, stroke, Parkinson-öltönyök alkalmazása révén a terhelést. Majdnem elkészült a tanulmány pozitív hatásai támogatás - pneumatikus cipő.

Fly a Marson?

Újabb eredmények űrhajósok reményt adni a valóság a projekt. Tapasztalattal rendelkeznek orvosi támogató személy hosszú távol marad a Földön. Hozott számos előnye és kutatási küldetések a Holdra, a gravitációs erő, amely 6-szor kisebb, mint a miénk. Most űrhajósok és tudósok állítottak maguknak egy új cél - a Mars.

Mielőtt felébredsz, akkor tisztában kell lennie minden egy jegyet a vörös bolygó, azt várja, hogy a testet az első szakaszban a munka - az úton. Átlagban az út a sivatagi bolygó kerül félévben - körülbelül 500 nap. Hivatkozhat az út csak a saját erő, csak várni segítséget bárhonnan.

Aláássák az erők lesz sok tényező: a stressz, sugárzás, nincs mágneses mező. A legfontosabb teszt a szervezet számára - a változás gravitáció. Utazás emberek „ismerkedés” többszintű gravitáció. Elsősorban ez a túlterhelés felszállásra. Ezután - a súlytalanság a repülés során. Ezt követően -. Hypogravity a cél, azaz a gravitáció a Marson legalább 40% -át a föld ..

Hogyan lehet megbirkózni a negatív hatások a súlytalanság egy hosszú repülőút? Azt reméljük, hogy a fejlesztés a mesterséges gravitáció segít megoldani ezt a kérdést a közeljövőben. Kísérletek patkányon, utazó „Cosmos-936” azt mutatják, hogy ez a módszer nem old meg minden problémát.

Az OS tapasztalatai azt mutatták, hogy a szervezet számára sokkal hasznosabbak lehetnek olyan képzési komplexumok alkalmazása, amelyek egyedileg meghatározzák az egyes űrhajósok szükséges terhelését.

Bár úgy vélik, hogy nem csak a felfedezők repülnek a Marsra, hanem a turisták is, akik kolóniát akarnak létrehozni a Vörös Bolygón. Számukra, legalábbis először, a súlytalanságban való érzés meghaladja az orvosok érveit az ilyen körülmények között az elhúzódó expozíció veszélyeiről. Néhány hét múlva azonban segítségre van szükségük, így nagyon fontos, hogy megtalálják a módját, hogy mesterséges gravitációt hozzanak létre az űrhajókon.

találatok

Milyen következtetések vonhatók le a mesterséges gravitáció létrejöttéről az űrben?

A pillanatnyilag figyelembe vett lehetőségek közül a forgatható szerkezet a legreálisabb. Azonban a fizikai törvények jelenlegi megértésével ez lehetetlen, mert a hajó nem üreges henger. Belsejében vannak olyan padlók, amelyek zavarják az ötletek megtestesülését.

Ezenkívül a hajó sugarának olyan nagynak kell lennie, hogy a Coriolis-hatásnak nincs jelentős hatása.

Ahhoz, hogy kezelhessen valami ilyesmit, szüksége van az O'Neill hengerre, amely lehetővé teszi a hajó ellenőrzését. Ebben az esetben megnövekszik az ilyen tervek bolygóközi repülések használatának esélye, így a csapat kényelmes gravitációs szintet biztosít.

Mielőtt az emberiség álmaik valósággá változtathatna, szeretnék látni a fantasy-művekben egy kicsit realizmus és még a fizika törvényeinek ismerete.