Тело человека приспособлено наилучшим образом к условиям жизни на Земле с ее неизменным притяжением. Многие жизненные процессы в нашем организме подчинены этой фундаментальной силе природы. Оказываясь в невесомости, космонавты испытывают множество физиологических изменений, и большинство из них влияют на человека отрицательно... Надо полагать, любое космическое путешествие переносилось бы намного легче, если бы гравитация могла синтезироваться искусственно. Давайте посмотрим, насколько мы близки к тому, чтобы контролировать эту силу и "включать" ее по мере необходимости.
Гравитация - это сила притяжения, которую два объекта оказывают друг на друга. Величина ее растет с ростом массы тел и уменьшается по мере увеличения расстояния между ними. Гравитационная сила всегда стремится сблизить два объекта. Она не требует, чтобы эти объекты находились в реальном контакте; и все же она всегда активна для каждой пары тел во вселенной без исключения. Так как же можно симулировать эффекты гравитации?
Вращение: путешествие на вращающемся космическом корабле
Гравитация по определению связана со сближением тел, но есть и другие силы, заставляющие два объекта двигаться навстречу друг другу. Один из способов может применяться на вращающемся космическом корабле, который будет создавать условия, наблюдаемые в центрифуге. Вращение будет устремлять любой объект от центра к периферии. Таким образом, центробежная сила, толкающая нас к корпусу, будет действовать как сила притяжения, подобная земной. Однако есть одна оговорка. В этой системе уровни воздействия сильно различаются смотря по тому, насколько каждая часть тела удалена от центра вращения. Следовательно, искусственная гравитация в ногах будет выше, чем на уровне головы. Это может затруднить движение тела и осложнить работу вестибулярного аппарата. Однако негативный эффект можно уменьшить, если добиться того, чтобы радиус корабля намного превышал рост человека.
Линейное ускорение: путешествие на космических горках
Увеличение скорости, то есть ускорение, бывает вызвано силой тяжести. Это главная причина, почему наша скорость растет при свободном падении. Данный эффект можно смоделировать на ускоряющемся космическом корабле. Постоянное ускорение по прямой линии будет создавать гравитационное притяжение в противоположном направлении. Это приведет к ускорению объекта внутри так, чтобы он испытал силу, тянущую его назад. Если вам интересно, насколько комфортно будет находиться в постоянном ускорении - не беспокойтесь, потому что это то, что вы испытываете во время катания на американских горках и автомобилях. Более того, ваше тело не будет знать, что оно движется, если нет ускорения. Подумайте об этом... Ведь Земля вращается со скоростью около 1700 километров в час в области экватора, но мы этого не чувствуем, потому что эта скорость постоянна и ускорения нет. Для линейного ускорения в космическом путешествии потребуется огромное количество ракетного топлива, в то время как стратегия вращения, рассмотренная выше, не нуждается в постоянном приложении силы.
Магнетизм
Существует метод, с помощью которого эффекты гравитации могут быть созданы с помощью т.н. диамагнетизма, но этот способ потребует генерации чрезвычайно мощных магнитных полей. Однако сомнительно, что с таким сильным магнитным воздействием эта технология когда-либо станет безопасной для использования людьми.
Парагравитация
Мечтателями и футуристами обласкана гипотеза об искусственном моделировании гравитации в космическом корабле, который не вращается и не ускоряется - т.н. идея «парагравитации». Но в настоящее время нет подтвержденного метода, который мог бы создавать рукотворную силу тяжести, не связанную с механическим или магнитным ускорением. Тем не менее, герои фантастических фильмов и книг прекрасно умеют включать и выключать притяжение нажатием кнопки на пульте управления. Безусловно, к такому уровню контроля за силами природы нужно стремиться и нам с вами!
Ставьте лайк, если материал вам понравился, и смело подписывайтесь на канал!