Найти тему
Herald of science

Искусственная гравитация. Разные способы ее создания.

Оглавление
Изображение из открытого источника
Изображение из открытого источника

Все мы видели, как в фильмах и компьютерных играх персонажи ходят по космическим кораблям, точно также, как и по поверхности планеты. Редко какой фильм или игра отвечает на вопрос: "Как это возможно?". Ну а мы в свою очередь попробуем ответить, что мы можем предложить на данный период времени и немного пофантазируем про всевозможные генераторы гравитации.

Проблемы, которые испытывает человек из-за отсутствия гравитации.

астронавт Кимия Юи
астронавт Кимия Юи

Нам бы не нужна была искусственная гравитация, если бы это было жизненно необходимо для организма человека. Так как человек тысячи лет находится на земле и постоянно на него воздействует гравитация, то наш организм отказывается нормально функционировать в ее отсутствие.

Так что с нами будет? Тут ответ достаточно простой. Все функции организма, кроме пищеварительной системы, пойдут крахом.

Потеря мышечной ткани, что едет к атрофии мышц и не способности человека даже поднять руку при нормальной гравитации.

Потеря костной ткани, что свою очередь ведет к ломкости костей, так называемый остеопороз.

Человек перестает ориентироваться в пространстве, что ведет к постоянной тошноте и проблемам с вестибулярным аппаратом.

От долгого прибывания в состоянии свободного падения (да, нет понятия полного отсутствия гравитации, на нас всегда действует сила притяжения в большей или меньшей степени) у человека начинаются галлюцинации, в частности он начинает видеть, как вокруг начинают рушатся стены.

И не очень приятная составляющая перелетов без гравитации, космонавт не знает, хочет он в туалет или нет, так как нет давления на мочевой пузырь и человек может напудрить в штаны.

Как можно понять это не весь список проблем со здоровьем, которые ждут человека в космосе, ведь по настоящему долгих перелетов еще не было. Рекорд принадлежит Геннадию Падалка, он провел на орбите 878 суток.

Масса.

изображение из открытого источника
изображение из открытого источника

Первое, что приходит на ум, при мысле об гравитации, это масса. Именно благодаря этому мы и не парим над поверхностью земли. Чем больше масса объекта, тем сильнее он притягивает к себе предметы. Решение проблемы достаточно простое, просто сделать корабль на столько большой, что он будет обладать собственной гравитацией. Просто? Конечно же нет, всех ресурсов на планете не хватит, что бы сконструировать такого гиганта, да ещё какое количество энергии нежно, что бы задать ему направление движения. По мне, самый абсурдный способ решения проблемы,но его тоже нужно было рассмотреть.

Ускорение.

изображение из открытого источника
изображение из открытого источника

Как ещё один вариант - это постройка коробов, в форме платформы. Как известно скорость свободного падения на Земле равна 9,8 м/с^2, значит нужно задать такое ускорение и кораблю, что даст идеальные условия для человека. Но тут есть одно, НО. Наш корабль будет постоянно ускоряться и двигаться только прямо, мы не сможем его замедлить или изменить направление движения. Так, что мы будет просто пролетать мимо всех планет и рано или поздно во что ни будь врежимся. Да и законы физики нам не позволят это сделать, так как мы знаем, что не возможно постоянно ускорять корабль. Топливо и скорость света никто не отменял, а быстрее ее не попрешь, а с постоянным ускорением рано или поздно это должно в теории произойти.

Корабль-карусель.

изображение из открытого источника
изображение из открытого источника

Этот способ создания искусственной гравитации знаком всем любителям фантастики. Корабли-карусели, который благодаря центробежной силе создают подобие гравитации Земли. Все звучит в принципе логично, да и на постройку такого корабля вполне можно рассчитывать в ближайшее время, но как и в других случая есть свое НО. Для достижения аналога гравитации, нужно кольцо диаметром 8 метров и постоянной скоростью вращения равной 10,5 оборотов в минуту, при указанных величинах проявляется «эффект Кориолиса», который заключается в том, что на различном удалении от пола действует разная сила. Она напрямую зависит от угловой скорости.

Выходит, искусственная гравитация в космосе создана будет, однако слишком быстрое вращение корпуса приведет к проблемам с внутренним ухом. Это, в свою очередь, вызывает нарушения равновесия, проблемы с вестибулярным аппаратом и прочие – аналогичные – трудности.

Цилиндр О'нила.

Цилиндр О'нила
Цилиндр О'нила

Для создания этой конструкции необходимы одинаковые цилиндрические корабли, которые соединяют вдоль оси. Вращаться они должны в разные стороны. Результатом такой сборки является нулевой момент импульса, поэтому не должно возникнуть трудностей с приданием кораблю необходимого направления.

Если возможно сделать корабль радиусом порядка 500 метров, то он будет работать именно так, как и должен. При этом искусственная гравитация в космосе будет вполне комфортной и пригодной для длительных перелетов на кораблях или исследовательских станциях.

Генераторы искусственной гравитации.

генератор из игры "Star Citizen"
генератор из игры "Star Citizen"

Самый фантастический способ решения проблемы. На данный момент развития человечества никто не знает, как уместить в маленький прибор силу целой планеты. Хотя это было бы отличным решением, можно было бы самостоятельно задавать вектор направления и силу свободного падения, но пока что это нам не доступно.

Вывод.

На сегодняшний день нет однозначного решения данной проблемы. Но точно можно сказать, что учёные всего мира ломаю головы, как сделать так, что бы космические перелеты стали более комфортным для космонавтов.

Всем спасибо за внимание подписывайтесь на канал и ставь лайки. Дальше больше! Больше статей, больше информации.

Читайте так же:

Использованные источники: