Вред невесомости, для организма человека, очевиден, но во время перелётов, особенно на дальние расстояния, придётся по долгу в ней находится. Или нет?
Уже сейчас придуманы меры по снижению вредного воздействия невесомости на организм человека. На "МКС" они заключаются в каждодневных тренировках, минимум по два часа в день: бег, велотренировка, либо занятия на силовом тренажёре.
Крайне перспективной тренировкой, могут оказаться занятия на вибрационном тренажёре (вибрационная платформа), так как они оказывают положительное воздействие на скелетно-мышечный аппарат, повышают прочность костей, увеличивают мышечную массу, повышают гибкость связок, улучшают кровообращение и не только. Короче, улучшают все показатели, которые страдают от негативного воздействия невесомости!
Разрабатываются и исследуются различные медикаментозные средства для защиты от невесомости и для поддержания мышц и костей на "земном" уровне. Эти исследования так же помогут и людям на Земле, которые нуждаются в такого рода терапии.
Есть и другой, более "фантастический", способ, с помощью которого можно, не только уменьшить, а даже полностью свести на нет вредное влияние невесомости. И имя ему- искусственная гравитация!
Существует вариант создания искусственной гравитации за счёт постоянного ускорения, однако, топлива на него не напасёшься, поэтому рассматривать его и не будем.
А рассмотрим мы способ, с вращением и центробежной силой, который работает по принципу центрифуги.
Есть несколько способов её получить:
- для первого, нужны цельные структуры- цилиндр или бублик, которые необходимо раскрутить и на внутренней стенке появится эффект схожий с гравитацией.
- для второго, необходимо иметь два тела, между которыми натягивается трос или строится некая длинная конструкция и эти тела раскручиваются вокруг общего центра тяжести (такой метод подходит для полётов кораблей "Starship").
- для третьего способа, достаточно небольшой центрифуги внутри космического корабля ("центрифуга короткого радиуса"), где будет локально создаваться искусственная сила тяжести для одного или нескольких людей. Такую центрифугу можно объединить с велотренажёром, тогда и электроэнергию на вращение тратить не придётся. Модуль, с подобной центрифугой, может появиться в составе орбитальной станции "РОСС".
Параметры искусственной гравитации зависят от: радиуса вращения и скорости вращения- по этому, для первого способа, нужны большие или даже (по сегодняшним меркам) огромные станции. Для примера, можно посмотреть на: "Цилиндры О’Нилла", "Стэнфордский тор", "Сфера Бернала", есть конечно и другие. Для них характерны "не маленькие" диаметры, от 512.27 метра- до 16 км.
Такие размеры необходимы для создания земного уровня силы тяжести. И для того, что бы живущие там, не страдали от морской болезни, от действии эффекта Кориолиса на внутреннее ухо (эффект гравитационного градиента). Использование данного способа создания искусственной силы тяжести, в ближайшей перспективе, видится крайне сомнительным.
Куда более реализуемой выглядит искусственная гравитация, как на корабле "Hermes" из книги и одноимённого фильма "Марсианин.
Второй способ, подходящий для кораблей "Starship", подразумевает разматывание и натяжение троса длинной около 100 метров и раскручивание вокруг общего центра масс со скоростью около 2 оборотов в минуту, для достижения марсианского уровня гравитации, при удлинении троса и/или увеличении скорости вращения, можно добиться земного уровня. Как видно, трос нужен довольно длинный, но это хотя бы осуществимо с сегодняшним уровнем технологий.
Последний способ- использует центрифугу короткого радиуса, он может применяться даже на МКС. Но, из-за её небольшого радиуса вращения, будет возникать разница между воздействием центробежной силы на голову и на ноги (если использовать вертикальное положение тела, относительно оси вращения). Ведь величина центробежной силы зависит от радиуса вращения и на голову воздействие будет меньше чем на ноги, потому как, голова ближе к центру, а ноги дальше, соответственно и радиусы разные. Поэтому же, двигать ногами будет труднее, чем головой и руками. Эту разность величин центробежной силы, действующей на голову и ноги человека, и называют гравитационным градиентом. И чем меньше радиус вращения, тем ощутимее для человека этот градиент.
Хоть, пока, и нет никаких реальных экспериментальных данных о воздействии гравитационного градиента, некоторые исследователи считают, что разность величин центробежной силы, действующей на голову и ноги человека (в расчете на единицу массы), не должна превышать 15%, от максимальной величины этой силы, что бы не вызывать негативные эффекты. Тогда, если принять, что рост человека равен 180 см, радиус вращения должен быть не меньше 12 метров. Что куда больше, чем у центрифуги короткого радиуса.
Для создания искусственной силы тяжести, в космическом пространстве, существует много способов и их вариаций. А скоро, мы рассмотрим ещё одну такую вариацию.
Кому удобнее читать нас в вк: vk.com/mar_tians
Телеграм: t.me/mar_tians
Так же подписывайтесь на ютуб канал, цель 100 подписчиков, для начала публикации новостей и там: youtube.com/mar_tians