A kozmosz sok rejtélyt tartalmaz, és most kezdtük el tanulmányozni azt. És a jövőben megoldandó egyik probléma a gravitáció.
Mi a baj vele, kérdezed? De ő nem az! Vagy inkább nem így. A gravitáció mindig ott van, a Földről, a Holdról, a Napról, más csillagoktól és akár galaxisunk központjából is megtapasztalhatjuk. De a gravitációs erő, amely megfelel nekünk, csak a Földön létezik. És ha más bolygókra vagy eke űrre repülünk, mi van a gravitációval? Mesterségesen kell létrehoznia.
Miért van szükség bizonyos mennyiségű gravitációra?
A Földön minden organizmus alkalmazkodott a 9,8 m / s ^ 2 gravitációs erőhez. Ha nagyobb, akkor a növények nem lesznek képesek felnövekedni, és folyamatosan nyomást gyakorolunk, amelynek következtében csontok megsérülnek és a szervek összeomlanak. És ha ez kevesebb, akkor problémák merülnek fel a vér tápanyag-szállításával, izomnövekedésével stb.
Amikor a Marson és a Holdon gyarmatot fejlesztünk ki, szembe kell néznünk a csökkent gravitáció problémájával. Az izmok részben atrófálódnak, alkalmazkodva a helyi gravitációhoz. De ha visszatérünk a Földre, problémákba fogunk járni, tárgyakat húzni és még a légzést is. Így függ az egész a gravitációtól.
És már van egy példája, hogy ez hogyan történik - a Nemzetközi Űrállomás.
Promóciós videó:
Űrhajósok az ISS-en és miért nincs gravitáció?
Azok, akik meglátogatják az ISS-t, minden nap gyakorolnak futópadon és szimulátoron. Ennek oka az, hogy tartózkodásuk alatt izmaik elveszítik a tapadást. Nulla gravitáció esetén nem kell felemelnie a testét, pihenhet. A test így gondolkodik. Az ISS-n nincs gravitáció, nem azért, mert az űrben van.
A földtől való távolság mindössze 400 kilométer, és a gravitációs erő ebben a távolságban csak kissé kisebb, mint a bolygó felületén. De az ISS nem áll meg helyben - a föld pályáján forog. Szó szerint folyamatosan esik a Földre, de sebessége olyan magas, hogy nem engedi esni.
Ezért vannak űrhajósok súlytalanságban. De még mindig. Miért nem lehet a gravitációt létrehozni az ISS-en? Ez időnként megkönnyítené az űrhajósok életét. Végül is arra kényszerülnek, hogy naponta több órán keresztül fizikai gyakorlatokat töltsenek, csak a megfelelőség érdekében.
Hogyan hozzunk létre mesterséges gravitációt?
A tudományos fantastikában az ilyen űrhajó fogalmát már régóta létrehozták. Ez egy hatalmas gyűrű, amelynek folyamatosan forognia kell a tengelye körül. Ennek eredményeként a centrifugális erő "kiszorítja" az űrhajóst a forgás középpontjától, és ezt gravitációként fogja érzékelni. De problémák merülnek fel, amikor a gyakorlatban szembesülünk ezzel.
Először figyelembe kell vennie a Coriolis-erőt - az az erő, amely egy körben történő mozgás során jelentkezik. E nélkül az űrhajósunk folyamatosan ringat, és ez nem túl szórakoztató. Ebben az esetben fel kell gyorsítani az űrhajón lévő gyűrű forgását másodpercenként 2 fordulattal, és ez nagyon sok, az űrhajós nagyon rosszul lesz. A probléma megoldásához meg kell növelnie a gyűrű sugarat 224 méterre.
A hajó fél kilométer nagy! Nem vagyunk messze a Csillagok háborújától. Ahelyett, hogy létrehoznánk a Föld gravitációját, először létrehozunk egy alacsony gravitációs hajót, amely a szimulátorokat fogja tartani. És csak akkor hatalmas gyűrűkkel rendelkező hajókat építünk a gravitáció megőrzése érdekében. Egyébként az ISS éppen modulokat épít a gravitáció létrehozására.
Ma a Roscosmos és a NASA tudósai centrifugákat készülnek küldeni az ISS-hez, amelyekre ott szükség van a mesterséges gravitáció létrehozásához. Az űrhajósoknak nem kell sok időt tölteniük gyakorlással!
A gravitáció problémája nagy gyorsulások esetén
Ha a csillagokhoz akarunk repülni, akkor 4,2 évig tart, amíg a fénysebesség 99% -ának megfelelő sebességgel a legközelebbi Alpha Centauri A-ba utazik. De ahhoz, hogy erre a sebességre gyorsuljon, óriási gyorsulást kell igénybe vennie. Ez - hatalmas túlterhelésekkel - körülbelül 1000-4000 ezer alkalommal nagyobb, mint a Föld gravitációja. Senki sem állhatja meg ezt, és a forgó gyűrűvel rendelkező űrhajónak csak óriásinak kell lennie, száz kilométer távolságra. Építheted ezt, de szükség van erre?
Sajnos még mindig nem értjük teljesen a gravitáció működését. És eddig nem tudták kitalálni, hogyan lehet elkerülni az ilyen túlterhelések hatását. Kutatunk, ellenőrizünk, tanulmányozunk.