Kosmos on täynnä monia salaisuuksia, ja olemme juuri alkaneet tutkia sitä. Ja yksi tulevaisuuden ratkaistavista ongelmista on vakavuus.
Mikä hänellä vikaa, kysyt? Mutta hän ei ole! Tai pikemminkin, ei niin. Painovoima on aina olemassa, koemme sen maapallolta, Kuulta, Auringolta, muilta tähtiin ja jopa galaksiamme keskukselta. Mutta meille sopiva painovoima on olemassa vain maan päällä. Ja kun lennämme muille planeetoille tai auran avaruuteen, entä painovoima? Sinun on luotava se keinotekoisesti.
Miksi tarvitsemme tietyn määrän painovoimaa?
Maapallolla kaikki organismit ovat sopeutuneet painovoimaan, joka on yhtä suuri kuin 9,8 m / s ^ 2. Jos se on suurempi, niin kasvit eivät pysty kasvamaan, ja koemme jatkuvasti painetta, jonka vuoksi luumme hajoaa ja elimet romahtavat. Ja jos se on vähemmän, niin meillä on ongelmia veren ravintoaineiden toimittamisessa, lihaksen kasvussa jne.
Kun kehitämme siirtokuntia Marsilla ja Kuulla, kohtaamme vähentyneen painovoiman ongelmaa. Lihaksemme surkeutuvat osittain mukautuen paikalliseen painovoimaan. Mutta palattuaan Maahan, meillä alkaa olla ongelmia kävelyn, esineiden vetämisen ja jopa hengityksen kanssa. Näin kaikki riippuu painovoimasta.
Ja meillä on jo esimerkki siitä, miten näin tapahtuu - Kansainvälinen avaruusasema.
Mainosvideo:
Astronautit ISS: llä ja miksi ei ole painovoimaa
ISS-vierailijoiden on liikuttava juoksumattoilla ja simulaattoreilla joka päivä. Tämä johtuu siitä, että oleskelunsa aikana heidän lihaksensa menettävät "pidon". Nollapainoisessa tilassa sinun ei tarvitse nostaa vartaloasi, voit rentoutua. Näin keho ajattelee. ISS: ssä ei ole painovoimaa, ei siksi, että se on avaruudessa.
Etäisyys maasta on vain 400 kilometriä, ja painovoima tällä etäisyydellä on vain hiukan pienempi kuin planeetan pinnalla. Mutta ISS ei ole paikallaan - se pyörii maan kiertoradalla. Se putoaa kirjaimellisesti jatkuvasti maan päälle, mutta sen nopeus on niin suuri, että se ei anna sen pudota.
Siksi astronautit ovat painottomuuden tilassa. Mutta silti. Miksi painovoimaa ei voida luoda ISS: lle? Tämä helpottaisi astronautien elämää toisinaan. Loppujen lopuksi heidät pakotetaan viettämään useita tunteja päivässä fyysisiin harjoituksiin vain pysyäkseen kunnossa.
Kuinka luoda keinotekoinen painovoima?
Tieteiskirjallisuudessa tällaisen avaruusaluksen käsite on jo luotu. Tämä on valtava rengas, jonka täytyy jatkuvasti pyöriä akselinsa ympäri. Seurauksena keskipakoisvoima "työntää" astronautin pois kiertokeskuksesta, ja hän näkee sen painovoimana. Mutta ongelmia syntyy, kun kohtaamme sen käytännössä.
Ensinnäkin, sinun on otettava huomioon Coriolis-voima - voima, joka syntyy liikkuessa ympyrässä. Ilman tätä astronautti rokkaa jatkuvasti, ja tämä ei ole kovin hauskaa. Tässä tapauksessa on tarpeen kiihdyttää avaruusaluksen renkaan pyörimistä 2 kierrokseen sekunnissa, ja tämä on paljon, astronautti on hyvin pahoinvoiva. Tämän ongelman ratkaisemiseksi sinun on nostettava renkaan säde 224 metriin.
Laivan koko on puoli kilometriä! Emme ole kaukana Tähtien sotaa. Maan painovoiman luomisen sijasta luomme ensin matalapainoinen alus, joka pitää simulaattorit. Ja vasta sitten rakennamme valtavia renkaita käyttäviä aluksia painovoiman säilyttämiseksi. Muuten, ISS aikoo vain rakentaa moduuleja painovoiman luomiseksi.
Nykyään Roscosmosin ja NASAn tutkijat valmistelevat lähettää sentrifugit ISS: ään, joita tarvitaan keinotekoisen painovoiman luomiseen sinne. Astronautien ei enää tarvitse viettää paljon aikaa liikuntaan!
Ongelma painovoimalla suurilla kiihtyvyyksillä
Jos haluamme lentää tähtiin, kestää 4,2 vuotta matkustaa lähimpään Alpha Centauri A: hon nopeudella 99% valon nopeudesta. Mutta kiihtyäkseen tähän nopeuteen tarvitaan valtava kiihtyvyys. Tämä tarkoittaa, ja valtavat ylikuormitukset, noin 1000-4000 tuhatta kertaa enemmän kuin maan painovoima. Kukaan ei kestä tätä, ja pyörivällä renkaalla varustetun avaruusaluksen tulisi olla vain jättimäinen, satojen kilometrien päässä. Voit rakentaa tämän, mutta onko se välttämätöntä?
Valitettavasti emme vieläkään ymmärrä täysin, kuinka painovoima toimii. Ja toistaiseksi he eivät ole keksineet, kuinka välttää tällaisten ylikuormitusten vaikutukset. Tutkimme, tarkistamme, tutkimme.