Det er vanskelig med tyngdekraften, men enda verre uten
Sett mer enn én gang i filmene, ser det veldig kult ut å "slå på" tyngdekraften om bord i et romfartøy som reiser i verdensrommet. Bortsett fra at skaperne deres nesten aldri forklarer hvordan det er gjort. Noen ganger, som i 2001: A Space Odyssey (1) eller de nyere passasjerene, viser det seg at skipet må roteres for å simulere tyngdekraften.
Man kan spørre litt provoserende – hvorfor trengs tyngdekraften om bord i et romfartøy i det hele tatt? Tross alt er det lettere uten generell tyngdekraft, folk blir mindre slitne, ting som bæres veier ingenting, og mange oppgaver krever mye mindre fysisk anstrengelse.
Det viser seg imidlertid at denne innsatsen, forbundet med den konstante overvinnelsen av tyngdekraften, er ekstremt nødvendig for oss og kroppen vår. Ingen tyngdekraftAstronauter har lenge vist seg å oppleve tap av bein og muskler. Astronauter på ISS-øvelsen sliter med muskelsvakhet og bentap, men mister fortsatt benmasse i verdensrommet. De må trene to til tre timer om dagen for å opprettholde muskelmasse og kardiovaskulær helse. Og ikke bare disse elementene, direkte relatert til belastningen på kroppen, påvirkes av fraværet av tyngdekraften. Det er problemer med å holde balansen, kroppen er dehydrert. Og dette er bare begynnelsen på problemene.
Det viser seg at han også blir svakere. Noen immunceller kan ikke gjøre jobben sin og de røde blodcellene dør. Det forårsaker nyrestein og svekker hjertet. En gruppe forskere fra Russland og Canada analyserte konsekvensene av de siste årene mikrogravitasjon om sammensetningen av proteiner i blodprøver fra atten russiske kosmonauter som bodde på den internasjonale romstasjonen i et halvt år. Resultatene viste at i vektløshet oppfører immunsystemet seg på samme måte som når kroppen er infisert, fordi menneskekroppen ikke vet hva den skal gjøre og prøver å aktivere alle mulige forsvarssystemer.
Sjanse i sentrifugalkraft
Så det vet vi allerede veldig godt ingen tyngdekraft det er ikke bra, til og med helsefarlig. Og hva nå? Ikke bare filmskapere, men også forskere ser en mulighet i sentrifugalkraft. Å være snill treghetskrefter, etterligner den virkningen av tyngdekraften, og virker effektivt i en retning motsatt av midten av treghetsreferanserammen.
Anvendbarhet har blitt forsket på i mange år. Ved Massachusetts Institute of Technology, for eksempel, testet tidligere astronaut Lawrence Young en sentrifuge, som minner litt om en visjon fra filmen 2001: A Space Odyssey. Folk ligger på siden på plattformen og skyver treghetsstrukturen som roterer.
Siden vi vet at sentrifugalkraft i det minste delvis kan erstatte tyngdekraften, hvorfor bygger vi ikke skip denne svingen? Vel, det viser seg at ikke alt er så enkelt, fordi for det første må slike skip være mye større enn de vi bygger, og hver ekstra kilo masse som fraktes ut i rommet koster mye.
Tenk for eksempel på den internasjonale romstasjonen som en målestokk for sammenligninger og evalueringer. Det er omtrent på størrelse med en fotballbane, men boligkvarteret er bare en brøkdel av størrelsen.
Simuler tyngdekraften I dette tilfellet kan sentrifugalkraften tilnærmes på to måter. Eller hvert element ville rotere separat, noe som ville skape små systemer, men da, som eksperter bemerker, kan dette skyldes ikke alltid hyggelige inntrykk for astronauter, som f.eks. kjenne en annen tyngdekraft i bena enn i overkroppen. I en større versjon ville hele ISS rotere, som selvfølgelig måtte konfigureres annerledes, snarere som en ring (2). For øyeblikket vil det å bygge en slik struktur bety enorme kostnader og virker urealistisk.
2. Visjon av en orbital ring som gir kunstig gravitasjon
Imidlertid er det andre ideer også. for eksempel jobber en gruppe forskere ved University of Colorado i Boulder med en løsning med noe mindre ambisjoner. I stedet for å måle "gjenskape tyngdekraften", fokuserer forskerne på å adressere helseproblemene forbundet med mangelen på tyngdekraften i rommet.
Som unnfanget av Boulder-forskerne kunne astronauter krype inn i spesielle rom i flere timer om dagen for å få en daglig dose tyngdekraft, som skulle løse helseproblemer. Forsøkspersonene plasseres på en metallplattform som ligner på en sykehusvogn (3). Dette kalles en sentrifuge som roterer med ujevn hastighet. Vinkelhastigheten som genereres av sentrifugen skyver personens ben mot bunnen av plattformen, som om de sto under sin egen vekt.
3. Enhet testet ved University of Boulder.
Dessverre er denne typen trening uunngåelig forbundet med kvalme. Forskerne forsøkte å finne ut om kvalme virkelig er en iboende prislapp knyttet til det. kunstig tyngdekraft. Kan astronauter trene kroppene sine til å være klare for ekstra G-krefter? På slutten av den tiende økten til de frivillige, spinnet alle forsøkspersonene med en gjennomsnittshastighet på omtrent sytten omdreininger per minutt uten noen ubehagelige konsekvenser, kvalme osv. Dette er en betydelig prestasjon.
Det finnes alternative ideer for tyngdekraften på et skip. Disse inkluderer for eksempel Canadian Type System Design (LBNP), som selv skaper ballast rundt en persons midje, og skaper en følelse av tyngde i underkroppen. Men er det nok for en person å unngå konsekvensene av romflukt, som er ubehagelig for helsen? Dessverre er dette ikke nøyaktig.
