有重力很難,但沒有重力就更糟
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有重力很難,但沒有重力就更糟

在電影中不只一次看到,在外太空旅行的太空船上「開啟」重力看起來非常酷。 只是它們的創造者幾乎從不解釋它是如何完成的。 有時,如《2001:太空漫遊》(1) 或較新的《太空旅客》中,太空船必須旋轉才能模擬重力。

有人可能會有點挑釁地問,為什麼太空船上需要重力? 畢竟,沒有一般重力,事情會變得更容易,人們不會那麼疲勞,所攜帶的東西沒有重量,執行許多任務需要更少的體力。

然而事實證明,這種不斷克服重力的努力對於我們和我們的身體來說是極其必要的。 無重力早已證明太空人會經歷骨骼和肌肉組織的損失。 國際太空站上的太空人進行鍛鍊並對抗肌肉無力和骨質流失,但在太空中骨量仍然會流失。 他們每天需要運動兩到三個小時,以保持肌肉質量和心血管健康。 而且,不僅這些與身體負荷直接相關的元素會受到重力缺失的影響。 維持平衡出現問題,身體脫水。 而這只是問題的開始。

事實證明,他也在變弱。 有些免疫細胞無法發揮作用,紅血球就會死亡。 它會導致腎結石並削弱心臟。 來自俄羅斯和加拿大的一群科學家分析了近年來的後果 微重力 研究人員對在國際太空站生活了六個月的 XNUMX 名俄羅斯太空人的血液樣本中的蛋白質成分進行了研究。 結果表明,在零重力下,免疫系統的行為與身體被感染時相同,因為人體不知道該怎麼做,並試圖激活所有可能的防禦系統。

離心力的機會

所以,我們已經非常清楚 無重力 這不好,甚至危害健康。 所以現在怎麼辦? 不僅是電影製片人,研究人員也看到了機會 離心力。 友善 慣性力,它模擬重力的作用,有效地作用在與慣性系中心相反的方向上。

其適用性已被研究多年。 例如,在麻省理工學院,前太空人勞倫斯楊體驗了一台離心機,這有點讓人想起電影《2001:太空漫遊》中的場景。 人們側躺在平台上,推動旋轉的慣性結構。

既然我們知道離心力至少可以部分取代重力,為什麼我們這個回合不建造船隻? 事實證明,事情並沒有那麼簡單,因為首先,這樣的飛船必須比我們建造的飛船大得多,而且每增加一公斤的質量進入太空就需要花費很多錢。

例如,考慮將國際太空站作為比較和評估的基準。 它有一個足球場那麼大,但居住區只是它的一小部分。

模擬重力 在這種情況下,可以透過兩種方式來接近離心力。 或者每個元件都會單獨旋轉,這將創建小型系統,但正如專家指出的那樣,這可能會給太空人帶來並不總是愉快的體驗,例如,他們可以, 感覺腿部與上半身的重力不同。 在更大規模的版本中,整個國際太空站將旋轉,當然,這必須進行不同的配置,更像是環(2)。 目前,建造這樣的建築意味著巨大的成本,而且似乎不切實際。

2. 提供人造重力的軌道環的願景

然而,還有其他想法。 例如,科羅拉多大學博爾德分校的一群科學家正在研究一種不太雄心勃勃的解決方案。 科學家不再測量“重力的再現”,而是專注於解決與太空重力缺乏相關的健康問題。

根據博爾德研究人員的說法,太空人可以每天爬進特殊的房間幾個小時,以獲得每日的重力,這應該可以解決健康問題。 受試者被放置在類似醫院推車的金屬平台上 (3)。 這稱為離心機,其旋轉速度不均勻。 離心機產生的角速度將人的腿推向平台底部,就好像他站在自己的重量下一樣。

3. 設備在博爾德大學進行了測試。

不幸的是,這種類型的運動不可避免地會引起噁心。 研究人員著手查明噁心是否確實有與其相關的固有價格標籤。 人工重力。 太空人能否訓練自己的身體,以便為額外的超負荷做好準備? 在第十次志工課程結束時,所有受試者都以每分鐘約十七轉的平均速度旋轉,沒有任何不愉快的影響,噁心等。這是一項重大成就。

關於船上的重力還有其他的想法。 例如,其中包括加拿大類型系統設計(LBNP),它本身在人的腰部周圍產生壓載物,從而在下半身產生沉重感。 但對於一個人來說,避免太空飛行帶來的令人不快的健康後果就足夠了嗎? 不幸的是,這並不確定。

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