Keinotekoinen painovoima ja tapoja luoda se

Vaikka ihmiset eivät kiinnostunut tilasta, koskaan nähnyt elokuvan avaruusmatka tai lukea tällaisia asioita kirjoista. Lähes kaikki nämä ihmiset menevät töihin aluksen, normaalisti nukkumaan, ei ole ongelmia syömisen. Tämä tarkoittaa, että nämä - kuvitteellisia - Laivassa on keinotekoinen painovoima. Suurin osa yleisöstä pitää sitä jotain aivan luonnollista, ja itse asiassa tämä ei ole totta.

keinotekoinen painovoima

Joten me kutsumme muutos (jompaankumpaan suuntaan) tuttu painovoiman soveltamalla erilaisia menetelmiä. Ja tämä tapahtuu paitsi sepitteellisiä, mutta hyvin todellinen maallinen tilanteita, useimmiten, kokeita varten.

Teoriassa keinotekoisten painovoima ei näytä niin kova. Esimerkiksi voit uudelleen luoda sen avulla inertia, tarkemmin, keskipakoisvoima. Tarve tätä valtaa ei syntynyt eilen - se tapahtui pian ihmiset alkoivat haaveilla pitkäaikaisen avaruuslennot. Keinotekoisten painovoima avaruudessa tekee mahdolliseksi välttää monia ongelmia, jotka johtuvat kauan painottomuudessa. Astronautit kasvavat heikot lihakset, luut tulee vähemmän vahva. Matkustaminen näissä olosuhteissa kuukausina, voit saada lihasten surkastumista.

Siten, tänään keinotekoisten painovoima - tehtävä on ensiarvoisen tärkeää, avaruustutkimus ilman saavutus on mahdotonta.

materiel

Jopa ne, jotka tietävät vain fysiikan opetussuunnitelmaan tasolla ymmärtää, että vakavuus - yksi peruslait maailmamme: kaikki kehon keskenään vuorovaikutuksessa, kokea keskinäisen vetovoima / repulsiosta. Suurempi kehon, sitä suurempi vetovoima.

Maata todellisuutemme - erittäin massiivinen esine. Siksi jokainen elin ympärille se herätti.

Meille tämä tarkoittaa painovoiman kiihtyvyys, joka on yleensä mitattu g, joka vastaa 9,8 metriä per neliö toinen. Tämä tarkoittaa, että jos jalkoihin meillä ei ollut tukea, olisimme laskeneet, jonka määrä nousee joka sekunti 9,8 metriä.

Siten vain painovoiman, pystymme seisomaan, pudota, syödä ja juoda normaalisti, ymmärtää jossa ylin, jossa pohja. Jos vetovoima katoaa - aiomme olla painottomassa.

Erityisesti perehtynyt tähän ilmiöön astronautit joutuvat tilaan tilassa kelluva - vapaassa pudotuksessa.

Teoriassa tutkijat osaavat luoda keinotekoisia painovoima. On olemassa useita tekniikoita.

Suuri massa

Loogisin vaihtoehto - tehdä avaruusalus niin suuri, että se on syntynyt keinotekoinen painovoima. Laivalla, voit viihtyvät, koska ei suuntautumiseen avaruudessa menetetään.

Valitettavasti tämä menetelmä ei ole realistista tällä hetkellä teknologian kehitys. Rakentaa tällaisen laitoksen edellyttää liikaa resursseja. Lisäksi uskomaton määrä energiaa tarvitaan sen hyödyntämistä.

kiihtyvyys

Näyttää siltä, että jos haluat tavoittaa g, sama maa, meidän täytyy vain antaa aluksen tasainen (platformoobraznuyu) muodossa ja saada sen liikkumaan kohtisuorassa kanssa halutun kiihtyvyyden. Tällä tavoin keinotekoinen painovoima saadaan, ja - ihanteellinen.

Kuitenkin todellisuus on paljon monimutkaisempi.

Ensinnäkin se on harkitsemisen arvoinen polttoaineen kysymys. Asemalle jatkuvasti kiihtyy, sinun täytyy olla keskeytymättömän virransyötön. Vaikka moottori ilmestyy yhtäkkiä, älä hävitä asia, lain säästö jää voimaan.

Toinen ongelma on ajatus vakiokiihtymisen. Mukaan tietomme ja fysiikan lakeja ei voi nopeuttaa loputtomiin.

Lisäksi tämä liikenne ei sovi tutkimukseen tehtävän, koska se on jatkuvasti nopeutettava - lentää. Hän ei voi pysäyttää tutkia planeettaa, hän jopa hitaasti lentelevät se ei voi - on tarpeen nopeuttaa.

Niinpä on selvää, että tämän keinotekoisen painovoima ei ole vielä käytettävissämme.

karuselli

Jokainen tietää kuinka karuselli kierto vaikuttaa elimistöön. Siksi keinotekoisen painovoima laite tämän periaatteen mukaisesti näyttää olevan realistisin.

Kaikki, joka on karuselli halkaisija, se pyrkii putoamaan pois siitä nopeudella suunnilleen yhtä suuri pyörimisnopeus. On käynyt ilmi, että kehon suuntautuva voima sädettä pitkin pyörivän kappaleen. Tämä on hyvin samanlainen kuin painovoima.

Se ottaa laivan, jolla on sylinterimäinen muoto. Tässä tapauksessa se pitäisi pyöriä akselinsa ympäri. Muuten, keinotekoinen painovoima avaruusalus, joka on suunniteltu tämän periaatteen mukaisesti on osoitettu riittävän usein tieteiselokuvissa.

Tynnyrin muotoinen alus, pyörivät pituusakselin ympäri, keskipakovoima, suuntaan, joka vastaa säteen esineen. Laskea tuloksena kiihtyvyys on tarpeen jakaa joukot.

Tietäen fysiikka ihmiset löytää tämä ei ole vaikeaa: a = ω²R.

Tässä kaavassa laskennan tulos - kiihtyvyys, ensimmäinen muuttuja - nopeus solmun (mitattu radiaaneina sekunnissa), toinen - säde.

Tämän mukaan sillä olemme tottuneet g, sinun täytyy yhdistää oikein kulmanopeuden ja säde avaruusliikenne.

Tämä ongelma on valaistu niin elokuvissa kuin "Intersol" "Babylon 5", "2001: Avaruusseikkailu" ja vastaavat. Kaikissa näissä tapauksissa, keinotekoinen painovoima lähemmäs maan painovoiman kiihtyvyys.

Hyvätkään idea, se on melko vaikea toteuttaa.

menetelmää ongelman "karuselli"

Ilmeisin ongelma on korostettu "Avaruusseikkailu". Säde "avaruus kantaja" on noin 8 metriä. Saadakseen kiihtyvyys 9,8, kierto pitäisi tapahtua nopeudella noin 10,5 minuutin välein liikevaihdosta.

Kun nämä arvot ilmenevät "Coriolis", joka on se, että eri etäisyyksillä lattiasta vaikutus eri voimaa. Se riippuu kulmanopeus.

On käynyt ilmi, että keinotekoisen painovoima avaruudessa syntyy, mutta liian nopea kierto kehon johtaa ongelmiin sisäkorvaan. Tämä puolestaan aiheuttaa epätasapainoa, ongelmat tasapainohäiriöitä ja muut - samanlainen - haasteita.

Syntymisessä este osoittaa, että tämä malli on erittäin valitettavaa.

Voit yrittää mennä kääntöpuolella, kuten teimme romaanin "World-Ring". Tässä alus on muodoltaan rengas, jonka säde likimääräinen säteen meidän kiertoradalla (noin +150.000.000km). Tässä koossa, pyörimisnopeus on riittävä jättää Coriolis.

Voimme olettaa, että ongelma on ratkaistu, mutta se ei ole niin. Se, että kokonaisliikevaihto rakenteen akselinsa ympäri kestää 9 päivää. Tämä viittaa siihen, että kuorma on liian korkea. Jotta voidaan suunnitella kestävää, se vaatii erittäin vahva materiaali, joka nykyään ei ole saatavilla. Lisäksi ongelma on materiaalin määrä, ja sitä rakennuksen prosessi.

Perustuvissa peleissä samanlaisia aiheita, kuten elokuvassa "Babylon 5", nämä ongelmat jotenkin ratkaistua: riittää pyörimisnopeus, Coriolis vaikutus ei ole merkittävä, hypoteettisesti mahdollista luoda sellainen laiva.

Kuitenkin myös nämä maailmat ovat haitta. Hänen nimensä - vauhtia.

Alus, pyörivä akselinsa ympäri, muuntuu valtava gyroskooppi. Kuten tiedätte, tehdä gyro pois akseli on äärimmäisen vaikeaa, koska kulmaliikemäärän. On tärkeää, että määrä ei jätä järjestelmää. Tämä tarkoittaa sitä, että asetetaan suunnan perusteella on hyvin vaikeaa. Tällainen ongelma voidaan ratkaista.

Osoitteet

Keinotekoinen painovoima avaruusasemalla on käytettävissä kun tuki tulee "O'Neill Sylinteri." Tämän rakenteen luomiseksi edellyttää sama lieriömäinen aluksia, jotka yhdistävät akselin. Ne täytyy pyörittää eri suuntiin. Tämän seurauksena kokoonpano on nolla impulssimomentti, joten ei pitäisi olla ongelmia antaa aluksen tarvittavat suuntaan.

Jos mahdollista, tee laiva säteellä noin 500 metriä, niin se toimii juuri niin kuin pitääkin. Tässä tapauksessa keinotekoinen painovoima avaruudessa on varsin mukava ja pitkillä lennoilla laivojen tai tutkimusasemalla.

space Engineers

Miten luoda keinotekoisia painovoima, se tiedetään luovat pelin. Kuitenkin tässä fantasiamaailmassa painopiste - se ei ole molemminpuolinen vetovoima elimiä, mutta lineaarisen voiman, jonka tarkoituksena on nopeuttaa kohteita tiettyyn suuntaan. Vetovoima tässä ei ole absoluuttinen, se on muuttunut, kun suuntaamaan lähteestä.

Keinotekoinen painovoima avaruusasemalla on luotu käyttämällä erityistä generaattori. Hän co-rotaatio yhtenäinen ja generaattorin alueella. Joten, todellisessa maailmassa, kiinni ajoneuvoon, jossa generaattori, sinun olisi houkutellut kehoon. Kuitenkin sankari peli laskee niin kauan kuin toiminta ei jätä laitetta kehä.

Tähän mennessä keinotekoinen painovoima avaruudessa, loi tällainen laite ei ole käytettävissä ihmiskunnalle. Kuitenkin myös harmaapäinen kehittäjät eivät lakkaa uneksia siitä.

pallomainen generaattori

Tämä on realistisempi versio laitteita. Asennettaessa painovoiman suunnan generaattorin. Tämän avulla on mahdollista luoda kanavan, vakavuuden, joka on yhtä suuri kuin planeetan.

linko

Tänään keinotekoinen painovoima maapallolla löytyy erilaisia laitteita. ne perustuvat enimmäkseen, hitaudesta, sillä tämä voima tuntuvat meille samanlainen painovoimavaikutukset - elimistö ei erottamaan, mikä on syy kiihtyvyys. Esimerkiksi: mies nousee hississä, vaikutukset tuntuvat inertia. Fyysikot: hissi nousu lisää putoamiskiihtyvyyteen kiihdytyksen ohjaamon. Kun palaat ohjaamoon mitattu liikkeen "voitto" paino katoaa, paluu tavanomaisessa merkityksessä.

Tutkijat ovat jo pitkään olleet kiinnostuneita keinotekoinen painovoima. Sentrifugin käytetään useimmiten näihin tarkoituksiin. Tämä menetelmä soveltuu paitsi avaruusalus, mutta myös maa-asemien, jotka vaativat vaikutusten tutkimiseksi painovoiman ihmiskehoon.

Tutkia maailmaa, käytetty ...

Vaikka tutkimuksessa painovoiman alkoi avaruudesta, se on hyvin geotieteet. Nykyäänkin saavutukset tällä alalla on sovellettu esimerkiksi lääketieteessä. Tietäen onko mahdollista luoda keinotekoisia painovoima planeetan, voit käyttää sitä käsitellä ongelmia liikkumiskyky tai hermoston. Lisäksi tutkimuksessa voimien mukana ensimmäisessä paikassa maapallolla. Tämä mahdollistaa sen, että astronautit kokeita pysyessä painopistettä lääkäreitä. Toinen asia on keinotekoinen painovoima avaruudessa, ei ole ihmisiä voivat auttaa astronautteja että hätätilanteessa.

Pitäen mielessä täydellinen painottomuus, on mahdotonta ottaa huomioon satelliitin Maan kiertoradalla. Näitä esineitä, vaikkakin vähäisessä määrin, vaikuttaa painovoima. Painovoimaa, tällaisissa tapauksissa, kutsutaan mikrogravitaatiota. Todellinen vakavuus testataan ainoastaan koneen, lentävät tasaisella nopeudella avaruudessa. Kuitenkin ihmiskeho ei tunne eroa.

Koe painottomuus voi olla pitkittynyt hypyn (ennen katos avautuu) tai sen aikana parabolinen lasku ilma. Tällaiset kokeet ovat usein laittaa Yhdysvalloissa, mutta lentokoneessa se tunne kestää vain 40 sekuntia - se on liian pieni tekemään täyden tutkimuksen.

Neuvostoliitossa vuonna 1973 tietää, onko mahdollista luoda keinotekoisia painovoima. Eikä vain sen luonut, mutta myös jollain tavalla muuttunut. Hyvä esimerkki keinotekoinen vähentäminen painopisteen - kuiva upottamalla, upottamalla. Halutun vaikutuksen tarvitaan laittaa tiheä kalvo veden pinnalle. Ihminen on sijoitettu sen päälle. Painon alla kehon elin on upotettu veteen, vain pää pysyy ylhäällä. Tämä malli osoittaa, että ei tueta, joilla on alhainen tiheys, joka on ominainen meressä.

Ei ole tarvetta mennä avaruuteen tuntea vaikutukset painottomuuden vastakkaisen voimien - hypergravity. Nousun ja laskun aikana avaruusaluksen, sentrifugin ylikuormitus voi vain tuntea, mutta myös tutkia.

hoito painovoiman

Gravitaatio fysiikan tutkimukset mukaan luettuna vaikutukset painottomuuden ihmiskehoon, jolla pyritään minimoimaan seurauksia. Kuitenkin suuri joukko saavutuksista tieteen pystyy hyödyllistä ja tavalliset asukkaat planeetan.

Suuria odotuksia lääkärit anneta tutkimuksessa käyttäytymistä lihaksen entsyymien myopatia. Se on vakava sairaus, joka johtaa ennenaikaiseen kuolemaan.

Kun aktiivinen liikunnan veressä terveen henkilön vastaanottaa suuren määrän entsyymiä kreatinofosfokinazy. Syy tähän ilmiöön ei ole selvä, on mahdollista, kuormitus vaikuttaa solukalvon siten, että se "vuotavat". Potilaat, joilla on myopatia saada sama vaikutus ilman kuormia. Huomautukset avaruuslentäjille osoittavat, että nolla-painovoima toimitus aktiivisen entsyymin veressä vähenee merkittävästi. Tämä havainto viittaa siihen, että käyttö upottamalla vähentää kielteisiä vaikutuksia johtavien tekijöiden myopatia. Nykyisin tehdään eläinkokeita.

Tiettyjen sairauksien hoidossa tänään toteutetaan käyttäen tutkimuksessa saatujen painovoiman tietoja, kuten keinotekoinen. Esimerkiksi, käsittelemätön aivovaurio, halvaus, Parkinsonin sopii soveltamalla kuorman. Lähes valmiiksi tutkimuksen myönteisiä vaikutuksia tuki - pneumaattinen kenkä.

Lentää Marsissa?

Viimeaikaiset edistysaskeleet astronautit antaa toivoa todellisuutta projektin. Se on kokemus lääketieteen tukihenkilön kanssa pitkäaikaista oleskelua poispäin Maasta. Tuonut monia etuja ja tutkimusta tehtäviä Kuuhun, painovoiman joka on 6 kertaa pienempi kuin meidän. Nyt astronautit ja tutkijat ovat asettaneet uuden tavoitteen - Marsiin.

Ennen heräät, sinun pitäisi olla tietoinen kaikista lipusta punaiselle planeetalle, hän odottaa ruumiin ensimmäisessä vaiheessa työn - tiellä. Keskimäärin tie aavikkoplaneetalle vie vuosipuoliskolla - noin 500 päivää. Luotetaan tiellä on vain omaa valtaansa, vain odottaa apua mistään.

Heikentää voimat on monia tekijöitä: stressi, säteily, ilman magneettikenttää. Tärkein testi organismin - muuta painovoima. Liikkuva väestö "tutustua", jossa on useita tasoja painovoiman. Ensisijaisesti tämä ylikuormitus lentoonlähtöä. Sitten - painottomuus lennon aikana. Sen jälkeen -. Hypogravity määränpäähän, joka on, että painovoima Mars vähintään 40% maapallon ..

Miten selviytyä kielteiset vaikutukset painottomuuden pitkä lento? On toivottavaa, että kehitys alalla keinotekoisen painovoima auttaa käsittelemään tätä kysymystä lähitulevaisuudessa. Kokeet rotilla, matkustaminen "Cosmos-936" osoittaa, että tämä menetelmä ei ratkaise kaikkia ongelmia.

OS Kokemus on osoittanut, että se on paljon enemmän käyttökelpoinen organismi voi tuoda käytetään simulaattoreita, voi määrittää tarvittava kuormitus kunkin astronautti.

Vaikka uskotaan, että Mars lentävät paitsi tutkijoita, mutta myös turisteille, jotka haluavat perustaa siirtomaa Red Planet. Heille ainakin aluksi tunne painottomuudessa suuremmat syyt lääkärit vaaroista pitkäaikainen oleskelu näissä olosuhteissa. Kuitenkin muutaman viikon kuluttua ja tarvitsevat apua heille, miksi se on niin tärkeää löytää tapa rakentaa avaruusalus keinotekoinen painovoima.

tulokset

Mitä johtopäätöksiä voidaan tehdä noin keinotekoisten painovoima avaruudessa?

Kaikista pidetään valinnaisia pyörivä muotoilu näyttää realistisemmalta. Kuitenkin nykyisen ymmärrystä fysiikan lakien on mahdotonta, koska laiva - tämä ei ole ontto sylinteri. Sisältä se on olemassa päällekkäisyyksiä haittaavat täytäntöönpanon ideoita.

Lisäksi laiva säde on oltava riittävän suuri, jotta Coriolis ole merkittävää vaikutusta.

Hallitsemaan jotain, se vie sylinterin O'Neill edellä mainittiin, joiden avulla on mahdollista ohjata alusta. Tällöin mahdollisuudet lisätä käyttöön tällaisen rakenteen interplanetaarisia tehtäviä varmistaa joukkue miellyttäväksi painovoiman.

Ennen ihmiskunta pystyy kääntämään unelmansa todeksi haluaisimme nähdä sepitteellisiä hieman realistisempi ja enemmän tietoa fysiikan lakeja.