Yapay yerçekimi nedir ve nasıl oluşturmak

Uzayda ilgilenmiyorum insanlar bile, hiç uzay yolculuğu ilgili bir film görmüş ya kitaplarda böyle şeyler hakkında okuyun. Neredeyse bütün bu insanlar yeme ile ilgili sorunlar yok, geminin normal uyku eserleri gidin. Hayali - - Gemi yapay yerçekimi vardır Bu, bu demektir. dinleyicilerin çoğu oldukça doğal bir şey olarak algılar ve aslında bu doğru değildir.

yapay yerçekimi

Bu yüzden farklı yöntemler uygulayarak yerçekimi bize tanıdık (her iki yönde) bir değişiklik diyoruz. Ve bu deneyler için, sadece kurgu eserlerinde ama çok gerçek dünyevi durumlarda, en sık yapılır.

Teorik olarak, yapay yerçekimi oluşturulması o kadar da zor görünmüyor. Örneğin, daha doğrusu, ataleti ile yeniden oluşturabilir merkezkaç kuvveti. Bu güç için ihtiyaç dün ortaya çıkmadı - insanlar uzun vadeli uzay uçuş hayalini kurmaya başladım en kısa sürede oldu. Uzayda yapay yerçekimi oluşturulması mümkün ağırlıksız sürenin uzunluğuna kaynaklanan sorunların çoğunu önlemek için yapacaktır. Astronotlar zayıf kasları büyür, kemikler daha az güçlü hale gelir. Bu koşullar aylarda seyahat, bazı kas atrofi alabilirsiniz.

Böylece, bugün yapay yerçekimi oluşturulması - büyük önem bir görev, uzay araştırmaları bu Feat olmadan mümkün değildir.

malzeme

Hatta sadece fizik müfredatı seviyesini bilenler, o vahametini anlamaya - dünyamızın temel yasalarından biri: Tüm vücudu karşılıklı çekim / itmeyi yaşandığı, birbiri ile etkileşim. çekim gücünü daha, vücut daha büyük.

Çok büyük bir nesne - bizim gerçeklik arazileri. Etrafında her beden çekti nedeni budur.

Bizim için bunun anlamı yerçekimi ivmesi, kare, saniyede 9.8 metre, eşit, genellikle g ölçülür. Bu ayak altında biz destek olmasaydı, biz 9,8 metreye her saniye artan bir oranda düşmüş olacağı anlamına gelir.

Bu nedenle, sadece yerçekimi tarafından, anlamak için, stand düşmek, yemek ve normal içmek mümkün olduğu üst nerede dip. cazibe kaybolur ise - sıfır yerçekimi olacaktır.

serbest düşme - Özellikle bu olay astronotlar aşina yüzer bir halde bir alana bulurlar.

Teorik olarak, bilim adamları yapay yerçekimini nasıl oluşturulacağını biliyoruz. çeşitli teknikler vardır.

büyük kitle

en mantıklı seçenek - yapmak için uzay aracı bunun yapay yerçekimi kaynaklandığını çok büyük. Uzayda hiçbir oryantasyon kaybolacak çünkü gemide, sen rahat hissedebilirsiniz.

Ne yazık ki, bu yöntem teknolojinin bugünkü gelişimine de gerçekçi değildir. Böyle bir tesis inşa etmek çok fazla kaynak gerektirir. Buna ek olarak, inanılmaz bir enerji miktarı tahsilat için gerekli.

ivme

Size yeryüzünde eşit g, ulaşmasını istiyorsanız, sadece gemiyi düz (platformoobraznuyu) formunu vermek ve istenen ivme ile düzleme dik hareket etmek lazım gibi görünüyor. bir ideal - bu sayede yapay yerçekimi elde edilir ve.

Ancak, gerçekte çok daha karmaşıktır.

Öncelikle yakıt sorunu dikkate değer. İstasyon sürekli hızlanıyor için, kesintisiz güç kaynağına sahip olmalıdır. motor aniden görünse de, maddenin atmayın, enerjinin korunumu yasası yürürlükte kalır.

İkinci sorun sabit ivme fikirdir. Bilgimiz ve fizik kurallarına göre, süresiz hızlandırmak olamaz.

uçmaya - sürekli hızlandırılması gerektiğini beri ek olarak, bu taşıma, araştırma görevi için uygun değildir. Kendisinin bile yavaşça olamaz etrafında sinek, gezegen keşfetmek için duramazsın - hızlandırmak için gereklidir.

Böylece, bu yapay yerçekimi henüz bize kullanılamaz ortaya çıkıyor.

atlıkarınca

Herkes atlıkarınca rotasyon vücudu nasıl etkilediğini bilir. Bu nedenle, bu ilkeye göre yapay yerçekimi cihaz en gerçekçi gibi görünüyor.

Karusel çapı olan her şey, bu dönüş hızına yaklaşık olarak eşit bir hızda dışarı düşme eğilimindedir. Vücutta bir kuvvet döner bir nesnenin yarıçap boyunca yönlendirilmiş olduğu ortaya çıkıyor. Bu yerçekimi çok benzer.

Yani, silindirik bir şekle sahip, bir gemi alır. Bu durumda, kendi ekseni etrafında döndürmek gerekir. Bu arada, bu ilkeye göre tasarlanmış bir uzay gemisinde yapay yerçekimi, sık sık ortaya bilim kurgu filmlerde yeterlidir.

fıçı şeklinde gemi, bir uzunlamasına eksen, bir santrifüj kuvveti etrafında dönen, doğrultusu nesnenin yarıçapına tekabül etmektedir. Elde edilen ivmesini hesaplamak için zemin üzerinde kuvvet bölmek için gereklidir.

fizik kişiler bu bulmak bilerek zor değildir: a = ω²R.

ivme, birinci değişken - - (saniye başına radyan cinsinden) Hız düğüm, ikinci - yarıçap bu formülde, hesap sonucu olarak.

Biz g için kullanılır için Buna göre, doğru birleşmelidir açısal hız ve yer taşıma çapındaki.

ve benzeri: Bu sorun "Intersol" "Babylon 5", "Uzay Macerası 2001" gibi filmlerde aydınlatılmaktadır. Bütün bu durumlarda, dünyanın yer çekimi hızlanması için yapay yerçekimi yakın.

Ne kadar iyi bir fikir projesinin hayata geçirilmesi oldukça zordur.

"Atlıkarınca" sorununun yöntem

En belirgin sorun "A Space Odyssey" vurgulanır. Radius "uzay taşıyıcı" yaklaşık 8 metredir. 9.8 ivme elde etmek için, dönüş döngüsü yaklaşık 10.5 her dakika bir hızda yapılmalıdır.

bu değerler farklı gücünün kat etkisinden farklı mesafelerde olmasıdır "Coriolis etkisi," tezahür zaman. Bu açısal hızına bağlıdır.

Uzayda yapay yerçekimi oluşturulur çıkıyor fakat vücudun çok hızlı dönme iç kulakta sorunlara yol açacaktır. Benzer - - zorluklar Bu da, bir dengesizlik, vestibüler sistemi ve diğer sorunlara neden olur.

Bu bariyerin çıkması bu model çok talihsiz olduğunu gösterir.

Biz romanı "Dünya-Ring" in yaptığı gibi Sen, ters gitmeye deneyebilirsiniz. Burada gemisi, yörünge (yaklaşık 150 milyon kilometre) yarıçapına yaklaşık yarıçapı bir halka biçimindedir. Bu boyutunda, dönme hızı, Coriolis etkisini göz ardı etmek için yeterlidir.

Biz sorun çözüldü varsayabiliriz, ama o kadar değil. Aslında kendi ekseni etrafında yapının toplam cirosu 9 gün sürdüğünü. Bu yük çok yüksek olduğunu göstermektedir. onların sürekli tasarlamak amacıyla, mevcut değildir bugün çok güçlü bir malzeme gerektirir. Bundan başka, bir sorun malzemenin doğrudan inşaat sürecinin miktarıdır.

benzer konularda oyunlarda film "Babylon 5" deki gibi, bu sorunlar bir türlü çözümlenir: yeterli dönme hızı, Coriolis etkisi böyle bir gemiyi oluşturmak için varsayımsal mümkün, önemli olmaması.

Ancak bunlar bile dünyalar bir dezavantajı var. Onun adı - Momentum.

Gemi, kendi ekseni etrafında döner, büyük bir jiroskop dönüşür. Bildiğiniz gibi, jiroskop kapalı eksen nedeniyle son derece zordur yapmak açısal momentumu. Miktar sistemini bırakmaz önemlidir. Bu çok zor olacaktır nesnenin yönünü ayarlamak anlamına gelir. Ancak, böyle bir sorun çözülebilir.

Adresleme

yardım geldiğinde uzay istasyonunda Yapay yerçekimi kullanılabilir hale "O'Neill Silindir." Bu konstraktı oluşturmak için eksen boyunca bağlanmaya özdeş silindirik kabın gerektirir. Onlar farklı yönlere döndürülebilir gerekir. Bu kurul sonucu sıfır açısal momentum, yani gemiyi gerekli yönünü veren sorunlar olmamalıdır.

Mümkünse, o zaman olması gerektiği gibi çalışmaya devam, gemiyi yaklaşık 500 metre çapındaki olun. Bu durumda, uzayda yapay yerçekimi gemileri veya araştırma istasyonlarında uzun uçuşlar için oldukça rahat ve uygundur.

Uzay Mühendisleri

Yapay yerçekimini nasıl oluşturulur, bu oyunun yaratıcıları bilinmektedir. Ancak yerçekimi bu fantezi dünyasında - bu, belirli bir yönde öğeleri hızlandırmak için tasarlanmış organlarının karşılıklı çekim ama doğrusal kuvvet değildir. Burada cazibe kaynağı yönlendirme yaparken o değiştirildiğinde, mutlak değildir.

uzay istasyonunda Yapay yerçekimi özel jeneratörü kullanılarak oluşturulur. O co-dönme üniforma ve bir jeneratör bölge. Yani, gerçek dünyada, bir jeneratör, beden çekileceğine hangi araçta yakalandı. eylem aygıt çevresini bırakmaz Ancak oyunun kahramanı sürece düşecek.

Bugüne kadar, uzayda yapay yerçekimi, yaratılan böyle bir cihaz insanlık için kullanılamaz. Ancak, daha gri saçlı geliştiriciler bunu hayal sona yoktur.

Küresel jeneratör

Bu ekipmanın daha gerçekçi bir versiyonudur. jeneratörün bir ağırlık yönü kurarken. Bu sayede planet eşit olacaktır yerçekimi olan bir istasyon, oluşturmayı kolaylaştırır.

santrifüj

Yeryüzünde Bugün yapay yerçekimi çok çeşitli cihazlardan bulunur. Bu kuvvet yerçekimi etkileri benzer tarafımızca hissedilir çünkü onlar atalet üzerine, çoğunlukla, dayanır - Vücut hızlanma nedeni ne ayırt etmez. Örnek olarak: Bir adam atalet etkilerini hissederek, asansörde yükseliyor. Fizikçiler: asansör yükselişi kabinin serbest düşüş ivme ivme katar. Eğer kokpit ölçülen hareketine döndüğünüzde "kazanç" ağırlık olağan anlamda dönen, kaybolur.

Bilim adamları uzun yapay yerçekimi ilgi odağı haline gelmiştir. santrifüj en sık bu amaçlar için kullanılmaktadır. Bu yöntem uzay araçları için değil, aynı zamanda insan vücudu üzerinde yerçekimi etkisini incelemek için gerektiren zemin istasyonları için sadece uygundur.

kullanılan dünyayı, Keşfet ...

yerçekimi çalışma alanından başlamasına rağmen, çok yer bilimi olduğunu. Bugün bile bu alanda başarılar tıpta, örneğin, uygulanmıştır. gezegende yapay yerçekimini yaratmak mümkün olup olmadığı bilerek, hareket kabiliyeti ile veya sinir sisteminin sorunlarını tedavi etmek için kullanabilirsiniz. Üstelik kuvvetlerin çalışma yeryüzündeki ilk etapta içeriyordu. Bu doktorların odak kalırken astronotlar deneyler sağlar. Başka bir şey uzayda yapay yerçekimi, bir acil durumda astronotları yardımcı hiçbir insan var.

akılda tam ağırlıksız tutulması, hesaba Dünya'nın yörüngesinde bir uydu almak imkansızdır. Bu amaçlar, küçük bir ölçüde de olsa, ağırlığı etkiler. Yerçekimi kuvveti, bu tür durumlarda, düşük yerçekimi denilen. Gerçek yerçekimi sadece uzayda sabit bir hızda uçan makineyi test edilir. Ancak, insan vücudu farkı hissetmez.

uzun süren bir sıçrama (gölgelik açılacaktır önce) ya da bir parabolik düşüş uçağın sırasında olabilir ağırlıksız yaşayın. Bu tür deneyler genellikle ABD'de konur, ama duygu sadece 40 saniye süren bir uçakta - bu tam bir soruşturma açılması çok küçük.

Sovyetler Birliği'nde geri 1973 yılında biz yapay yerçekimini yaratmak mümkün olup olmadığını bilmek. Ve sadece yarattı, ama aynı zamanda bir şekilde değişmedi. Kuru daldırma, batırma - ağırlık indirgeme yapay çarpıcı bir örnek. suyun yüzeyinde yoğun bir filmi koymak için gerekli istenen etkiyi elde etmek için. Adam bunun üzerine yerleştirilir. Vücut su içine daldırılır vücut ağırlığı altında, sadece baş üstünde kalır. Bu model, okyanus özelliğidir düşük yerçekimi ile desteklenmeyen göstermektedir.

hipergravite - ağırlıksız karşıt güçlerin etkilerini hissetmeye uzaya gitmeye gerek yoktur. Kalkış ve uzay aracının iniş sırasında santrifüj aşırı yük sadece keşfetmek için de hissediyorum, ama olamaz.

ağırlık tedavisi

sonuçlarını en aza indirmek için bir çaba olarak, insan vücudunda ağırlıksız etkileri de dahil olmak üzere Yerçekimi fizik çalışmaları. Ancak, bu bilimin başarıları çok sayıda gezegenin kullanışlı ve sıradan sakinleri olmak yapabiliyor.

Büyük Umutlar hekimler miyopati kas enzimleri davranışlarını inceleyerek sohbet ediyor. Erken ölüme götüren ciddi bir hastalıktır.

Sağlıklı bir kişinin kanında aktif fiziksel aktiviteler enzim kreatinofosfokinazy büyük miktarda aldığında. Bu fenomenin nedeni yük şekilde o "Çatlak" hücre zarı üzerinde hareket eder, bu mümkün, açık değildir. miyopati hastaları yükler olmadan aynı etkiyi olsun. astrontlar için gözlemler kandaki aktif enzim sıfır yerçekimi teslimat önemli ölçüde azaldığını göstermektedir. Bu bulgu, daldırma, miyopati neden olan faktörlerin olumsuz etkilerini azaltır düşündürmektedir. Şu hayvanlar üzerinde deneyler yaptılar.

bazı hastalıkların tedavisi günümüzde yapay dahil gravite verilerinin çalışmada elde edilen kullanarak gerçekleştirdik. Örneğin, tedavi edilmemiş serebral palsi, felç, yükün uygulanması yoluyla Parkinson elbise. pnömatik ayakkabının - Neredeyse desteğin olumlu etkilerinin çalışmayı tamamladı.

Mars'ta Fly?

Son gelişmeler astronotlar projenin gerçeğe umut vermek. Uçup Dünya'dan uzun kalmak tıbbi destek bizzat tecrübeye sahiptir. Ay, bizimkinden 6 kat daha küçük olan yerçekimi kuvvetine pek çok fayda ve araştırma görevleri getirdi. Mars - Şimdi astronotlar ve bilim adamları kendilerini yeni bir hedef belirledik.

Yolda - Sen uyanmak önce, Kızıl Gezegen'in bir bilet için tüm farkında olmalı, o eserin ilk aşamada vücudu bekliyor. Ortalama olarak, çöl gezegen yol Yılın yarısını alacak - yaklaşık 500 gündür. Yolda güvenin sadece her yerden yardım bekleyin, sadece kendi gücüne sahiptir.

stres, radyasyon, manyetik alanın bulunmaması: Çökertmeye güçleri çok faktör olacaktır. organizma için en önemli test - yerçekimi değiştirmek. Seyahat insanlar yerçekimi birden seviyeleri ile "tanıma". Öncelikle bu aşırı yük kalkışı. Ardından - uçuşu sırasında ağırlıksız. Daha sonra -. Mars yer çekimi, toprak en az% 40 olduğu hedef Hypogravity, ..

Nasıl uzun bir uçuşta ağırlıksız olumsuz etkileri ile başa çıkmak için? Yapay yerçekimi alanındaki gelişme yakın gelecekte bu sorunu gidermek için yardımcı olacağı umulmaktadır. "Cosmos-936" ile seyahat eden fareler üzerinde deneyler, bu yöntem tüm sorunları çözmez göstermektedir.

OS Deneyim çok daha kullanışlı organizma her astronot için gerekli yükü belirlemek mümkün simülatörleri kullanımı, getirebilmektedir için olduğunu göstermiştir.

o Mars araştırmacıları değil, aynı zamanda Kızıl Gezegen'in bir koloni kurmak isteyen turistler için değil sadece sinek inanılmaktadır iken. Onlar için, en azından başlangıçta, ağırlıksız olma duygusu bu şartlarda uzun süre kalması tehlikesi hakkında nedenler hekimleri ağır basmaktadır. bir uzay yapay yerçekimi üzerinde inşa etmek için bir yol bulmak mümkün olması çok önemli olmasının nedeni Ancak, birkaç hafta sonra ve onlara yardıma ihtiyacım var.

sonuçlar

Hangi sonuçlar uzayda yapay yerçekimi oluşturulması konusunda yapılabilir?

tümü dikkate seçenekler arasında şu anda tasarımını dönen daha gerçekçi görünüyor. Bu içi boş bir silindir değildir - gemi Ancak, fiziksel yasaların mevcut anlayış altında o imkansızdır. İçerisinde orada fikirlerin uygulanmasını engelleyen örtüşen.

Coriolis etkisi anlamlı etkisi olacak şekilde ilave olarak, gemi yarıçapı kadar büyük olmalıdır.

Böyle bir şey yönetmek için, mümkün gemiyi kontrol etmek yapacaktır O'Neill Yukarıda belirtilen silindir, sürer. Bu durumda, büyük ihtimalle ekibi yerçekimi rahat bir seviyesi sağlamak gezegenlerarası görevler için böyle bir yapının kullanımı için artar.

insanoğlu gerçeğe hayallerini çevirmek mümkün olacak önce, kurgu biraz daha gerçekçi ve fizik yasalarının daha bilgi eserlerinde görmek istiyorum.