Если вы понаблюдаете за космонавтами в космосе, вы поймете, как они плавают вокруг своего космического корабля. Космические корабли на орбите вокруг Земли находятся в свободном падении, постоянно падая к поверхности Земли, а поверхность постоянно падает от нее. Любой пассажир также находится в свободном падении, но такая жизнь приводит к медленному снижению мышечного тонуса. Одним из решений является создание искусственной гравитации посредством ускорения, в частности, вращательного движения. Новая статья обосновывает идею вращающейся космической станции и заходит так далеко, что это достижимо уже сейчас.
Ускорение – это изменение направления или скорости. При подъеме вы можете почувствовать замедление, поскольку вы чувствуете себя тяжелее, когда подъемник замедляется в нижней части спуска. Конечно, можно было бы создать искусственную силу гравитации в ящике, путешествующем в пространстве, если бы он постоянно ускорялся. Это создаст ощущение пола и прижмет пассажиров к задней стене. Однако это довольно неэффективный способ создания гравитации, поскольку для постоянного ускорения коробки потребуется значительное количество топлива.
Недавняя статья, опубликованная в журнале Science Direct ведущим автором Джеком Дж. В. Ван Луном, показывает, как космический корабль, который постоянно вращается, создает искусственную гравитацию на внутренней оболочке внешней оболочки. Преимущества такого подхода значительны; улучшение здоровья и благополучия экипажа, повышение безопасности, снижение затрат и упрощение многочисленных летных операций.
Есть много способов, которыми астронавты пытаются ограничить воздействие микрогравитации на здоровье. Беговые дорожки с ремнями, которые позволяют космонавтам спускаться на беговую платформу, — лишь один из способов поддерживать кости и мышцы в отличном состоянии. Если этого не происходит, плотность костей и мышц снижается. Исследования показали, что за каждый месяц пребывания в космосе несущие вес кости астронавтов становятся на 1% менее плотными. Мышцы тоже ослабевают, и это вызывает проблемы при их возвращении на Землю и «нормальной гравитации», поэтому это жизненно важная часть их распорядка дня.
Команда продолжает изучать ряд вариантов, таких как центрифуга с коротким рукавом. Они, безусловно, создадут искусственную гравитацию, но короткий рычаг будет означать, что градиент силы тяжести от ног к голове пассажиров будет слишком большим и окажет негативное воздействие на здоровье. Альтернативное и более эффективное решение — построить большой вращающийся космический корабль. Такой корабль будет полезен для долгосрочных миссий, таких как поездки на Марс, но также принесет пользу тем, кто находится на орбите вокруг Земли в течение нескольких месяцев подряд. Экономия будет впечатляющей, поскольку значительные инвестиции будут сделаны в борьбу с эффектом микрогравитации.
Команда обсуждает, что потребуется для моделирования земной среды 1g на космическом корабле. Космический корабль в форме пончика с радиусом 25 м необходимо будет вращать 6 раз в минуту, чтобы создать среду с силой 1g. Космический корабль большего размера мог бы вращаться с меньшей скоростью. Это принесет пользу не только астронавтам, но и почти каждый аспект жизни в космосе станет лучше и безопаснее; жидкости будут вести себя нормально, пламя тоже будет вести себя более привычно, туалеты могут иметь более нормальную конструкцию, как и системы самообслуживания. Преимущества значительны, поэтому я не думаю, что пройдет много времени, прежде чем мы увидим астронавтов, гуляющих во вращающихся космических кораблях, снова наслаждающихся роскошью нормальной гравитации.
Источник: Преимущества вращения – Частичная гравитация – Космический корабль.
