Det er svært med tyngdekraften, men endnu værre uden det

Set mere end én gang i filmene, ser det meget cool ud at "tænde" tyngdekraften om bord på et rumfartøj, der rejser i det ydre rum. Bortset fra at deres skabere næsten aldrig forklarer, hvordan det er gjort. Nogle gange, som i 2001: A Space Odyssey (1) eller de nyere passagerer, vises det, at skibet skal roteres for at simulere tyngdekraften.

Man kan spørge lidt provokerende - hvorfor er der overhovedet brug for tyngdekraften om bord på et rumfartøj? Uden generel tyngdekraft er det faktisk lettere, folk bliver mindre trætte, ting, der bæres, vejer ingenting, og mange opgaver kræver meget mindre fysisk anstrengelse.

Det viser sig dog, at denne indsats, forbundet med den konstante overvindelse af tyngdekraften, er yderst nødvendig for os og vores krop. Ingen tyngdekraftAstronauter har længe vist sig at opleve knogle- og muskeltab. Astronauter på ISS-øvelsen kæmper med muskelsvaghed og knogletab, men mister stadig knoglemasse i rummet. De skal have to til tre timers motion om dagen for at opretholde muskelmasse og hjerte-kar-sundhed. Desuden er ikke kun disse elementer, der er direkte relateret til belastningen på kroppen, påvirket af fraværet af tyngdekraften. Der er problemer med at holde balancen, kroppen er dehydreret. Og dette er kun begyndelsen på problemerne.

Det viser sig, at han også bliver svagere. Nogle immunceller kan ikke udføre deres arbejde, og de røde blodlegemer dør. Det forårsager nyresten og svækker hjertet. En gruppe videnskabsmænd fra Rusland og Canada analyserede konsekvenserne af de seneste år mikrogravitation om sammensætningen af ​​proteiner i blodprøver fra atten russiske kosmonauter, der boede på den internationale rumstation i et halvt år. Resultaterne viste, at immunsystemet i vægtløshed opfører sig på samme måde, som når kroppen er inficeret, fordi menneskekroppen ikke ved, hvad den skal gøre og forsøger at aktivere alle mulige forsvarssystemer.

Chance i centrifugalkraft

Så det ved vi allerede godt ingen tyngdekraft det er ikke godt, endda farligt for helbredet. Og hvad nu? Ikke kun filmskabere, men også forskere ser en mulighed i centrifugal kraft. At være venlig inertikræfter, det efterligner tyngdekraftens virkning, og virker effektivt i en retning modsat midten af ​​den inerti-referenceramme.

Anvendelighed er blevet undersøgt i mange år. På Massachusetts Institute of Technology testede den tidligere astronaut Lawrence Young for eksempel en centrifuge, som mindede lidt om en vision fra filmen 2001: A Space Odyssey. Folk ligger på siden på platformen og skubber på den inertistruktur, der roterer.

Da vi ved, at centrifugalkraften i det mindste delvist kan erstatte tyngdekraften, hvorfor bygger vi så ikke skibe denne tur? Nå, det viser sig, at ikke alt er så simpelt, for for det første skal sådanne skibe være meget større end dem, vi bygger, og hvert ekstra kilogram masse, der transporteres ud i rummet, koster meget.

Betragt for eksempel Den Internationale Rumstation som et benchmark for sammenligninger og evalueringer. Den er omtrent på størrelse med en fodboldbane, men boligerne er kun en brøkdel af dens størrelse.

Simuler tyngdekraften I dette tilfælde kan centrifugalkraften tilnærmes på to måder. Eller hvert element ville rotere separat, hvilket ville skabe små systemer, men så kunne det, som eksperter bemærker, skyldes ikke altid behagelige indtryk for astronauter, som f.eks. mærke en anden tyngdekraft i dine ben end i din overkrop. I en større version ville hele ISS rotere, hvilket selvfølgelig skulle konfigureres anderledes, snarere som en ring (2). I øjeblikket vil bygning af en sådan struktur betyde enorme omkostninger og virker urealistisk.

2. Syn af en orbital ring, der giver kunstig tyngdekraft

Der er dog også andre ideer. for eksempel arbejder en gruppe videnskabsmænd ved University of Colorado i Boulder på en løsning med noget mindre ambition. I stedet for at måle "genskabe tyngdekraften", fokuserer forskerne på at løse de sundhedsproblemer, der er forbundet med manglen på tyngdekraften i rummet.

Som udtænkt af Boulder-forskerne kunne astronauter kravle ind i særlige rum i flere timer om dagen for at få en daglig dosis tyngdekraft, som skulle løse sundhedsproblemer. Forsøgspersonerne placeres på en metalplatform, der ligner en hospitalsvogn (3). Dette kaldes en centrifuge, der roterer med en ujævn hastighed. Vinkelhastigheden genereret af centrifugen skubber personens ben mod bunden af ​​platformen, som om de stod under deres egen vægt.

3. Enhed testet ved University of Boulder.

Desværre er denne form for træning uundgåeligt forbundet med kvalme. Forskerne satte sig for at finde ud af, om kvalme virkelig er et iboende prisskilt forbundet med det. kunstig tyngdekraft. Kan astronauter træne deres kroppe til at være klar til yderligere G-kræfter? Ved afslutningen af ​​de frivilliges tiende session spindede alle forsøgspersoner med en gennemsnitshastighed på omkring sytten omdrejninger i minuttet uden nogen ubehagelige konsekvenser, kvalme osv. Dette er en betydelig præstation.

Der er alternative ideer til tyngdekraften på et skib. Disse omfatter for eksempel Canadian Type System Design (LBNP), som selv skaber ballast omkring en persons talje, hvilket skaber en følelse af tyngde i underkroppen. Men er det nok for en person at undgå konsekvenserne af rumflyvning, som er ubehagelige for helbredet? Desværre er dette ikke korrekt.