Kosmos on täis palju saladusi ja me oleme alles hakanud seda uurima. Ja üks tulevikus lahendatavatest probleemidest on gravitatsioon.
Mis tal viga on, küsite? Kuid ta pole see! Või õigemini, mitte nii. Gravitatsioon on alati olemas, me kogeme seda Maalt, Kuult, Päikeselt, teistelt tähtedelt ja isegi meie galaktika keskusest. Kuid meile sobiv gravitatsioonijõud eksisteerib ainult Maal. Ja kui me lendame teistele planeetidele või kündme kosmosesse, mis saab gravitatsioonist? Peate selle kunstlikult looma.
Miks me vajame teatud raskust?
Maal on kõik organismid kohanenud gravitatsioonijõuga, mis on võrdne 9,8 m / s ^ 2. Kui see on suurem, siis taimed ei saa suureks kasvada ja me kogeme pidevalt survet, mille tõttu meie luud purunevad ja meie organid varisevad kokku. Ja kui seda on vähem, siis on meil probleeme toitainete kohaletoimetamisega veres, lihaste kasvuga jne.
Kui arendame kolooniaid Marsil ja Kuul, seisame silmitsi vähenenud gravitatsiooni probleemiga. Meie lihased osaliselt atroofeeruvad, kohandudes kohaliku raskusega. Kuid Maale naastes hakkavad meil tekkima probleemid kõndimise, objektide lohistamise ja isegi hingamisega. Nii sõltub kõik gravitatsioonist.
Ja meil on juba olemas näide, kuidas see juhtub - rahvusvaheline kosmosejaam.
Reklaamvideo:
Astronaudid ISS-is ja miks pole gravitatsiooni
ISSi külastavad peavad iga päev treenima jooksulindil ja simulaatoritel. Seda seetõttu, et viibimise ajal kaotavad nende lihased "haarde". Nullgravitatsiooni korral ei pea te oma keha tõstma, saate lõõgastuda. Nii mõtleb keha. ISS-il puudub gravitatsioon, mitte sellepärast, et see on kosmoses.
Kaugus sellest Maad on vaid 400 kilomeetrit ja raskusjõud on sellel kaugusel vaid pisut väiksem kui planeedi pinnal. Kuid ISS ei seisa paigal - see pöörleb Maa orbiidil. See langeb sõna otseses mõttes pidevalt Maale, kuid selle kiirus on nii suur, et see ei lase sellel kukkuda.
Sellepärast on astronaudid kaalutu seisundis. Aga siiski. Miks ei saa ISS-is gravitatsiooni luua? See muudaks astronautide elu kohati lihtsamaks. Lõppude lõpuks on nad sunnitud kulutama mitu tundi päevas füüsilistele harjutustele just selleks, et vormis püsida.
Kuidas luua kunstlikku gravitatsiooni?
Ulmekirjanduses on sellise kosmoselaeva kontseptsioon juba ammu loodud. See on tohutu rõngas, mis peab pidevalt pöörlema ümber oma telje. Selle tagajärjel lükkab tsentrifugaaljõud astronaudi pöördekeskusest eemale ja ta tajub seda gravitatsioonina. Kuid probleemid tekivad siis, kui sellega praktikas kokku puutume.
Esiteks peate arvestama Coriolise jõuga - jõuga, mis tekib ringis liikudes. Ilma selleta rokib meie astronaut pidevalt ja see pole eriti lõbus. Sel juhul on vaja kiirendada kosmoselaeva rõnga pöörlemist 2 pöördeni sekundis ja seda on palju, astronaudil jääb väga halb. Selle probleemi lahendamiseks peate suurendama rõnga raadiust 224 meetrini.
Laeva suurus on pool kilomeetrit! Me pole Tähesõdadest kaugel. Maa gravitatsiooni loomise asemel loome kõigepealt madala raskusjõuga laeva, mis hoiab kokku simulaatoreid. Ja alles siis ehitame gravitatsiooni säilitamiseks tohutute rõngastega laevu. Muide, ISS kavatseb just moodustada mooduleid gravitatsiooni loomiseks.
Täna valmistuvad Roscosmose ja NASA teadlased saatma ISS-i tsentrifuugid, mis on vajalikud kunstliku gravitatsiooni tekitamiseks seal. Astronaudid ei pea enam palju aega treenima!
Raskusjõu probleem suurtel kiirendustel
Kui tahame lennata tähtede poole, siis kulub lähimasse Alfa Centauri A -sse kiirusega 99% valguse kiirusest 4,2 aastat. Kuid selle kiiruseni kiirendamiseks on vaja tohutut kiirendust. See tähendab tohutuid ülekoormusi, mis on umbes 1000–4000 tuhat korda suurem kui maakera gravitatsioon. Keegi ei saa seda seista ja pöörleva rõngaga kosmoselaev peaks olema sadade kilomeetrite kaugusel lihtsalt hiiglaslik. Võite selle üles ehitada, kuid kas see on vajalik?
Kahjuks ei saa me siiani täielikult aru, kuidas gravitatsioon töötab. Ja seni pole nad mõelnud, kuidas selliste ülekoormuste mõju vältida. Uurime, kontrollime, uurime.
