Sun'iy gravitatsiya va qanday yaratish

kosmosda emas manfaatdor Hatto odamlar, hech kosmik sayohat haqida film ko'rgan yoki kitoblarda bunday narsalar haqida o'qing. Deyarli bu odamlar, barcha ovqat bilan bog'liq muammolar yo'q, kema, normal uyqu ishlari o'ting. soxta - - kema sun'iy tortishish bor Bu, degan ma'noni anglatadi. tinglovchilarning ko'pchiligi juda tabiiy narsa deb idrok va aslida bu to'g'ri emas.

sun'iy tortishish kuchi

Shunday qilib, biz turli usullarini qo'llash orqali gravitatsiya bizga tanish (ikki tomonga ham) bir o'zgarish qo'ng'iroq. Va bu tajribalar uchun emas, balki faqat badiiy asarlarida, lekin juda real er yuzidagi vaziyatlar, ko'pincha amalga oshiriladi.

Taxminan, sun'iy tortishish yaratish qiyin emas. Misol uchun, siz, aniqrog'i, ataletine yordamida qayta yaratishingiz mumkin markazdan qochma kuch. Bu hokimiyat uchun ehtiyoj kecha paydo qilmadi - odamlar uzoq muddatli kosmik parvozlar orzu boshladi u bilanoq sodir bo'ldi. kosmosda sun'iy tortishish yaratish imkon ağırlıksız vaqt uzunligi kelib chiqadigan muammolar ko'p oldini olish uchun qiladi. astronavtlar zaif muskullar o'sadi, suyak kam kuchli bo'lib. Bu shartlar oy sayohat, siz ba'zi mushak atrofiyasi olishingiz mumkin.

Shunday qilib, bugungi kunda sun'iy tortishish yaratish - oliy ahamiyatga ega vazifa, kosmik tadqiqot bu feat bo'lmaydi.

MATERIEL

Hatto faqat fizika o'quv darajasini bilgan kishilar, deb tortish tushunish - bizning dunyo fundamental qonunlar biri: barcha tana o'zaro jalb / nafratdan boshdan, bir-biri bilan o'zaro. jalb kuch katta, tana katta.

juda katta ob'ektini - bizning haqiqatga uchun Land. uning atrofida har bir tana jalb shuning uchun.

Biz uchun bu ma'noni anglatadi tortishish tezlashtirishga, kvadrat sekundiga 9,8 metr teng odatda g o'lchanadi. Bu oyoq ostida, biz qo'llab-quvvatlash yo'q edi, agar, biz 9,8 metr, har ikkinchi oshirish kursi tushib ketgan edi, degan ma'noni anglatadi.

Shunday qilib, faqat tortishish tomonidan, biz tushunish, tura tushib, eb va odatda icha qaerda eng, qaerda pastki. jalb yo'qoladi bo'lsa - biz nol tortishish bo'ladi.

bepul kuzda - Xususan, bu hodisa fazogirlar bilan tanish suzuvchi bir davlat bir kosmosda o'zlarini topish.

Nazariy, olimlar sun'iy tortishish yaratish uchun qanday bilaman. turli metodlarni bor.

katta ommaviy

eng mantiqiy variant - qilish kosmik u sun'iy tortishish o'rnidan turib, shunday qilib, katta. kosmosda hech orientatsiya yutqaziladi chunki kemada, siz, qulay his mumkin.

Afsuski, bu usul texnologiya bugungi rivojlantirishga amaliy emas. Bunday majmuasini qurish juda ko'p resurslarni talab qiladi. Bundan tashqari, energiya bir ajoyib miqdori uning tiklanishi uchun zarur.

tezlatish

Bu siz er yuzida teng g, erishish bo'lsangiz, biz faqat kema yassi (platformoobraznuyu) formasini berish va kerakli tezlashtirish bilan tekisligiga perpendikulyar ko'chib o'tishga olish kerak, deb tuyuladi. bir ideal - Shu tarzda, sun'iy tortishish kuchi olingan, va bo'ladi.

Biroq, haqiqat ancha murakkab.

Birinchi navbatda u yoqilg'i masalani hisobga olib arziydi. stantsiya doimiy tezlashtirmoqda uchun, siz uzluksiz elektr ta'minoti bo'lishi kerak. Dvigatel to'satdan paydo bo'lsa ham, materiyaning tasarruf emas, energiya saqlash qonuni kuchga qoladi.

Ikkinchi muammo doimiy jadallashtirish g'oyasi hisoblanadi. Bizning bilim va fizika qonunlariga ko'ra, siz abadiy tezlashtirish mumkin emas.

uchishni - bu doimiy jadal kerak, chunki Bundan tashqari, ushbu transport, tadqiqot missiyasi uchun mos emas. U ham sekin emas atrofida uchib, sayyora kashf qilish uchun to'xtatish mumkin emas - u jadallashtirish zarur.

Shunday qilib, bu sun'iy tortishish kuchi hali bizga mavjud emas, deb ochiq-oydin bo'ladi.

Carousel

Har bir Carousel aylanish jasadini qanday ta'sir biladi. Shuning uchun, bu tamoyilga ko'ra, sun'iy tortishish kuchi qurilma eng haqiqiy bo'lishi ko'rinadi.

Carousel diametri deb barcha, u aylanish tezligi taxminan teng kursi undan tushib istagi. Bu tanada bir kuch qaytib, bir ob'ekt radius bo'ylab yo'nalgan ekan. Bu tortishish juda o'xshaydi.

Shunday qilib, u silindr shaklini ega, bir kemani oladi. Bu holda, u o'z o'qi atrofida kerak. Aytgancha, bu tamoyilga ko'ra mo'ljallangan kosmik sun'iy tortishish kuchi, tez-tez namoyish ilmiy-fantastik filmlar kifoya.

barrel shaklli kema, bir bo'ylama o'qi, bir markazdan qochma kuch atrofida aylanadigan, yo'nalishi bo'lgan ob'ekt radiusi mos keladi. Olingan tezlashtirishga hisoblash uchun erga kuch ajratish uchun talab qilinadi.

Fizika kishi, bu topish bilguvchi qiyin emas: a = ω²R.

jadallashtirish, birinchi o'zgarmaydigan - - (bir soniyada radyan o'lchanadi) tezligi tuguniga, ikkinchi - radiusi bu formula hisoblash natijasi yilda.

Biz g ishlatiladi bu ko'ra, to'g'ri birlashtirish kerak burchak tezligini va kosmik transport radiusi.

va shunga o'xshash: Bu muammo "Intersol" "Babylon 5", "A Space Odyssey 2001" kabi filmlarda molikdir. Bu hollarda, Yerning gravitatsion jadallashtirish uchun sun'iy tortishish kuchi yaqinroq.

Qat'i nazar, qanday yaxshi fikr, uni amalga oshirish uchun juda qiyin.

"Karusel" muammosi usuli

eng ravshan muammo "A Space Odyssey» ta'kidlangan. Radius "kosmik tashuvchisi" 8 metr. 9,8 tezlashtirish olish uchun, aylanish aylanmasining qariyb 10,5 har daqiqada bir kursi bo'lib o'tishi kerak.

Bu qadriyatlar turli kuch qavat ta'siri turli xil masofada, ya'ni "Coriolis ta'sir,« namoyon bo'lsa. Bu burchak tezlik bog'liq.

Bu sun'iy kosmik gravitatsiya yaratilgan ekan, lekin tana ham tez aylanish, ichki qulog'i bilan muammolarga olib keladi. shunga o'xshash - - qiyinchiliklar Bu esa, o'z navbatida, bir muvozanati, vestibulyar tizimi va boshqa bilan bog'liq muammolar sabab bo'ladi.

bu to'siqning paydo bo'lishi, bu model juda baxtsiz ekanligini ko'rsatadi.

Biz romani "Jahon-halqa" dagi kabi siz ham, teskari borish harakat qilib ko'rishingiz mumkin. Bu yerda kema bizning orbitasida (taxminan 150 million kilometr) radiusiga taxminiy radiusi bir halqa shaklida bo'ladi. shu o'lchamdagi, aylanish tezligi Coriolis ta'sir e'tiborsizlik uchun etarli bo'ladi.

Biz muammo hal qilingan, deb taxmin qilish mumkin, lekin u qadar emas. haqiqat o'z o'qi atrofida tuzilishi umumiy aylanmasi 9 kun davom etadi, deb. Bu yuk juda yuqori ekanligi aniqlandi. ularning barqaror loyihalashtirish uchun, u mavjud emas, bugungi kunda juda kuchli moddiy, talab qiladi. Bundan tashqari, muammo moddiy va bevosita qurish jarayonining miqdori.

shunga o'xshash fanlar o'yinlarda, film "Babylon 5" kabi, bu muammolar bir amallab hal etiladi: u etarli aylanish tezligi, Coriolis ta'siri bunday kemani yaratish faraziy mumkin, muhim emas.

Biroq, hatto bu dunyolar bir ahvolga tushgan bor. Uning nomi - momentum.

kema, o'z o'qi atrofida aylanadigan, bir katta giroskop aylanadi. Ma'lumki, gyro off o'qi tufayli juda qiyin qilish burchak momentining. Bu miqdor tizimini tark qilmaydi muhimdir. Bu juda qiyin bo'ladi ob'ekt yo'nalishini belgilash, degan ma'noni anglatadi. Biroq, bunday muammo hal qilinishi mumkin.

Muammolarni bartaraf etish

yordam kelganda kosmik stansiyada sun'iy tortishish kuchi mavjud bo'ladi "O'Neill silindrli." Bu strukturaning yaratish uchun o'qi bo'ylab ulanish xil silindr idish talab qiladi. Ular turli yo'nalishlarda tiklanishi kerak. Bu yig'ilishlar natijasida nol burchak momentum hisoblanadi, shuning uchun kema zarur yo'riq bilan muammolar bo'lmasligi kerak.

iloji bo'lsa, keyin u kerak bo'lib aynan ishlaydi, kema haqida 500 metr radiusi qilish. Bu holda, sun'iy kosmik tortishish kuchi kemalar yoki tadqiqot stantsiyalari uzoq parvozlar uchun juda qulay va mos keladi.

Space muhandislari

sun'iy tortishish yaratish uchun qanday, u o'yin yaratuvchilari ma'lum. Biroq, tortishish, bu xayol dunyoda - u shu yo'nalish bo'yicha ma'lumotlar tezlashtirish uchun mo'ljallangan organlarining o'zaro jalb etish, lekin chiziqli kuch emas. Bu yerda jalb manbai yo'naltirish qachon u o'zgaradi, mutlaq emas.

kosmik stantsiyaga sun'iy tortishish kuchi maxsus generator yordamida yaratilgan. U hamkorlik aylanish formasini va generator zonasini. Shunday qilib, haqiqiy dunyoda, bir generator, siz tana jalb mumkin bo'lgan avtomobil qo'lga. harakat qurilma aylanada tark qilmasa Biroq, o'yin qahramoni deb uzoq tushadi.

Bugungi kunda sun'iy kosmik gravitatsiya, yaratilgan bunday qurilma insoniyat uchun foydalanish mumkin emas. Biroq, hatto kulrang-sochli Dasturchilar bu haqda orzu yo'q emas.

sferik generator

Bu uskunalar yanada haqiqiy versiyasi. generator bir tortishish kuchi yo'nalishini qurishda. Bu sayyora teng bo'ladi gravitatsiya qaysi bir stantsiyani, yaratish qiladi.

sentrifuga

Yer yuzida Bugun sun'iy tortishish kuchi qurilmalar turli topilgan. Bu kuch gravitatsion ta'siri o'xshash biz bilan his qilinadi, chunki ular, inertsiya bo'yicha asosan, asoslangan - tana jadallashtirish sabab nima ajrata olmaydi. Misol sifatida: Yigit inertsiya ta'sirini his, lift ichida chiqish. Fiziklar: Lift yuksalishi taksidan bepul kuz jadallashtirish jadallashtirish qo'shimchalar. Agar kokpit o'lchanadi harakati qaytib kelganda "daromad" vazn odatdagi ma'noda qaytib, yo'qoladi.

Olimlar uzoq sun'iy tortishish manfaatdor bo'lgan. sentrifuga ko'pincha shu maqsadlar uchun ishlatiladi. Bu usul kosmik uchun, balki inson organizmiga tortishish ta'sirini o'rganish talab zamin stantsiyalar uchun emas, balki faqat mos keladi.

ishlatiladigan dunyoni, o'rganing ...

Gravitatsiya o'rganish kosmosdan boshladi-da, juda er fan hisoblanadi. Hatto bugun bu sohada erishilgan yutuqlar tibbiyotda, masalan, qilingan. Bu sayyorada sun'iy tortishish yaratish mumkin yoki yo'qligini bilish, siz lokomosyon bilan yoki asab tizimi muammolarini muolaja qilish uchun foydalanishingiz mumkin. Bundan tashqari, kuchlar o'rganish Yerda birinchi navbatda jalb. Bu shifokorlar diqqat markazida qolgan paytda astronavtlar tajribalar o'tkazish imkonini beradi. Yana bir narsa, sun'iy kosmik gravity deb, favqulodda taqdirda astronavtlarni yordam hech qanday odamlar bor.

yodda to'liq ağırlıksız tutib, uni hisobga Yer orbitasida bir sun'iy yo'ldosh qabul qilish mumkin emas. Ushbu ob'ektlar, kichik darajada bo'lsa ham, tortishish ta'sir qiladi. tortishish kuchi, bunday hollarda, Kichik tortish kuchi deb ataladi. Real gravitatsiya faqat tashqi kosmosdagi doimiy tezlikda uchib, mashinani sinaladi. Biroq, inson tanasi farqni his qilmaydi.

bir uzaygan sakrash (bostirma ochiladi oldin) yoki parabolik pasayishi samolyot paytida bo'lishi mumkin ağırlıksız tajriba. Bunday tajribalar ko'pincha AQShda qo'yish, lekin tuyg'u faqat 40 soniya davom etadi samolyotda - bu to'liq tergov uchun juda kichik ekan.

1973 yilda SSSR yilda sun'iy tortishish yaratish mumkin yoki yo'qligini bilish uchun. Va faqat uni yaratgan, balki bir necha tarzda o'zgartirib bo'lmaydi. quruq daldırma, suvga botishdan - og'irlik kamaytirish sun'iy yaqqol misol. suv yuzasida bir qalin film qo'yish zarur, kerakli ta'sir erishish uchun. Man buning ustiga joylashtirilgan. tanasi suvga botiriladi tana og'irligi ostida, faqat bosh yuqori bo'lib qolmoqda. Bu model okean xarakterli past tortishish, qo'llab ko'rsatadi.

hypergravity - vaznsizlik qarama-qarshi kuchlar ta'sirini his kosmosga borishga hojat yo'q. Kalkış va kosmik hodisa paytida, sentrifuga ortiqcha yuk faqat kashf uchun ham his qilaman, lekin mumkin emas.

tortishish davolash

oqibatlarini kamaytirish maqsadida inson organizmiga hafiflik ta'siri, jumladan, tortishish fizika tadqiqotlar. Biroq, bu ilm-fan yutuqlari, ko'p sonli sayyora foydali va oddiy aholi bo'ladi qodir.

Buyuk oladigan shifokorlar miyopatinin mushak fermentlar xatti o'rganish bo'yicha bermoq. Bu erta o'limga olib keladi jiddiy kasallik hisoblanadi.

Sog'lom odam qonida faol jismoniy faoliyati ferment kreatinofosfokinazy katta miqdorda oladi. bu hodisaga sababi yuk bunday yo'l, deb u "Leaky" ham hujayra membranasi ustida harakat, mumkin, ochiq-oydin emas. miyopatinin bilan bemorlar yuklarni holda Shu ta'sirini olish. fazogirlar uchun kuzatuvlar qon faol ferment nol tortishish kuchi yetkazib berish sezilarli darajada kamayadi, deb ko'rsatadi. Ushbu topilma cho'mgan foydalanish miyopatinin uchun etakchi omil salbiy ta'sirini kamaytirish, deb taklif qiladi. Bugungi kunda hayvon ustida tajribalar o'tkazdi.

ayrim kasalliklar davolash bugun sun'iy jumladan gravitatsiya ma'lumotlar, o'rganish olingan yordamida amalga. Misol uchun, tozalanmagan miya falaj, falaj, yuk qo'llash orqali Parkinson kostyumlari. Pnevmatik poyafzal - Deyarli qo'llab-quvvatlash ijobiy ta'siri o'qishini tugatsangiz.

Mars uchib?

So'nggi o'zgarishlar astronavtlar loyihasi haqiqatga umid ber. Bu dunyodan uzoq turar joy bilan tibbiy qo'llab-quvvatlash shaxsan tajribaga ega. Oy, o'z nisbatan 6 barobar kichik bo'lgan tortishish kuchi uchun ko'p foyda va tadqiqot vazifalarini olib keldi. Marsga - Endi astronavtlar va olimlar o'zlarini yangi maqsad qilgan.

yo'lda - Siz uyg'onish oldin, Red Planet yo'llanmasi uchun barcha xabardor bo'lishi kerak, u ish birinchi bosqichda tana kutmoqda. o'rtacha, cho'l sayyoraga yo'l yilning yarim o'tadi - taxminan 500 kun. yo'lda ishoning faqat joydan yordam kutish, faqat o'z kuch bor.

stress, radiatsiya, bir magnit maydon yo'qligi: putur kuchlari ko'p omillar bo'ladi. organizm uchun eng muhim sinov - tortishish o'zgartirish. Sayohat odamlar tortishish ko'p darajada bilan "tanishish". Birinchi navbatda, bu haddan ortiq yuk uchishi. So'ngra - parvoz paytida vaznsizlik. So'ngra -. Mars tortishish uchun, yer yuzidagi eng kamida 40%, deb borar Hypogravity, ..

Qanday uzoq parvoz hafiflik salbiy oqibatlari bilan engish uchun? Bu sun'iy tortishish sohasida rivojlanishi yaqin kelajakda bu masalani hal qilish uchun yordam beradi, deb umid qilamiz. "Cosmos-936" sayohat kalamush ustida tajribalar, bu usul barcha muammolarni hal qilmaydi, deb ko'rsatadi.

Operatsion tizim tajribasi shuni ko'rsatdiki, tana uchun har bir astronavt uchun zarur bo'lgan yukni alohida-alohida aniqlashi mumkin bo'lgan o'quv majmualaridan foydalanish mumkin.

Tadqiqotchilar nafaqat Marsga uchib ketishadi, balki Qizil sayyoradagi koloniyalarni o'rnatmoqchi bo'lgan turistlarga ham ishonishadi. Ular uchun hech bo'lmaganda birinchi marta og'ir vaznli bo'lish hissi barcha shifokorlarning bunday sharoitda uzoq vaqt davomida ta'sir qilish xavfliligi haqidagi bahslarini og'irlashtiradi. Biroq, bir necha haftadan so'ng, ular yordamga muhtoj bo'ladi, shuning uchun kosmik qurilmada sun'iy og'irlikni yaratish yo'lini topish juda muhimdir.

Natijalar

Kosmosda sun'iy gravitatsiya yaratish haqida qanday xulosalar chiqarish mumkin?

Hozirda ko'rib chiqilayotgan barcha variantlardan biri aylanadigan qurilish eng aniq ko'rinishga ega. Biroq, fizik qonunlarning bugungi tushunchasi bilan, bu mumkin emas, chunki kema ichi bo'sh silindir emas. Ichkarida fikrlarning timsoliga to'sqinlik qiluvchi qatlamlar mavjud.

Bunga qo'shimcha ravishda, kema radiusi juda katta bo'lishi kerak, albatta, Coriolis ta'siri sezilarli darajada ta'sir qilmaydi.

Bu kabi narsalarni boshqarish uchun siz yuqorida qayd etilgan O'Neill silindrga kerak, bu sizni kemani boshqarishga imkon beradi. Bunday holda, sayyoramizda parvozlar uchun bunday dizayndan foydalanish imkoniyati kengaytirilib, jamoani qulay tortishish darajasi bilan ta'minlaydi.

Odamlar o'z orzularini haqiqatga aylantira olishidan oldin, fantaziya ishlarida biroz haqiqat va fizika qonunlari haqida ko'proq bilishlarini ko'rishni istardim.