Kosmoss ir pilns ar daudzām noslēpumiem, un mēs tikko esam sākuši to pētīt. Un viena no problēmām, kas jārisina nākotnē, ir smagums.
Kas viņai slikts, tu jautā? Bet viņa nav! Vai drīzāk, ne tā. Smagums vienmēr ir tur, mēs to pieredzam no Zemes, Mēness, Saules, citām zvaigznēm un pat mūsu galaktikas centra. Bet mums piemērots gravitācijas spēks pastāv tikai uz Zemes. Un kad mēs lidojam uz citām planētām vai arklu kosmosā, kā ir ar gravitāciju? Tas ir jāizveido mākslīgi.
Kāpēc mums vajadzīgs noteikts smaguma līmenis?
Uz Zemes visi organismi ir pielāgojušies gravitācijas spēkam, kas vienāds ar 9,8 m / s ^ 2. Ja tas ir lielāks, tad augi nevarēs izaugt, un mēs pastāvīgi izjutīsim spiedienu, kura dēļ mūsu kauli saplīsīs un mūsu orgāni sabruks. Un, ja tas ir mazāks, tad mums būs problēmas ar barības vielu piegādi asinīs, muskuļu augšanu utt.
Izstrādājot kolonijas uz Marsa un Mēness, mēs saskarsimies ar samazināta gravitācijas problēmu. Mūsu muskuļi daļēji atrofējas, pielāgojoties vietējam smagumam. Bet pēc atgriešanās uz Zemes mums sāksies problēmas ar staigāšanu, priekšmetu vilkšanu un pat elpošanu. Tā tas viss ir atkarīgs no smaguma.
Un mums jau ir piemērs, kā tas notiek, - Starptautiskā kosmosa stacija.
Reklāmas video:
Astronauti uz ISS un kāpēc nav gravitācijas
Tiem, kas apmeklē ISS, katru dienu ir jānodarbojas ar skrejceliņiem un simulatoriem. Tas notiek tāpēc, ka uzturēšanās laikā viņu muskuļi zaudē "saķeri". Nulle gravitācijas gadījumā jums nav jāpaceļ ķermenis, jūs varat atpūsties. Tā domā ķermenis. ISS nav gravitācijas, nevis tāpēc, ka tā atrodas kosmosā.
Attālums no tā līdz Zemei ir tikai 400 kilometri, un gravitācijas spēks šajā attālumā ir tikai nedaudz mazāks nekā uz planētas virsmas. Bet ISS nestāv uz vietas - tā griežas zemes orbītā. Tas burtiski pastāvīgi krīt uz Zemes, bet tā ātrums ir tik liels, ka tas neļauj tam nokrist.
Tāpēc astronauti ir bezsvara stāvoklī. Bet tāpat. Kāpēc ISS nevar radīt gravitāciju? Tas dažkārt atvieglotu astronautu dzīvi. Galu galā viņi ir spiesti pavadīt vairākas stundas dienā fiziskiem vingrinājumiem tikai tāpēc, lai saglabātu piemērotību.
Kā radīt mākslīgo gravitāciju?
Zinātniskajā fantastikā šāda kosmosa kuģa jēdziens ir izveidots jau sen. Tas ir milzīgs gredzens, kuram pastāvīgi jāgriežas ap savu asi. Tā rezultātā centrbēdzes spēks "izstumj" astronautu no rotācijas centra, un viņš to uztvers kā gravitācijas spēku. Bet problēmas rodas, kad mēs ar to saskaramies praksē.
Pirmkārt, jums jāņem vērā Koriolisa spēks - spēks, kas rodas, pārvietojoties pa apli. Bez tā mūsu astronauts nepārtraukti šūpojas, un tas nav īpaši jautri. Šajā gadījumā ir jāpaātrina kosmosa kuģa gredzena rotācija līdz 2 apgriezieniem sekundē, un tas ir daudz, astronauts būs ļoti slikts. Lai atrisinātu šo problēmu, jums jāpalielina gredzena rādiuss līdz 224 metriem.
Kuģa izmērs ir puskilometrs! Mēs neesam tālu no Zvaigžņu kariem. Tā vietā, lai izveidotu Zemes gravitāciju, vispirms mēs izveidosim zemu gravitācijas kuģi, kas turēs simulatorus. Un tikai tad mēs būvēsim kuģus ar milzīgiem gredzeniem, lai saglabātu smagumu. Starp citu, ISS tikai gatavojas veidot moduļus gravitācijas radīšanai.
Šodien zinātnieki no Roscosmos un NASA gatavojas nosūtīt uz ISS centrifūgas, kas vajadzīgas, lai tur izveidotu mākslīgo gravitāciju. Astronautiem vairs nav jāpavada daudz laika vingrošanai!
Problēma ar smagumu pie lieliem paātrinājumiem
Ja mēs vēlamies lidot uz zvaigznēm, tad 4,2 gadu laikā būs jābrauc uz tuvāko Alfa Centauri A ar ātrumu 99% no gaismas ātruma. Bet, lai paātrinātu šo ātrumu, būs nepieciešams milzīgs paātrinājums. Tas nozīmē, un milzīgas pārslodzes, apmēram 1000-4000 tūkstošus reižu vairāk nekā zemes gravitācija. Neviens to nevar stāvēt, un kosmosa kuģim ar rotējošu gredzenu vajadzētu būt vienkārši gigantiskam simtiem kilometru attālumā. Jūs to varat veidot, bet vai tas ir nepieciešams?
Diemžēl mēs joprojām pilnībā nesaprotam, kā darbojas gravitācija. Un līdz šim viņi nav izdomājuši, kā izvairīties no šādas pārslodzes. Mēs pētīsim, pārbaudīsim, pētīsim.