Kosmos är full av många mysterier, och vi har precis börjat studera det. Och ett av problemen som ska lösas i framtiden är allvar.
Vad är fel med henne, frågar du? Men det är hon inte! Eller snarare, inte så. Tyngdkraften är alltid där, vi upplever den från jorden, månen, solen, andra stjärnor och till och med centrum av vår galax. Men tyngdkraften som passar oss finns bara på jorden. Och när vi flyger till andra planeter eller plogar utrymme, hur är det med tyngdkraften? Du måste skapa det på ett konstgjort sätt.
Varför behöver vi en viss tyngdkraft?
På jorden har alla organismer anpassat sig till tyngdkraften lika med 9,8 m / s ^ 2. Om den är större, kommer växterna inte att kunna växa upp, och vi kommer ständigt att uppleva tryck, på grund av vilka våra ben kommer att bryta och våra organ kommer att kollapsa. Och om det är mindre, kommer vi att få problem med tillförsel av näringsämnen i blodet, muskeltillväxt etc.
När vi utvecklar kolonier på Mars och månen kommer vi att möta problemet med minskad tyngdkraft. Våra muskler försvinner delvis och anpassar sig till lokal tyngdkraft. Men när vi återvänder till Jorden kommer vi att få problem med att gå, dra föremål och till och med andas. Så här beror allt på tyngdkraften.
Och vi har redan ett exempel på hur detta händer - den internationella rymdstationen.
Kampanjvideo:
Astronauter på ISS och varför det inte finns någon allvar
De som besöker ISS måste träna på löpband och simulatorer varje dag. Detta beror på att under deras vistelse förlorar musklerna sitt "grepp". I tyngdkraft behöver du inte lyfta kroppen, du kan koppla av. Så tänker kroppen. Det finns ingen tyngdkraft på ISS, inte för att det är i rymden.
Avståndet från den till jorden är bara 400 kilometer, och tyngdkraften på detta avstånd är bara något mindre än på planeten. Men ISS står inte stilla - den roterar i jordens omloppsbana. Den faller bokstavligen konstant till jorden, men hastigheten är så hög att den inte låter den falla.
Det är därför astronauterna är i ett tillstånd av viktlöshet. Men ändå. Varför kan inte gravitation skapas på ISS? Detta skulle göra livet enklare för astronauter ibland. När allt kommer omkring tvingas de spendera flera timmar om dagen på fysiska övningar bara för att hålla sig i form.
Hur skapar man konstgjord tyngdkraft?
I science fiction har begreppet ett sådant rymdskepp länge skapats. Detta är en enorm ring som ständigt måste rotera runt sin axel. Som ett resultat "centrerar" centrifugalkraften astronauten bort från rotationscentret, och han kommer att uppfatta den som tyngdkraft. Men problem uppstår när vi möter det i praktiken.
Först måste du ta hänsyn till Coriolis-kraften - kraften som uppstår när du rör dig i en cirkel. Utan detta kommer vår astronaut konstant att gunga, och det är inte så kul. I det här fallet är det nödvändigt att påskynda rotationen av ringen på rymdskeppet till 2 varv per sekund, och det är mycket, astronauten kommer att vara väldigt ohälsosam. För att lösa detta problem måste du öka ringens radie till 224 meter.
Fartyget är en halv kilometer i storlek! Vi är inte långt ifrån Star Wars. Istället för att skapa jordens tyngdkraft skapar vi först ett lågtyngdfartyg som kommer att innehålla simulatorerna. Och först då bygger vi fartyg med enorma ringar för att bevara tyngdkraften. Förresten, ISS kommer bara att bygga moduler för att skapa gravitation.
Idag förbereder forskare från Roscosmos och NASA sig för att skicka centrifuger till ISS, som behövs för att skapa konstgjord tyngdkraft där. Astronauter behöver inte längre spendera mycket tid på att träna!
Problemet med tyngdkraften vid höga accelerationer
Om vi vill flyga till stjärnorna kommer det att ta 4,2 år att resa till närmaste Alpha Centauri A med en hastighet av 99% av ljusets hastighet. Men för att accelerera till denna hastighet kommer det att ta enorm acceleration. Detta betyder, och enorma överbelastningar, cirka 1000-4000 tusen gånger mer än jordens tyngdkraft. Ingen kan tåla detta, och ett rymdskepp med en roterande ring borde vara bara gigantiskt, hundratals kilometer bort. Du kan bygga detta, men är det nödvändigt?
Tyvärr förstår vi fortfarande inte helt hur tyngdekraften fungerar. Och hittills har de inte kommit fram till hur man undviker effekten av sådana överbelastningar. Vi kommer att undersöka, kolla, studera.
