Huwa diffiċli bil-gravità, iżda saħansitra agħar mingħajrha

Jidher aktar minn darba fil-films, il-“bidu” tal-gravità abbord vapur spazjali li jivvjaġġa fl-ispazju jidher jibred ħafna. Ħlief li l-ħallieqa tagħhom kważi qatt ma jispjegaw kif dan isir. Xi drabi, bħal fl-2001: A Space Odyssey (1) jew il-Passiġġieri ġodda, jintwera li l-vapur irid jiddawwar biex jissimula l-gravità.

Wieħed jista 'jistaqsi, b'mod kemmxejn provokattiv, għaliex il-gravità hija meħtieġa għal kollox abbord vettura spazjali? Wara kollox, mingħajr gravità ġenerali huwa aktar faċli, in-nies jiggravaw inqas, l-affarijiet li jinġarru ma jiżnu xejn, u t-twettiq ta 'ħafna kompiti jeħtieġ ħafna inqas sforz fiżiku.

Jirriżulta, madankollu, li dan l-isforz assoċjat ma 'tingħeleb kontinwament il-forza tal-gravità huwa estremament meħtieġ għalina u għal ġisimna. Ebda gravitàIlu ppruvat li l-astronawti jesperjenzaw telf ta 'għadam u tessut tal-muskoli. L-astronawti fuq l-ISS jeżerċitaw u jiġġieldu d-dgħjufija tal-muskoli u t-telf tal-għadam, iżda xorta jitilfu l-massa tal-għadam fl-ispazju. Jeħtieġ li jagħmlu sagħtejn sa tliet sigħat ta 'eżerċizzju kuljum biex iżommu l-massa tal-muskoli u s-saħħa kardjovaskulari. Barra minn hekk, mhux biss dawn l-elementi direttament relatati mat-tagħbija fuq il-ġisem huma affettwati min-nuqqas ta 'gravità. Jqumu problemi biż-żamma tal-bilanċ, il-ġisem isir deidrat. U dan huwa biss il-bidu tal-problemi.

Jirriżulta li hu wkoll qed isir aktar dgħajjef. Xi ċelluli immuni ma jistgħux jagħmlu xogħolhom u ċ-ċelluli ħomor tad-demm imutu. Jikkawża ġebel fil-kliewi u jdgħajjef il-qalb. Grupp ta’ xjenzati mir-Russja u l-Kanada analizzaw il-konsegwenzi ta’ dawn l-aħħar snin mikrogravità dwar il-kompożizzjoni ta’ proteini f’kampjuni tad-demm ta’ tmintax-il kosmonawt Russu li għexu fuq l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali għal sitt xhur. Ir-riżultati wrew li f'żero gravità s-sistema immunitarja taġixxi bl-istess mod bħal meta l-ġisem ikun infettat, peress li l-ġisem tal-bniedem ma jafx x'għandu jagħmel u jipprova jattiva s-sistemi ta 'difiża kollha possibbli.

Ċans fil-forza ċentrifugali

Allura, aħna diġà nafu tajjeb ħafna li ebda gravità Dan mhux tajjeb, anke perikoluż għas-saħħa. Allura x'inhu issa? Mhux biss il-produtturi tal-films, iżda wkoll ir-riċerkaturi jaraw opportunità fihom forza ċentrifugali. Li tkun ġentili forzi tal-inerzja, jissimula l-effett tal-gravità, li jaġixxi b'mod effettiv fid-direzzjoni opposta għaċ-ċentru tal-qafas inerzjali.

L-applikabilità ġiet riċerkata għal ħafna snin. Fl-MIT, pereżempju, l-ex astronawta Lawrence Young esperjenza ċentrifuga li kienet kemmxejn reminixxenti f’viżjoni mill-film 2001: A Space Odyssey. In-nies jimteddu fuq naħa tagħhom fuq pjattaforma, jimbuttaw struttura inerzjali li ddur.

Peress li nafu li l-forza ċentrifugali tista 'mill-inqas parzjalment tissostitwixxi l-gravità, għaliex ma nibnu vapuri din id-dawra? Ukoll, jirriżulta li mhuwiex daqshekk sempliċi, għaliex, l-ewwelnett, vapuri bħal dawn ikollhom ikunu ħafna akbar minn dawk li nibnu, u kull kilogramma addizzjonali ta 'massa li tinġarr fl-ispazju tiswa ħafna flus.

Ikkunsidra, pereżempju, l-Istazzjon Spazjali Internazzjonali bħala punt ta' referenza għal tqabbil u evalwazzjonijiet. Huwa daqs kamp tal-futbol, ​​iżda l-kwartieri tal-għajxien huma biss frazzjoni tad-daqs tiegħu.

Issimula l-gravità F'dan il-każ, il-forza ċentrifugali tista 'tiġi avviċinata b'żewġ modi. Jew kull element idur separatament, li joħloq sistemi żgħar, iżda mbagħad, kif jinnotaw l-esperti, dan jista 'jkun assoċjat ma' esperjenza mhux dejjem pjaċevoli għall-astronawti, li jistgħu, pereżempju, tħossok gravità differenti f'riġlejk milli fil-parti ta' fuq tal-ġisem tiegħek. F'verżjoni fuq skala akbar, l-ISS kollu jdur, li, ovvjament, ikollu jiġi kkonfigurat b'mod differenti, aktar bħal ċirku (2). Bħalissa, il-bini ta 'struttura bħal din ikun ifisser spejjeż kbar u jidher mhux realistiku.

2. Viżjoni ta 'ċirku orbitali li jipprovdi gravità artifiċjali

Madankollu, hemm ideat oħra. pereżempju, grupp ta’ xjenzati fl-Università ta’ Colorado Boulder qed jaħdem fuq soluzzjoni b’xi ftit inqas ambizzjoni. Minflok ma jkejlu r-"rikreazzjoni tal-gravità", ix-xjentisti qed jiffokaw fuq is-soluzzjoni tal-problemi tas-saħħa assoċjati man-nuqqas ta 'gravità fl-ispazju.

Skont ir-riċerkaturi ta 'Boulder, l-astronawti jistgħu jitkaxkru fi kmamar speċjali għal diversi sigħat kuljum biex jiksbu doża ta' gravità ta 'kuljum, li għandha ssolvi l-problemi tas-saħħa. Is-suġġetti jitqiegħdu fuq pjattaforma tal-metall simili għal karrettun tal-isptar (3). Din tissejjaħ ċentrifuga, li ddur b'veloċità irregolari. Il-veloċità angolari maħluqa miċ-ċentrifuga timbotta s-saqajn tal-persuna lejn il-bażi tal-pjattaforma, bħallikieku kien wieqfa taħt il-piż tiegħu stess.

3. Apparat ittestjat fl-Università ta 'Boulder.

Sfortunatament, dan it-tip ta 'eżerċizzju huwa inevitabbilment assoċjat ma' dardir. Ir-riċerkaturi bdew isibu jekk id-dardir fil-fatt kellhiex prezz inerenti assoċjat miegħu. gravità artifiċjali. Jistgħu l-astronawti jħarrġu ġisimhom sabiex ikun lest għal tagħbija żejda addizzjonali? Fl-aħħar tal-għaxar sessjoni tal-voluntiera, is-suġġetti kollha kienu qed iduru b'veloċità medja ta 'madwar sbatax-il dawra fil-minuta mingħajr ebda effett mhux pjaċevoli, dardir, eċċ. Din hija kisba sinifikanti.

Hemm ideat alternattivi għall-gravità fuq vapur. Dawn jinkludu, pereżempju, id-disinn tas-sistema tat-tip Kanadiż (LBNP), li huwa stess joħloq saborra madwar il-qadd ta 'persuna, u joħloq sensazzjoni ta' toqol fil-parti t'isfel tal-ġisem. Imma huwa biżżejjed li persuna tevita l-konsegwenzi mhux pjaċevoli tas-saħħa tat-titjir spazjali? Sfortunatament, dan mhux ċert.