Ar nuolatinis pagreitis gali būti naudojamas dirbtinei gravitacijai erdvėje sukurti?

Tracy Caldwell Dyson ISS NASA

Kiekvieną savaitę mūsų kosmoso naujienlaiškio „The Airlock“ skaitytojai siunčia klausimus, į kuriuos atsakys kosmoso reporteris Neelas V. Patelis. Šią savaitę: kaip sukurti dirbtinę į Žemę panašią gravitaciją pagreitinant erdvėje.

Jūsų kūrinys prieš kelias savaites apie tai, kaip mokslinės fantastikos filmuose visada veikia gravitacija, privertė susimąstyti: prisimeni tą vargšą vaikiną šeštajame dešimtmetyje, kuris važiavo raketų rogutėmis norėdamas pamatyti, kiek g gali ištverti žmogus? Filmas iš šių bandymų parodė, kaip jo veidas buvo suglebęs ir susiraizgęs, kai jis patyrė vis didesnę apkrovą. Buvo akivaizdu, kad žmonės negali akimirksniu pereiti nuo nulio iki reliatyvistinio greičio, netapdami biologine pasta. Taigi, darant prielaidą, kad žmogus, pasiekęs orbitą, norėjo patogiai įsibėgėti 1 g iki šviesos greičio, kiek tai užtruks?

Ar tuo tarpu jie mėgautųsi įprastu gravitacijos egzistavimu, kai skrisdami kartu, kai galinė erdvėlaivio sienelė veiktų kaip grindys? Galbūt tada kosmoso keliautojai galėtų pusryčiams suvalgyti dubenį dribsnių, kaip numatė gamta. – Kleitonas

Tiems, kurie nėra susipažinę, Clayton turi omenyje Eli Beedingą jaunesnįjį, oro pajėgų kapitoną, kuris 1958 m. važiavo raketomis varomomis rogėmis, vykdydamas karinę programą, kad sužinotų daugiau apie g jėgų poveikį organizmui. . Ant jo krūtinės esantis akselerometras siekė 82,6 g, o rogės įsibėgėjo iki maždaug 34 mylių per valandą per 0,1 sekundės. Beedingas pajuodo, bet, laimei, nepatyrė nieko daugiau, kaip tik mėlynes nugaroje.

G jėgos gali sunaikinti žmogaus kūną. (TV serialas Platybė gana gerai iliustruoja koks kankinantis gali būti šis procesas .) Kai g jėgos patiriamos vertikaliai, nuo galvos iki kojų (kaip jas patirtų astronautai pakeliui į kosmosą), kraujas juda iš galvos link galūnių, todėl prarandate regėjimą ar net sąmonę. Pati fizinė jėga daro didžiulį spaudimą jūsų odai, raumenims ir kaulams ir gali būti pražūtinga ilgą laiką.

Fizinis jūsų kūną veikiančių g jėgų pojūtis yra ne greičio, o pagreičio poveikis. Kai važiuojate automobiliu ar skrendate komercinėmis oro linijomis, g-force spaudimą ant kūno jaučiate tik tada, kai transporto priemonė įsibėgėja. Kai pasieksite pastovų kreiserinį greitį, viskas pradeda atrodyti normaliai.

Jei įsibėgėsite pakankamai greitai, kad sukurtumėte pastovų 1 g, tuomet tikrai galėsite sukurti dirbtinę, į Žemę panašią gravitaciją. Pagal Žemės atskaitos sistemą, jei įsibėgėsite pastoviu 1 g greičiu, pasieksite beveik šviesos greitį maždaug per metus , įveikęs apie 0,5 šviesmečio atstumą. (Atminkite, kad jei esate erdvėlaivio keleivis, laikas praeis kitaip, kaip aptarta a ankstesnis „The Airlock“ numeris .) Padidindami beveik šviesos greitį, teoriškai galėtumėte valgyti čempionų pusryčius kaip ir Žemėje.

Kita vertus, jūs turite būti pasirengę tinkamai sulėtinti greitį, kai artėsite prie kelionės tikslo. Tai gali užtrukti mėnesius ar net metus - tai priklauso nuo to, kas yra toleruojama erdvėlaivyje esantiems keliautojams. Jei vėl bandote imituoti 1 g aplinką, iš esmės turite suplanuoti metų lėtėjimą pakeliui į tikslą.

Ir tiesa yra ta, kad jei sugebate įsibėgėti pakankamai greitai, kad maždaug per metus pasiektumėte beveik šviesos greitį, tada pagrįsta manyti, kad tikriausiai galėtumėte pasiekti šį greitį greičiau, priimdami dar didesnes g jėgas. Tai viliojanti perspektyva, bet vėlgi – žmonės iš tikrųjų nėra sukurti visa tai tvarkyti. Bruce'as Thompsonas iš NASA Quest kartą pasakė Gizmodo : Įsivaizduokite, kad keliaujate į Marsą, įsibėgėjate iki 3 gravitacijų. Kelionės metu svertum tris kartus įprastą svorį ir vos pajudėtum [...] Suyra audiniai, genda kapiliarai, širdis turi daug kartų atlikti savo tinkamą darbą. Atvykęs negalėjote tikėtis, kad būsite geros formos. Tikrai ne taip, kaip numatė gamta.

paslėpti