Дългосрочните космически полети, изследването на други планети, за което са писали по-рано писателите на научна фантастика Айзък Азимов, Станислав Лем, Александър Беляев и други, ще станат напълно възможна реалност благодарение на знанието. Тъй като пресъздавайки нивото на земната гравитация, ще можем да избегнем негативните последици от микрогравитацията (безтегловност) за хората (мускулна атрофия, сензорни, двигателни и вегетативни нарушения). Тоест почти всеки, който иска, може да отиде в космоса, независимо от физическите характеристики на тялото си. В същото време престоят ви на борда на космическия кораб ще стане по-комфортен. Хората ще могат да използват съществуващи устройства и съоръжения, които са им познати (например душ, тоалетна).

На Земята нивото на гравитацията се определя от ускорението на гравитацията, средно равно на 9,81 m / s 2 („претоварване“ 1 g), докато в космоса, в условия на безтегловност, приблизително 10 -6 g. К.Е. Циолковски цитира аналогии между усещането за телесно тегло при потапяне във вода или лежане в леглото със състоянието на безтегловност в космоса.

"Земята е люлката на ума, но не можеш да живееш вечно в люлката."
„Светът трябва да бъде още по-опростен.“
Константин Циолковски

Интересното е, че за гравитационната биология способността да се създават различни гравитационни условия ще бъде истински пробив. Ще бъде възможно да се изследват: как се променят структурата, функциите на микро и макро нива, моделите при гравитационни въздействия с различни величини и посоки. Тези открития от своя страна ще помогнат за развитието на сравнително нова посока - гравитационната терапия. Разглежда се възможността и ефективността за използване на промените в гравитацията (повишена в сравнение със земната) за лечение. Усещаме увеличаване на гравитацията, сякаш тялото е станало малко по-тежко. Днес се провеждат изследвания за използването на гравитационна терапия при хипертония, както и за възстановяване на костната тъкан при фрактури.

(изкуствена гравитация) в повечето случаи се основават на принципа на еквивалентност на силите на инерцията и гравитацията. Принципът на еквивалентността гласи, че усещаме приблизително еднакво ускорение на движението, без да различаваме причината, която го е причинила: гравитация или инерционни сили. В първата версия ускорението възниква поради влиянието на гравитационното поле, във втората - поради ускоряването на движението на неинерциалната отправна система (система, която се движи с ускорение), в която се намира човекът. Например, подобен ефект на инерционните сили се изпитва от човек в асансьор (неинерционна референтна система) по време на рязко изкачване (с ускорение, усещане, сякаш тялото е станало по-тежко за няколко секунди) или спиране (усещането, че подът се отдалечава от краката). От гледна точка на физиката: когато асансьорът се издига нагоре, ускорението на движението на кабината се добавя към ускорението на свободното падане в неинерционна система. Когато се възстанови равномерното движение, „наддаването“ на тегло изчезва, тоест обичайното усещане за телесно тегло се връща.

Днес, както и преди почти 50 години, центрофугите се използват за създаване на изкуствена гравитация (центробежното ускорение се използва при въртене на космически системи). Просто казано, по време на въртенето на космическата станция около оста й ще възникне центробежно ускорение, което ще „избута“ човек от центъра на въртене и в резултат на това астронавтът или други обекти ще могат да бъдат на „ етаж”. За да разберем по-добре този процес и какви трудности срещат учените, нека разгледаме формулата, която определя центробежната сила при въртене на центрофуга:

F=m*v 2 *r, където m е маса, v е линейна скорост, r е разстояние от центъра на въртене.

Линейната скорост е равна на: v=2π*rT, където T е броят обороти в секунда, π ≈3,14…

Тоест, колкото по-бързо се върти космическият кораб и колкото по-далеч от центъра е астронавтът, толкова по-силна ще бъде създадената изкуствена гравитация.

След като внимателно разгледахме фигурата, можем да забележим, че с малък радиус силата на гравитацията за главата и краката на човек ще бъде значително различна, което от своя страна ще затрудни движението.

Когато астронавтът се движи в посоката на въртене, възниква силата на Кориолис. В този случай има голяма вероятност човекът постоянно да страда от болест на движението. Това може да бъде заобиколено, ако корабът се върти с честота на въртене от 2 оборота в минута, което създава изкуствена гравитационна сила от 1g (както на Земята). Но радиусът ще бъде 224 метра (приблизително ¼ километър, това разстояние е подобно на височината на 95-етажна сграда или дължината на две големи секвои). Тоест, теоретично е възможно да се построи орбитална станция или космически кораб с такъв размер. Но на практика това изисква значителни разходи на ресурси, усилия и време, което в контекста на наближаващите глобални катаклизми (виж доклада ) по-хуманно насочете към реална помощ на нуждаещите се.

Поради невъзможността да се пресъздаде необходимото ниво на гравитация за човек на орбитална станция или космически кораб, учените решиха да проучат възможността за „намаляване на зададената лента“, тоест създаване на сила на гравитация, по-малка от тази на Земята. Което предполага, че повече от половин век изследвания не е било възможно да се получат задоволителни резултати. Това не е изненадващо, тъй като в експериментите те се стремят да създадат условия, при които силата на инерцията или други биха имали ефект, подобен на ефекта на гравитацията на Земята. Тоест, оказва се, че изкуствената гравитация всъщност не е гравитация.

Днес в науката има само теории за това какво е гравитацията, повечето от които се основават на теорията на относителността. Освен това нито една от тях не е пълна (не обяснява хода, резултатите от каквито и да било експерименти при каквито и да било условия и освен това понякога не е в съответствие с други физични теории, потвърдени експериментално). Няма ясно знание и разбиране: какво е гравитацията, как гравитацията е свързана с пространството и времето, от какви частици се състои и какви са техните свойства. Отговори на тези и много други въпроси могат да бъдат намерени чрез сравняване на информацията, представена в книгата „Езоосмос” на А. Нових и доклада PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS. предлага изцяло нов подход, който се основава на основни познания за основните принципи на физиката фундаментални частици, модели на тяхното взаимодействие. Тоест, въз основа на дълбоко разбиране на същността на гравитационния процес и, като следствие, възможността за точни изчисления за пресъздаване на всякакви стойности на гравитационни условия както в космоса, така и на Земята (гравитационна терапия), прогнозиране на резултатите от мислими и немислими експерименти, извършвани както от човека, така и от природата.

PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS е много повече от просто физика. Открива възможни решения на проблеми от всякаква сложност. Но най-важното е, че благодарение на познаването на процесите, протичащи на ниво частици и реални действия, всеки човек може да разбере смисъла на живота си, да разбере как работи системата и да придобие практически опит в контакта с духовния свят. Да осъзнаем глобалността и първичността на Духовното, да излезем от рамките/шаблоните ограничения на съзнанието, отвъд границите на системата, да намерим Истинската Свобода.

„Както се казва, когато имате универсални ключове в ръцете си (знания за основите на елементарните частици), можете да отворите всяка врата (на микро- и макросвета).“

„При такива условия е възможен качествено нов преход на цивилизацията към основното течение на духовното саморазвитие, широкомащабно научно познание за света и себе си.“

„Всичко, което потиска човек на този свят, от натрапчиви мисли, агресивни емоции и завършвайки със стереотипните желания на егоистичния потребител ‒ това е резултат от избора на човек в полза на септонното поле‒ материална интелигентна система, която рутинно експлоатира човечеството. Но ако човек следва избора на своето духовно начало, тогава той придобива безсмъртие. И в това няма религия, но има знание за физиката, нейните първични основи.”

Елена Федорова

Б.В. Раушенбах, другар по оръжие на Корольов, разказа как му хрумва идеята за създаване на изкуствена гравитация на космически кораб: в края на зимата на 1963 г. главният конструктор, който разчиства пътя от сняг близо до къщата си на улица Останкинская, може да се каже, че има богоявление. Без да чака понеделник, той се обади на Раушенбах, който живееше наблизо, и скоро заедно започнаха да „разчистват пътя“ в космоса за дълги полети.
Идеята, както често се случва, се оказа проста; трябва да е просто, иначе нищо може да не се получи на практика.

За да е пълна картината. Март 1966 г., американците на Джемини 11:

В 11:29 сутринта Джемини 11 се откачи от Агена. Сега започва забавлението: как ще се държат два обекта, свързани с кабел? Отначало Конрад се опита да въведе връзката в гравитационната стабилизация - така че ракетата да виси отдолу, корабът отгоре и кабелът да е опънат.
Не е било възможно обаче да се отдалечи на 30 м, без да предизвика силни вибрации. В 11:55 преминахме към втората част на експеримента - „изкуствена гравитация“. Конрад въведе лигамента в ротация; Отначало кабелът се опъна по крива линия, но след 20 минути се изправи и въртенето стана съвсем правилно. Конрад увеличи скоростта си до 38 °/мин, а след вечеря до 55 °/мин, създавайки тежест от 0,00078g. Не можете да го почувствате „на пипане“, но нещата бавно се утаяват на дъното на капсулата. В 14:42, след три часа въртене, щифтът беше изстрелян и Джемини се отдалечи от ракетата.

Концепцията на станцията от 1969 г., която трябваше да бъде сглобена в орбита от завършените етапи на програмата Аполо. Станцията трябваше да се върти около централната си ос, за да създаде изкуствена гравитация

Защо? Защото, ако искате да отидете в друга звездна система, ще трябва да ускорите кораба си, за да стигнете до там, и след това да го забавите, когато пристигнете. Ако не можете да се предпазите от тези ускорения, ви очаква бедствие. Например, за да се ускори до пълна инерция в Стар Трек, до няколко процента от скоростта на светлината, човек ще трябва да изпита ускорение от 4000 g. Това е 100 пъти ускорението, което започва да възпрепятства притока на кръв в тялото.

Изстрелването на космическата совалка Колумбия през 1992 г. показа, че ускорението се случва за дълъг период от време. Ускорението на космическия кораб ще бъде многократно по-високо и човешкото тяло няма да може да се справи с него

Освен ако не искате да сте в безтегловност по време на дълго пътуване - за да не се подлагате на ужасно биологично износване като загуба на мускули и кости - трябва да има постоянна сила върху тялото. За всяка друга сила това е доста лесно да се направи. В електромагнетизма, например, човек може да постави екипаж в проводяща кабина и много външни електрически полета просто ще изчезнат. Би било възможно да поставите две успоредни плочи вътре и да създадете постоянно електрическо поле, което избутва зарядите в определена посока.

Само ако гравитацията работеше по същия начин.

Просто няма такова нещо като гравитационен проводник, нито е възможно да се защитите от гравитационната сила. Невъзможно е да се създаде еднородно гравитационно поле в област от пространството, например между две плочи. Защо? Защото за разлика от електрическата сила, генерирана от положителни и отрицателни заряди, има само един вид гравитационен заряд и това е маса-енергия. Гравитационната сила винаги привлича и от нея няма спасение. Можете да използвате само три вида ускорение - гравитационно, линейно и ротационно.

По-голямата част от кварките и лептоните във Вселената се състоят от материя, но всеки от тях също има античастици, направени от антиматерия, чиито гравитационни маси не са определени

Единственият начин, по който може да бъде създадена изкуствена гравитация, която да ви предпази от ефектите на ускорението на вашия кораб и да ви осигури постоянна тяга „надолу“ без ускорение, би бил, ако отключите частици с отрицателна гравитационна маса. Всички частици и античастици, които открихме досега, имат положителна маса, но тези маси са инерционни, което означава, че могат да бъдат оценени само когато частицата е създадена или ускорена. Инерционната маса и гравитационната маса са едни и същи за всички частици, които познаваме, но никога не сме тествали нашата идея върху антиматерия или античастици.

В момента се провеждат експерименти в тази област. Експериментът ALPHA в CERN създаде антиводород: стабилна форма на неутрална антиматерия и работи за изолирането му от всички други частици. Ако експериментът е достатъчно чувствителен, ще можем да измерим как една античастица навлиза в гравитационно поле. Ако падне надолу, като обикновена материя, тогава има положителна гравитационна маса и може да се използва за изграждане на гравитационен проводник. Ако падне нагоре в гравитационно поле, това променя всичко. Само един резултат и изкуствената гравитация може внезапно да стане възможна.

Възможността за получаване на изкуствена гравитация е невероятно привлекателна за нас, но се основава на съществуването на отрицателна гравитационна маса. може да е такава маса, но все още не сме го доказали

Ако антиматерията има отрицателна гравитационна маса, тогава чрез създаване на поле от нормална материя и таван от антиматерия, бихме могли да създадем изкуствено гравитационно поле, което винаги ще ви дърпа надолу. Чрез създаването на гравитационно проводима обвивка под формата на корпуса на нашия космически кораб, ние бихме защитили екипажа от силите на свръхбързото ускорение, което иначе би било смъртоносно. И най-доброто от всичко, хората в космоса вече няма да изпитват отрицателните физиологични ефекти, които измъчват астронавтите днес. Но докато не намерим частица с отрицателна гравитационна маса, изкуствената гравитация ще се получава само благодарение на ускорението.

Може да се смеете, но не е нужно да търсите далеч пример за универсален магнит. Това означава, че вземаме ярко жълто, зелено или червено пластмасово тяло от химикал или флумастер, енергично го разтриваме върху вълнена кърпа с лавсан и го довеждаме до малки частици от голямо разнообразие от твърди вещества. Веднага трябва да направя резервация: не успях да намеря вещество, чиито частици не биха били привлечени от такова така наречено електрифицирано тяло. И тук е важно да се отбележи, че например оловните стружки гравитират към нашата дръжка много по-силно от медта и много по-силно от алуминия. Оттук и заключението: силата на привличане на различни прости вещества в нашия опит е право пропорционална на атомните маси. Това е много важен момент. Освен това листата на растенията и малките живи организми гравитират към дръжката, например добре познатият „кървав червей“, използван от рибарите като стръв. Освен това „малината“ пълзи с главата надолу по тялото на дръжката, сякаш нищо не се е случило.

Всъщност се смята, че силата на взаимната гравитация в този домашен експеримент е правопропорционална на големината на противоположните електрически заряди - дръжката и "опитните" тела. Но всички тела в нормалното си състояние са електрически неутрални. Следователно не става дума за електричество.

Гравитационната физика отрича съществуването на каквито и да било електрически заряди в природата (Между другото, това вече е доказано - през 2010 г. - в Големия адронен колайдер). В него всички физически явления, причинени от синхронността на движението на ядрените сателити в атомите на тялото и добавянето на гравитационни моменти на голям брой синхронни и възбудени атоми, се наричат ​​магнитни, електромагнитни и електрически само по навик и за практически причини. Чрез триене на пластмасовото тяло на писалката върху плат, временно получаваме относително постоянен полимерен магнит с „полимагнитни“ свойства. В действителност чрез триене ние възбуждаме и синхронизираме атомите на различни химични елементи, които изграждат тялото на писалката, и в резултат на това получаваме няколко различни постоянни магнита в едно сложно вещество.

Наистина, постоянният феромагнит взаимодейства силно само с железни предмети. В този случай възбудените и синхронни атоми на магнита възбуждат и синхронизират същите атоми на желязото, например железен пирон, който в този момент сам става магнит. Магнитът и пиронът се движат един към друг от общото движение на техните синхронни атоми, а не от напрежението на силовите линии или чрез някакво специално „магнитно“ поле. Причината за силното взаимодействие между синхронните атоми на магнит и гвоздей може да се обясни със съвпадението на честотите на гравитационните моменти на еднакви атоми и на двата. Накратко, всичко опира до честота. А „полимагнитът“ е многочестотен или „широколентов“ магнит. Дори молекулите на въздуха взаимодействат с такъв магнит. Това често е придружено от пукащи звуци и видими "електрически разряди" или "искри".

И все пак, магнитните свойства на тялото не зависят от количеството на някакво специално вещество, а зависят от броя на възбудените и синхронни атоми на магнетизираното тяло. Следователно всеки постоянен магнит може лесно да се демагнетизира. Например, ако подходящ магнит, изваден от държача на мебелна врата, се нагрее леко върху газова печка и върху него се капне вода, той ще се демагнетизира напълно. Но ако такъв магнит се нагрее отново и върху него се постави активен магнит, той, охлаждайки се в такова „подчинено“ положение, ще върне или дори ще подобри всичките си „магически“ свойства. (Този „нежен“ метод за демагнетизиране и магнетизиране на постоянни магнити, както и няколко оригинални метода за генериране на електричество, също ми бяха предложени от гравитационната теория на атома.)

Сега нека си представим полимерна плоча на пода на орбиталната станция. По набор от химични елементи и тяхното количествено съотношение субстанцията на плочата приблизително съответства на наличието на тези в човешкото тяло. Сигурен съм, че ако успеем да възбудим и синхронизираме атомите в различни групи химични елементи на една такава плоча, човек ще се “магнетизира” към нея – точно както ларвата на дълголетен комар, популярно наричан “кървав червей” или „малина“, скочи и беше привлечен от тялото на нашата писалка.

Възможно е да се възбудят и синхронизират всички атоми на „универсалния магнит“ само чрез това, което може да се нарече „електрически ток в полимери“. Ефективните методи за производство на силни "полимерни токове" все още са загадка. Чао. Ако обаче медната жица в намотката на ротора на конвенционален генератор на ток се замени със специална полимерна нишка... тогава нещо може да се получи.

Ето един прост експеримент. Довеждаме обикновен магнит за фитинги отдолу към ебонитовата чаша на балансираните лостови везни. Балансът на везните не е нарушен. Обясняваме това с факта, че магнитите не взаимодействат с изолаторите. Взимаме везни с медни чаши. Резултатът от експеримента остава същият. И сега, довеждайки магнита до чашата, започваме плавно да го спускаме. Чашата на везната - била тя медна или ебонитна - следва движещия се магнит, сякаш е залепена. Заменяме магнита с плътен предмет и с подобни манипулации не наблюдаваме „залепването“ на люспите към него. Ето как просто можем да наблюдаваме феномена на взаимодействие на движещи се постоянни магнити с различни плътни тела. Въпрос: каква е фундаменталната разлика между гравитационното взаимодействие и електричеството? магнитен?

Отзиви

Виктор, благодаря ти, много информативна статия.
Само вчера моят малък син стигна до извода, че нашата Земя, привличайки по-малки тела (включително нас), действа като огромен магнит, така че ние не отлитаме от нея. Освен това атмосферата също има своята значителна тежест. И колкото по-голяма е масата на планетата, толкова по-силно е привличането.
Всъщност в мащаба на пространството гравитацията действа като електромагнитно поле в по-малък мащаб, само че неговият интензитет зависи предимно от масата на телата, а не от атомните маси на веществата по време на електромагнитно взаимодействие. Но и в двата случая интензивността на привличането зависи и от разстоянието между телата.
Благодаря ви и успех на вас!
На Ваше разположение,

Дори човек, който не се интересува от космоса, поне веднъж е гледал филм за космически пътувания или е чел за подобни неща в книгите. В почти всички подобни произведения хората се разхождат из кораба, спят нормално и нямат проблеми с храненето. Това означава, че тези - измислени - кораби имат изкуствена гравитация. Повечето зрители възприемат това като нещо напълно естествено, но това съвсем не е така.

Изкуствена гравитация

Това е името за промяна (в която и да е посока) на познатата ни гравитация чрез използването на различни методи. И това се прави не само в научнофантастичните произведения, но и в съвсем реални земни ситуации, най-често за експерименти.

На теория създаването на изкуствена гравитация не изглежда толкова трудно. Например, тя може да бъде пресъздадена с помощта на инерция, или по-точно, необходимостта от тази сила не е възникнала вчера - това се случи веднага, веднага щом човек започна да мечтае за дългосрочни космически полети. Създаването на изкуствена гравитация в космоса ще позволи да се избегнат много от проблемите, възникващи по време на продължителни периоди на безтегловност. Мускулите на астронавтите отслабват и костите стават по-малко здрави. Пътуването в такива условия с месеци може да причини атрофия на някои мускули.

Така че днес създаването на изкуствена гравитация е задача от първостепенно значение, без това умение е просто невъзможно.

Материал

Дори тези, които познават физиката само на ниво училищна програма, разбират, че гравитацията е един от основните закони на нашия свят: всички тела взаимодействат помежду си, изпитвайки взаимно привличане/отблъскване. Колкото по-голямо е тялото, толкова по-голяма е неговата гравитационна сила.

Земята за нашата реалност е много масивен обект. Ето защо всички тела около нея без изключение са привлечени от нея.

За нас това означава, което обикновено се измерва в g, равно на 9,8 метра на квадратна секунда. Това означава, че ако нямахме опора под краката си, щяхме да падаме със скорост, която се увеличава с 9,8 метра всяка секунда.

Така само благодарение на гравитацията можем да стоим, да падаме, да ядем и пием нормално, да разбираме къде е горе и къде долу. Ако гравитацията изчезне, ще се окажем в безтегловност.

Космонавтите, които се намират в космоса в състояние на реене - свободно падане - са особено запознати с този феномен.

Теоретично учените знаят как да създадат изкуствена гравитация. Има няколко метода.

Голяма маса

Най-логичният вариант е да стане толкова голям, че върху него да се появи изкуствена гравитация. Ще можете да се чувствате комфортно на кораба, тъй като ориентацията в пространството няма да се загуби.

За съжаление, този метод е нереалистичен с развитието на съвременните технологии. Изграждането на такъв обект изисква твърде много ресурси. Освен това повдигането му би изисквало невероятно количество енергия.

Ускорение

Изглежда, че ако искате да постигнете g, равно на това на Земята, просто трябва да придадете на кораба плоска (подобна на платформа) форма и да го накарате да се движи перпендикулярно на равнината с необходимото ускорение. По този начин ще се получи изкуствена гравитация, при това идеална.

В действителност обаче всичко е много по-сложно.

На първо място, струва си да разгледаме проблема с горивото. За да може станцията да се ускорява постоянно, е необходимо да има непрекъсваемо захранване. Дори внезапно да се появи двигател, който не изхвърля материя, законът за запазване на енергията ще остане в сила.

Вторият проблем е самата идея за постоянно ускорение. Според нашите знания и физични закони е невъзможно да се ускорява безкрайно.

Освен това такова превозно средство не е подходящо за изследователски мисии, тъй като трябва постоянно да ускорява - да лети. Той няма да може да спре, за да изучава планетата, дори няма да може да лети около нея бавно - той трябва да ускори.

Така става ясно, че такава изкуствена гравитация все още не е достъпна за нас.

Въртележка

Всеки знае как въртенето на въртележка влияе на тялото. Следователно, устройство за изкуствена гравитация, базирано на този принцип, изглежда най-реалистично.

Всичко, което е в диаметъра на въртележката, се стреми да изпадне от нея със скорост, приблизително равна на скоростта на въртене. Оказва се, че върху телата действа сила, насочена по радиуса на въртящия се обект. Много е подобно на гравитацията.

И така, необходим е кораб с цилиндрична форма. В същото време тя трябва да се върти около оста си. Между другото, изкуствената гравитация на космически кораб, създадена по този принцип, често се демонстрира в научно-фантастични филми.

Кораб с форма на варел, въртящ се около надлъжната си ос, създава центробежна сила, чиято посока съответства на радиуса на обекта. За да изчислите полученото ускорение, трябва да разделите силата на масата.

В тази формула резултатът от изчислението е ускорение, първата променлива е възловата скорост (измерена в радиани за секунда), втората е радиусът.

Според това, за да получим g, с който сме свикнали, е необходимо правилно да комбинираме радиуса на космическия транспорт.

Подобен проблем се подчертава във филми като Intersolah, Babylon 5, 2001: A Space Odyssey и други подобни. Във всички тези случаи изкуствената гравитация е близка до земното ускорение, дължащо се на гравитацията.

Колкото и добра да е идеята, реализирането й е доста трудно.

Проблеми с метода на въртележката

Най-очевидният проблем е подчертан в „Космическа одисея“. Радиусът на "космическия носител" е около 8 метра. За да получите ускорение от 9,8, въртенето трябва да се извършва със скорост от приблизително 10,5 оборота всяка минута.

При тези стойности се появява "ефектът на Кориолис", който се състои в това, че на различни разстояния от пода действат различни сили. Тя пряко зависи от ъгловата скорост.

Оказва се, че в космоса ще се създаде изкуствена гравитация, но твърде бързото въртене на тялото ще доведе до проблеми с вътрешното ухо. Това от своя страна причинява нарушения на равновесието, проблеми с вестибуларния апарат и други - подобни - затруднения.

Появата на това препятствие предполага, че подобен модел е изключително неуспешен.

Можете да опитате да отидете от обратното, както направиха в романа „Светът на пръстена“. Тук корабът е направен във формата на пръстен, чийто радиус е близък до радиуса на нашата орбита (около 150 милиона км). При този размер неговата скорост на въртене е достатъчна, за да игнорира ефекта на Кориолис.

Може да предположите, че проблемът е решен, но това изобщо не е така. Факт е, че пълната революция на тази структура около оста й отнема 9 дни. Това предполага, че натоварванията ще бъдат твърде големи. За да ги издържи конструкцията е необходим много здрав материал, с който днес не разполагаме. Освен това проблемът е количеството материал и самият строителен процес.

В игри с подобна тематика, като във филма „Вавилон 5“, тези проблеми са решени по някакъв начин: скоростта на въртене е достатъчна, ефектът на Кориолис не е значителен, хипотетично е възможно да се създаде такъв кораб.

Но дори и такива светове имат недостатък. Името му е ъглов момент.

Корабът, въртящ се около оста си, се превръща в огромен жироскоп. Както знаете, е изключително трудно да принудите жироскопа да се отклони от оста си поради факта, че е важно неговото количество да не напуска системата. Това означава, че ще бъде много трудно да се даде посока на този обект. Този проблем обаче може да бъде решен.

Решение

Изкуствената гравитация на космическата станция става достъпна, когато цилиндърът на О'Нийл идва на помощ. За да се създаде този дизайн, са необходими еднакви цилиндрични кораби, които са свързани по оста. Те трябва да се въртят в различни посоки. Резултатът от такова сглобяване е нулев ъглов импулс, така че не би трябвало да има трудности при даването на необходимата посока на кораба.

Ако е възможно да се направи кораб с радиус около 500 метра, тогава той ще работи точно както трябва. В същото време изкуствената гравитация в космоса ще бъде доста удобна и подходяща за дълги полети на кораби или изследователски станции.

Космически инженери

Създателите на играта знаят как да създадат изкуствена гравитация. В този фантастичен свят обаче гравитацията не е взаимното привличане на телата, а линейна сила, предназначена да ускорява обектите в дадена посока. Привличането тук не е абсолютно; то се променя, когато източникът бъде пренасочен.

Изкуствената гравитация на космическата станция се създава с помощта на специален генератор. Той е равномерен и равнопосочен в обхвата на генератора. И така, в реалния свят, ако попаднете под кораб с инсталиран генератор, ще бъдете издърпани към корпуса. Въпреки това, в играта героят ще пада, докато не напусне периметъра на устройството.

Днес изкуствената гравитация в космоса, създадена от подобно устройство, е недостъпна за човечеството. Но дори и побелелите разработчици не спират да мечтаят за това.

Сферичен генератор

Това е по-реалистична опция за оборудване. Когато е инсталиран, гравитацията е насочена към генератора. Това дава възможност да се създаде станция, чиято гравитация ще бъде равна на планетарната.

Центрофуга

Днес изкуствената гравитация на Земята се намира в различни устройства. Те се основават в по-голямата си част на инерцията, тъй като тази сила се усеща от нас по подобен начин на гравитационното влияние - тялото не различава каква причина причинява ускорението. Като пример: човек, който се качва в асансьор, изпитва влиянието на инерцията. През очите на физик: издигането на асансьора добавя ускорението на кабината към ускорението на свободното падане. Когато кабината се върне към премерено движение, „наддаването“ на тегло изчезва, връщайки обичайните усещания.

Учените отдавна се интересуват от изкуствената гравитация. Най-често за тези цели се използва центрофуга. Този метод е подходящ не само за космически кораби, но и за наземни станции, където е необходимо да се изследват ефектите на гравитацията върху човешкото тяло.

Учете на Земята, кандидатствайте в...

Въпреки че изучаването на гравитацията започва в космоса, това е много земна наука. Дори и днес напредъкът в тази област е намерил своето приложение, например в медицината. Знаейки дали е възможно да се създаде изкуствена гравитация на планета, тя може да се използва за лечение на проблеми с опорно-двигателния апарат или нервната система. Освен това изследването на тази сила се извършва предимно на Земята. Това дава възможност на астронавтите да провеждат експерименти, оставайки под внимателното внимание на лекарите. Изкуствената гравитация в космоса е друг въпрос, там няма хора, които да помогнат на астронавтите в случай на непредвидена ситуация.

Като се има предвид пълната безтегловност, не може да се вземе предвид сателит, разположен в ниска околоземна орбита. Тези обекти, макар и в малка степен, се влияят от гравитацията. Силата на гравитацията, генерирана в такива случаи, се нарича микрогравитация. Истинската гравитация се усеща само в превозно средство, летящо с постоянна скорост в открития космос. Човешкото тяло обаче не усеща тази разлика.

Можете да изпитате безтегловност по време на дълъг скок (преди сенникът да се отвори) или по време на параболично спускане на самолета. Такива експерименти често се провеждат в САЩ, но в самолет това усещане трае само 40 секунди - това е твърде кратко за пълно изследване.

В СССР още през 1973 г. знаеха дали е възможно да се създаде изкуствена гравитация. И те не само го създадоха, но и го промениха по някакъв начин. Ярък пример за изкуствено намаляване на гравитацията е сухото потапяне, потапяне. За да постигнете желания ефект, трябва да поставите дебел филм върху повърхността на водата. Човекът се поставя върху него. Под тежестта на тялото тялото потъва под водата, като на върха остава само главата. Този модел демонстрира средата без опора и ниска гравитация, която характеризира океана.

Няма нужда да отидете в космоса, за да изпитате противоположната сила на безтегловността - хипергравитацията. Когато космически кораб излита и каца в центрофуга, претоварването може не само да се усети, но и да се проучи.

Гравитационно лечение

Гравитационната физика също изучава ефектите на безтегловността върху човешкото тяло, опитвайки се да минимизира последствията. Но голям брой постижения на тази наука могат да бъдат полезни и за обикновените жители на планетата.

Лекарите възлагат големи надежди на изследването на поведението на мускулните ензими при миопатия. Това е сериозно заболяване, водещо до ранна смърт.

По време на активни физически упражнения голям обем от ензима креатинфосфокиназа навлиза в кръвта на здрав човек. Причината за това явление е неясна; може би натоварването действа върху клетъчната мембрана по такъв начин, че тя става „дупчиста“. Пациентите с миопатия получават същия ефект без упражнения. Наблюденията на астронавтите показват, че в безтегловност притокът на активен ензим в кръвта е значително намален. Това откритие предполага, че използването на потапяне ще намали отрицателното въздействие на факторите, водещи до миопатия. В момента се провеждат експерименти върху животни.

Лечението на някои заболявания вече се извършва с помощта на данни, получени от изследването на гравитацията, включително изкуствената гравитация. Например, лечението на церебрална парализа, инсулти и Паркинсонова болест се извършва чрез използването на стресови костюми. Изследванията за положителните ефекти на опората, пневматичната обувка, са почти завършени.

Ще летим ли до Марс?

Последните постижения на астронавтите дават надежда за реалността на проекта. Има опит в оказването на медицинска помощ на човек по време на дълъг престой далеч от Земята. Изследователските полети до Луната, чиято гравитационна сила е 6 пъти по-малка от нашата, също донесоха много ползи. Сега астронавтите и учените си поставят нова цел - Марс.

Преди да се наредите на опашка за билет до Червената планета, трябва да знаете какво очаква тялото още на първия етап от работата - по пътя. Средно пътят до пустинната планета ще отнеме година и половина - около 500 дни. По пътя ще трябва да разчитате само на собствените си сили, просто няма къде да чакате помощ.

Много фактори ще подкопаят силата ви: стрес, радиация, липса на магнитно поле. Най-важният тест за тялото е промяната в гравитацията. По време на пътуването човек ще се „запознае“ с няколко нива на гравитация. На първо място, това са претоварвания по време на излитане. После – безтегловност по време на полет. След това - хипогравитация на дестинацията, тъй като гравитацията на Марс е по-малка от 40% от земната.

Как се справяте с негативните ефекти от безтегловността при дълъг полет? Надяваме се, че разработките в областта на изкуствената гравитация ще помогнат за решаването на този проблем в близко бъдеще. Експерименти с плъхове, пътуващи с Cosmos 936, показват, че тази техника не решава всички проблеми.

Опитът на OS показва, че използването на тренировъчни комплекси, които могат да определят необходимото натоварване за всеки астронавт поотделно, може да донесе много по-големи ползи за тялото.

Засега се смята, че до Марс ще летят не само изследователи, но и туристи, които искат да създадат колония на Червената планета. За тях, поне за първи път, усещанията от безтегловност ще надделеят над всички аргументи на лекарите за опасността от продължителния престой в такива условия. След няколко седмици обаче те също ще имат нужда от помощ, поради което е толкова важно да успеем да намерим начин за създаване на изкуствена гравитация на космическия кораб.

Резултати

Какви изводи могат да се направят за създаването на изкуствена гравитация в космоса?

Сред всички варианти, които се разглеждат в момента, въртящата се структура изглежда най-реалистична. Въпреки това, с настоящото разбиране на физичните закони, това е невъзможно, тъй като корабът не е кух цилиндър. Вътре има припокривания, които пречат на реализирането на идеите.

Освен това радиусът на кораба трябва да е толкова голям, че ефектът на Кориолис да няма съществен ефект.

За да контролирате нещо подобно, имате нужда от цилиндъра O'Neill, споменат по-горе, който ще ви даде възможност да контролирате кораба. В този случай се увеличават шансовете за използване на такъв дизайн за междупланетни полети, като същевременно се осигурява на екипажа удобно ниво на гравитация.

Преди човечеството да успее да сбъдне мечтите си, бих искал да видя малко повече реализъм и още повече познаване на законите на физиката в научнофантастичните произведения.