Dit is moeilik met swaartekrag, maar selfs erger daarsonder
Meer as een keer in die flieks gesien, lyk dit baie cool om swaartekrag aan boord van 'n ruimtetuig wat in die buitenste ruimte reis, aan te skakel. Behalwe dat hul skeppers amper nooit verduidelik hoe dit gedoen word nie. Soms, soos in 2001: A Space Odyssey (1) of die nuwer Passengers, word gewys dat die skip geroteer moet word om swaartekrag te simuleer.
’n Mens kan ietwat uitlokkend vra – hoekom is swaartekrag enigsins aan boord van ’n ruimtetuig nodig? Dit is immers makliker sonder algemene swaartekrag, mense word minder moeg, goed wat gedra word weeg niks en baie take verg baie minder fisieke inspanning.
Dit blyk egter dat hierdie poging, geassosieer met die voortdurende oorwinning van swaartekrag, uiters noodsaaklik is vir ons en ons liggaam. Geen swaartekrag nieDaar is lank reeds bewys dat ruimtevaarders been- en spierverlies ervaar. Ruimtevaarders op die ISS oefen, sukkel met spierswakheid en beenverlies, maar verloor steeds beenmassa in die ruimte. Hulle moet twee tot drie uur se oefening per dag kry om spiermassa en kardiovaskulêre gesondheid te handhaaf. Boonop word nie net hierdie elemente, wat direk verband hou met die las op die liggaam, deur die afwesigheid van swaartekrag beïnvloed nie. Daar is probleme met die handhawing van balans, die liggaam is gedehidreer. En dit is net die begin van die probleme.
Dit blyk dat hy ook al swakker word. Sommige immuunselle kan nie hul werk doen nie en die rooibloedselle sterf. Dit veroorsaak nierstene en verswak die hart. ’n Groep wetenskaplikes van Rusland en Kanada het die gevolge van die afgelope jare ontleed mikroswaartekrag oor die samestelling van proteïene in bloedmonsters van agtien Russiese ruimtevaarders wat vir 'n halfjaar op die Internasionale Ruimtestasie gewoon het. Die resultate het getoon dat die immuunstelsel in gewigloosheid op dieselfde manier optree as wanneer die liggaam besmet is, omdat die menslike liggaam nie weet wat om te doen nie en probeer om alle moontlike verdedigingstelsels te aktiveer.
Kans in sentrifugale krag
So ons weet dit reeds baie goed geen swaartekrag nie dit is nie goed nie, selfs gevaarlik vir die gesondheid. En wat nou? Nie net filmmakers nie, maar ook navorsers sien 'n geleentheid in Sentrifugale krag. Om vriendelik te wees traagheidskragte, dit boots die aksie van swaartekrag na, wat effektief in 'n rigting teenoor die middel van die traagheidsverwysingsraamwerk optree.
Toepaslikheid is vir baie jare nagevors. By die Massachusetts Institute of Technology, byvoorbeeld, het die voormalige ruimtevaarder Lawrence Young 'n sentrifuge getoets, wat ietwat herinner aan 'n visie uit die fliek 2001: A Space Odyssey. Mense lê op hul sy op die platform en druk die traagheidstruktuur wat draai.
Aangesien ons weet dat sentrifugale krag ten minste gedeeltelik swaartekrag kan vervang, hoekom bou ons nie skepe hierdie draai nie? Wel, dit blyk dat alles nie so eenvoudig is nie, want eerstens sal sulke skepe baie groter moet wees as dié wat ons bou, en elke bykomende kilogram massa wat die ruimte in vervoer word, kos baie.
Oorweeg byvoorbeeld die Internasionale Ruimtestasie as 'n maatstaf vir vergelykings en evaluasies. Dit is omtrent so groot soos 'n sokkerveld, maar die woonkwartiere is maar 'n fraksie van sy grootte.
Simuleer swaartekrag In hierdie geval kan die sentrifugale krag op twee maniere benader word. Of elke element sal afsonderlik roteer, wat klein stelsels sou skep, maar dan, soos kenners opmerk, kan dit wees as gevolg van nie altyd aangename indrukke vir ruimtevaarders nie, wat bv. voel 'n ander swaartekrag in jou bene as in jou bolyf. In 'n groter weergawe sou die hele ISS roteer, wat natuurlik anders gekonfigureer sou moes word, eerder soos 'n ring (2). Op die oomblik sal die bou van so 'n struktuur groot koste beteken en dit lyk onrealisties.
2. Visie van 'n orbitale ring wat kunsmatige swaartekrag verskaf
Daar is egter ook ander idees. byvoorbeeld, 'n groep wetenskaplikes aan die Universiteit van Colorado in Boulder werk aan 'n oplossing met ietwat minder ambisie. In plaas daarvan om "swaartekrag te herskep" te meet, fokus wetenskaplikes daarop om die gesondheidsprobleme aan te spreek wat verband hou met die gebrek aan swaartekrag in die ruimte.
Soos deur die Boulder-navorsers bedink, kon ruimtevaarders vir 'n paar uur per dag in spesiale kamers kruip om 'n daaglikse dosis swaartekrag te kry, wat gesondheidsprobleme behoort op te los. Die proefpersone word op 'n metaalplatform soortgelyk aan 'n hospitaaltrollie (3) geplaas. Dit word 'n sentrifuge genoem wat teen 'n ongelyke spoed roteer. Die hoeksnelheid wat deur die sentrifuge gegenereer word, druk die persoon se bene na die basis van die platform, asof hulle onder hul eie gewig staan.
3. Toestel getoets by die Universiteit van Boulder.
Ongelukkig word hierdie tipe oefening onvermydelik met naarheid geassosieer. Die navorsers het uitgevind of naarheid werklik 'n inherente prysetiket is wat daarmee geassosieer word. kunsmatige swaartekrag. Kan ruimtevaarders hul liggame oplei om gereed te wees vir bykomende G-kragte? Aan die einde van die tiende sessie van die vrywilligers het alle proefpersone teen 'n gemiddelde spoed van ongeveer sewentien omwentelinge per minuut gedraai sonder enige onaangename gevolge, naarheid, ens. Dit is 'n beduidende prestasie.
Daar is alternatiewe idees vir swaartekrag op 'n skip. Dit sluit byvoorbeeld die Canadian Type System Design (LBNP) in, wat self ballas om 'n persoon se middel skep, wat 'n gevoel van swaarmoedigheid in die onderlyf skep. Maar is dit genoeg vir 'n persoon om die gevolge van ruimtevlug te vermy, wat onaangenaam is vir die gesondheid? Ongelukkig is dit nie akkuraat nie.
