Sunku su gravitacija, bet dar blogiau be jos
Ne kartą filmuose matytas gravitacijos „įjungimas“ kosmose keliaujančiame erdvėlaivyje atrodo labai šauniai. Išskyrus tai, kad jų kūrėjai beveik niekada nepaaiškina, kaip tai daroma. Kartais, kaip 2001 m.: Kosminė odisėja (1) arba naujesni keleiviai, parodoma, kad laivą reikia pasukti, kad imituotų gravitaciją.
Galima būtų šiek tiek provokuojančiai paklausti, kodėl erdvėlaivyje apskritai reikalinga gravitacija? Juk be bendros gravitacijos lengviau, žmonės mažiau pavargsta, nešami daiktai nesveria, o daugelio užduočių atlikimas reikalauja daug mažiau fizinių pastangų.
Tačiau pasirodo, kad šios pastangos, susijusios su nuolatiniu gravitacijos jėgos įveikimu, yra nepaprastai reikalingos mums ir mūsų organizmui. Nėra gravitacijosJau seniai įrodyta, kad astronautai netenka kaulų ir raumenų audinių. TKS astronautai mankštinasi ir kovoja su raumenų silpnumu bei kaulų retėjimu, tačiau vis tiek praranda kaulų masę erdvėje. Jie turi mankštintis dvi ar tris valandas per dieną, kad išlaikytų raumenų masę ir širdies ir kraujagyslių sveikatą. Be to, gravitacijos trūkumas turi įtakos ne tik šiems elementams, tiesiogiai susijusiems su kūno apkrova. Iškyla problemų išlaikant pusiausvyrą, organizmas dehidratuoja. Ir tai tik problemų pradžia.
Pasirodo, jis irgi silpsta. Kai kurios imuninės ląstelės negali atlikti savo darbo ir raudonieji kraujo kūneliai miršta. Tai sukelia inkstų akmenų susidarymą ir silpnina širdį. Grupė mokslininkų iš Rusijos ir Kanados analizavo pastarųjų metų pasekmes mikrogravitacija apie baltymų sudėtį aštuoniolikos Rusijos kosmonautų, šešis mėnesius gyvenusių Tarptautinėje kosminėje stotyje, kraujo mėginiuose. Rezultatai parodė, kad esant nulinei gravitacijai imuninė sistema elgiasi taip pat, kaip ir užsikrėtus organizmui, nes žmogaus organizmas nežino, ką daryti, ir bando aktyvuoti visas įmanomas gynybos sistemas.
Išcentrinės jėgos tikimybė
Taigi, mes tai jau puikiai žinome jokios gravitacijos Tai nėra gerai, netgi pavojinga sveikatai. Tai kas dabar? Galimybę įžvelgia ne tik filmų kūrėjai, bet ir tyrinėtojai išcentrinė jėga. Būti maloniam inercijos jėgos, jis imituoja gravitacijos poveikį, efektyviai veikdamas priešinga inercinio rėmo centrui kryptimi.
Pritaikomumas buvo tiriamas daugelį metų. Pavyzdžiui, MIT buvęs astronautas Lawrence'as Youngas patyrė centrifugą, kuri šiek tiek priminė viziją iš filmo „2001: Kosminė odisėja“. Žmonės guli ant šonų ant platformos, stumdami inercinę struktūrą, kuri sukasi.
Kadangi žinome, kad išcentrinė jėga gali bent iš dalies pakeisti gravitaciją, kodėl mums nepastačius laivų šį posūkį? Na, pasirodo, tai nėra taip paprasta, nes, pirma, tokie laivai turėtų būti daug didesni nei tie, kuriuos statome, o kiekvienas papildomas masės kilogramas, išnešamas į kosmosą, kainuoja nemažus pinigus.
Apsvarstykite, pavyzdžiui, Tarptautinę kosminę stotį kaip palyginimų ir vertinimų etaloną. Tai yra futbolo aikštės dydžio, tačiau gyvenamosios patalpos yra tik dalis jos dydžio.
Imituoti gravitaciją Šiuo atveju išcentrinę jėgą galima pasiekti dviem būdais. Arba kiekvienas elementas suktųsi atskirai, o tai sukurtų mažas sistemas, bet tada, kaip pastebi ekspertai, tai gali būti siejama su ne visada malonia patirtimi astronautams, kurie galėtų, pavyzdžiui, pajuskite kitokį sunkumą savo kojose nei viršutinėje kūno dalyje. Didesnio masto versijoje suktųsi visa TKS, kuri, žinoma, turėtų būti sukonfigūruota kitaip, panašesnė į žiedą (2). Šiuo metu tokios struktūros statyba reikštų milžiniškas išlaidas ir atrodo nerealu.
2. Orbitinio žiedo, teikiančio dirbtinę gravitaciją, regėjimas
Tačiau yra ir kitų idėjų. Pavyzdžiui, Kolorado Boulderio universiteto mokslininkų grupė ieško sprendimo su šiek tiek mažiau ambicijų. Užuot matę „gravitacijos atkūrimą“, mokslininkai sutelkia dėmesį į sveikatos problemų, susijusių su gravitacijos stoka erdvėje, sprendimą.
Pasak Boulderio tyrinėtojų, astronautai galėtų kelias valandas per dieną lįsti į specialias patalpas, kad gautų kasdienę gravitacijos dozę, kuri turėtų išspręsti sveikatos problemas. Tiriamieji dedami ant metalinės platformos, panašios į ligoninės vežimėlį (3). Tai vadinama centrifuga, kuri sukasi netolygiu greičiu. Centrifugos sukurtas kampinis greitis stumia žmogaus kojas link platformos pagrindo, tarsi jis stovėtų po savo svoriu.
3. Prietaisas išbandytas Boulderio universitete.
Deja, toks pratimas neišvengiamai susijęs su pykinimu. Tyrėjai nusprendė išsiaiškinti, ar pykinimas iš tikrųjų turėjo būdingą kainą. dirbtinė gravitacija. Ar astronautai gali treniruoti savo kūną taip, kad jis būtų pasirengęs papildomai perkrovai? Dešimtos savanorių sesijos pabaigoje visi tiriamieji sukosi maždaug septyniolikos apsisukimų per minutę greičiu be jokių nemalonių padarinių, pykinimo ir pan. Tai reikšmingas pasiekimas.
Yra alternatyvių gravitacijos laive idėjų. Tai apima, pavyzdžiui, Kanados tipo sistemos dizainą (LBNP), kuris pats sukuria balastą aplink žmogaus juosmenį, sukuriant sunkumo jausmą apatinėje kūno dalyje. Tačiau ar užtenka, kad žmogus išvengtų nemalonių skrydžio į kosmosą pasekmių sveikatai? Deja, tai nėra tikra.
