Արհեստական ​​ծանրությունը եւ դրա ստեղծման ուղիները

Նույնիսկ մարդիկ շահագրգռված չեն տարածության մեջ, երբեւէ տեսել մասին ֆիլմ տիեզերական ճանապարհորդության կամ կարդացել նման բաների գրքերի. Գրեթե բոլոր այդ մարդիկ գնում են աշխատանքներին նավը, նորմալ քնի, չեն ունենա խնդիրներ ուտում: Սա նշանակում է, որ դրանք ձեւական - Նավը ունի արհեստական ծանրության: Մեծ մասը լսարանի դա ընկալում է, որպես միանգամայն բնական է, եւ, ըստ էության, դա չի համապատասխանում իրականությանը:

արհեստական ինքնահոս

Այնպես որ, մենք կոչ ենք անում մի փոփոխություն (յուրաքանչյուր ուղղությամբ) ծանոթ է մեզ ինքնահոս `կիրառելով տարբեր մեթոդներ: Եւ դա արվում է ոչ միայն գեղարվեստական գրականություն, բայց շատ իրական երկրային իրավիճակների, առավել հաճախ, համար փորձերի.

Տեսականորեն, ստեղծումը արհեստական ծանրության չի նայում, որ դժվար է. Օրինակ, դուք կարող եք վերստեղծել այն օգտագործելով իներցիան, ավելի ճիշտ, այդ կենտրոնախույս ուժ: Անհրաժեշտությունը այս իշխանության չի առաջանում երեկ դա տեղի է ունեցել, քանի որ երբ մարդիկ սկսեցին երազել մի երկարաժամկետ տիեզերական թռիչքների. Ստեղծումը արհեստական ծանրության տարածության կդարձնի, որ հնարավոր է խուսափել բազմաթիվ խնդիրների բխող երկարությամբ ժամանակ անկշռության: Տիեզերագնացները աճում են թույլ մկանները, ոսկորները դառնում պակաս ուժեղ. Traveling այս պայմաններում ամիսներին, դուք կարող եք ստանալ որոշ մկանային ատրոֆիա:

Այսպիսով, այսօր ստեղծումը արհեստական ծանրության մի խնդիր է առաջնային նշանակություն ունի, տիեզերական հետազոտման առանց այս feat անհնար է:

տեխնիկան

Նույնիսկ նրանք, ովքեր գիտեն միայն ֆիզիկայի ուսումնական մակարդակը, հասկանալ, որ ծանրության մեկը հիմնարար օրենքների մեր աշխարհում: ամբողջ մարմինը համագործակցել միմյանց հետ, ապրում է փոխադարձ ներգրավման / հակակրանք: The մեծ մարմինը, այնքան նրա իշխանությունը ներգրավման:

Երկիրը, մեր իրականության մի շատ զանգվածային օբյեկտ. Դա է պատճառը, ամեն մարմին դրա շուրջ է ներգրավել:

Մեզ համար դա նշանակում է, որ արագացումը ծանրության, որը սովորաբար չափվում է գրամներով `հավասար է 9.8 մետր քառակուսի վայրկյանում: Սա նշանակում է, որ եթե ոտքերի տակ մենք չենք ունենա աջակցություն, մենք պետք է ընկել մի փոխարժեքով աճող ամեն երկրորդ է 9.8 մետր:

Այսպիսով, միայն ծանրության, մենք ի վիճակի ենք կանգնել, ընկնում, ուտել ու խմել սովորաբար, որպեսզի հասկանալ, թե որտեղ վերեւ, որտեղ ներքեւի. Եթե ներգրավումը կվերանա - մենք պետք է զրոյական ծանրության:

Մասնավորապես ծանոթ այս երեւույթի տիեզերագնացների գտնել իրենց մի տարածք է պետության լողացող ազատ աշնանը:

Տեսականորեն, գիտնականները գիտեն, թե ինչպես պետք է ստեղծել արհեստական ծանրության: Կան մի քանի մեթոդներ:

Մեծ զանգվածի

Առավել տրամաբանական տարբերակն է, որպեսզի տիեզերանավերի այնքան մեծ է, որ վեր կացաւ արհեստական ծանրության: Այդ նավը, դուք կարող եք զգալ հարմարավետ, քանի որ ոչ մի կողմնորոշում տարածության կկորչեն:

Ցավոք, այս մեթոդը իրատեսական չէ ներկա տեխնոլոգիաների զարգացման: Կառուցել այնպիսի մի հաստատություն, պահանջում է չափազանց շատ ռեսուրսներ. Բացի այդ, անհավանական գումարը էներգիայի համար անհրաժեշտ է իր վերականգնման.

արագացում

Դա կարծես թե, եթե դուք ուզում եք հասնել գ, հավասար է երկրի վրա, մենք պարզապես պետք է տալ նավը հարթ (platformoobraznuyu) ձեւը եւ ստանալ այն տեղափոխել ուղղահայաց հարթության հետ ցանկալի արագացման: Այս կերպ, արհեստական ինքնահոս է ձեռք բերել, եւ, իդեալական.

Սակայն, իրականությունն այն է, շատ ավելի բարդ է:

Նախ եւ առաջ դա արժե հաշվի առնելով վառելիքի հարցը: Է, որ կայանը անընդհատ արագանում է, որ դուք պետք է ունենա անխափան էներգամատակարարման: Նույնիսկ եթե շարժիչը հանկարծակի հայտնվում, չեն տնօրինելու հարցում, որ օրենքը էներգիայի պահպանման մնում է ուժի մեջ:

Երկրորդ խնդիրն այն է, որ գաղափարը մշտական արագացման: Ըստ մեր գիտելիքների եւ օրենքների ֆիզիկայի, դուք չեք կարող արագացնել անորոշ ժամանակով:

Բացի այդ, այս տրանսպորտը չէ, հարմար է հետազոտական առաքելության, քանի որ այն պետք է մշտապես արագացել է թռչել. Նա չի կարող կանգնեցնել ուսումնասիրել մոլորակի, նա նույնիսկ դանդաղորեն թռչել շուրջ, չի կարող, դա անհրաժեշտ է արագացնել:

Այսպիսով, պարզ է դառնում, որ այս արհեստական ինքնահոս դեռ մատչելի չէ մեզ համար:

կարուսել

Բոլորն էլ գիտեն, թե ինչպես է կարուսելը ռոտացիա ազդում է մարմինը: Հետեւաբար, արհեստական ինքնահոս սարքը այդ սկզբունքով, կարծես, առավել իրատեսական:

Այդ ամենը գտնվում է կարուսել տրամագծով, այն հակված է ընկնել դուրս դրանից է տոկոսադրույքը մոտավորապես հավասար է ռոտացիոն արագությամբ: Ստացվում է, որ մարմնի մի ուժ ուղղված երկայնքով շառավղով պտտվող օբյեկտի. Սա շատ նման է ծանրության:

Այնպես որ, դա տեւում է մի նավ, ունենալով գլանաձեւ: Այս դեպքում, այն պետք է պտտել շուրջ իր առանցքի. Ի դեպ, արհեստական ինքնահոս մի տիեզերանավ, որը նախատեսված այդ սկզբունքով, որը ցույց բավական հաճախ գիտության գեղարվեստական ֆիլմերում:

The տակառ-ձեւավորված նավը, պտտվող շուրջ երկայնական առանցքի, մի կենտրոնախույս ուժի, ուղղությունը, որը համապատասխանում է շառավղով է օբյեկտի. Է հաշվարկել, որի արդյունքում արագացմանը պահանջվում է բաժանել ուժ է գետնին:

Իմանալով, որ ֆիզիկայի մարդիկ այս դժվար չէ: ա = ω²R:

Այս բանաձեւով, հաշվարկը արդյունք - արագացման, որ առաջին փոփոխական արագությամբ հանգույցի (չափվում է radians մեկ երկրորդը), երկրորդը `շառավղով:

Ըստ այդմ, որովհետեւ մենք սովոր ենք գ, դուք պետք է ճիշտ համատեղել անկյունային արագություն եւ շառավղով տիեզերական տրանսպորտի.

Այս խնդիրը լուսավորված է այնպիսի ֆիլմերում, ինչպիսիք են «Intersol" "Բաբելոնի 5», «2001 թ.: A Space Odyssey» եւ այլն. Այս բոլոր դեպքերում, արհեստական ինքնահոս ավելի մոտ է երկրի ձգողական արագացման:

Անկախ նրանից, թե որքան լավ է գաղափարը, որ դա բավականին դժվար է իրականացնել:

եղանակը խնդրին «կարուսել»

Առավել ակնհայտ Խնդիրն այն է, կարեւորվում է «A Space Odyssey»: Շառավիղը «տիեզերական փոխադրող« կազմում է մոտ 8 մետր: Որպեսզի ձեռք բերի արագացմանը է 9.8, ռոտացիան պետք է տեղի է մոտավորապես 10.5 յուրաքանչյուր րոպեի շրջանառության:

Երբ այդ արժեքները արտահայտելու "Coriolis ազդեցություն», այն է, որ տարբեր հեռավորությունների հարկ ուժի տարբեր ուժով: Այն կախված է անկյունային արագության:

Ստացվում է, որ արհեստական ինքնահոս տարածության ստեղծված, բայց շատ արագ ռոտացիան մարմնի կհանգեցնի խնդիրների հետ է ներքին ականջի. Սա, իր հերթին, հանգեցնում է անհավասարակշռություն, հետ խնդիրներ վեստիբուլյար համակարգի եւ այլ - նման - մարտահրավերներին:

Առաջացման այս արգելքի ցույց է տալիս, որ այս մոդելը շատ ցավալի է:

Դուք կարող եք փորձել է գնալ հակառակ, ինչպես դա արեցինք »վեպի Համաշխարհային Ring». Այստեղ նավը գտնվում է ձեւով մատանի, որի շառավիղը մոտավոր է շառավղով մեր ուղեծիր (մոտ 150 մլն կմ): Այս չափի, արագությունը ռոտացիոն բավարար է անտեսել Coriolis նշանակությունը:

Մենք կարող ենք ենթադրել, որ խնդիրը լուծված է, բայց դա այդպես չէ: Այն փաստը, որ ընդհանուր շրջանառությունը կառույցի շուրջ իր առանցքի տեւում է 9 օր: Սա ենթադրում է, որ այդ բեռը չափազանց բարձր է: Որպեսզի նախագծման իրենց հաստատեցինք, որ դա պահանջում է շատ ուժեղ նյութ, որն այսօր հասանելի չեն: Բացի այդ, խնդիրն այն է, որ գումարը նյութական եւ անմիջականորեն շենքի գործընթացում.

Ի խաղերով համանման առարկաների, ինչպես ֆիլմի «Բաբելոն 5", այդ խնդիրները կարող են ինչ-որ կերպ լուծվում է. Այն բավարար պտտվող արագությունը, որ խաչադիր հարցում էական չէ, ենթադրաբար հնարավոր է ստեղծել այնպիսի մի նավ:

Սակայն, նույնիսկ այդ աշխարհները ունեն մի թերություն: Նրա անունը - իմպուլս.

Որ նավը, պտտվում է իր առանցքի, որը վերափոխվում է մեծ գիրոսկոպը: Քանի որ դուք գիտեք, կատարել gyro դուրս առանցքը չափազանց դժվար է անկյունային մոմենտի: Կարեւոր է, որ այդ գումարը չի թողնում համակարգը: Սա նշանակում է, որ սահմանվել է ուղղությունը օբյեկտի շատ դժվար կլինի: Սակայն, նման խնդիր կարող է լուծվել:

Դիմելով

Artificial ինքնահոս տիեզերական կայանի դառնում է մատչելի է, երբ օգնության է գալիս «Օ'Նիլի մխոց" Ստեղծել այս կառուցել պահանջում միանման գլանաձեւ է, որ կապում երկայնքով առանցքի. Նրանք պետք է պտտվող տարբեր ուղղություններով: Արդյունքն Այս հավաքի զրոյական անկյունային մոմենտը, այնպես որ պետք չէ հետ կապված խնդիրներ լինեն տալով նավը անհրաժեշտ ուղղությունը:

Եթե հնարավոր է, կատարել նավը շառավղով մոտ 500 մետր, ապա դա կաշխատի այնպես, ինչպես այն պետք է. Այս դեպքում, արհեստական ինքնահոս տարածության բավականին հարմարավետ է եւ հարմար է երկար թռիչքների նավերի կամ հետազոտական կայանների.

Տիեզերական Engineers

Թե ինչպես կարելի է ստեղծել արհեստական ծանրության, որ հայտնի է ստեղծողները խաղի. Սակայն, այս fantasy աշխարհում ծանրության - դա ոչ մի փոխադարձ ներգրավման մարմինների, բայց գծային ուժ, որը նախատեսված է արագացնել այն կետերը տվյալ ուղղությամբ: Ներգրավումը այստեղ չէ բացարձակ, այն փոխվել է, երբ վերուղորդման աղբյուր:

Artificial ինքնահոս տիեզերական կայանի այն ստեղծված է օգտագործելով հատուկ գեներատոր: Քիդմանը համատեղ պտտվող համազգեստ եւ գեներատոր գոտի. Այնպես որ, որ իրական աշխարհում, բռնել է մեքենայի, որը գեներատոր, դուք պետք է ձգվել դեպի մարմնի. Սակայն հերոսը խաղի կնվազի, քանի դեռ ակցիան չի թողնում սարքի պարագծային.

Մինչ օրս, արհեստական ինքնահոս տարածության, ստեղծեց այնպիսի մի սարք հնարավոր չէ մարդկության. Սակայն, նույնիսկ grey-haired մշակողները չեն դադարում երազել դրա մասին:

գնդաձեւ գեներատոր

Սա ավելի իրատեսական տարբերակը սարքավորումների. Երբ տեղադրելու ծանրության ուղղությունը գեներատորի. Սա ստիպում է դա հնարավոր է ստեղծել մի կայան, ինքնահոս, որը պետք է հավասար է մոլորակային:

ցենտրիֆուգա

Այսօր արհեստական ինքնահոս Երկրի վրա հայտնաբերվել է մի շարք սարքերի: նրանք են հիմնված, հիմնականում, վրա իներցիայով, քանի որ այս ուժը, որը զգում են մեզանից նման է gravitational հետեւանքների մարմինը չի տարբերակել, թե ինչ է պատճառը, որ արագացման: Որպես օրինակ `մի մարդ աճում է վերելակ, զգում հետեւանքները իներցիայով: Ֆիզիկոսներ: վերելակ աճը ավելացնում է արագացման ազատ աշնանային արագացման Քաբ: Երբ եք վերադառնալու նավախցիկ չափվում շարժման «օգուտը» քաշը անհետանում, վերադառնալով սովորական իմաստով:

Գիտնականները վաղուց արդեն հետաքրքրված է արհեստական ծանրության: Որ ցենտրիֆուգ է առավել հաճախ օգտագործվում է այդ նպատակների համար: Այս մեթոդը հարմար է ոչ միայն տիեզերանավի, այլ նաեւ գրունտային կայանների, որոնք պահանջում են ուսումնասիրել հետեւանքները ծանրության է մարդու մարմնի.

Ուսումնասիրել աշխարհը, օգտագործվում է ...

Չնայած նրան, որ ուսումնասիրությունը գրավիտացիայի սկսվել է տարածության մեջ, դա շատ երկիրը գիտության. Անգամ այսօր ձեռքբերումները այս ոլորտում արդեն կիրառվել, օրինակ, բժշկության մեջ: Իմանալով, թե արդյոք դա հնարավոր է ստեղծել արհեստական ծանրության է մոլորակի, դուք կարող եք օգտագործել այն բուժել խնդիրներ տեղաշարժում կամ նյարդային համակարգի. Ավելին, ուսումնասիրությունը ուժերի ներգրավված է առաջին տեղում երկրի վրա. Սա թույլ է տալիս, որ astronauts անցկացնել փորձարկումներ, իսկ մնացած ուշադրության կենտրոնում բժիշկների. Մեկ այլ բան է, որ արհեստական ծանրության է տարածության մեջ, չկան մարդիկ, ովքեր ունակ են օգնել astronauts է արտակարգ իրավիճակների դեպքում:

Պահելու մտքում ամբողջական weightlessness, դա անհնար է հաշվի առնել մի արբանյակ է Երկրի ուղեծիր: Այդ օբյեկտները, թեեւ մի փոքր չափով, ազդում ծանրության: Այն ուժը ծանրության է, նման դեպքերում, կոչվում microgravity. Անշարժ ինքնահոս են միայն փորձարկվել է մեքենա, թռչում է հաստատուն արագությամբ արտաքին տարածքում. Սակայն, մարդկային մարմինը չի զգում տարբերությունը:

Փորձը, որ weightlessness կարող է լինել տեւական ցատկել (նախքան հովանոց կբացի) կամ դրա ընթացքում այլաբանական անկում ինքնաթիռներ. Նման փորձեր են հաճախ են ԱՄՆ-ում, սակայն մի ինքնաթիռ, որը զգացումը տեւում է ընդամենը 40 վայրկյան, դա շատ փոքր է լիարժեք հետաքննության:

ԽՍՀՄ-ում 1973 թ իմանալ, թե արդյոք դա հնարավոր է ստեղծել արհեստական ծանրության: Եւ ոչ միայն ստեղծել է այն, այլեւ ինչ-որ կերպ փոխվել է: Մի վառ օրինակ է արհեստական նվազեցնող ծանրության չոր թափել, ընկղմամբ. Է հասնել ցանկալի արդյունքի անհրաժեշտ է տեղադրել խիտ ֆիլմի վրա մակերեսի ջրի. Մարդ, որը տեղադրված է վերեւում դրա: Ծանրության տակ մարմնի մարմինը immersed ջրի մեջ, միայն գլուխն մնում վերեւում: Այս մոդելը ցույց է տալիս, Չպաշտպանված ցածր ծանրության, որը բնորոշ է օվկիանոսում:

Կարիք չկա, գնալ դեպի տիեզերք է զգալ հետեւանքները անկշռության հակադիր ուժերի `hypergravity: Ընթացքում թռիչքի եւ վայրէջքի է տիեզերանավի ցենտրիֆուգ ծանրաբեռնված չի կարող ոչ միայն զգում եմ, այլեւ ուսումնասիրել.

բուժում ծանրության

Գրավիտացիոն ֆիզիկայի ուսումնասիրություններ, այդ թվում նաեւ հետեւանքների անկշռության վրա մարդկային մարմնի փորձելով նվազագույնի հասցնել հետեւանքները. Սակայն, մեծ թվով ձեռքբերումներից այս գիտության կարող է լինել օգտակար, եւ սովորական բնակիչները մոլորակի.

Մեծ ակնկալիքներ բժիշկները շնորհել է ուսումնասիրության վարքագծի մկանային enzymes ի myopathy: Դա լուրջ հիվանդություն է, որը հանգեցնում է վաղաժամ մահվան:

Երբ ակտիվ ֆիզիկական գործունեությունը արյան մեջ առողջ անձի ստանում է մեծ քանակությամբ enzyme kreatinofosfokinazy: Պատճառն այս երեւույթի պարզ չէ, դա հնարավոր է, որ բեռը գործում է բջջային մեմբրանի այնպիսի եղանակով, որ դա «Ծակ»: Հիվանդների հետ myopathy ստանալ նույն ազդեցությունը, առանց բեռների. Դիտարկումները համար astronauts ցույց են տալիս, որ զրոյական ծանրության առաքման ակտիվ enzyme արյան մեջ զգալիորեն նվազել է: Այս եզրակացությունը ենթադրում է, որ օգտագործումը ընկղմամբ կնվազեցնի բացասական ազդեցությունը գործոնների տանող myopathy. Այժմ անցկացրել փորձարկումներ կենդանիների վրա:

Բուժում որոշ հիվանդությունների այսօր իրականացվել ձեռք բերված ուսումնասիրության ինքնահոս տվյալների, այդ թվում, արհեստական: Օրինակ, untreated ուղեղային կաթված, ինսուլտի, Պարկինսոնի կոստյումներ կիրառման միջոցով բեռի. Գրեթե ավարտել է ուսումնասիրությունը դրական հետեւանքների աջակցության `օդաճնշական կոշիկի.

Թռչել Մարսի վրա:

Վերջին նվաճումներին astronauts հույս տալ իրականության նախագծի. Այն ունի փորձ բժշկական աջակցության անձի հետ երկար մնալ հեռու Երկրի վրա. Բերեց բազմաթիվ օգուտները եւ հետազոտական առաքելություններ դեպի Լուսին, որ ուժի ծանրության, որը 6 անգամ ավելի փոքր է, քան մեր սեփական. Այժմ astronauts եւ գիտնականները սահմանել իրենց համար նոր նպատակ `Մարսի

Նախքան դուք արթնանում է, դուք պետք է տեղյակ լինի բոլոր տոմսը դեպի Կարմիր մոլորակ, նա ակնկալում է մարմինը առաջին փուլում աշխատանքի վրա ճանապարհին. Միջին հաշվով, որ ճանապարհը դեպի անապատ մոլորակի կունենա կիսամյակում մոտ 500 օր: Ապավինել ճանապարհի ունեն միայն իրենց սեփական իշխանությունը, պարզապես սպասել օգնության համար ցանկացած վայրից:

Քայքայել ուժերը պետք է լինի շատ գործոններ: սթրես, ճառագայթման, բացակայությունն է մագնիսական դաշտի. Առավել կարեւոր փորձություն է օրգանիզմի `փոխել ծանրության. Traveling մարդիկ «ծանոթանալ» հետ բազմաթիվ մակարդակներում ծանրության: Հիմնականում այս ծանրաբեռնված նմանում: Ապա - weightlessness ընթացքում թռիչքի. Դրանից հետո - Hypogravity է նպատակակետին, այսինքն, ծանրության Մարսի վրա առնվազն 40% -ը երկրի վրա ..

Ինչպես հաղթահարել բացասական հետեւանքների անկշռության մի երկար թռիչքի. Այն հույս հայտնեց, որ այդ զարգացումը ոլորտում արհեստական ծանրության կօգնի անդրադառնալ այս խնդրին, որ մոտ ապագայում: Փորձարկումները առնետների, շրջագայող է «Կոսմոս-936» ցույց են տալիս, որ այս մեթոդը չի կարող լուծել բոլոր խնդիրները:

OS Փորձը ցույց է տվել, որ դա շատ ավելի օգտակար է օրգանիզմի համար կարող է բերել օգտագործումը simulators, կարող է որոշել, թե պահանջվող բեռը յուրաքանչյուր անհատի astronaut.

Մինչ ենթադրվում է, որ Մարսի թռչել ոչ միայն հետազոտողներ, այլեւ զբոսաշրջիկների, ովքեր ցանկանում են հիմնել գաղութը է Կարմիր մոլորակի. Նրանց համար, առնվազն սկզբում, զգացումը լինելով անկշռության գերակշռել պատճառները բժիշկներին վտանգների մասին երկարատեւ գտնվելու այդ պայմաններում: Սակայն, հետո մի քանի շաբաթ, եւ պետք է օգնություն են, թե ինչու է դա այդքան կարեւոր է, որպեսզի կարողանանք գտնել մի ճանապարհ կառուցելու մի տիեզերանավ արհեստական ծանրության:

արդյունքները

Ինչ հետեւություններ կարելի է կատարել ստեղծելու մասին արհեստական ծանրության տարածքում.

Ի թիվս բոլոր դիտարկված տարբերակներից ներկայումս պտտվող դիզայն նայում է ավելի իրատեսական: Սակայն, ներկայիս հասկանալու ֆիզիկական օրենքների դա անհնար է, քանի որ նավը, - սա ոչ մի խոռոչ մխոց Դրա ներսում առկա են overlapping խոչընդոտելու իրականացմանը գաղափարների.

Բացի այդ, նավը շառավիղը պետք է մեծ բավական է, որպեսզի այդ խաչադիր հարցում չկա էական ազդեցություն.

Է կառավարել նման մի բան է, որ դա տեւում է գլան O'Neill նշված է վերեւում, որը կդարձնի, որ հնարավոր է վերահսկել նավը. Այս դեպքում, որ շանսերը բարձրացնել օգտագործման համար նման կառույցի միջմոլորակային առաքելությունների ապահովող թիմը հարմարավետ մակարդակի ծանրության:

Նախքան մարդկությունը կկարողանա թարգմանել իրենց երազանքները իրականություն, մենք ցանկանում ենք տեսնել աշխատանքներին գեղարվեստական մի քիչ ավելի իրատեսական եւ ավելի գիտելիքների օրենքների ֆիզիկայի.