我们真的能在太空中创造人造重力吗?这就是答案

人造重力
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我们大多数人都认为重力是理所当然的,却没有意识到它的存在本质上就是地球是否宜居和一块看不见生命的死亡岩石之间的区别。我们在各种科幻电影或小说中遇到过不同的概念,但今天,我们将详细讨论一些正在使用或正在考虑的创造人工重力的现实技术。

电视连续剧和电影喜欢2001太空漫游极乐世界而且Supertednasa的空间站描述了一些人工引力的方法,这些方法被认为是科学领域普遍接受的解决方案。这些解决方案包括离心力,有些被发现涉及磁力或“超自然场”,以提供所需的效果。

旋转的解决方案

这个解决方案使用快速旋转的旋转圆筒,环面或球体。这个想法是利用离心力,这是结果向心力在一个沿圆周轨迹运动的物体和该物体远离旋转轴的惯性运动上。这种力会把宇航员“钉”在旋转物体的外缘上。

向心力与旋转物体的质量和速度的平方成正比,与到旋转中心的距离成反比。因此,您可以改变半径和旋转速度来微调模拟的“引力”力。

这种力量类似于你在游乐园快速旋转的游乐设施中所感受到的,除了让你感到恶心之外;你也会感受到一股向外的推动力。有趣的是,NASA在20世纪60年代确实进行了各种实验,证明了这种方法在理论上是可行的。

SuperTed的空间站[图片来源:superted.wikia.com]

旋转重力的问题

使用旋转飞行器意味着它的旋转半径需要随着轨道周期的平方增长,翻倍的时间需要旋转增加四倍。为了模拟地球引力,一艘半径为56米如果我们的轨道周期是15秒.的时代30秒需要把半径增加到224米,以此类推。将如此数量的材料运送到太空将是非常昂贵的,而向太空移动将变得更加不可能。

线性加速度

这个解决方案利用牛顿第三运动定律,简单地产生足够的线性加速度,将宇航员“固定”在相反的方向上。这将是非常可取的,因为它将导致更短的飞行时间,但任何不固定在某个平台上的东西将开始向船体下落,这是一个大问题,因为宇航员和物体在飞行的某个时刻需要移动。

理论上,生产1克加速过程中的平均线性“重力”将使航天器在短短几天内到达火星!

磁性

磁的概念已经被研究了很多年,研究人员神奇地用高功率磁场使老鼠悬浮起来。实验模拟了大约1g的地球引力,但这些磁铁需要非常昂贵的低温技术来保持超导性,同时需要大量的电力供应。

假设重力发生器

俄罗斯工程师尤金·波德克莱特诺夫(Eugene Podkletnov)声称,早在90年代,他就发明了一种可以产生重力磁场的设备,但他的说法尚未得到第三方的证实。

另一个由欧洲航天局资助的研究小组在2006年声称有一项类似的发明,但他们的机器只能创造出大约0.0001克无法复制实验结果。

弦理论还预测了重力和电磁学在隐藏维度中的统一,以及在未来能够“产生”重力。“引力子”粒子的潜在存在被认为是造成引力的原因,这也可能导致找到一个合理的解决方案来创造人造引力。

来源:livescience.com, popularmechanics.com

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