Kozmos je prepreden s številnimi skrivnostmi in pravkar smo ga začeli preučevati. In ena od težav, ki jo je treba rešiti v prihodnosti, je gravitacija.
Kaj je narobe z njo, vprašate? A ni! Ali bolje rečeno, ni tako. Gravitacija je vedno tam, doživimo jo z Zemlje, Lune, Sonca, drugih zvezd in celo središča naše galaksije. Toda sila gravitacije, ki nam ustreza, obstaja samo na Zemlji. In ko letimo na druge planete ali plujemo, kaj pa gravitacija? Ustvariti ga morate umetno.
Zakaj potrebujemo določeno težo?
Na Zemlji so se vsi organizmi prilagodili sili teže, enaki 9,8 m / s ^ 2. Če je večja, potem rastline ne bodo mogle odrasti in nenehno bomo doživljali pritisk, zaradi katerega se bodo naše kosti zlomile in naši organi se bodo sesedali. In če ga je manj, bomo imeli težave z oddajo hranil v krvi, rastjo mišic itd.
Ko bomo razvili kolonije na Marsu in Luni, se bomo soočili s problemom zmanjšane gravitacije. Naše mišice delno atrofirajo, prilagajajo se lokalni gravitaciji. Toda po vrnitvi na Zemljo bomo začeli težave s hojo, vlečenjem predmetov in celo z dihanjem. Tako je vse odvisno od teže.
In že imamo primer, kako se to zgodi - Mednarodna vesoljska postaja.
Promocijski video:
Astronavti na ISS in zakaj ni gravitacije
Tisti, ki obiščejo ISS, morajo vsak dan telovaditi na tekalnih stezah in simulatorjih. To je zato, ker med bivanjem mišice izgubijo "oprijem". V ničelni gravitaciji vam ni treba dvigovati telesa, lahko se sprostite. Tako razmišlja telo. Teža na ISS-u ni, ker ne v vesolju.
Razdalja od nje do Zemlje je le 400 kilometrov, sila teže na tej razdalji pa je le nekoliko manjša kot na površini planeta. Toda ISS ne miruje - vrti se v zemeljski orbiti. Dobesedno nenehno pada na Zemljo, vendar je njegova hitrost tako velika, da ne dovoli, da bi padla.
Zato so astronavti v breztežnosti. Ampak še vedno. Zakaj na ISS ni mogoče ustvariti gravitacije? To bi na trenutke olajšalo življenje astronavtom. Navsezadnje so prisiljeni porabiti več ur na dan za telesne vaje samo zato, da ostanejo v formi.
Kako ustvariti umetno gravitacijo?
V znanstveni fantastiki je koncept takšne vesoljske ladje že dolgo ustvarjen. To je ogromen obroč, ki se mora stalno vrteti okoli svoje osi. Posledično centrifugalna sila "potisne" astronavta stran od središča vrtenja in ta bo dojemal kot težo. Toda težave nastanejo, ko se v praksi soočimo s tem.
Najprej morate upoštevati Coriolisovo silo - silo, ki nastane pri gibanju v krogu. Brez tega se bo naš astronavt ves čas zibal, in to ni zelo zabavno. V tem primeru je treba pospešiti vrtenje obroča na vesoljskem plovilu do 2 vrtljajev na sekundo in to je veliko, astronavt se bo zelo slabo počutil. Če želite rešiti to težavo, morate povečati polmer obroča na 224 metrov.
Ladja je velika pol kilometra! Nismo daleč od Vojne zvezd. Namesto da ustvarimo zemeljsko gravitacijo, bomo najprej ustvarili ladjo z nizko gravitacijo, ki bo držala simulatorje. In šele takrat bomo zgradili ladje z ogromnimi obročki za ohranjanje gravitacije. Mimogrede, ISS bo ravnokar sestavil module za ustvarjanje gravitacije.
Danes se znanstveniki iz Roscosmosa in NASA pripravljajo, da na ISS pošljejo centrifuge, ki so potrebne za ustvarjanje umetne gravitacije. Astronavtom ni več treba porabiti veliko časa za vadbo!
Težava z gravitacijo pri velikih pospeških
Če želimo leteti do zvezd, potem bo minilo 4,2 leta, da bomo potovali do najbližjega Alpha Centauri A s hitrostjo 99% hitrosti svetlobe. Toda za pospešitev do te hitrosti bo potreben ogromen pospešek. To pomeni in velike preobremenitve, približno 1000-4000 tisočkrat več kot gravitacija Zemlje. Tega nihče ne more vzdržati, vesoljska ladja z vrtljivim obročem pa bi morala biti ravno velikanska, sto kilometrov stran. To lahko zgradite, a je to potrebno?
Na žalost še vedno ne razumemo v celoti, kako deluje gravitacija. In doslej še niso ugotovili, kako bi se izognili učinku takih preobremenitev. Raziskali bomo, preverjali, preučili.