Kosmos je plný mnoha záhad a právě jsme ho začali studovat. A jedním z problémů, které je třeba v budoucnu vyřešit, je gravitace.
Co se s ní děje, ptáš se? Ale ona není! Nebo spíše ne. Gravitace je tu vždy, zažíváme ji ze Země, Měsíce, Slunce, dalších hvězd a dokonce i ze středu naší galaxie. Ale gravitační síla, která nám vyhovuje, existuje pouze na Zemi. A když letíme na jiné planety nebo orný prostor, co gravitace? Musíte ji vytvořit uměle.
Proč potřebujeme určitou gravitaci?
Na Zemi se všechny organismy přizpůsobily gravitační síle rovné 9,8 m / s ^ 2. Pokud je větší, rostliny nebudou schopny vyrůstat a neustále zažíváme tlak, kvůli kterému se naše kosti zlomí a naše orgány se zhroutí. A pokud je méně, budeme mít problémy s dodáváním živin do krve, růstem svalů atd.
Když budeme rozvíjet kolonie na Marsu a Měsíci, budeme čelit problému snížené gravitace. Naše svaly se částečně atrofují, přizpůsobují se místní gravitaci. Ale po návratu na Zemi začneme mít problémy s chůzí, tažením předmětů a dokonce i dýcháním. To vše závisí na gravitaci.
A už máme příklad toho, jak k tomu dochází - Mezinárodní kosmická stanice.
Propagační video:
Astronauti na ISS a proč není gravitace
Ti, kteří navštíví ISS, musí každý den cvičit na běžících trenažérech a simulátorech. Je to proto, že během svého pobytu jejich svaly ztratí „přilnavost“. Při nulové gravitaci nemusíte zvedat své tělo, můžete si odpočinout. Takto si tělo myslí. Na ISS není žádná gravitace, ne proto, že je v prostoru.
Vzdálenost od ní k Zemi je pouze 400 kilometrů a gravitační síla je v této vzdálenosti jen o něco menší než na povrchu planety. Ale ISS nestojí v klidu - točí se na zemské oběžné dráze. Doslova neustále klesá na Zemi, ale její rychlost je tak vysoká, že ji neumožňuje klesat.
Proto jsou astronauti ve stavu beztíže. Ale přesto. Proč nelze na ISS vytvořit gravitaci? To by astronautům občas usnadnilo život. Koneckonců jsou nuceni trávit několik hodin denně fyzickými cvičeními, aby se udrželi v kondici.
Jak vytvořit umělou gravitaci?
Ve sci-fi je koncept takové vesmírné lodi již dlouho vytvořen. Jedná se o obrovský prsten, který se musí neustále otáčet kolem své osy. Výsledkem je, že odstředivá síla „tlačí“astronauta pryč od středu rotace a on to bude vnímat jako gravitaci. Problémy však vznikají, když se s nimi v praxi setkáme.
Nejprve musíte zvážit Coriolisovu sílu - sílu, která vzniká při pohybu v kruhu. Bez tohoto bude náš astronaut neustále houpat, a to není moc zábavné. V tomto případě je nutné urychlit rotaci prstence na kosmické lodi na 2 otáčky za sekundu, a to je hodně, astronaut bude velmi špatně. Chcete-li tento problém vyřešit, musíte zvětšit poloměr kruhu na 224 metrů.
Loď má velikost půl kilometru! Nejsme daleko od Star Wars. Místo vytvoření gravitace Země nejprve vytvoříme loď s nízkou gravitací, která bude držet simulátory. A teprve potom postavíme lodě s obrovskými prsteny, abychom zachovali gravitaci. Mimochodem, ISS právě buduje moduly pro vytváření gravitace.
Vědci z Roscosmosu a NASA se dnes připravují na zasílání odstředivek do ISS, které jsou tam zapotřebí k vytvoření umělé gravitace. Astronauti již nemusí trávit spoustu času cvičením!
Problém gravitace při vysokých akceleracích
Pokud chceme létat k hvězdám, bude to trvat 4,2 let, než se dostanete k nejbližšímu Alpha Centauri A rychlostí 99% rychlosti světla. Abychom však tuto rychlost zrychlili, bude to vyžadovat obrovské zrychlení. To znamená, a obrovské přetížení, asi 1000-4000 tisíckrát více než zemská gravitace. Nikdo to nemůže vydržet a kosmická loď s rotujícím prstencem by měla být jen gigantická, stovky kilometrů daleko. Můžete to postavit, ale je to nutné?
Bohužel stále ještě nechápeme, jak funguje gravitace. A zatím nepřišli na to, jak se vyhnout účinkům takových přetížení. Budeme zkoumat, kontrolovat, studovat.