Vesmír je plný mnohých záhad a my sme ho práve začali študovať. Jedným z problémov, ktoré treba v budúcnosti vyriešiť, je gravitácia.
Čo s ňou je, pýtaš sa? Ale ona nie je! Alebo skôr nie. Gravitácia je vždy tam, zažívame ju zo Zeme, Mesiaca, Slnka, iných hviezd a dokonca aj od centra našej galaxie. Avšak gravitačná sila, ktorá nám vyhovuje, existuje iba na Zemi. A keď letíme na iné planéty alebo orný priestor, čo gravitácia? Musíte ho vytvoriť umelo.
Prečo potrebujeme určitú gravitáciu?
Na Zemi sa všetky organizmy prispôsobili gravitačnej sile rovnej 9,8 m / s ^ 2. Ak je to väčšie, rastliny nebudú schopné vyrásť a neustále budeme cítiť tlak, kvôli ktorému sa naše kosti zlomia a naše orgány sa zhroutia. A ak je to menej, budeme mať problémy s dodávaním živín do krvi, rastom svalov atď.
Keď vytvoríme kolónie na Marse a Mesiaci, budeme čeliť problému zníženej gravitácie. Naše svaly sú čiastočne atrofické, prispôsobujú sa miestnej gravitácii. Ale po návrate na Zem začneme mať problémy s chôdzou, ťahaním predmetov a dokonca aj dýchaním. To všetko závisí od gravitácie.
A už máme príklad, ako sa to deje - Medzinárodná vesmírna stanica.
Propagačné video:
Astronauti na ISS a prečo neexistuje gravitácia
Tí, ktorí navštívia ISS, musia cvičiť na bežeckých pásoch a simulátoroch každý deň. Je to preto, že počas svojho pobytu strácajú svaly „priľnavosť“. Pri nulovej gravitácii nemusíte zdvíhať svoje telo, môžete relaxovať. Takto si telo myslí. Na ISS neexistuje gravitácia, nie preto, že je vo vesmíre.
Vzdialenosť od Zeme k Zemi je iba 400 kilometrov a gravitačná sila je v tejto vzdialenosti iba o niečo menšia ako na povrchu planéty. Ale ISS nestojí pokojne - rotuje na zemskej obežnej dráhe. Doslova neustále klesá na Zem, ale jej rýchlosť je taká vysoká, že jej nedovoľuje klesať.
Preto sú astronauti v stave beztiaže. Ale aj tak. Prečo nemôže byť na ISS vytvorená gravitácia? To by občas astronautom uľahčilo život. Koniec koncov, sú nútení tráviť niekoľko hodín denne fyzickými cvičeniami, len aby sa udržali v kondícii.
Ako vytvoriť umelú gravitáciu?
V sci-fi je koncept takejto vesmírnej lode už dávno vytvorený. Jedná sa o obrovský prsteň, ktorý sa musí neustále otáčať okolo svojej osi. Výsledkom je, že odstredivá sila „tlačí“astronauta od stredu rotácie a bude ho vnímať ako gravitáciu. Problémy však vznikajú, keď sa s nimi stretneme v praxi.
Najprv musíte zvážiť Coriolisovu silu - silu, ktorá vzniká pri pohybe v kruhu. Bez tohto bude náš astronaut neustále kývať a to nie je príliš zábavné. V tomto prípade je potrebné urýchliť rotáciu prstenca na kozmickej lodi na 2 otáčky za sekundu, čo je veľa, astronaut bude veľmi chorý. Na vyriešenie tohto problému musíte zväčšiť polomer kruhu na 224 metrov.
Loď má veľkosť pol kilometra! Nie sme ďaleko od Star Wars. Namiesto toho, aby sme vytvorili gravitáciu Zeme, najprv vytvoríme loď s nízkou gravitáciou, ktorá bude držať simulátory. A až potom postavíme lode s obrovskými prstencami, aby sme zachovali gravitáciu. Mimochodom, ISS práve buduje moduly na vytváranie gravitácie.
Vedci z Roscosmos a NASA sa dnes pripravujú na zaslanie odstrediviek do ISS, ktoré sú potrebné na vytvorenie umelej gravitácie. Astronauti už nemusia tráviť veľa času cvičením!
Problém gravitácie pri vysokých zrýchleniach
Ak chceme letieť k hviezdam, cesta do najbližšej Alpha Centauri A bude trvať 4,2 roka rýchlosťou 99% rýchlosti svetla. Ale na zrýchlenie tejto rýchlosti bude potrebné obrovské zrýchlenie. To znamená a obrovské preťaženie je asi 1 000 - 4 000 tisíc krát viac ako gravitácia Zeme. Nikto to nemôže vydržať a kozmická loď s rotujúcim krúžkom by mala byť len obrovská, stovky kilometrov ďaleko. Môžete to postaviť, ale je to potrebné?
Bohužiaľ, stále ešte úplne nechápeme, ako funguje gravitácia. Doposiaľ neprišli na to, ako sa vyhnúť takýmto preťaženiam. Budeme skúmať, kontrolovať, študovať.