为什么我们需要长空任务的人工重力

想象一下，您在车辆或其他机器内部旋转得如此之快，以至于部队将身体压在墙壁或座椅上。随着您的旋转速度越来越快，压力迫使您击中墙壁会增加（相反，随着旋转的减速，它会减少）。体重就像重力这使您的身体扎根于地球。

如果您像大多数人一样转子骑行这产生了很大的喜悦（是的呕吐）自19世纪中叶以来。

但是，少数人，包括宇航员和军事飞行员，在人级离心机中经历了同样的现象，这是一种旋转以产生这些高“ G力”的机器，也称为加速。他们经历了这一点G-Force在高速转弯时，在发射到太空期间以及航天器在重新进入地球的大气中迅速缓慢时，在高效率的飞机上。

什么是人造重力？

从非常实际的意义上讲，这种旋转会产生重力 - 精确的人造重力。它为您的身体提供重量 - 重量使您的骨骼和肌肉无法与地球或另一个行星的重量区分开，因为其质量纯粹。

因此，数十年来，科幻作家设想了旋转的飞船，这些飞船在太空任务的最长阶段中为宇航员创造了人造重力。这些阶段是因为船只加速升高或在大气中减速，但由于工艺沿海的沿海地区而失重，否定了重力的影响。

科幻小说中这种人造重力的两个例子是2015年的电影《火星》和1968年的史诗“ 2001：太空漫游”。“火星人”采用星际飞船，爱马仕（Hermes），带有大型的轮子截面，在地球和火星之间的旅程中旋转。随着相机的放大，您会注意到，爱马仕内部的宇航员的“向上”始终朝向车轮中心，而“下降”是边缘。空间站V2001：空间奥德赛“是一个旋转站，产生的人工重力等于月球的重力。

除了仅舒适之外，我们还需要在长距离空间任务中需要人工重力的充分理由。一个，在失重我们的身体改变当宇航员到达其目的地（例如火星）或返回地球时，可能是有害的。骨骼失去矿物质含量（它们软化，变得容易骨折）；肌肉萎缩（它们收缩并减弱）；流体移动朝向头部，也从身体中排出，导致心血管系统和肺部变化；这神经系统被鞭打出来；近年来，太空医学研究人员发现了可能永久的眼睛损伤在一些宇航员中。加上该研究表明，人类可能需要重力正常怀孕在太空中，似乎任何载人的航天器都应该旋转，或者有一部分船的一部分，这似乎很容易。

研究人工重力

美国宇航局和其他人正在研究这种可能性吗？

答案是肯定的。自1960年代以来，美国宇航局科学家一直在考虑旋转的人造重力的前景。然而，在过去的几十年中，努力，资金和整体热情已经逐渐消失。1960年代，美国国家航空航天局（NASA）正在努力将人送到月球（当时NASA的预算近是整个联邦政府的5％，今天是今天的10倍）。

尽管NASA在过去的半个世纪中没有强调对人工重力的研究，但航天局内外的科学家正在研究各种情况。在国际空间站上旋转的小鼠在一个小离心机中旋转毫无问题地生存了下来，土地结合的人正在学习如何在旋转房间中适应。有一个在Ashton Graybiel空间取向实验室在布兰代斯大学和德国科隆的DLR航空航天医学研究所，是DLR短臂离心机，模块1。它是世界上唯一研究重力改变的影响的人，尤其是与微重力发生的健康风险有关。xf187手机版

为什么我们没有旋转的飞船？

但是，如果需要人造重力的需要，为什么要在太空或地球上进行研究呢？为什么工程师不只是像爱马仕这样的旋转船上设计旋转船只？

答案是人造重力需要权衡，因为所有旋转都会产生问题。就像转子骑行一样，在快速旋转时移动头会引起恶心。旋转还会影响您内耳和您在旋转环境中移动的任何其他身体部位的流体。

而且这种恶心，迷失方向和运动问题使您旋转速度越快（每分钟旋转次数[rpms]）。但是可以产生的人工重力量取决于RPM和旋转的大小。

要体验给定的重力（例如，您在地球上感觉到的平常量的一半）旋转半径的长度（从您站在地板到地板到任何旋转的中心的距离）决定了您的速度需要旋转。建造一个轮毂工艺品半径为738英尺（225米），您将产生完全的地球重力（称为1G），仅1 rpm旋转。这足够慢，科学家非常确定没有人会恶心或迷失方向。

除了地板有点弯曲之外，这样的工艺品会感觉很正常。但是，在太空中建造和飞行如此巨大的结构将带来许多工程挑战。

这意味着，NASA以及任何其他可能将来可能会派遣太阳能系统的太空机构或组织必须解决更低的重力，更快的旋转速度（更多RPMS）或两者兼而有之。由于月球上没有实验室的表面重力约为地球表面的16％，这是研究低重力影响的好地方重力人类可能需要长期太空任务或太空殖民地。需要这样的数据，就像人类可以合理耐受旋转的数据一样，这就是持续人工重力研究的理由。