Сможем ли мы создать искусственную гравитацию в космосе
Космические корабли нуждаются в искусственной гравитации, но создать ее не так-то просто. Однако, у нас есть сразу несколько вариантов реализации этой технологии
Астронавты регулярно испытывают прерывистые линейные ускорения во время полета в космос. Эти силы, однако, технически не являются искусственной гравитацией, а побочными эффектами полета в космос. Под искусственной гравитацией мы имеем в виду устойчивую силу, намеренно созданную при помощи технологии. К сожалению, до сих пор не разработано и не внедрено никакого практического решения этой проблемы. В основном это связано с требуемыми размерами и стоимостью доставки компонентов в космос. Конечно, мы могли бы построить корабль на орбите, используя материал, добытый с Луны или астероидов. Возможно, мы могли бы даже использовать космические лифты.
Если бы мы могли разработать системы искусственной гравитации, то теоретически смогли бы продлить пребывание человека в условиях низкой гравитации на неопределенный срок. Это, конечно, будет зависеть от решения других проблем, таких как питание, вода и социальное взаимодействие. Искусственная гравитация устранит или, по крайней мере, смягчит неблагоприятные последствия для здоровья от низкой или нулевой гравитации для человеческого организма.
Центробежная сила вместо гравитации
По сути, это решение предлагает использовать вращающийся цилиндр, тор или сферу. Они будут имитировать эффекты гравитации, создаваемые массивными объектами, такими как планеты. Принцип заключается в создании центробежной силы, которая прижимает астронавтов к внешнему краю вращающейся секции станции. Изменяя радиус и скорость вращения, вы можете напрямую влиять на моделируемую силу «гравитации».
Интересно, что центробежную силу часто называют псевдо-силой, поскольку на самом деле это не сила. На самом деле это скорее инерционное движение в сторону от оси вращения. По сути, это результат центростремительной силы объекта, движущегося по круговой траектории. Интересно, что в 1960-х годах NASA провело различные эксперименты, которые показали, что теоретически создание гравитации при помощи центробежной силы возможно.
В 2025 году компания Orbital Assembly Corporation планирует начать строительство на орбите целого отеля с искусственной гравитацией, созданной как раз при помощи центробежной силы. Посмотрим, получится ли у них или нет.
Линейное ускорение
Аналогично центробежной силе, линейное ускорение также может имитировать гравитацию. Если бы мы могли создать постоянное ускорение в 9,8 м/с2, экипаж бы прижало к кораблю в противоположном направлении движения и он ощущал бы земную гравитацию. Это «притяжение» приведет к тому, что любые незакрепленные объекты и люди прижмутся к корпусу корабля. По сути, это привело бы к проявлению гравитации в соответствии с законами Ньютона.
Если бы корабль мог создавать среднюю линейную «гравитацию» в 9,8 м/с2 во время ускорения и замедления, корабль мог бы достичь Марса за несколько дней.
Магнетизм
Диамагнетизм может быть еще одним потенциальным решением для обеспечения искусственной гравитации. Исследователи, как ни удивительно, смогли заставить левитировать мышей с помощью мощных магнитных полей. В своих экспериментах ученые смогли смоделировать силу тяжести Земли — звучит довольно круто. Однако для таких магнитов требуется очень дорогая криогенная техника, чтобы они оставались сверхпроводящими, не говоря уже о необходимой мощности.
