Umelá gravitácia za mikrosekundu. Úloha umelej gravitácie pri výskume hlbokého vesmíru. Prečo je potrebná umelá gravitácia

Text práce je umiestnený bez obrázkov a vzorcov.
Plná verzia diela je k dispozícii na karte „Pracovné súbory“ vo formáte PDF

Ciele a ciele výskumu

Účelom mojej výskumnej práce je zvážiť takú zásadnú interakciu ako gravitácia, jej javy a problém vesmírnych osídlení s umelou príťažlivosťou, zváženie vlastností použitia rôznych typov motorov na vytvorenie umelej gravitácie, vývoj myšlienok o živote v r. priestor v podmienkach umelej gravitácie a riešenie problémov vyplývajúcich z vytvorenia tohto projektu, integrácia patentov pokrokových technológií na riešenie problémov umelej gravitácie.

Relevantnosť výskumu.

Vesmírne osady sú druhom vesmírnych staníc, kde by človek mohol žiť dlho alebo dokonca celý život. Na vytvorenie takýchto osád je potrebné myslieť na všetky potrebné podmienky pre optimálnu životnú činnosť - systém podpory života, umelá gravitácia, ochrana pred kozmickými vplyvmi atď. A aj keď je pomerne ťažké splniť všetky podmienky, množstvo autorov a inžinierov sci-fi už vytvorilo niekoľko projektov, podľa ktorých možno v budúcnosti vzniknú úžasné vesmírne osady.

Význam a novosť výskumu.

Umelá gravitácia je sľubným smerom pre výskum, pretože zabezpečí dlhodobý pobyt vo vesmíre a možnosť vesmírnych letov na veľké vzdialenosti. Vybudovanie vesmírnych osád by mohlo poskytnúť finančné prostriedky na ďalší výskum; ak sa spustí program vesmírnej turistiky, čo bude veľmi nákladné potešenie, vesmírne korporácie získajú ďalší zdroj financovania a bude možné uskutočniť výskum všetkými smermi bez toho, aby to bolo obmedzené príležitosťami.

Gravitácia Gravitačné javy. Gravitácia

Gravitácia je jedným zo štyroch typov základných interakcií alebo inými slovami sila príťažlivosti zameraná na ťažisko ľubovoľného objektu a na ťažisko zhluku predmetov; čím väčšia hmotnosť, tým vyššia gravitácia. So vzdialenosťou od objektu má sila príťažlivosti k nemu sklon k nule, ale za ideálnych podmienok nikdy nezmizne vôbec. To znamená, že ak si predstavíme absolútne vákuum bez jedinej nadbytočnej častice ľubovoľného pôvodu, potom v tomto priestore budú k sebe ľubovoľne nekonečne priťahované objekty s aspoň nekonečne malou hmotou, pri absencii akýchkoľvek ďalších vonkajších síl. vzdialená vzdialenosť.

Pri nízkych rýchlostiach gravitáciu popisujú newtonovskí mechanici. A pri rýchlostiach porovnateľných s rýchlosťou svetla popisuje SRT gravitačné javy

A. Einstein.

V rámci newtonovskej mechaniky je gravitácia opísaná zákonom univerzálnej gravitácie, ktorý hovorí, že dve bodové (alebo sférické) telesá sú navzájom priťahované silou priamo úmernou súčinu hmotností týchto telies, nepriamo úmernou štvorec vzdialenosti medzi nimi a pôsobiaci pozdĺž priamky spájajúcej tieto telesá.

Pri vysokorýchlostnej aproximácii gravitáciu vysvetľuje SRT, ktorá má dva postuláty:

Einsteinov princíp relativity, ktorý hovorí, že prírodné javy prebiehajú rovnako vo všetkých zotrvačných referenčných rámcoch.

Princíp stálosti rýchlosti svetla, ktorý hovorí, že rýchlosť svetla vo vákuu je konštantná (je v rozpore so zákonom sčítania rýchlostí).

Na opísanie gravitácie bolo vyvinuté špeciálne rozšírenie teórie relativity, v ktorom je povolené zakrivenie časopriestoru. Avšak aj v rámci STR môže dynamika zahŕňať gravitačnú interakciu, pokiaľ je potenciál gravitačného poľa oveľa menší. Je tiež potrebné poznamenať, že SRT prestáva fungovať na úrovni celého vesmíru a vyžaduje si náhradu za GR.

Gravitačné javy.

Najjasnejším gravitačným javom je príťažlivosť. S gravitáciou sa spája aj ďalší jav - beztiažový stav.

Vďaka gravitačným silám kráčame po Zemi a naša planéta existuje ako celý vesmír. Čo sa však stane, ak opustíme planétu? Zažijeme jeden z najjasnejších gravitačných javov - beztiažový stav. Beztiažový stav je stav tela, v ktorom na neho nepôsobia žiadne sily okrem gravitačných alebo sú tieto sily kompenzované.

Astronauti zdržiavajúci sa na ISS sú v stave nulovej gravitácie, čo negatívne ovplyvňuje ich zdravie. Počas prechodu od podmienok zemskej gravitácie k podmienkam beztiaže (v prvom rade pri vstupe kozmickej lode na obežnú dráhu) väčšina astronautov zažije reakciu tela, ktorá sa nazýva syndróm adaptácie priestoru. Pri dlhom (viac ako týždeň) pobyte človeka vo vesmíre začína absencia gravitácie spôsobovať v tele určité negatívne zmeny. Prvým a najzrejmejším dôsledkom beztiaže je rýchla atrofia svalov: svaly sú skutočne vypnuté od ľudskej činnosti, v dôsledku čoho sa zhoršujú všetky fyzické vlastnosti tela. Dôsledkom prudkého zníženia aktivity svalových tkanív je navyše zníženie spotreby kyslíka v tele a v dôsledku výsledného nadbytku hemoglobínu sa môže znížiť aktivita kostnej drene, ktorá ho syntetizuje. Existuje tiež dôvod domnievať sa, že obmedzenie mobility narúša metabolizmus fosforu v kostiach, čo vedie k zníženiu ich sily.

Aby sme sa zbavili negatívnych účinkov beztiaže, je potrebné vytvoriť umelú gravitáciu vo vesmíre.

Umelá gravitácia a vesmírne osídlenie. Skorý výskum XX storočia.

Tsiolkovskij navrhol teóriu éterických osídlení, ktoré boli torusom, ktorý sa pomaly otáča okolo svojej osi. Ale v tom čase boli také nápady utópiou a všetky jeho projekty zostali na skiciach.

Prvý prepracovaný projekt navrhol rakúsky vedec Hermann Nordrung v roku 1928. Bola to tiež stanica v tvare torusu, ktorá obsahovala obytné moduly, elektrický generátor a modul astronomického observatória.

Nasledujúci projekt navrhol popredný špecialista na americký vesmírny program Wernher von Braun. Išlo tiež o toroidnú stanicu, kde by ľudia žili a pracovali v miestnostiach spojených do jednej veľkej chodby. Projekt Werner bol pre NASA prioritou až do projektu Skylab v 60. rokoch.

Skylab - prvá a jediná národná orbitálna stanica v USA, bola určená na technologický, astrofyzikálny, biomedicínsky výskum, ako aj na pozorovanie Zeme. Bola zahájená 14. mája 1973 a bola hostiteľom troch expedícií Apolla od mája 1973 do februára 1974, bola obežná dráha a zrútila sa 11. júla 1979.

Ďalej v roku 1965 Americká vesmírna spoločnosť predložila predpoklad, že torus bude ideálnym tvarom pre vesmírne osídlenie, pretože všetky moduly sú umiestnené spolu, potom bude mať gravitácia maximálnu hodnotu. Zdá sa, že problém umelej gravitácie bol do značnej miery vyriešený.

Ďalší projekt, ktorý predložil Gerard O'Neill, predpokladal vytvorenie kolónií, pre ktoré sa navrhuje použitie dvoch gigantických valcov, uzavretých v ráme a rotujúcich rôznymi smermi. Tieto valce sa otáčajú okolo svojej vlastnej osi rýchlosťou asi 0,53 otáčok za minútu, vďaka čomu sa v kolónii vytvára zvyčajná gravitačná sila.

V roku 1975 Parker predložil projekt na vytvorenie kolónie s priemerom 100 m a dĺžkou 1 km, ktorá sa nachádza vo vzdialenosti asi 400 000 km od Zeme a Mesiaca a je určená pre 10 000 ľudí. Rotácia okolo pozdĺžnej osi rýchlosťou 1 otáčky za 21 sekúnd v nej vytvorí gravitáciu blízku Zemi.

V roku 1977 publikoval výskumný pracovník Ames Research Center (NASA) Richard Johnson a profesor Charles Holbrow z Colgate University Vesmírne sídla, ktoré skúmali perspektívny prieskum osád v tvare torusu.

V roku 1994 bol pod vedením Dr. Rodneyho Gallowaya za účasti vedcov a technikov v laboratóriách Phillips a Sandia, ako aj v ďalších výskumných strediskách amerických vzdušných síl a v kozmickom výskumnom centre Arizonskej univerzity vypracovaný rozsiahly sprievodca. pre návrh vesmírnych osád v tvare torusu.

Moderný výskum.

Jedným z moderných projektov v oblasti vesmírnych osád je Stanford Torus, ktorý je priamym potomkom myšlienok Wernhera von Brauna.

Stanfordský torus navrhla NASA v lete 1975 študentmi na Stanfordskej univerzite s cieľom navrhnúť koncepciu budúcich vesmírnych kolónií. Gerard O'Neill neskôr predstavil ako alternatívu k Thorovi svoje Island One alebo Bernalovu sféru. Stanfordský torus, iba v podrobnejšej verzii, predstavujúcej koncept rotujúcej vesmírnej stanice v tvare prstenu, predstavil Werner von Braun a tiež rakúsky inžinier slovinského pôvodu Herman Potocnik.

Je to torus s priemerom asi 1,8 kilometra (pre rezidenciu 10 tisíc ľudí, ako je popísané v práci z roku 1975) a rotuje okolo svojej osi (otáčky za minútu), čím vytvára umelú gravitáciu na prstenci 0,9 - 1 g v dôsledku odstredivej sily.

Slnečné svetlo vstupuje cez systém zrkadiel. Krúžok je spojený s nábojom cez „lúče“ - chodby pre pohyb osôb a tovaru k náprave a späť. Náboj - os rotácie stanice - je najvhodnejší pre dokovaciu stanicu na prijímanie vesmírnych lodí, pretože umelá gravitácia je tu zanedbateľná: k osi stanice je ukotvený stacionárny modul.

Vnútorný priestor torusu je obývateľný, dostatočne veľký na to, aby vytvoril umelý ekosystém, prírodné prostredie, a vnútri je ako dlhé úzke ľadovcové údolie, ktorého konce sa nakoniec krivia nahor a vytvárajú kruh. Obyvateľstvo tu žije v podmienkach podobných husto osídlenému predmestiu, navyše vo vnútri ringu sú poľnohospodárske odbočky a obytná časť. (Príloha 1)

Vesmírne sídla a umelá gravitácia v kultúre. Elysium

Svety prstencov, ako sú prezentované napríklad vo fantasy akčnom filme Elysium alebo videohre Halo, sú možno jednými z najzaujímavejších nápadov pre vesmírne stanice budúcnosti. V Elysiu je stanica blízko Zeme a ak ignorujete jej veľkosť, má určitý stupeň realizmu. Najväčší problém tu však spočíva v jeho „otvorenosti“, čo je čistá fikcia iba naoko.

„Asi najkontroverznejším problémom stanice Elysium je jej otvorenosť voči vesmírnemu prostrediu.“

"Film zobrazuje vesmírnu loď, ktorá práve pristáva na trávniku potom, ako priletí z vesmíru." Nie sú tu žiadne dokovacie brány a podobne. Ale takáto stanica by mala byť úplne izolovaná od vonkajšieho prostredia. Inak tu atmosféra dlho nevydrží. Možno, že otvorené priestory stanice môžu byť chránené akýmsi neviditeľným poľom, ktoré umožní slnečnému žiareniu preniknúť a podporiť život tu vysadených rastlín a stromov. Ale zatiaľ je to iba fantázia. Takéto technológie neexistujú “.

Samotná myšlienka stanice v tvare kruhu je úžasná, ale zatiaľ nerealizovateľná.

Hviezdne vojny

Takmer každý milovník sci-fi filmov vie, čo je Hviezda smrti. Toto je taká veľká sivá a okrúhla vesmírna stanica z epického „Star Wars“, ktorá navonok veľmi pripomína Mesiac. Je to medzigalaktický planétový torpédoborec, ktorý je v skutočnosti sám umelou planétou pozostávajúcou z ocele a obývanej búrlivákmi.

Môžeme v skutočnosti vybudovať takúto umelú planétu a surfovať na nej po rozľahlej galaxii? Teoreticky áno. Toto si bude vyžadovať neuveriteľné množstvo ľudských a finančných zdrojov.

Otázku postavenia Hviezdy smrti nastolil dokonca aj americký Biely dom po tom, čo spoločnosť poslala petíciu na zváženie. Oficiálna odpoveď úradov bola, že samotná oceľ by si na stavbu vyžadovala 852 000 000 000 000 000 dolárov.

Ale aj keď by otázka financií nemala byť prioritou, potom ľudstvo nemá technológiu na opätovné vytvorenie „Hviezdy smrti“, pretože na jej presun je potrebné obrovské množstvo energie.

(Príloha 2)

Problémy pri realizácii projektu vesmírnych osídlení.

Vesmírne osídlenia sú sľubným smerom v kozmickom priemysle budúcnosti, ale ako vždy existujú ťažkosti, ktoré je potrebné prekonať, aby sa táto úloha splnila.

Počiatočné kapitálové náklady;

Interné systémy podpory života;

Tvorba umelej gravitácie;

Ochrana pred nepriaznivými vonkajšími podmienkami:

1. pred žiarením;

   poskytovanie tepla;

   z cudzích predmetov;

Riešenie problémov umelej gravitácie a vesmírnych osídlení.

Počiatočné kapitálové náklady - Tento problém je možné vyriešiť kolektívne, ak ľudia dajú stranou svoje osobné ambície a budú pracovať na dosiahnutí veľkého cieľa. Budúcnosť ľudstva koniec koncov závisí iba od nás.

Systémy vnútornej podpory života - už teraz na ISS existujú systémy na opätovné použitie vody, ale to nestačí, za predpokladu, že je na orbitálnej stanici dostatok miesta, môžete nájsť miesto pre skleník, v ktorom budú rásť rastliny, ktoré emitujú maximum kyslíka , a tiež sa vytvára hydroponické laboratóriá na pestovanie GMO, ktoré budú schopné dodávať potraviny celej populácii stanice.

Vytvorenie umelej gravitácie nie je také ťažké ako dodanie obrovského množstva paliva potrebného na roztočenie stanice.

1. 1. Existuje niekoľko spôsobov, ako problém vyriešiť.

      1. 1. Pokiaľ ide o porovnanie účinnosti rôznych typov motorov, inžinieri zvyčajne hovoria o konkrétnom impulze. Špecifický impulz je definovaný ako zmena impulzu na jednotku hmotnosti spotrebovaného paliva. Čím je teda motor efektívnejší, tým menej paliva je potrebných na vypustenie rakety do vesmíru. Impulz je zase výsledkom pôsobenia sily po určitý čas. Chemické rakety, hoci majú veľmi vysoký ťah, trvajú iba pár minút, a preto majú veľmi nízky špecifický impulz. Iónové motory schopné prevádzky roky môžu mať vysoký špecifický impulz pri veľmi malom ťahu.

Postupujte štandardne a na problém použite prúdové motory. Výpočty ukazujú, že použitie ktoréhokoľvek známeho prúdového motora bude vyžadovať obrovské množstvo paliva na to, aby sa stanica udržala aspoň rok.

Špecifický impulz I (raketový motor) \u003d 4,6

Špecifický impulz I (raketový motor na tuhé palivo) \u003d 2,65

Špecifický impulz I (ERE) \u003d 10

Špecifický impulz I (plazmový motor) \u003d 290

Toto je spotreba paliva na 1 rok, preto je nerozumné používať prúdové motory.

1. 1. 1. 1. Moja predstava je nasledovná.

Zvážte elementárny prípad.

Predpokladajme, že máme nehybný kolotoč. Potom, keď zafixujeme n počet unipolárnych elektromagnetov pozdĺž okraja kolotoča tak, aby sila ich interakcie bola maximálna, dostaneme toto: ak zapneme elektromagnet č. 1, aby pôsobil na elektromagnet č. 2 so silou x krát väčšou ako druhá pôsobí na Najprv bude podľa Newtonovho zákona III akčná sila elektromagnetu č. 1 na č. 2 zo strany č. 2 kompenzovaná reakčnou silou podpery karuselu, čím sa kolotoč dostane z pokojového stavu. Teraz vypnite # 1, zdvihnite silu # 2 na # 1 a zapnite # 3 so silou rovnou # 2 v predchádzajúcej fáze, a ak budete pokračovať v tomto postupe, dosiahneme rotáciu kolotoča. Aplikáciou tejto metódy na vesmírnu stanicu dostaneme riešenie problému umelej gravitácie.

(Dodatok 3).

Ochrana pred nepriaznivými podmienkami prostredia

1. Patent na radiačnú ochranu № 2406661

držiteľ patentu Rebeko Alexey Gennadievich

Vynález sa týka spôsobov a prostriedkov ochrany posádky a vybavenia pred ionizujúcim žiarením (vysokoenergetické nabité častice) počas kozmických letov. Podľa vynálezu sa okolo kozmickej lode vytvára ochranné statické elektrické alebo magnetické pole, ktoré je lokalizované v priestore medzi dvoma uzavretými navzájom nedotknutými bezdotykovými plochami. Chránený priestor kozmickej lode je obmedzený vnútorným povrchom a vonkajší povrch izoluje kozmickú loď a chránený priestor od medziplanetárnej plazmy. Tvar povrchov môže byť ľubovoľný. Pri použití elektrického ochranného poľa sa na týchto povrchoch vytvárajú náboje rovnakej veľkosti a opačného znamienka. V takom kondenzátore je elektrické pole koncentrované v priestore medzi povrchmi dosiek. V prípade magnetického poľa prechádzajú po povrchoch prúdy opačného smeru a pomer sily prúdov sa volí tak, aby sa minimalizovala hodnota zvyškového poľa vonku. Požadovaný tvar povrchov je v tomto prípade toroidný, aby poskytoval nepretržitú ochranu. Pôsobením Lorentzovej sily sa nabité častice budú pohybovať pozdĺž vychyľujúcich krivočiarych dráh alebo uzavretých dráh medzi povrchmi. Je možné súčasné použitie elektrických a magnetických polí medzi povrchmi. V takom prípade môže byť do priestoru medzi povrchmi umiestnený vhodný materiál na absorbovanie nabitých častíc: napríklad kvapalný vodík, voda alebo polyetylén. Technický výsledok vynálezu je zameraný na vytvorenie spoľahlivej, spojitej (geometricky spojitej) ochrany proti vesmírnemu žiareniu, na zjednodušenie konštrukcie ochranných zariadení a zníženie spotreby energie na udržanie ochranného poľa.

1. Poskytnutie patentu na teplo №2148540

sP Korolev Rocket and Space Corporation Energia Open Joint Stock Company

Systém tepelnej kontroly kozmickej lode a orbitálnej stanice obsahujúci uzavreté chladiace a vykurovacie okruhy spojené najmenej prostredníctvom jedného medziľahlého výmenníka tepla kvapalina-kvapalina, riadiace a meracie systémy, ventilové a rozvodné a odvodňovacie a plniace armatúry, zatiaľ čo vykurovací okruh obsahuje cirkuláciu stimulátor, výmenníky tepla typu kvapalina-kvapalina a špirála a tepelné dosky a v chladiacom okruhu je nainštalovaný najmenej jeden cirkulačný zosilňovač v sérii, regulátor prietoku kvapaliny, z ktorého jeden výstup je pripojený cez prvý spätný ventil k vstupu do prietokový zmiešavač nosiča tepla a druhý cez druhý spätný ventil k vstupnému výmenníku tepla sálaním, ktorého výstup je spojený s druhým vstupom prietokového zmiešavača, výstup prietokového zmiešavača je prepojený prepojovacím potrubím s teplom -prijímacia dutina medziľahlého výmenníka tepla kvapalina-kvapalina, z ktorej je výstup spojený s cirkulačným zosilňovačom, na spojovacom potrubí V potrubí sú nainštalované snímače teploty, ktoré sú elektricky spojené cez riadiaci systém s regulátorom prietoku kvapaliny, vyznačujúci sa tým, že do chladiaceho okruhu sú dodatočne zavedené dve jednotky elektrického čerpadla a vstup prvej jednotky elektrického čerpadla je prepojený cez filter k výstupu chladiacej kvapaliny z dutiny prijímajúcej teplo stredného výmenníka tepla kvapalina-kvapalina a jej výstup je pripojený k druhému spätnému ventilu a paralelne cez filter k vstupu druhej jednotky elektrického čerpadla k výstupu z ktorých je pripojený k prvému spätnému ventilu, pričom každá jednotka elektrického čerpadla je vybavená snímačom diferenčného tlaku, a na potrubí spájajúcom výstup prietokového zmiešavača s dutinou prijímajúcou teplo výmenníka tepla kvapalina-kvapalina, je potrebné ďalšie je nainštalovaný snímač teploty, ktorý je elektricky spojený s riadiacim systémom s prvou jednotkou elektrického čerpadla.

1. Ochrana pred cudzími predmetmi

Existuje mnoho spôsobov, ako sa chrániť pred cudzími telesami.

Používajte neštandardné motory, ako napríklad elektromagnetický akcelerátor s premenlivým špecifickým impulzom;

Zabaľte asteroid do reflexnej plastovej solárnej plachtypoužitím PET filmu potiahnutého hliníkom;

„Namaľujte“ alebo posypte predmet oxidom titaničitým (biely) alebo sadzí (čierny) tak, aby to bolo možné spôsobiť Yarkovského efekt a zmeniť jeho trajektóriu;

Planetárny vedec Eugene Shoemaker navrhol v roku 1996 uvoľnite oblak pary v ceste objektu opatrne spomaliť. Nick Zabo vytvoril podobný nápad v roku 1990, Aerodynamický odpor kométy: kométa alebo ľadová štruktúra je zameraná na asteroid, po ktorom jadrové výbuchy ľad odparia a na dráhe asteroidu sa vytvorí dočasná atmosféra;

Pripojte k asteroidu ťažký štrk, aby ste zmenili jeho trajektóriu posunutím ťažiska;

Použite laserovú abláciu;

Použite vysielač rázových vĺn;

Ďalšiu „bezkontaktnú“ metódu nedávno navrhli vedci C. Bombardeli a J. Pelez z Technickej univerzity v Madride. Ponúka použite iónové delo s nízkou divergenciou, zameranou na asteroid z neďalekej lode. Kinetická energia prenášaná iónmi dosahujúcimi povrch asteroidu, ako v prípade gravitačného remorkéra, vytvorí slabú, ale konštantnú silu schopnú asteroid vychýliť, použije sa ľahšia loď.

Podkopávanie jadrového zariadenia nad, na alebo pod povrchom asteroidu je potenciálna možnosť odpudzujúca hrozbu. Optimálna výška výbuchu závisí od zloženia a veľkosti objektu. V prípade ohrozenia hromadou trosiek sa s cieľom zabrániť ich rozptýleniu navrhuje vykonať radiačnú implóziu, tj podkopať povrch. Pri výbuchu sa uvoľnená energia vo forme neutrónov a mäkkých röntgenových lúčov (ktoré látkou nepreniknú) premení na teplo, keď sa dostane na povrch objektu. Teplo premieňa substanciu objektu na ejekciu a pôjde z trajektórie podľa tretieho Newtonovho zákona, ejekcia pôjde jedným smerom a objekt opačným smerom.

Elektromagnetický katapult Je automatický systém umiestnený na asteroide, ktorý uvoľňuje látku, z ktorej je zložený, do vesmíru. Takto sa pomaly posúva a stráca hmota. Elektromagnetický katapult by mal fungovať ako systém s nízkym špecifickým impulzom: spotrebujte veľa paliva, ale málo energie.

Z toho vyplýva, že ak použijete materiál asteroidu ako palivo, potom jeho množstvo nie je také dôležité ako množstvo energie, ktoré bude pravdepodobne obmedzené.

Ďalším možným spôsobom je umiestniť elektromagnetický katapult na Mesiac a zamerať ho na objekt blízko Zeme, aby sa využila orbitálna rýchlosť prírodného satelitu a jeho neobmedzený prísun „kamenných striel“.

Výkon.

Po analýze poskytnutých informácií je zrejmé, že umelá gravitácia je veľmi reálny jav, ktorý sa bude vo vesmírnom priemysle široko používať, len čo prekonáme všetky ťažkosti spojené s týmto projektom.

Vidím vesmírne osídlenia v podobe, ktorú navrhol von Braun: toroidné svety s optimálnym využitím vesmíru a s využitím pokrokových technológií na zabezpečenie dlhodobého života, konkrétne:

• Stanica sa bude otáčať podľa princípu, ktorý som popísal v časti Vytvorenie umelej gravitácie. Ale vzhľadom na skutočnosť, že okrem rotácie dôjde aj k pohybu v priestore, je vhodné na stanicu nainštalovať korekčné motory.

Používanie pokrokových technológií na uspokojenie potrieb stanice:

• Hydropónia

  • Rastliny nie je potrebné veľmi polievať. Voda sa spotrebuje oveľa menej, ako keď ju pestujete na zemi v záhrade. Napriek tomu pri správnom výbere minerálov a zložiek rastliny nevyschnú ani nebudú hniť. Robí to tým, že prijíma dostatok kyslíka.

    Veľkým plusom je, že táto metóda umožňuje chrániť rastliny pred rôznymi chorobami a škodcami. Samotné rastliny nebudú absorbovať škodlivé látky z pôdy.

    Následne dôjde k maximálnemu výťažku, ktorý plne pokryje potreby obyvateľov stanice.

Regenerácia vody

• Kondenzácia vlhkosti zo vzduchu.

  Čistenie odpadovej vody.

  Recyklácia moču a tuhého odpadu.

Klaster jadrových reaktorov bude zodpovedný za napájanie, ktoré bude tienené podľa patentu č. 2406661 prispôsobené na vytláčanie rádioaktívnych častíc mimo stanicu.

Úloha vytvárania vesmírnych osád je ťažká, ale uskutočniteľná. Dúfam, že v blízkej budúcnosti budú vzhľadom na rýchly rozvoj vedy a techniky splnené všetky predpoklady pre vznik a rozvoj vesmírnych osád založených na umelej gravitácii. Môj príspevok k tejto nevyhnutnej veci bude ocenený. Budúcnosť ľudstva spočíva v prieskume vesmíru a prechode na novú, perspektívnejšiu a ekologickejšiu špirálu ľudského rozvoja.

Aplikácie

Príloha 1. Stanfordský torus

Príloha 2. Hviezda smrti, Elysium.

Dodatok 3. Schéma rotačného pohybu.

Výsledné sily v prvej aproximácii (iba interakcia magnetov). Výsledkom je, že stanica vykoná rotačný pohyb. Čo je to, čo potrebujeme.

Zoznam referencií

ALYAKRINSKÝ. Človek žije vo vesmíre. Nulová gravitácia: plus alebo mínus?

Barrer, M. Raketové motory.

Dobrovolský, M. Raketové motory na kvapalné palivo. Základy dizajnu.

Dorofeev, A. Základy teórie tepelných raketových motorov.

Matveev. Mechanika a teória relativity: Učebnica pre študentov vysokých škôl.

Myakishev. Molekulárna fyzika a termodynamika.

Myakishev. Fyzika. Mechanika.

Myakishev. Fyzika. Elektrodynamika.

Russell, D. Hydropónia.

Sanko. Astronomický slovník.

Sivukhin. Všeobecný kurz fyziky.

Feynman. Feynman prednášky o gravitácii.

Tsiolkovskij. Zborník z raketovej techniky.

Shileiko. V oceáne energie.

Golubev I.R. a Novikov YU.V. Životné prostredie a jeho ochrana

Zakhlebny A.N. Kniha o konzervácii na čítanie

Zverev I. Ochrana prírody a ekologická výchova školákov.

Ivanov A.F. Fyzikálny experiment s ekologickým obsahom.

Kiselev S.V. Ukážka skleníkového efektu.

Internetové zdroje:

https://ru.wikipedia.org/wiki/Home_page

http://www.roscosmos.ru

http://allpatents.ru

Umelá gravitácia bola dlho opísaná v sci-fi románoch a uvádzaná vo filmoch ako 2001 Vesmírna odysea. Teoreticky nie je popretá možnosť vytvorenia umelého. Projekty, ktoré by sa dali v blízkej budúcnosti otestovať na vesmírnych staniciach, však vec prakticky nedosiahla. Ale veľmi skoro sa všetko môže zmeniť vďaka úsiliu tímu CU Boulder.

Prečo je potrebná umelá gravitácia

V skutočnosti je tu všetko dosť jednoduché a podstata spočíva vo fyziológii človeka. Pravda je, že naše telá sú navrhnuté tak, aby existovali, keď sila príťažlivosti pôsobí na všetky naše vnútorné orgány a pohybový aparát. V podmienkach vesmírnych staníc tento efekt, ako ste pochopili, prakticky neexistuje, čo je v budúcnosti plné vzniku rôznych. A ak sa dajú svaly a kĺby udržiavať v dobrej kondícii cvičením na špeciálnych simulátoroch, nemôžete takto „trénovať“ vnútorné orgány.

V priebehu vývoja zároveň čelili inžinieri veľmi zjavnému problému: pri dlhom otáčaní začne človek zvracať. Je možné sa tohto nežiaduceho účinku zbaviť? Ako sa ukázalo, môžete. Počas testov, do 10. zasadnutia, sa všetky subjekty pohodlne otáčali v odstredivke bez akýchkoľvek problémov. Rýchlosť otáčania bola 17 ot./min.

Prečo teraz nemôžete použiť inštaláciu

Predtým, ako sa vedci pustia do rozsiahleho testu vo vesmíre, musia si zodpovedať niekoľko otázok. Konkrétne, aký dlhý je účinok učenia sa zostať v odstredivke, či má takýto prístup dlhodobé zdravotné následky a čo je najdôležitejšie, ako dlho musí astronaut absolvovať tento „gravitačný kúpeľ“, aby vyrovnal všetky negatívne účinky beztiaže. Akonáhle je uskutočniteľnosť a bezpečnosť prístupu vyvinutého tímom UK Boulder,

Ekológia poznania. Dlhodobý pobyt vo vesmíre má vážne následky. Lekársky výskum účinkov mikrogravitácie na astronautov

Dlhodobý pobyt vo vesmíre má vážne následky. Lekársky výskum vplyvu mikrogravitácie na astronautov po mnohých mesiacoch na nízkej obežnej dráhe Zeme (LEO) dospel k trpkým záverom: ľudia nemôžu žiť úplne bez gravitácie. O umelej gravitácii sa teda čoraz viac hovorí ako o základnej súčasti dlhodobej misie vo vesmíre, a to tak blízko Zeme, ako aj ďalej od nej.

Umelá gravitácia bude obzvlášť dôležitá pre viacročné obchodné misie, kde bude teleobotiku prevádzkovať posádka umiestnená v tesnej blízkosti ťažby asteroidov a ďalších operácií. Takáto gravitácia bude tiež užitočná pri mnohoročnom výskume telies s nízkou gravitáciou, ako je Mesiac, Mars alebo dokonca satelity vonkajších planét.

William Kemp z Washingtonu je presvedčený, že on a jeho obchodný partner Ted Mazeyka našli životaschopné riešenie týchto problémov. Jedná sa o 30 metrov širokú valcovú vesmírnu stanicu schopnú generovať premenlivú umelú gravitáciu otáčaním valca okolo jeho pozdĺžnej osi.

„Ak chceme zostať vo vesmíre dlhšie ako rok, musíme vytvoriť systém umelej gravitácie, inak v tomto procese obetujeme ľudí,“ uviedol Kemp, zakladateľ a generálny riaditeľ United Space Structures.

Už viac ako tri desaťročia pracuje Kemp na zdokonaľovaní svojich nápadov. Spoločnosť má v súčasnosti v projekte patentovaný proces a hľadá finančné prostriedky a ďalších partnerov, ktorí by mohli investovať značné prostriedky.

Cieľom je dosiahnuť umelú gravitáciu pomocou odstredivej sily, ktorá by si vyžadovala rotáciu, aby sa vytvoril tlak nadol. Malá 10-metrová konštrukcia by sa teoreticky mohla otáčať dostatočne rýchlo, aby sa ľudia cítili gravitačne, ale Kemp tvrdí, že astronauti s takouto štruktúrou by mali vážne problémy s vnútorným uchom.

"Ak je rýchlosť rotácie príliš vysoká, váš zmysel pre rovnováhu bude mimo prevádzky a čoskoro pocítite strašnú bolesť v rukách a kolenách," hovorí Kemp.

Napriek tomu bude malá valcová stanica s priemerom 30 metrov, ktorú navrhol Kemp, schopná udržať gravitáciu 0,6 Zeme; to je minimum, ktoré umožní ľuďom bezpečne žiť na stanici najmenej dva roky. Astronauti budú žiť tak vo vnútri valca, ako aj na vonkajšej pologuli štruktúry.

Kemp hovorí, že 30-metrová valcová stanica bude na vytvorenie umelej gravitácie potrebovať rýchlosť otáčania 5,98 otáčok za minútu a minimálnu použiteľnú veľkosť. Vysoká rýchlosť rotácie by bola pre astronautov nepohodlná.

"Na smere otáčania valca nezáleží," hovorí Kemp. - Rýchlosť závisí od polomeru rotujúceho objektu a gravitácie, ktorú potrebujete; čím väčší je polomer, tým nižšia je rýchlosť otáčania. “

Prvým krokom v testovaní Spojených vesmírnych štruktúr bude testovanie 30-metrového prototypu v LEO, hovorí Kemp. Aj keď takáto 30-metrová stanica pojme najmenej 30 ľudí, pri ťažbe zdrojov na asteroidoch bude dobre fungovať tak v hlbokom vesmíre, ako aj v podmienkach blízko Zeme.

Ktorí partneri tieto stanice postavia?

„Rokujeme so spoločnosťami akoHlboký vesmírny priemysel , ktorí chcú ťažiť zdroje na asteroidoch, a s ďalšími spoločnosťami, ktoré chcú ťažiť zdroje na Mesiaci, hovorí Kemp. „Chceli by sme použiť štartovacie platformy spoločnosti SpaceX, ale to výrazne zvýši náklady, takže spočiatku budeme na stavbu používať kompozitné materiály, nie kovy.“

Napriek predpokladaným skokom v kozmickej medicíne v nasledujúcich dvoch desaťročiach je Kemp absolútne presvedčený, že umelá gravitácia bude vždy potrebná. V priebehu času, za podmienok mikrogravitácie, klesá svalová a kostná hmota, zrakový nerv sa sťahuje, sietnica odchádza, imunita klesá a možno je narušené aj kritické myslenie.

To samozrejme neznamená, že umelá gravitácia bude všeliekom.

Podľa umelej gravitácie budú astronauti stále vedieť, že sú na rotujúcej stanici, tvrdí Kemp. Kráčanie po takejto stanici bude pripomínať zjazd dolu svahom, pretože podlaha bude spod vašich nôh vychádzať. Chôdza v opačnom smere otáčania bude ako ísť do kopca, keď sa bude dvíhať podlaha. A ak budete kráčať kolmo na rotáciu v ľubovoľnom smere, budete mať pocit, že padáte do strany.

Dlhodobé lety do vesmíru, skúmanie iných planét, o čom už písali autori sci-fi Isaac Asimov, Stanislav Lem, Alexander Beljajev a ďalší, sa vďaka znalostiam stanú úplne možnou realitou. Pretože obnovením pozemskej gravitačnej úrovne sa budeme môcť vyhnúť negatívnym dôsledkom mikrogravitácie (beztiaže) na človeka (svalová atrofia, senzorické, motorické a autonómne poruchy). To znamená, že takmer každý, kto chce, môže navštíviť vesmír bez ohľadu na fyzické vlastnosti tela. Zároveň sa pobyt na palube kozmickej lode stane pohodlnejším. Ľudia budú môcť používať existujúce známe prístroje, prostriedky (napríklad sprcha, WC).

Na Zemi je úroveň gravitácie určená gravitačným zrýchlením, ktoré sa v priemere rovná 9,81 m / s 2 („preťaženie“ 1 g), zatiaľ čo vo vesmíre je to pri nulovej gravitácii približne 10 -6 g. K.E. Tsiolkovskij kreslil analógie medzi pocitom telesnej hmotnosti, keď bol ponorený do vody alebo ležal v posteli so stavom beztiažového stavu v priestore.

„Zem je kolískou mysle, ale v kolíske nemôžeš žiť večne.“
„Svet by mal byť ešte jednoduchší.“
Konstantin Ciolkovskij

Je zaujímavé, že pre gravitačnú biológiu bude schopnosť vytvárať rôzne gravitačné podmienky skutočným prielomom. Bude možné študovať: ako sa mení štruktúra, funkcie na mikroúrovni, makroúrovni, vzory pod gravitačnými vplyvmi rôznej veľkosti a smeru. Tieto objavy zase pomôžu teraz vyvinúť celkom nový smer - gravitačnú terapiu. Uvažuje sa o možnosti a efektívnosti aplikácie na liečenie zmien gravitačnej sily (zvýšenej v porovnaní so Zemou). Cítime nárast gravitácie, akoby bolo telo trochu ťažšie. Dnes prebiehajú štúdie o použití gravitačnej terapie pre hypertenziu, ako aj pre obnovu kostného tkaniva pri zlomeninách.

(umelá gravitácia) sú vo väčšine prípadov založené na princípe ekvivalencie zotrvačných a gravitačných síl. Princíp ekvivalencie hovorí, že cítime približne rovnaké zrýchlenie pohybu bez rozlíšenia dôvodu, ktorý ho spôsobil: gravitácie alebo zotrvačných síl. V prvej verzii dochádza k zrýchleniu v dôsledku vplyvu gravitačného poľa, v druhej v dôsledku zrýchlenia pohybu neinerciálneho referenčného rámca (systém, ktorý sa pohybuje so zrýchlením), v ktorom sa osoba nachádza. Napríklad podobný efekt zotrvačných síl pociťuje osoba vo výťahu (neinerciálny referenčný rámec) pri prudkom stúpaní nahor (so zrýchlením, na niekoľko sekúnd sa objaví pocit, akoby bolo telo ťažké) alebo brzdí (pocit, že mu spod nôh odchádza podlaha). Z hľadiska fyziky: keď sa výťah zdvihne nahor, zrýchlenie automobilu sa v neinerciálnom systéme pripočíta k gravitačnému zrýchleniu. Po obnovení rovnomerného pohybu zmizne „prírastok“ na váhe, to znamená, vráti sa obvyklý pocit telesnej hmotnosti.

Dnes, podobne ako pred takmer 50 rokmi, sa odstredivky používajú na vytváranie umelej gravitácie (pri rotácii vesmírnych systémov sa používa odstredivé zrýchlenie). Zjednodušene povedané, počas rotácie vesmírnej stanice okolo jej osi dôjde k odstredivému zrýchleniu, ktoré človeka „vytlačí“ zo stredu rotácie na stranu, a vďaka tomu bude môcť byť astronaut alebo iné objekty schopné na „poschodí“. Pre lepšie pochopenie tohto procesu a problémov, ktorým vedci čelia, sa pozrime na vzorec, podľa ktorého sa určuje odstredivá sila pri rotácii odstredivky:

F \u003d m * v 2 * r, kde m je hmotnosť, v je lineárna rýchlosť, r je vzdialenosť od stredu otáčania.

Lineárna rýchlosť sa rovná: v \u003d 2π * rT, kde T je počet otáčok za sekundu, π ≈ 3,14 ...

To znamená, že čím rýchlejšie sa kozmická loď otáča a čím ďalej od centra je astronaut, tým silnejšia bude sila umelej gravitácie.

Keď sme sa pozorne pozreli na výkres, môžeme si všimnúť, že s malým polomerom sa gravitácia hlavy a nôh človeka bude výrazne líšiť, čo následne sťažuje pohyb.

Keď sa astronaut pohybuje v smere otáčania, vzniká Coriolisova sila. Zároveň existuje vysoká pravdepodobnosť, že človeka neustále otriasajú. Je možné to obísť pri frekvencii rotácie lode 2 otáčky za minútu, pričom sa generuje umelá gravitačná sila 1 g (ako na Zemi). Ale zároveň bude mať polomer 224 metrov (približne ¼ kilometra, táto vzdialenosť je podobná výške 95-poschodovej budovy alebo dlhá ako dve veľké sekvoje). To znamená, že je teoreticky možné postaviť orbitálnu stanicu alebo kozmickú loď tejto veľkosti. V praxi si to však vyžaduje značné investície do zdrojov, úsilia a času, ktoré v kontexte blížiacich sa globálnych katakliziem (pozri správu ) humánnejšie pošlite skutočnú pomoc tým, ktorí to potrebujú.

Z dôvodu nemožnosti rekonštrukcie potrebnej hodnoty úrovne gravitácie pre človeka na orbitálnej stanici alebo v kozmickej lodi sa vedci rozhodli študovať možnosť „zníženia nastavenej latky“, teda vytvorenia gravitácie menšej ako je zemská. Čo znamená, že za pol storočia výskumu nebolo možné dosiahnuť uspokojivé výsledky. To nie je prekvapujúce, pretože v pokusoch sa snažia vytvoriť podmienky, za ktorých by sila zotrvačnosti alebo iné sily mali podobný efekt ako gravitačný účinok na Zem. To znamená, že sa ukazuje, že umelá gravitácia v skutočnosti nie je gravitácia.

Dnes vo vede existujú iba teórie o tom, čo je gravitácia, väčšina z nich je založená na teórii relativity. Zároveň ani jeden z nich nie je úplný (nevysvetľuje priebeh, výsledky akýchkoľvek experimentov za akýchkoľvek podmienok a navyše niekedy nesúhlasí s inými experimentálne potvrdenými fyzikálnymi teóriami). Neexistujú jasné poznatky a pochopenia: čo je gravitácia, ako gravitácia súvisí s priestorom a časom, z akých častíc sa skladá a aké sú ich vlastnosti. Odpovede na tieto a mnohé ďalšie otázky možno nájsť porovnaním informácií uvedených v knihe „Ezoosmos“ od A. Novycha a v správe PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS. ponúka úplne nový prístup, ktorý stavia na základných vedomostiach o základných základoch fyziky základné častice, vzory ich interakcie. To znamená na základe hlbokého pochopenia podstaty gravitačného procesu a v dôsledku toho možnosti presného výpočtu na vytvorenie akýchkoľvek hodnôt gravitačných podmienok vo vesmíre aj na Zemi (gravitačná terapia), predpovedanie výsledkov predstaviteľných a nepredstaviteľných experimentov uskutočňovaných človekom aj prírodou.

PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS je oveľa viac než len fyzika. Otvára možné riešenia problémov akejkoľvek zložitosti. Ale čo je najdôležitejšie, vďaka znalostiam procesov prebiehajúcich na úrovni častíc a skutočných činov si každý človek môže uvedomiť zmysel svojho života, pochopiť, ako systém funguje, a získať praktické skúsenosti s kontaktom s duchovným svetom. Uvedomiť si globálnosť a prvenstvo duchovného, \u200b\u200bdostať sa z rámcových / stereotypných obmedzení vedomia mimo systému a nájsť skutočnú slobodu.

„Ako sa hovorí, keď máte v rukách univerzálne kľúče (vedomosti o základoch elementárnych častíc), môžete otvoriť akékoľvek dvere (mikro- a makrokozmos).“

„V takýchto podmienkach je možný kvalitatívne nový prechod civilizácie do cesty duchovného sebarozvoja, rozsiahlych vedeckých poznatkov o svete a sebe samom.“

„Všetko, čo človeka na tomto svete utláča, od obsedantných myšlienok, agresívnych emócií a končiacich stereotypnými túžbami egoistického konzumenta. ‒ toto je výsledok voľby človeka v prospech septonového poľa- hmotný inteligentný systém, ktorý bežne využíva ľudstvo. Ale ak sa človek riadi výberom svojho duchovného princípu, získava nesmrteľnosť. A v tomto nie je náboženstvo, ale sú tu vedomosti z fyziky, jej prvotných základov. ““

Elena Fedorová

Pre objekty vo vesmíre je rotácia bežná. Keď sa dve hmoty pohybujú vzájomne voči sebe, ale nie smerom k sebe alebo od seba, ich gravitačná sila vytvára krútiaci moment. Vďaka tomu sa všetky planéty slnečnej sústavy krútia okolo slnka.

Ale toto človek nemal vplyv. Prečo sa kozmické lode otáčajú? Ak chcete stabilizovať polohu, neustále nasmerujte zariadenia správnym smerom a v budúcnosti - aby ste vytvorili umelú gravitáciu. Poďme sa na tieto otázky pozrieť bližšie.

Stabilizácia otáčania

Keď sa pozrieme na auto, vieme, ktorým smerom sa uberá. Ovláda sa interakciou s vonkajším prostredím - priľnavosťou kolies k vozovke. Kam sa točia kolesá, tam ide celé auto. Ak ho ale pripravíme o tento stisk, ak pošleme auto na plešine, aby sa váľalo po ľade, bude sa točiť vo valčíku, čo bude pre vodiča mimoriadne nebezpečné. Tento typ pohybu je na Zemi vzácny, vo vesmíre je to však norma.

BV Rauschenbakh, akademik a držiteľ ceny Lenina, napísal v časopise „Řízení dopravy kosmických lodí“ o troch hlavných typoch problémov s riadením pohybu kozmických lodí:

1. Získanie požadovanej trajektórie (riadenie pohybu ťažiska),
2. Riadenie orientácie, to znamená získanie požadovanej polohy telesa kozmickej lode voči vonkajším orientačným bodom (riadenie rotačného pohybu okolo stredu hmoty);
3. Prípad, keď sú tieto dva typy riadenia implementované súčasne (napríklad keď sa blížia kozmické lode).

Rotácia kozmickej lode sa vykonáva s cieľom zabezpečiť jej stabilnú polohu. To jasne demonštruje experiment vo videu nižšie. Koleso pripevnené k lanku zaujme polohu rovnobežnú s podlahou. Ak sa ale toto koleso najskôr neodkrúti, zachová si vertikálnu polohu. A gravitácia tomu nebude prekážať. A ani dvojkilogramová váha pripevnená k druhému koncu nápravy obraz veľmi nezmení.

Organizmus prispôsobený životu v podmienkach gravitácie dokáže bez neho prežiť. A nielen prežiť, ale aj aktívne pracovať. Ale tento malý zázrak nie je bez následkov. Skúsenosti získané počas desaťročí vesmírnych letov s posádkou ukazujú, že človek vo vesmíre zažíva veľa záťaží, ktoré zanechávajú stopy na tele a psychike.

Na Zemi naše telá bojujú s gravitáciou, ktorá tiahne krv smerom dole. Vo vesmíre tento boj pokračuje, ale gravitačná sila absentuje. Preto sú astronauti nadutí. Zvyšuje sa intrakraniálny tlak, zvyšuje sa tlak na oči. To deformuje optický nerv a ovplyvňuje tvar očných buliev. Obsah plazmy v krvi klesá a v dôsledku zníženia množstva krvi, ktoré je potrebné prečerpať, dochádza k atrofii svalov srdca. Porucha kostí je významná a kosti sa stávajú krehkými.

Aby sa zabránilo týmto účinkom, sú ľudia na obežnej dráhe nútení denne cvičiť. Preto sa vytvorenie umelej gravitácie považuje za žiaduce pre dlhodobé cestovanie vesmírom. Táto technológia by mala vytvárať fyziologicky prirodzené podmienky pre ľudí na palube kozmickej lode. Aj Konstantin Tsiolkovskij veril, že umelá gravitácia pomôže vyriešiť mnoho zdravotných problémov s kozmickým letom s posádkou.

Samotná myšlienka je založená na princípe ekvivalencie gravitačnej sily a sily zotrvačnosti, ktorý hovorí: „Sily gravitačnej interakcie sú úmerné gravitačnej hmotnosti telesa, zatiaľ čo sily zotrvačnosti sú úmerné zotrvačnosti hmotnosť tela. Ak sú si inertná a gravitačná hmotnosť rovnaké, potom nie je možné rozlíšiť, ktorá sila pôsobí na dané dostatočne malé teleso - gravitačná alebo zotrvačná sila “.

Táto technológia má nevýhody. V prípade zariadenia s malým polomerom budú na nohy a na hlavu pôsobiť rôzne sily - čím ďalej od stredu otáčania, tým silnejšia je umelá gravitácia. Druhým problémom je Coriolisova sila, v dôsledku ktorej bude človek pri pohybe vo vzťahu k smeru otáčania kývaný. Aby sa tomu zabránilo, musí byť prístroj obrovský. A tretia dôležitá otázka súvisí so zložitosťou vývoja a montáže takéhoto zariadenia. Pri vytváraní takéhoto mechanizmu je dôležité zamyslieť sa nad tým, ako umožniť posádke neustály prístup do oddelení s umelou gravitáciou a ako umožniť plynulý pohyb tohto torusu.

V reálnom živote sa takáto technológia zatiaľ na stavbu vesmírnych lodí nepoužívala. Na ISS bol navrhnutý nafukovací modul s umelou gravitáciou, aby demonštroval prototyp vesmírnej lode Nautilus-X. Ale modul je drahý a generoval by výrazné vibrácie. Je ťažké urobiť celú ISS umelou gravitáciou so súčasnými raketami - všetko by ste museli zbierať na obežnej dráhe po častiach, čo by výrazne komplikovalo rozsah operácií. A táto umelá gravitácia by tiež podkopala samotnú podstatu ISS ako lietajúceho mikrogravitačného laboratória.

Koncept nafukovacieho mikrogravitačného modulu pre ISS.

Ale umelá gravitácia žije vo fantázii autorov sci-fi. Loď „Hermes“ z filmu „Marťan“ má vo svojom strede rotujúci torus, ktorý vytvára umelú gravitáciu s cieľom zlepšiť stav posádky a znížiť vplyv beztiaže na telo.

Americká národná letecká agentúra vyvinula škálu úrovní pripravenosti technológie TRL na deviatich úrovniach: od prvej po šiestu - vývoj v rámci výskumu, od siedmej a vyššej - vývojové práce a demonštrácia technologického výkonu. Technológia z filmu „Marťan“ zodpovedá zatiaľ iba tretej alebo štvrtej úrovni.

Vo vedecko-fantastickej literatúre a filmoch existuje táto myšlienka pre mnoho využití. Séria románov Vesmírna odysea od Arthura Clarka opísala Discovery One v podobe činky, ktorej zmyslom je oddeliť jadrový reaktor od motora od obytnej časti. Rovník gule obsahuje „kolotoč“ s priemerom 11 metrov, ktorý sa otáča rýchlosťou asi päť otáčok za minútu. Táto odstredivka vytvára hladinu gravitácie rovnú lunárnemu, čo by malo zabrániť fyzickej atrofii v podmienkach mikrogravitácie.

„Discovery One“ z „Vesmírnej odyseje“

V anime sérii Planetes má vesmírna stanica ISPV-7 obrovské miestnosti so známou zemskou gravitáciou. Obytná plocha a plocha pre rastlinnú výrobu sú umiestnené v dvoch tori, rotujúcich rôznymi smermi.

Aj tvrdá fikcia ignoruje enormné náklady na takéto riešenie. Nadšenci si za príklad zobrali loď „Elysium“ z rovnomenného filmu. Priemer kolies je 16 kilometrov. Omša - asi milión ton. Poslanie nákladu na obežnú dráhu stojí 2 700 dolárov za kilogram, SpaceX Falcon zníži tento údaj na 1 650 dolárov za kilogram. Na dodanie tohto množstva materiálov by sa však muselo vykonať 18382 vypustení. Je to 1 bilión 650 miliárd amerických dolárov - čo je takmer sto ročných rozpočtov NASA.

K skutočným osadám v priestore je ešte dlhá cesta, kde si ľudia môžu vychutnať obvyklé gravitačné zrýchlenie 9,8 m / s². Možno takúto éru priblíži opätovné použitie častí rakety a vesmírnych výťahov.