Der Kosmos ist voller Geheimnisse, und wir haben gerade begonnen, ihn zu studieren. Und eines der Probleme, die in Zukunft gelöst werden müssen, ist die Schwerkraft.
Was ist los mit ihr, fragst du? Aber sie ist nicht! Oder besser gesagt nicht. Die Schwerkraft ist immer da, wir erleben sie von der Erde, dem Mond, der Sonne, anderen Sternen und sogar vom Zentrum unserer Galaxie aus. Aber die Schwerkraft, die zu uns passt, existiert nur auf der Erde. Und wenn wir zu anderen Planeten oder zum Pflugraum fliegen, was ist dann mit der Schwerkraft? Sie müssen es künstlich erstellen.
Warum brauchen wir eine gewisse Schwerkraft?
Auf der Erde haben sich alle Organismen an die Schwerkraft von 9,8 m / s ^ 2 angepasst. Wenn es größer ist, können die Pflanzen nicht aufwachsen und wir werden ständig Druck erfahren, wodurch unsere Knochen brechen und unsere Organe zusammenbrechen. Und wenn es weniger ist, werden wir Probleme mit der Zufuhr von Nährstoffen im Blut, dem Muskelwachstum usw. haben.
Wenn wir Kolonien auf Mars und Mond entwickeln, werden wir mit dem Problem der verringerten Schwerkraft konfrontiert sein. Unsere Muskeln verkümmern teilweise und passen sich der lokalen Schwerkraft an. Aber wenn wir zur Erde zurückkehren, werden wir Probleme beim Gehen, Ziehen von Gegenständen und sogar beim Atmen haben. So hängt alles von der Schwerkraft ab.
Und wir haben bereits ein Beispiel dafür - die Internationale Raumstation.
Werbevideo:
Astronauten auf der ISS und warum es keine Schwerkraft gibt
Wer die ISS besucht, muss jeden Tag auf Laufbändern und Simulatoren trainieren. Dies liegt daran, dass ihre Muskeln während ihres Aufenthalts ihren "Griff" verlieren. In der Schwerelosigkeit müssen Sie Ihren Körper nicht anheben, Sie können sich entspannen. So denkt der Körper. Es gibt keine Schwerkraft auf der ISS, nicht weil sie sich im Weltraum befindet.
Die Entfernung von ihm zur Erde beträgt nur 400 Kilometer, und die Schwerkraft in dieser Entfernung ist nur geringfügig geringer als auf der Oberfläche des Planeten. Aber die ISS steht nicht still - sie dreht sich in der Erdumlaufbahn. Es fällt buchstäblich ständig auf die Erde, aber seine Geschwindigkeit ist so hoch, dass es nicht fallen kann.
Deshalb sind Astronauten schwerelos. Aber dennoch. Warum kann auf der ISS keine Schwerkraft erzeugt werden? Dies würde den Astronauten manchmal das Leben leichter machen. Immerhin sind sie gezwungen, mehrere Stunden am Tag mit körperlichen Übungen zu verbringen, um fit zu bleiben.
Wie erzeugt man künstliche Schwerkraft?
In der Science-Fiction ist das Konzept eines solchen Raumschiffs seit langem entstanden. Dies ist ein riesiger Ring, der sich ständig um seine Achse drehen muss. Infolgedessen "drückt" die Zentrifugalkraft den Astronauten vom Rotationszentrum weg und er wird ihn als Schwerkraft wahrnehmen. Aber Probleme entstehen, wenn wir uns in der Praxis damit auseinandersetzen.
Zunächst müssen Sie die Coriolis-Kraft berücksichtigen - die Kraft, die beim Bewegen im Kreis entsteht. Ohne dies wird unser Astronaut ständig rocken, und das macht keinen großen Spaß. In diesem Fall ist es notwendig, die Drehung des Rings auf dem Raumschiff auf 2 Umdrehungen pro Sekunde zu beschleunigen, und dies ist eine Menge, der Astronaut wird sehr unwohl sein. Um dieses Problem zu lösen, müssen Sie den Radius des Rings auf 224 Meter erhöhen.
Das Schiff ist einen halben Kilometer groß! Wir sind nicht weit von Star Wars entfernt. Anstatt die Schwerkraft der Erde zu erzeugen, werden wir zuerst ein Schiff mit niedriger Schwerkraft erzeugen, das die Simulatoren enthält. Und nur dann werden wir Schiffe mit riesigen Ringen bauen, um die Schwerkraft zu bewahren. Übrigens wird die ISS nur Module zur Erzeugung der Schwerkraft bauen.
Heute bereiten sich Wissenschaftler von Roscosmos und der NASA darauf vor, Zentrifugen zur ISS zu schicken, die zur Erzeugung künstlicher Schwerkraft benötigt werden. Astronauten müssen nicht mehr viel Zeit mit Sport verbringen!
Das Problem mit der Schwerkraft bei hohen Beschleunigungen
Wenn wir zu den Sternen fliegen wollen, wird es 4,2 Jahre dauern, bis wir mit einer Geschwindigkeit von 99% der Lichtgeschwindigkeit zum nächsten Alpha Centauri A gelangen. Um auf diese Geschwindigkeit zu beschleunigen, ist jedoch eine enorme Beschleunigung erforderlich. Dies bedeutet und enorme Überlastungen etwa 1000-4000 Tausendmal mehr als die Schwerkraft der Erde. Niemand kann das ertragen, und ein Raumschiff mit einem rotierenden Ring sollte nur gigantisch sein, Hunderte von Kilometern entfernt. Sie können dies bauen, aber ist es notwendig?
Leider verstehen wir immer noch nicht ganz, wie die Schwerkraft funktioniert. Und bis jetzt haben sie nicht herausgefunden, wie sie die Auswirkungen solcher Überlastungen vermeiden können. Wir werden forschen, prüfen, studieren.
