Plats

Skapa konstgjord tyngdkraft i rymden för att utforska bortom vår måne

Skapa konstgjord tyngdkraft i rymden för att utforska bortom vår måne


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Att spendera tid i rymden under en längre period har drastiska hälsoeffekter på människokroppen. Astronauter som har återvänt från den internationella rymdstationen måste arbeta hårt för att återuppbygga muskler som de förlorade från att vara i en viktlös miljö så länge. De möter också effekter som förlust av bentäthet och minskad aerob kapacitet.

Astronauter på den internationella rymdstationen försöker bekämpa detta genom att spendera tid varje dag på att träna, men de kan bara göra så mycket. Om vi ​​någonsin vill nå en punkt där människor lever under långa perioder i rymden, behöver vi någon form av konstgjord tyngdkraft för att göra boendets boende så jordlik som möjligt.

Vi har förmodligen alla sett science fiction-filmer med rymdskepp eller stationer som använder massiva snurrskivor för att skapa konstgjord tyngdkraft genom centrifugalkrafter, men för det mesta är det inte praktiskt.

Forskare runt om i världen försöker lösa problemet med artificiell tyngdkraft så att när vi börjar kolonisera rymden i framtiden, har vi all den underliggande tekniken som har fungerat.

Förverkligar konstgjord tyngdkraft

Ett team från University of Colorado, Boulder, har utvecklat en ganska intressant teknik som kan hjälpa till att lösa problemet.

I stället för att göra hela rymdstationen till en tyngdkraftsrik miljö, har forskarna kommit på idén att skapa mindre skida som "aktiverar" tyngdkraften för rymdresenärer, några timmar i taget. Detta innebär att astronauterna i huvudsak skulle uppleva tyngdkraften i samma bemärkelse som en spa-behandling, några timmar om dagen, för att hålla sina kroppar acklimatiserade.

RELATERADE: 5 MIND-BLOWING FAKTA OM GRAVITY

Att närma sig problemet så här löser många logistiska problem som begränsar utvecklingen av konstgjorda tyngdkraftsfartyg utformade kring centrifugalkrafter. Främst att fartygen måste snurra och vara ungefär cirkulära i form.

Centrifugalinriktningen baserades på förståelsen att om du snurrar ett föremål tillräckligt snabbt kan centrifugalkrafterna som verkar på det motsvara accelerationen på grund av tyngdkraften, cirka 9,81 m / s ^ 2 vid havsnivå. Det större problemet är att när du skapar konstgjord gravitation på det här sättet tenderar det att göra människor sjuka.

Hur ser den konstgjorda tyngdkraftsanordningen ut?

Colorado-teamet har i huvudsak skapat en snurrbordliknande enhet som ger en plattform för astronautens fötter att trycka mot - simulerar ett golv. Genom att placera huvudet längs enhetens rotationsaxel kan astronauter minimera yrselkänslor som kan komma från den desorienterande rörelsen.

Yrsel inträffar när nerverna i öronen skickar signaler till vår hjärna som strider mot de signaler som skickas av våra visuella sinnen. Innan vi går för långt in i detaljerna om hur den konstgjorda tyngdkraftsanordningen fungerar, ta en titt på den korta videon nedan för att se en praktisk demonstration.

Användaren av enheten ligger på ena sidan av en sängliknande enhet, med en motvikt på den andra sidan för att balansera rotationen. Du kan börja se varför en enhet av denna storlek skulle tillåta framtida rymdskeppsdesigners att ha lite mer frihet i designprocessen. Istället för att behöva gå med en snurrringdesign, kan de gå med mer flytande mönster och möjliggöra viktlösa rum för att upprätthålla mänsklig kondition medan de är i tyngdkraft.

Enheten är i huvudsak en centrifug av mänsklig storlek. Den vinkelacceleration som genereras av enhetens snurrning skjuter användarnas fötter mot plattformen.

Användaren förblir perfekt orienterad om de håller huvudet i en position som vänder framåt. Men om användaren lutar huvudet i någon riktning, skulle de omedelbart uppleva yrsel och yrsel.

Studenterna tror dock att denna yrselbiverkning är något de kan lösa

Lösa problemet med yrsel som kommer med konstgjord tyngdkraft

Forskarna lade fram en serie studier och tester för att avgöra om de kunde hjälpa sina kroppar att bygga upp en tolerans för känslan av enheten.

Om du tänker på det är förutsättningen ganska lik vad stridsflygpiloter går igenom i utbildning. De sitter i enheter som snurrar dem runt och utövar massiva g-krafter för att träna hjärnan för att korrekt tolka och arbeta igenom de signaler som deras kropp tar emot.

RELATERADE: INGENJÖREN SOM TILLBAKA HANS LIVSBEKÄMPANDE GRAVITET

Forskargruppen tog en grupp människor och arbetade genom personliga träningsplaner på enheten, där de långsamt höjde varje persons snurrhastighet. Efter cirka tio sessioner rapporterade gruppen att de kunde snurra med den rotationshastighet som behövs för artificiell tyngdkraft och inte känna några biverkningar. Denna testning visar tidiga tecken på framgång.

"Så vitt vi kan säga kan i princip vem som helst anpassa sig till denna stimulans", säger Torin Clark, flygtekniker och ledande forskare i projektet.

I slutet av dagen ger projektet ett svar på frågan om hur man skapar konstgjord tyngdkraft i rymden.

Framtiden ser ljus ut för konstgjord tyngdkraft i rymden.


Titta på videon: Därför visar månen alltid samma sida mot jorden - Nyhetsmorgon TV4 (Februari 2023).