B.V. Korolevi võitluskaaslane Rauschenbach rääkis, kuidas tal tekkis idee luua kosmoselaevale kunstlik gravitatsioon: 1963. aasta talve lõpus tegi peakonstruktor, kes puhastas teed lumest. oma maja lähedal Ostankinskaja tänaval, oli epifaania, võiks öelda. Esmaspäeva ootamata helistas ta läheduses elanud Rauschenbachile ja peagi hakkasid nad koos pikkadeks lendudeks kosmosesse teed vabastama.
Idee, nagu sageli juhtub, osutus lihtsaks; see peab olema lihtne, muidu ei pruugi praktikas midagi välja tulla.

Pildi lõpuleviimiseks. märts 1966, ameeriklased filmis Gemini 11:

Kell 11.29 eraldus Gemini 11 Agenast. Nüüd algab lõbu: kuidas käituvad kaks kaabliga ühendatud objekti? Algul üritas Conrad linki juurutada gravitatsioonilises stabiliseerimises – et rakett rippuks all, laev üleval ja kaabel oleks pingul.
Siiski ei olnud võimalik 30 m kaugusele liikuda ilma tugevat vibratsiooni tekitamata. Kell 11:55 liikusime edasi katse teise osa juurde – “kunstlik gravitatsioon”. Conrad viis sideme pöörlemisse; Algul venis kaabel mööda kõverat joont, kuid 20 minuti pärast sirgus ja pöörlemine muutus üsna õigeks. Conrad suurendas kiirust 38 °/min-ni ja pärast õhtusööki 55 °/min, tekitades raskuse 0,00078 g. Te ei saanud seda "puudutades" tunda, kuid asjad asusid aeglaselt kapsli põhja. Kell 14:42 lasti pärast kolmetunnist pöörlemist nõel maha ja Kaksikud liikusid raketist eemale.

Teid võib-olla kosmos ei huvita, kuid ilmselt olete selle kohta lugenud raamatutest, näinud filmides ja mängudes. Enamikes töödes on reeglina gravitatsioon olemas – me ei pööra sellele tähelepanu ja võtame seda iseenesestmõistetavana. Välja arvatud see, et see pole tõsi.

Massiivsed tõmbavad tugevamaid, väiksemad nõrgemalt.

Materjal

Maa on lihtsalt nii massiivne objekt. Seetõttu tõmbavad Maa poole inimesed, loomad, hooned, puud, rohulibled, nutitelefon või arvuti – kõik. Oleme sellega harjunud ega mõtle kunagi nii väikesele asjale.

Maa gravitatsiooni peamine mõju meile on gravitatsioonist tulenev kiirendus, tuntud ka kui g. See võrdub 9,8 m/s². Iga keha, millel puudub tugi, kiirendab võrdselt Maa keskpunkti suunas, saavutades iga sekundiga 9,8 meetrit kiirust.

Tänu sellele efektile seisame sirgelt jalgadel, eristame “üles” ja “alla”, kukutame asju maha jne. Eemaldage Maa gravitatsioon ja kõik tavapärased toimingud pööratakse pea peale.

Seda teavad kõige paremini astronaudid, kes veedavad olulise osa oma elust ISS-is. Nad õpivad uuesti jooma, kõndima ja põhivajadustega toime tulema.

Siin on mõned näidised.

Samal ajal on mainitud filmides, telesarjades, mängudes ja muus ulmes gravitatsioon kosmoselaevadel "lihtsalt olemas". Loojad isegi ei selgita, kust see tuli – ja kui nad seda teevad, pole see veenev. Mingid “gravitatsioonigeneraatorid”, mille tööpõhimõte on teadmata. See ei erine sõnadest "see lihtsalt on" - sel juhul on parem mitte üldse seletada. See on ausam.

Kunstliku gravitatsiooni teoreetilised mudelid

Kunstliku gravitatsiooni loomiseks on mitu võimalust.

Palju massi

Esimene (ja kõige “õigem”) võimalus on laeva suurendamine, väga massiivseks muutmine. Siis annab gravitatsiooniline interaktsioon vajaliku efekti.

Kuid selle meetodi ebareaalsus on ilmne: selline laev nõuab palju mateeriat. Ja gravitatsioonivälja ühtlase jaotuse osas tuleb midagi ette võtta.

Pidev kiirendus

Kuna me peame saavutama pideva gravitatsioonikiirenduse 9,8 m/s², siis miks mitte teha kosmoseaparaat platvormi kujul, mis kiirendab selle sama g-ga risti oma tasapinnaga?

Nii saavutatakse soovitud efekt, kuid sellel on mitmeid probleeme.

Esiteks tuleb kuskilt kütust hankida, et tagada pidev kiirendus. Ja isegi kui keegi äkki tuleb välja mootoriga, mis ei nõua aine eraldumist, ei kao energia jäävuse seadus kuhugi.

Teiseks seisneb probleem pideva kiirenduse olemuses. Meie füüsilised seadused ütlevad: te ei saa igavesti kiirendada. Relatiivsusteooria väidab vastupidist.

Isegi kui laev aeg-ajalt suunda muudab, peab see kunstliku gravitatsiooni tagamiseks pidevalt kuhugi lendama. Ei mingit rippumist planeetide läheduses. Kui laev peatub, kaob gravitatsioon.

Nii et ka see variant meile ei sobi.

Karusselli karussell

Ja siit algab lõbus. Kõik teavad, kuidas karussell töötab – ja milliseid mõjusid inimene selles kogeb.

Kõik, mis peal on, kipub võrdeliselt pöörlemiskiirusega välja hüppama. Karusselli küljelt selgub, et kõike mõjutab piki raadiust suunatud jõud. Täiesti "gravitatsiooni" asi.

Nii et me vajame tünnikujuline laev, mis hakkab pöörlema ​​ümber oma pikitelje. Sellised valikud on ulmekirjanduses üsna tavalised.

Ümber telje pöörlemisel tekib piki raadiust suunatud tsentrifugaaljõud. Jagades jõu massiga, saame soovitud kiirenduse.

Kõik see arvutatakse lihtsa valemi abil:

A=ω²R,

kus a on kiirendus, R on pöörderaadius ja ω on nurkkiirus, mõõdetuna radiaanides sekundis (radiaan on ligikaudu 57,3 kraadi).

Mida me vajame normaalseks eluks kujuteldaval kosmoseristlejal? Laeva raadiuse ja nurkkiiruse kombinatsioon, mille tuletis annab lõpuks 9,8 m/s².

Midagi sarnast oleme näinud mitmes teoses: Stanley Kubricku “2001: Kosmoseodüsseia”, sarjas “Babylon 5”, Nolani “Tähtedevaheline”, Larry Niveni romaanis “Ringworld”, Halo mängude universum. .

Kõigis neis on gravitatsioonikiirendus ligikaudu võrdne g-ga - kõik on loogiline. Nendel mudelitel on aga ka probleeme.

Karusselli probleemid

Kõige ilmsemat probleemi on ehk kõige lihtsam seletada kosmoseodüsseia näitel. Laeva raadius on ligikaudu 8 meetrit – g-ga võrdse kiirenduse saavutamiseks on vaja nurkkiirust ligikaudu 1,1 rad/s. See on ligikaudu 10,5 pööret minutis.

Selliste parameetritega hakkab kehtima “Coriolise efekt” – põrandast erinevatel “kõrgustel” mõjuvad liikuvatele kehadele erinevad jõud. Ja see sõltub nurkkiirusest.

Seega ei saa me oma virtuaalses disainis laeva liiga kiiresti pöörata, sest see põhjustab ootamatuid kukkumisi ja vestibulaarseid probleeme. Ja kiirendusvalemit arvestades ei saa me endale lubada väikest laevaraadiust.

Seetõttu pole "Space Odyssey" mudel enam vajalik. Umbes sama probleem on Interstellari laevadega, kuigi seal pole numbritega kõik nii ilmne.

Teine probleem on teisel pool spektrit. Larry Niveni romaanis Ringworld on laev hiiglaslik rõngas, mille raadius on ligikaudu võrdne Maa orbiidi raadiusega (1 AU ≈ 149 miljonit km). Seega pöörleb see üsna rahuldava kiirusega, nii et inimene ei märka Coriolise efekti.

Näib, et kõik sobib kokku, kuid ka siin on probleem. Üks pööre võtab aega 9 päeva, mis tekitab sellise rõnga läbimõõduga tohutuid ülekoormusi. Selleks on vaja väga tugevat materjali. Praegu ei suuda inimkond nii tugevat struktuuri toota – rääkimata sellest, et kuskilt on vaja nii palju mateeriat võtta ja ikka kõik ehitada.

Halo või Babylon 5 puhul tunduvad kõik eelnevad probleemid puuduvat: pöörlemiskiirus on piisav, et Coriolise efekt ei avaldaks negatiivset mõju ja selline laev on võimalik (hüpoteetiliselt) ehitada.

Kuid neil maailmadel on ka omad miinused. Selle nimi on nurgamoment.

Pöörates laeva ümber oma telje, muudame selle hiiglaslikuks güroskoopiks. Ja güroskoopi on raske oma teljest kõrvale kalduda nurkimpulsi tõttu, mille suurust tuleb süsteemis säilitada. See tähendab, et kuhugi kindlas suunas lennata on raske. Kuid seda probleemi saab lahendada.

See peaks olema

Seda lahendust nimetatakse "O'Neilli silindriks": võtame kaks identset silindriga laeva, mis on ühendatud piki telge ja kumbki pöörleb omas suunas. Selle tulemusena on meil null kogu nurkimment ja laeva õiges suunas suunamisega ei tohiks probleeme tekkida.

Kui laeva raadius on 500 meetrit või rohkem (nagu Babylon 5 puhul), peaks kõik toimima nii, nagu peab.

Alumine joon

Milliseid järeldusi saame teha kunstliku gravitatsiooni rakendamise kohta kosmoselaevades?

Kõigist võimalustest on kõige realistlikum pöörlev struktuur, mille puhul "allapoole suunatud" jõudu annab tsentripetaalne kiirendus. Arvestades meie kaasaegset arusaama füüsikaseadustest, on võimatu luua tehisgravitatsiooni tasapinnaliste paralleelsete struktuuridega, nagu tekid, laeval.

Pöörleva laeva raadius peab olema piisav, et Coriolise efekt oleks inimese jaoks tühine. Headeks näideteks väljamõeldud maailmadest on juba mainitud Halo ja Babylon 5.

Selliste laevade juhtimiseks peate ehitama O’Neilli silindri - kaks eri suundades pöörlevat "tünni", et tagada süsteemile null kogu nurkimpulss. See võimaldab kosmoselaeva piisavalt juhtida – see on väga realistlik retsept astronautidele mugavate gravitatsioonitingimuste tagamiseks.

Ja kuni me ei suuda midagi sellist ehitada, tahaksin, et ulmekirjanikud pööraksid oma teostes rohkem tähelepanu füüsilisele realismile.

Asetage inimene kosmosesse, eemale maapinna gravitatsioonilistest sidemetest, ja ta kogeb kaaluta olekut. Ja ometi näitasid nad meile teles, et kosmoselaeva meeskond kõnnib üsna edukalt, jalad maas. Selleks kasutatakse kunstlikku gravitatsiooni, mille loovad installatsioonid fantastilise laeva pardal. Kui lähedal on see reaalteadusele?


Kapten Gabriel Lorca Discovery sillal klingonitega peetud lahingus. Kogu meeskonda tõmbab kunstlik gravitatsioon ja see on justkui juba kaanon.

Seoses gravitatsiooniga. Einsteini suureks avastuseks oli ekvivalentsuse printsiip: ühtlase kiirenduse korral on võrdlusraamistik gravitatsiooniväljast eristamatu. Kui oleksite raketi peal ja ei näeks universumit läbi akna, poleks teil aimugi, mis toimub: kas teid tõmbas alla gravitatsioon või rakett kiirendas teatud suunas? See oli idee, mis viis üldise relatiivsusteooriani. 100 aasta pärast on see kõige täpsem gravitatsiooni ja kiirenduse kirjeldus, mida me teame.


Raketis põrandale langeva palli identne käitumine lennu ajal (vasakul) ja Maal (paremal) näitab Einsteini samaväärsuse põhimõtet.

On veel üks nipp, nagu kirjutab Ethan Siegel, mida saame soovi korral kasutada: saame panna kosmoselaeva pöörlema. Lineaarse kiirenduse (nagu raketi tõukejõu) asemel saab panna tööle tsentripetaalse kiirenduse nii, et pardal viibiv inimene tunneb, kuidas kosmoselaeva väliskere teda keskpunkti poole surub. Seda tehnikat kasutati aastal 2001: A Space Odyssey ja kui teie kosmoselaev oleks piisavalt suur, ei eristaks tehisgravitatsiooni tegelikust gravitatsioonist.
On vaid üks asi. Need kolm kiirenduse tüüpi – gravitatsiooniline, lineaarne ja pöörlev – on ainsad, mida saame kasutada gravitatsiooni mõju simuleerimiseks. Ja see on kosmoseaparaadi jaoks suur probleem.


1969. aasta jaama kontseptsioon, mis pidi Apollo programmi lõppenud etappidest orbiidile kokku panema. Jaam pidi kunstliku gravitatsiooni tekitamiseks pöörlema ​​ümber oma kesktelje.

Miks? Sest kui soovite minna mõnda teise tähesüsteemi, peate kiirendama oma laeva, et sinna jõuda, ja seejärel aeglustama seda, kui olete kohale jõudnud. Kui te ei suuda end nende kiirenduste eest kaitsta, ootab teid katastroof. Näiteks Star Trekis täishoo, mõne protsendini valguse kiirusest kiirendamiseks tuleks kogeda 4000 g kiirendust. See on 100-kordne kiirendus, mis hakkab takistama verevoolu kehas.


Kosmosesüstiku Columbia start 1992. aastal näitas, et kiirendus toimub pika aja jooksul. Kosmoselaeva kiirendus on kordades suurem ja inimkeha ei tule sellega toime.

Kui just ei taha pikal teekonnal kaalutu olla – et mitte allutada end kohutavale bioloogilisele kulumisele nagu lihaste ja luude hõrenemine –, peab kehale mõjuma pidev jõud. Mis tahes muu jõu puhul on seda üsna lihtne teha. Näiteks elektromagnetismis võiks paigutada meeskonna juhtivasse kabiini ja paljud välised elektriväljad lihtsalt kaoksid. Sisse oleks võimalik paigutada kaks paralleelset plaati ja tekitada pidev elektriväli, mis surub laenguid kindlas suunas.
Kui ainult gravitatsioon töötaks samamoodi.
Sellist asja nagu gravitatsioonijuht lihtsalt pole olemas, samuti pole võimalik ennast gravitatsioonijõu eest kaitsta. Ruumipiirkonnas, näiteks kahe plaadi vahel, on võimatu luua ühtlast gravitatsioonivälja. Miks? Sest erinevalt positiivsete ja negatiivsete laengute tekitatud elektrijõust on gravitatsioonilaeng ainult ühte tüüpi ja see on massienergia. Gravitatsioonijõud tõmbab alati ligi ja sellest pole pääsu. Saate kasutada ainult kolme tüüpi kiirendust - gravitatsiooniline, lineaarne ja pöörlev.


Valdav enamus Universumi kvarkidest ja leptonitest koosneb ainest, kuid igaühes neist on ka antiainest koosnevaid antiosakesi, mille gravitatsioonimassi pole kindlaks tehtud.

Ainus viis kunstliku gravitatsiooni loomiseks, mis kaitseks teid teie laeva kiirenduse mõjude eest ja annaks teile pideva "allapoole" tõukejõu ilma kiirenduseta, oleks see, kui vabastaksite negatiivse gravitatsiooni massiosakesed. Kõigil seni leitud osakestel ja antiosakestel on positiivne mass, kuid need massid on inertsiaalsed, mis tähendab, et neid saab hinnata ainult osakese loomisel või kiirendamisel. Inertsiaalmass ja gravitatsioonimass on kõigi meile teadaolevate osakeste jaoks samad, kuid me pole kunagi oma ideed antiaine või antiosakeste peal testinud.
Praegu tehakse selles valdkonnas katseid. CERNi ALPHA eksperiment on loonud antivesiniku: neutraalse antiaine stabiilse vormi ja püüab seda isoleerida kõigist teistest osakestest. Kui katse on piisavalt tundlik, saame mõõta, kuidas antiosake gravitatsioonivälja siseneb. Kui see kukub maha, nagu tavaline aine, on sellel positiivne gravitatsioonimass ja seda saab kasutada gravitatsioonijuhi ehitamiseks. Kui see gravitatsiooniväljas ülespoole kukub, muudab see kõike. Vaid üks tulemus ja kunstlik gravitatsioon võib äkki võimalikuks saada.


Kunstliku gravitatsiooni saamise võimalus on meie jaoks uskumatult atraktiivne, kuid põhineb negatiivse gravitatsioonilise massi olemasolul. Antiaine võib olla selline mass, kuid me pole seda veel tõestanud.

Kui antiainel on negatiivne gravitatsioonimass, siis normaalse aine välja ja antiaine lae loomisega saaksime luua kunstliku gravitatsioonivälja, mis tõmbaks sind alati alla. Luues meie kosmoselaeva kere kujul gravitatsiooni juhtiva kesta, kaitseksime meeskonda ülikiire kiirenduse jõudude eest, mis muidu oleksid surmavad. Ja mis kõige parem, inimesed kosmoses ei kogeks enam negatiivseid füsioloogilisi mõjusid, mis tänapäeval astronaute vaevavad. Kuid seni, kuni leiame negatiivse gravitatsioonimassiga osakese, saavutatakse kunstlik gravitatsioon ainult tänu kiirendusele.

Töö tekst postitatakse ilma piltide ja valemiteta.
Töö täisversioon on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".

Uuringu eesmärgid ja eesmärgid

Minu uurimistöö eesmärk on käsitleda sellist fundamentaalset vastastikmõju nagu gravitatsioon, selle nähtused ja tehisgravitatsiooniga kosmoseasulate probleem, kaaluda eri tüüpi mootorite kasutamise iseärasusi tehisgravitatsiooni loomiseks, arendada ideid elu kohta kosmoses. kunstliku gravitatsiooni tingimustes ja selle projekti loomisel tekkivate probleemide lahendamiseks täiustatud tehnoloogiate patentide integreerimine tehisgravitatsiooni probleemide lahendamiseks.

Uurimistöö asjakohasus.

Kosmoseasulad on teatud tüüpi kosmosejaamad, kus inimene võiks elada pikemat aega või isegi terve elu. Selliste asulate loomiseks peate läbi mõtlema kõik optimaalseks elutegevuseks vajalikud tingimused - elu toetav süsteem, kunstlik gravitatsioon, kaitse kosmosemõjude eest jne. Ja kuigi kõiki tingimusi on üsna keeruline rakendada, on mitmed ulmekirjanikud ja insenerid juba loonud mitmeid projekte, mis võivad tulevikus luua hämmastavaid kosmoseasulaid.

Uurimistöö olulisus ja uudsus.

Kunstlik gravitatsioon on paljulubav uurimisvaldkond, sest see tagab pikaajalise kosmoses viibimise ja pikamaa kosmoselendude võimaluse. Kosmoseasulate rajamine võiks anda raha edasiseks uurimiseks; Kui käivitame kosmoseturismi programmi, mis on väga kallis rõõm, saavad kosmosekorporatsioonid täiendava rahavoo ning uuringuid saab teha igas suunas, ilma et need võimalused piiraksid.

Gravitatsioon. Gravitatsiooninähtused. Gravitatsioon.

Gravitatsioon on üks neljast fundamentaalse interaktsiooni tüübist ehk teisisõnu – selline tõmbejõud, mis on suunatud mis tahes objekti massikeskmele ja objektide klastri massikeskmele; mida suurem on mass, seda suurem on gravitatsioon. Objektist eemaldudes kipub selle poole suunatud tõmbejõud nulli, kuid ideaaltingimustes ei kao see üldse ära. See tähendab, et kui kujutame ette absoluutset vaakumit ilma ühegi lisaosakeseta, mis tahes päritoluga, siis selles ruumis tõmbuvad kõik objektid, millel on isegi lõpmata väike mass, ilma muude välisjõudude puudumisel üksteise poole mis tahes lõpmata kaugel. vahemaa.

Madalatel kiirustel kirjeldab gravitatsiooni Newtoni mehaanika. Ja valguse kiirusega võrreldavatel kiirustel kirjeldab gravitatsiooninähtusi SRT

A. Einstein.

Newtoni mehaanika raames kirjeldab gravitatsiooni universaalse gravitatsiooni seadus, mis ütleb, et kaks punkt- (või sfäärilist) keha tõmbuvad teineteise poole jõuga, mis on otseselt võrdeline nende kehade masside korrutisega, mis on pöördvõrdeline nende vahelise kauguse ruut, mis toimib piki neid kehasid ühendavat sirgjoont.

Suure kiirusega lähenduses seletatakse gravitatsiooni erirelatiivsusteooriaga, millel on kaks postulaati:

Einsteini relatiivsusprintsiip, mis väidab, et loodusnähtused esinevad võrdselt kõigis inertsiaalsetes tugisüsteemides.

Valguse kiiruse püsivuse printsiip, mis ütleb, et valguse kiirus vaakumis on konstantne (vastuolus kiiruste liitmise seadusega).

Gravitatsiooni kirjeldamiseks on välja töötatud relatiivsusteooria spetsiaalne laiendus, mis võimaldab aegruumi kõverust. Kuid isegi STR-i raames võib dünaamika hõlmata gravitatsioonilist vastasmõju, kui gravitatsioonivälja potentsiaal on palju väiksem. Samuti tuleb märkida, et STR lakkab töötamast kogu universumi skaalal, mistõttu on vaja asendada GRT-ga.

Gravitatsiooninähtused.

Kõige silmatorkavam gravitatsiooninähtus on külgetõmme. Gravitatsiooniga on seotud ka teine ​​nähtus – kaaluta olek.

Tänu gravitatsioonijõududele kõnnime maa peal ja meie planeet eksisteerib nagu kogu universum. Aga mis juhtub, kui me planeedilt lahkume? Kogeme üht eredamat gravitatsiooninähtust – kaaluta olekut. Kaaluta olek on keha seisund, kus peale gravitatsioonijõudude ei mõju sellele muud jõud või need jõud kompenseeritakse.

ISS-il viibivad astronaudid on kaaluta olekus, mis mõjutab nende tervist negatiivselt. Üleminekul Maa gravitatsiooni tingimustest kaaluta olekusse (peamiselt kosmoseaparaadi orbiidile jõudmisel) kogeb enamik astronaute organismi reaktsiooni, mida nimetatakse kosmosega kohanemise sündroomiks. Kui inimene viibib kosmoses pikka aega (üle nädala), hakkab gravitatsiooni puudumine kehas esile kutsuma teatud muutusi, mis on negatiivsed. Kaalutatuse esimene ja kõige ilmsem tagajärg on lihaste kiire atroofia: lihased on tegelikult inimtegevusest välja lülitatud, mille tagajärjel halvenevad kõik keha füüsilised omadused. Lisaks on lihaskoe aktiivsuse järsu languse tagajärjeks organismi hapnikutarbimise vähenemine ning sellest tuleneva hemoglobiini liigsuse tõttu võib langeda seda sünteesiva luuüdi aktiivsus. Samuti on alust arvata, et piiratud liikuvus häirib fosfori ainevahetust luudes, mis viib nende tugevuse vähenemiseni.

Kaalutatuse negatiivsetest mõjudest vabanemiseks on vaja kosmoses luua kunstlik gravitatsioon.

Kunstlik gravitatsioon ja kosmoseasulad. 20. sajandi varajased uurimused.

Tsiolkovski pakkus välja eeterlike asulate teooria, mis kujutas endast torust, mis pöörleb aeglaselt ümber oma telje. Kuid tol ajal olid sellised ideed utoopia ja kõik tema projektid jäid visanditesse.

Esimese väljatöötatud projekti pakkus välja Austria teadlane Hermann Nordrung 1928. aastal. See oli ka torusekujuline jaam, mis sisaldas elamumooduleid, elektrigeneraatorit ja astronoomiaobservatooriumi moodulit.

Järgmise projekti pakkus välja Ameerika kosmoseprogrammi juhtiv spetsialist Wernher von Braun, see oli ka torukujuline jaam, kus inimesed elaksid ja töötaksid ühte suurde koridori ühendatud ruumides. Werneri projekt oli üks NASA prioriteete kuni Skylabi projekti tulekuni 60ndatel.

Skylab, esimene ja ainus USA riiklik orbitaaljaam, oli mõeldud tehnoloogilisteks, astrofüüsikalisteks, meditsiinilisteks ja bioloogilisteks uuringuteks, samuti Maa vaatluseks. Käivitatud 14. mail 1973, võõrustas kolme Apollo missiooni maist 1973 kuni veebruarini 1974, läks orbiidilt ja kukkus kokku 11. juulil 1979.

Lisaks tegi Ameerika Kosmoseühing 1965. aastal ettepaneku, et kosmoseasulate jaoks oleks ideaalne kuju torus, kuna kõik moodulid asuvad koos, on gravitatsioonijõul maksimaalne väärtus. Kunstliku gravitatsiooni probleem tundus suures osas lahendatud.

Järgmise projekti esitas Gerard O'Neill, ta nägi ette kolooniate loomist, mille jaoks tehakse ettepanek kasutada kahte hiiglaslikku silindrit, mis on suletud raami ja pöörlevad eri suundades. Need silindrid pöörlevad ümber oma telje kiirusega umbes 0,53 pööret minutis, tänu millele tekib koloonias inimesele tuttav gravitatsioonijõud.

1975. aastal esitas Parker projekti 100 m läbimõõduga ja 1 km pikkuse koloonia loomiseks, mis asub Maast ja Kuust umbes 400 000 km kaugusel ning on mõeldud 10 000 inimese jaoks. Pöörlemine ümber pikitelje kiirusega 1 pööre 21 sekundi kohta tekitab Maa gravitatsiooni lähedase gravitatsiooni.

1977. aastal avaldasid NASA Amesi uurimiskeskuse teadur Richard Johnson ja Colgate'i ülikooli professor Charles Holbrow dokumendi Space Settlements, milles vaadeldi paljutõotavaid uuringuid torusekujuliste asulate kohta.

1994. aastal toimus dr Rodney Galloway juhtimisel Phillips Laboratory ja Sandia Laboratories ning teiste Ameerika Ühendriikide õhujõudude uurimiskeskuste ja Arizona ülikooli kosmoseuuringute keskuse teadlaste ja laboriteadlaste osalusel mahukas. koostati käsiraamat torusekujuliste ruumiasulate kujundamiseks.

Kaasaegne uurimustöö.

Üks kaasaegseid projekte kosmoseasulate vallas on Stanfordi Torus, mis on Wernher von Brauni ideede otsene järglane.

Stanfordi ülikooli tudengid pakkusid 1975. aasta suvel NASA-le välja Stanfordi Toruse, et kavandada tulevaste kosmosekolooniate kujundus. Gerard O'Neill tutvustas hiljem torule alternatiivina oma "Island One" või "Bernal Sphere". "Stanfordi Torust", ainult üksikasjalikumas versioonis, mis esindab rõngakujulise pöörleva kosmosejaama kontseptsiooni, esitles Wernher von Braun, samuti Sloveenia päritolu Austria insener Hermann Potocnik.

See on torus, mille läbimõõt on umbes 1,8 kilomeetrit (10 tuhande inimese elamiseks, nagu on kirjeldatud 1975. aasta töös) ja pöörleb ümber oma telje (pööret minutis), luues rõngale kunstliku gravitatsiooni 0,9–1 g. tsentrifugaaltugevuse tõttu.

Päikesevalgus siseneb peeglite süsteemi kaudu. Rõngas on rummuga ühendatud "kodarate" kaudu - koridorid inimeste ja kaupade liikumiseks teljele ja tagasi. Rummu, jaama pöörlemistelg, sobib kõige paremini kosmoselaevade vastuvõtu dokkimisjaamaks, kuna kunstlik gravitatsioon on siin tühine: jaama telje külge on dokitud statsionaarne moodul.

Toruse sisemus on elamiskõlbulik, piisavalt suur, et luua tehisökosüsteem, looduslik keskkond, ja seest on nagu pikk kitsas liustikuorg, mille otsad kõverduvad lõpuks ülespoole, moodustades ringi. Elanikkond elab siin tihedalt asustatud eeslinnaga sarnastes tingimustes ning rõnga sees on harud põlluharimiseks ja elamuosa. (1. lisa)

Kosmoseasulad ja tehisgravitatsioon kultuuris. Elysium

Rõngamaailmad, nagu need, mida on kujutatud ulmelises märulifilmis Elysium või videomängus Halo, on ehk ühed huvitavamad ideed tulevaste kosmosejaamade jaoks. Elysiumis on jaam Maa lähedal ja kui te eirate selle suurust, on see teatud määral realistlik. Suurim probleem on siin aga selle “avatus”, mis ainuüksi välimuselt on puhas fantaasia.

"Võib-olla on Elysiumi jaama kõige vastuolulisem probleem selle avatus kosmosekeskkonnale."

«Filmis näidatakse kosmoselaeva, mis pärast kosmosest saabumist muruplatsile maandub. Seal pole dokkimisväravaid ega midagi sellist. Kuid selline jaam peab olema väliskeskkonnast täielikult isoleeritud. Muidu ei kesta siinne õhkkond kaua. Võib-olla võiks jaama lagedaid alasid kaitsta mingi nähtamatu väli, mis võimaldaks päikesevalgusel sisse tungida ja toetaks elu sinna istutatud taimedes ja puudes. Kuid praegu on see vaid fantaasia. Selliseid tehnoloogiaid pole."

Sõrmuste kujulise jaama idee on imeline, kuid seni teostamatu.

Tähtede sõda

Peaaegu iga ulmefilmide fänn teab, mis on Surmatäht. See on selline suur hall ja ümmargune kosmosejaam Tähesõdade filmieeposest, mis näeb vägagi välja nagu Kuu. See on galaktikatevaheline planeetide hävitaja, mis on sisuliselt ise terasest valmistatud tehisplaneet, kus elavad tormiväelased.

Kas me saame tõesti ehitada sellise tehisplaneedi ja sellel galaktika avarustel ringi rännata? Teoreetiliselt - jah. Ainuüksi see nõuab uskumatult palju inim- ja rahalisi ressursse.

Surmatähe ehitamise küsimuse tõstatas isegi Ameerika Valge Maja pärast seda, kui selts saatis läbivaatamiseks vastavasisulise avalduse. Ametivõimude ametlik vastus oli, et ainuüksi ehitusterase jaoks on vaja 852 000 000 000 000 000 dollarit.

Kuid isegi kui rahandusküsimus poleks prioriteet, pole inimkonnal Surmatähe taasloomiseks tehnoloogiat, kuna selle liigutamiseks on vaja tohutult energiat.

(2. lisa)

Probleemid kosmoseasulate projekti elluviimisel.

Kosmoseasulad on tuleviku kosmosetööstuses paljulubav suund, kuid nagu alati, tuleb selle ülesande täitmiseks ületada raskusi.

Algkapitali kulud;

Sisemised elu toetavad süsteemid;

Kunstliku gravitatsiooni loomine;

Kaitse vaenulike välistingimuste eest:

1. kiirgusest;

   soojuse pakkumine;

   võõrkehadest;

Tehisgravitatsiooni ja kosmoseasustuste probleemide lahendamine.

Esialgsed kapitalikulud – seda probleemi saab üheskoos lahendada, kui inimesed jätavad kõrvale oma isiklikud ambitsioonid ja töötavad suurema hüvangu nimel. Inimkonna tulevik sõltub ju ainult meist endist.

Sisemised elu toetavad süsteemid - juba praegu on ISS-is olemas süsteemid vee taaskasutamiseks, kuid sellest ei piisa; kui orbitaaljaamal on piisavalt ruumi, leiate kasvuhoonele koha, kus kasvavad maksimaalselt hapnikku eraldavad taimed Samuti luuakse hüdropoonika laborid GMOde kasvatamiseks, mis suudavad varustada toiduga kogu jaama elanikkonda.

Kunstliku gravitatsiooni loomine pole nii keeruline ülesanne kui jaama pöörlemiseks vajaliku tohutu kütusekoguse kohaletoimetamine.

1. 1. Probleemi lahendamiseks on mitu võimalust.

      1. 1. Erinevat tüüpi mootorite efektiivsuse võrdlemisel räägivad insenerid tavaliselt konkreetsest impulssist. Eriimpulss on defineeritud kui impulsi muutus tarbitud kütuse massiühiku kohta. Seega, mida tõhusam on mootor, seda vähem kulub raketi kosmosesse saatmiseks kütust. Impulss on omakorda teatud aja jooksul teatud jõu mõju tulemus. Kuigi keemilised raketid on väga suure tõukejõuga, töötavad need vaid mõne minuti ja seetõttu on neil väga madal eriimpulss. Ioonmootoritel, mis on võimelised töötama aastaid, võib olla kõrge eriimpulss väga väikese tõukejõuga.

Kasutage standardset lähenemist ja rakendage probleemi lahendamiseks reaktiivmootoreid. Arvutused näitavad, et mis tahes teadaoleva reaktiivmootori kasutamine nõuaks jaama vähemalt aastaks töötamiseks tohutul hulgal kütust.

Eriimpulss I (LPRE) = 4,6

Eriimpulss I (tahkekütuse rakettmootor) = 2,65

Eriimpulss I (EP) = 10

Spetsiifiline impulss I (plasmamootor) = 290

See on 1 aasta kütusekulu, seetõttu pole reaktiivmootorite kasutamine mõistlik.

1. 1. 1. 1. Minu idee on selline.

Vaatleme elementaarset juhtumit.

Laske meil karussell, mis on liikumatu. Siis, kui fikseerime n arv unipolaarseid elektromagneteid piki karusselli serva nii, et nende vastasmõju jõud oleks maksimaalne, saame järgmise: kui lülitame elektromagneti nr 1 sisse nii, et see mõjub elektromagnetile nr 2 Esimesele mõjub teisest x korda suurem jõud, siis vastavalt Newtoni III seadusele kompenseeritakse elektromagneti nr 1 mõjujõud nr 2 küljelt nr 2 karusselli toe reaktsioonijõuga. , mis toob karusselli seisukorrast välja. Nüüd lülitage nr 1 välja, tõstke nr 2 tugevus nr 1-ni ja lülitage nr 3 sisse jõuga, mis on võrdne eelmise etapiga nr 2, ja kui jätkame seda protseduuri, saavutame plaadi pöörlemise. karussell. Rakendades seda meetodit kosmosejaamale, saame lahenduse kunstliku gravitatsiooni probleemile.

(Lisa 3).

Kaitse vaenulike keskkonnatingimuste eest

1. Kiirguskaitse patent № 2406661

patendiomanik Aleksei Gennadievitš Rebeko

Leiutis käsitleb meetodeid ja vahendeid meeskonna ja seadmete kaitsmiseks ioniseeriva kiirguse (laetud suure energiaga osakesed) eest kosmoselendude ajal. Vastavalt leiutisele luuakse kosmoselaeva ümber kaitsev staatiline elektri- või magnetväli, mis paikneb kahe teineteise sees paikneva suletud, mittekontaktse pinna vahelises ruumis. Kosmoselaeva kaitstud ruum on piiratud sisepinnaga ning välispind isoleerib kosmoselaeva ja kaitstud ruumi planeetidevahelisest plasmast. Pindade kuju võib olla meelevaldne. Elektrilise kaitsevälja kasutamisel tekivad nendele pindadele ühesuurused ja vastupidise märgiga laengud. Sellises kondensaatoris on elektriväli koondunud plaadipindade vahele. Magnetvälja puhul juhitakse pindu läbi vastupidise suuna voolud ning voolutugevuste suhe valitakse nii, et jääkvälja väärtus väljaspool oleks minimaalne. Pindade soovitud kuju on antud juhul toroidaalne, et tagada pidev kaitse. Lorentzi jõu mõjul liiguvad laetud osakesed mööda kõveraid trajektoore või suletud orbiite pindade vahel. Pindade vahele on võimalik üheaegselt rakendada elektri- ja magnetvälju. Sel juhul võib pindade vahele asetada laetud osakeste neelamiseks sobivat materjali: näiteks vedelat vesinikku, vett või polüetüleeni. Leiutise tehnilise tulemuse eesmärk on luua usaldusväärne, pidev (geomeetriliselt pidev) kaitse kosmilise kiirguse eest, lihtsustada kaitsevahendite konstruktsiooni ja vähendada energiakulusid kaitsevälja säilitamiseks.

1. Soojuspatendi pakkumine №2148540

PatendiomanikAvatud aktsiaselts "Raketti- ja Kosmosekorporatsioon "Energia" nimega S.P. Korolevi

Kosmoselaeva ja orbitaaljaama termojuhtimissüsteem, mis sisaldab suletud jahutus- ja küttekontuure, mis on ühendatud läbi vähemalt ühe vahepealse vedelik-vedelik soojusvaheti, juhtimis- ja mõõtesüsteemid, klapijaotus- ja drenaažitäitmise liitmikud, küttekontuur sisaldab aga tsirkulatsioonistimulaatorit , gaas-vedelik ja spiraalsoojusvahetid ja termoplaadid ning jahutusringis vähemalt üks tsirkulatsioonistimulaator, vedeliku vooluregulaator, mille üks väljund on ühendatud läbi esimese tagasilöögiklapi jahutusvedeliku voolusegisti sisselaskeavaga ja teine ​​läbi teise tagasilöögiklapi sisselaske kiirgussoojusvahetisse, mille väljund on ühendatud voolusegisti teise sisendiga, voolusegisti väljund on ühendatud ühendustorustiku kaudu vaheaine soojust vastuvõtva õõnsusega. vedelik-vedelik soojusvaheti, mille väljund on ühendatud tsirkulatsioonistimulaatoriga, ühendustorustikule on paigaldatud temperatuuriandurid, mis on juhtsüsteemi kaudu elektriliselt ühendatud vooluregulaatori vedelikuga, mida iseloomustab see, et vooluregulaatori vedelikuga on lisaks sisestatud kaks elektrilist pumbaseadet. jahutusahel ja esimese elektripumba sisend on ühendatud läbi filtri jahutusvedeliku väljalaskeavaga vahepealse vedelik-vedelik soojusvaheti soojust vastuvõtvast õõnsusest ning selle väljund on ühendatud teise tagasilöögiklapiga ja paralleelselt läbi filter sisendisse teine ​​elektriline pumbaagregaat, mille väljund on ühendatud esimese tagasilöögiklapiga, iga elektriline pumbaagregaat on varustatud diferentsiaalrõhuanduriga ning torustikule, mis ühendab pumba väljundit, on paigaldatud täiendav temperatuuriandur. voolusegisti vedelik-vedelik soojusvaheti soojust vastuvõtva õõnsusega, mis on juhtsüsteemi kaudu elektriliselt ühendatud esimese elektripumbaseadmega.

1. Kaitse võõrkehade eest

Võõrkehade eest kaitsmiseks on palju võimalusi.

Kasutage mittestandardseid mootoreid, näiteks muutuva spetsiifilise impulsiga elektromagnetilist kiirendit;

Mähi asteroid peegeldavasse plastikust päikesepurjesse alumiiniumkattega PET-kile kasutamine;

"Värvige" või piserdage objekt titaandioksiidiga (valge) või tahmaga (must) nii, et põhjustada Yarkovski efekti ja muuta selle trajektoori;

Planeediteadlane Eugene Shoemaker tegi ettepaneku 1996. aastal laseb objekti teele aurupilve et seda õrnalt aeglustada. Nick Zabo joonistas sarnase kontseptsiooni 1990. aastal, "komeedi aerodünaamiline pidurdamine": komeet või jäästruktuur sihib asteroidi, mille järel tuumaplahvatused aurustavad jää ja moodustavad asteroidi teele ajutise atmosfääri;

Kinnitage asteroidile raske ballast, et muuta selle trajektoori raskuskeskme nihutamise teel;

Kasutage laserablatsiooni;

Kasutage lööklaine emitterit;

Teise "kontaktivaba" meetodi pakkusid hiljuti välja teadlased C. Bombardelli ja G. Pelez Madridi tehnikaülikoolist. See pakub kasutada ioonkahurit väikese lahknemisega, suunatud lähedalasuvalt laevalt asteroidile. Asteroidi pinnale jõudvate ioonide kaudu edastatav kineetiline energia, nagu gravitatsioonipuksiiri puhul, tekitab nõrga, kuid püsiva jõu, mis on võimeline asteroidi kõrvale tõrjuma, ja kasutatakse kergemat laeva.

Tuumaseadme plahvatamine asteroidi pinnal, peal või all on potentsiaalne võimalus ohu tõrjumiseks. Optimaalne plahvatuskõrgus sõltub objekti koostisest ja suurusest. Prahihunniku ohu korral tehakse nende hajumise vältimiseks ettepanek läbi viia kiirgusplahvatus ehk plahvatus pinna kohal. Plahvatuse käigus eralduv energia neutronite ja pehmete röntgenkiirte kujul (mis ei tungi ainesse) muutub objekti pinnale jõudes soojuseks. Kuumus muudab objekti aine puhanguks ja see läheb trajektoorilt kõrvale, järgides Newtoni kolmandat seadust, liigub puhang ühes suunas ja objekt vastupidises suunas.

Elektromagnetiline katapult on asteroidil asuv automaatne süsteem, mis laseb kosmosesse aine, millest see koosneb. Seega nihkub see aeglaselt ja kaotab massi. Elektromagnetiline katapult peab töötama madala eriimpulsssüsteemina: kasutama palju kütust, kuid vähe energiat.

Idee seisneb selles, et kui kasutate kütusena asteroidi materjali, pole kütuse kogus nii oluline kui energia hulk, mis on suure tõenäosusega piiratud.

Teine võimalik meetod on paigutada Kuule elektromagnetiline katapult, mis suunab selle Maa-lähedasele objektile, et kasutada ära loodusliku satelliidi orbiidi kiirust ja selle piiramatut "kivikuulide" pakkumist.

Järeldus.

Pärast esitatud teabe analüüsimist saab selgeks, et kunstlik gravitatsioon on väga reaalne nähtus, mida kasutatakse kosmosetööstuses laialdaselt niipea, kui oleme ületanud kõik selle projektiga seotud raskused.

Näen kosmoseasustusi von Brauni pakutud kujul: torusekujulised maailmad, kus on optimaalne ruumikasutus ja mis kasutavad arenenud tehnoloogiaid, et tagada pikaajaline elutegevus, nimelt:

• Jaama pöörlemine toimub põhimõttel, mida kirjeldasin jaotises Kunstliku gravitatsiooni loomine. Kuid kuna lisaks pöörlemisele toimub ka ruumis liikumine, on soovitatav jaama paigaldada parandusmootorid.

Täiustatud tehnoloogiate kasutamine jaama vajaduste rahuldamiseks:

• Hüdropoonika

  • Taimi pole vaja palju kasta. Vett kulub palju vähem kui aias maas kasvades. Sellele vaatamata ei hakka taimed mineraalide ja komponentide õige valiku korral kuivama ega mädanema. See juhtub piisava hapniku saamisega.

    Suur eelis on see, et see meetod võimaldab teil kaitsta taimi paljude haiguste ja kahjurite eest. Taimed ise ei ima mullast kahjulikke aineid.

    Järelikult saavutatakse maksimaalne tootlikkus, mis katab täielikult jaama elanike vajadused.

Vee regenereerimine

• Niiskuse kondenseerumine õhust.

  Kasutatud vee puhastamine.

  Uriini ja tahkete jäätmete töötlemine.

Energiavarustuse eest hakkab vastutama tuumareaktorite klaster, mis varjestatakse vastavalt patendile nr. 2406661 kohandatud radioaktiivsete osakeste väljatõrjumiseks väljaspool jaama.

Kosmoseasulate loomise ülesanne on raske, kuid teostatav. Loodan, et lähiajal saavad tänu teaduse ja tehnika kiirele arengule täidetud kõik vajalikud eeldused tehisgravitatsioonil põhinevate kosmoseasulate tekkeks ja arendamiseks. Minu panust sellesse vajalikku eesmärki hinnatakse. Inimkonna tulevik peitub kosmoseuuringutes ja üleminekus inimarengu spiraali uuele, paljulubavamale keskkonnasõbralikumale ringile.

Rakendused

Lisa 1. Stanfordi torus

Lisa 2. Surmatäht, Elysium.

Lisa 3. Pöörleva liikumise skeem.

Tulemuseks olevad jõud esimeses lähenduses (ainult magnetite vastasmõju). Selle tulemusena teostab jaam pöörlevat liikumist. Seda me vajame.

Bibliograafia

ALYAKRINSKY. Inimene elab kosmoses. Kaaluta olek: pluss või miinus?

Barrer, M. Rakettmootorid.

Dobrovolski, M. Vedel rakettmootorid. Disaini põhitõed.

Dorofejev, A. Soojusrakettmootorite teooria alused.

Matvejev. Mehaanika ja relatiivsusteooria: õpik üliõpilastele.

Mjakišev. Molekulaarfüüsika ja termodünaamika.

Mjakišev. Füüsika. Mehaanika.

Mjakišev. Füüsika. Elektrodünaamika.

Russell, D. Hüdropoonika.

Sanko. Astronoomiline sõnaraamat.

Sivukhin. Üldfüüsika kursus.

Feynman. Feynman loeb gravitatsioonist.

Tsiolkovski. Toimetised raketitehnoloogia kohta.

Shileiko. Energia ookeanis.

Golubev I.R. ja Novikov Yu.V. Keskkond ja selle kaitse

Zakhlebnõi A.N. Lugemisraamat looduskaitsest

Zverev I. Koolinoorte looduskaitse- ja keskkonnaharidus.

Ivanov A.F. Füüsiline eksperiment keskkonnasisuga.

Kiselev S.V. Kasvuhooneefekti demonstreerimine.

Interneti-ressursid:

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

http://www.roscosmos.ru

http://allpatents.ru

— Kas vastab tõele, et kosmoses pole gravitatsiooni?

- EI, see pole tõsi: universaalse gravitatsiooni seadus kehtib kõikjal.

Miks siis astronaudid "lendavad" oma laeva sees, kinnitavad end magamise ajal voodi külge ja püüavad kogu salongis "lendavaid laaste"?

Nad kogevad kaaluta olekut, sest ringis liikuma(ümber Maa) tohutu kiirusega (7,9 kilomeetrit sekundis); Seda saab umbkaudu demonstreerida, valades väikesesse ämbrisse vett ja seda tugevalt keerutades. Vesi ei voola välja, see surutakse põhja "tsentrifugaaljõu" või pigem inertsjõu toimel: kuna inerts toimib sirgjooneliselt ja liikumistrajektoori "ümardamine" muudab pidevalt liikumise suunda.

See on liikumise inerts ringikujulisel orbiidil ümber Maa, mis kompenseerib gravitatsioonijõudu. Kui kosmoselaev poleks sellisel kiirusel lennanud – vaid oleks olnud liikumatu – oleks ta kohe Maale kukkunud – pole vahet, et see asub Maast mitmesaja kilomeetri kaugusel: selle gravitatsioonijõud on tohutu ja ulatub väga suurele (teoreetiliselt - lõpmatule) kaugusele. Kui maa seest paistaks välja tohutu, 500 kilomeetri kõrgune torn (umbes sellel kõrgusel ISS pidevalt liigub) ja me seisaksime selle torni otsas, ei kogeks me kaaluta olekut, vaid Maa tavalist gravitatsiooni ( võib-olla veidi vähem kui pinnal).

Seetõttu ei erine Space selles osas midagi; kuid ainult kosmoses, kus puudub atmosfäär, saate liikuda nii tohutu kiirusega, et suudate kompenseerida Maa gravitatsiooni. Kas on võimalik kuidagi "saada" kaalutus Maal? See on üsna meeldiv tunne, kui miski ei sunni lihaseid pingutama. Kui suudate hõljuda ilma esemeid puudutamata, lükake üks kord jalgadega maha – ja lennata tohutult kaugele – ja kiiresti, kiiremini kui jooksev inimene! Tõenäoliselt oleks tore külastada mõnda spetsiaalset salongi, mis pakub "nullgravitatsiooni" teenuseid!

Kuid Maal on see probleem. Vesi kaob: kuigi vees olev inimene ei pruugi "põhja kukkuda" ja põhimõtteliselt ka üles hõljuda - vaid justkui "hõljub" paigas -, pole see ikkagi kaaluta olek. Kui jääd pikaks ajaks tagurpidi vee alla, tormab veri ajju nagu maal. Lihased on sama pinges kui mujal Maal: neile mõjub sama gravitatsioonijõud ja keha organid, sealhulgas siseorganid, on oma tavalise kaaluga. Nullgravitatsioon on midagi hoopis muud!

Võib-olla ainus võimalik viis luua täielik kaalulangus on pardalkiirekahanev lennuk. Ja siis ei kesta see efekt rohkem kui paar minutit. Muidugi võite lihtsalt hüpata – aga siis on keha vähem kui sekundiks kaaluta olekus. Langevarjuhüppe ajal, kuigi kaaluta olek kestab kauem, ei ole see täielik, kuna hõõrdumine õhuga on oluliselt suurenenud, mis mingil määral muutub "tahkeks", nagu tugi ja keha tunneb raskust.

Kas on vähemalt teoreetiliselt võimalik saavutada kaaluta olek ilma

vajadus liikuda või kukkuda, statsionaarses laboris, kuikui lõputult?

Jah, aga puhtalt teoreetiliselt: ehitada selline asutus sissemaa keskpunkt! Jah, selle päris keskel (massikeskuses), soolestikus, südamikus: kogu maakera mass on väljaspool ja avaldab sellise "klubi" külastajale gravitatsioonilist mõju igast küljest üheaegselt ja võrdselt. jõudu. Saadud gravitatsiooni suund on NULL – inimene(või mis tahes objekt) külmub ega kuku kuhugi. Tegelikult pole see muidugi võimalik (järgmise paari miljardi aasta jooksul) – tohutu tempo tõtturatuur ja kolossaalne rõhk Maa soolestikus, aga mõnel teisel taevakehal põhimõtteliselt ilmselt.

Mis siis, kui see on endiselt Maal ja veidi realistlikumal viisil kui Maa tuumas?

Võib-olla on see võimalik, kuid teistele maistele elanikele see eriti ei meeldi: hajuge laiali planeedi pöörlemiskiirus umbes 17 korda! Päev Maal kestab umbes poolteist tundi (päeval 40 minutit ja öösel umbes sama palju). Kuid kõikjal ekvaatoril valitseb tõeline kaaluta olek! Maa pind ekvatoriaalses osas hakkab liikuma sama kiirusega, millega satelliidid pöörlevad, see tähendab esimese kosmilise kiirusega; inertsjõud sellel laiuskraadil kompenseerib gravitatsiooni täielikult ja lennata on võimalik! Kuid mitte ainult inimesed ei lenda ja see on probleem...

Kõik esemed: võtmed, välgumihklid, mütsid, toolid, kohvrid, jalgrattad, autod - kõik ei asu maas - vaid seal, kus "palun". Väikesed kivid, keskmised kivid, tohutud munakivid hõljuvad õhus, põrkuvad, lendavad laiali, lendavad maapinnale, löövad, siis hüppavad maha, tõusevad väga kõrgele, tulevad tagasi – üldiselt on see segadus... Üldiselt ei ole kogu maa monoliitne kivim, vaid kivid, liivaterad, tolmukübemed ja kõik see, mis asetsevad üksteise peal. Kõik see ei suruta enam maapinnale ja hakkab juhuslikult liikuma. Tolmust pole midagi näha. Hooned, kuni

mis seisavad vundamendil, on 90 protsendi ulatuses toetatud Maa gravitatsioonile, mis lakkab toimumast. Muutuvad terved mäed, mida altpoolt toetab maa vahevöömurda ära ja lennata minema. Aga vesi? Muidugi, vesi kõverdub ka väikesteks tilkadeks või suurteks pallideks ja lendab tolmuga kaetud. Veelgi enam, vett on palju - kõik ookeanid tormavad kohe sinna, kus raskusjõud on väiksem. Koos ookeanidega saabub kogu planeedilt kõik, mis võib maha tulla.mina: kõik jõuab ekvaatorile või selle lähedale õhku. Kogu planeet "puhub" ekvaatoril - ja see muutub kuulist väga laaneks ellipsoidiks. Sügavusest tulev tuline vedel mantel tõuseb ka kõigele muule järgnedes. Aga õhk? Õhk paiskub hiiglaslikus purskkaevus ekvaatoritasapinnas kaugele kosmosesse, osa naaseb seejärel poolustele - siis jälle ekvaatorile ja purskab välja. Orkaan on pidev, pidev ja jõhkralt tugev. Koos kõigi õhus lendavate kergete, keskmiste ja raskete objektidega on see tõenäoliselt puhas põrgu...

Jah, sellise stsenaariumi puhul on parem kaevuda tuuma poole... Äkki on ikkagi mingi “normaalne” viis kaalutaoleku “tootmiseks”? Et mitte puudutada kogu planeeti, vaid kaevata punker mõne mäe alla: mägi on peal, lähedal: see tõmbab ülespoole. Ja Maa keskpunkt on kaugel – see tõmbab alla. Kas on võimalik saavutada "tasakaal"?

Siis tuleb “urguda” kolmandikuni Maa raadiusest ja mägi peab olema Kuu suurune... Kuigi... Mägi peab olema sellisest materjalist, et saaks sada tuhat kordatihedam kui kuld! Tavaline mägi, mis kaalus miljard tonni, oli mitu meetrit suur. Asetage selline "toorik" punkri katusele - ja seal on maailma esimene pansionaat, mis pakub meelelahutust nullgravitatsiooniga! Laekonstruktsiooni on vaja ainult hästi tugevdada, sest nii väikeste mõõtmetega raske keha purustab kõik maailmas ja vajub järk-järgult maakera sügavustesse... Ja siiski... Peame kuidagi murda miljard tonni sellist ainet lähimast väljasurnud valgest kääbusest ja tuua see...

Ja veel tõsisemalt: kas tõesti pole tõelist võimalust? kasutada antigravitatsiooni või varjata külgetõmmet altpoolt või lülitada kunstlik gravitatsioon ülevalt sisse? Peate tõstma ainult inimkeha, mitukümmend kilogrammi, sest selleks pole vaja tohutut energiat? Lift tõstab sind üles ja jalad tõstavad sind iga päev sellisele kõrgusele... Tsentrifuugis või kasvõi lihtsal karussellil saad enda raskust kordades tõsta. Võib-olla saab seda sama lihtsalt kuidagi vähendada? See ei lähe põhimõtteliselt vastuollu energia jäävuse seadusega? Antiaine on ammu hangitud, äkki saab kuidagi ära kasutada?

Antiaine ei anna antigravitatsiooni: üldiselt on see sama aine, ainult vastupidise elektrilaenguga. Karussellikiigel võid saada kaaluta oleku – aga ainult lühiajaliselt; üldiselt sama efekt, mis tavalisel “hüppel”: pool sekundit kaalulangust ja siis sama suur ülekoormus. Pikaajalise loomise meetod kaalutus Maal pole veel teada. Kuigi tõenäoliselt peaks see võimalus olema.

Võib-olla on keegi sellest juba aru saanud? Kirjutage kommentaar või küsige oma sõpradelt sotsiaalmeedias. võrgud: