科学|地上如何模拟失重环境,天上如何模拟重力环境?人造重力很难吗?( 二 )



科学|地上如何模拟失重环境,天上如何模拟重力环境?人造重力很难吗?
加速可以模拟重力 , 只要我们让航天器以1个G的加速度不断加速就可以模拟地球重力 , 当速度达到极限 , 无法再行加速的时候 , 就让其转为以1个G的加速度不断减速 , 仍然能够实现对地球重力的模拟 。
【科学|地上如何模拟失重环境,天上如何模拟重力环境?人造重力很难吗?】该方法非常简单 , 唯一的问题是太费燃料了 , 所以不可行 。 第二个方法就是利用离心力来模拟重力 , 简单来讲就是让空间站转起来 。 我们在科幻电影中都看到过呈圆环状旋转的航天器 , 这就是利用离心力来模拟重力的想象 , 其实这也不仅仅是想象 , 早在国际空间站建造的时候就曾经计划过一个重力舱 , 就是这种圆环状的外观 , 只是后来由于种种原因被取消了 。 为什么被取消了呢?因为人造重力的确是一件颇具难度的事情 。 转动可以产生离心力 , 离心力可以模拟重力 , 但如果这个圆环状的舱室结构太小 , 那么就需要比较高的转速 , 这样位于其中的人就会因为转速过快以及对空间位置变化的感受而出现眩晕 。

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所以模拟重力的圆环状舱室结构一定要够大 , 尺寸大了 , 在模拟相同重力的情况下 , 所需的转速就慢了 , 同时人也不会感觉到空间位置的变化了 。
那么到底需要多大的结构呢?根据计算 , 要模拟一个0.5G的重力环境 , 大约需要一个直径为220米的圆环 , 这样可以将其转速控制在每分钟2圈之内 。 目前国际空间站的宽度为109米 , 也就是这个圆环的直径是国际空间站的二倍 , 如此巨大的结构是无法直接送上天的 , 只能分批发射 , 在太空中组装 , 这需要相当高的技术水平 , 就目前来看 , 想要完成如此工程 , 还存在困难 。 不过只要人类文明存续下去 , 最终必然是要走向宇宙深空的 , 而走向宇宙深空 , 模拟重力就是不可逾越的一道坎 , 所以那种转动的圆环状航天器 , 迟早有一天会成为现实 。

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