空间站为什么不建成像科幻片里的圆形,靠离心力模拟重力?
为什么不呢,原因:科技水平还无法办到 。
科学家早已知道离心力这个虚拟的力是可以营造出人造重力的效果的,当人走在旋转的物体中时,离心力使他有向外运动的趋势,而物体的内壁则提供了一个大小相等、方向不同的反作用力使他不至于真的突破出去,这样的话,就有了重力的效果了 。
【空间站为什么不建成像科幻片里的圆形,靠离心力模拟重力?】可是,建造这样的圆环形状的太空飞船,半径需要足够大,因为制造的人工重力的大小是与飞船的半径成正比的,而制造出能模拟地球重力的飞船所需的半径大小是现今人类科技水平所不能想象的 。
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有人说可以建造的小一些,但旋转的速度快一些不行吗?
不行,除非你想在那里吐到天昏地暗,旋转的半径小,那么头部与脚部的重力差就很大,那么上半身的血液就会往下半身聚集,从而造成头部缺血,甚至昏迷 。
总而言之,太小的旋转半径不适合星际航行,星际穿越中的飞船尺寸也太小了点 。
对此你们有什么看法呢?欢迎在下方留言探讨 。我是科幻船坞,感谢大家的阅读与关注
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其他网友观点答:主要原因是,当前人类的航天发射技术不够发达,把单位质量的物资运送到太空成本太高,无法支持建造大型的空间站 。
目前人类的科学技术,还无法操控引力,地球轨道上的空间站,可以利用离心力来模拟重力;在很多科幻片中都是这么做的,使用旋转机构来模拟重力,比如《流浪地球》中的领航员国际空间站 。
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从原理上说,这种方法完全可行,离心力的本质是惯性力,其作用和真实的力没有区别;但是需要把空间站做得非常大才行 。
可以计算(a=4π^2*n^2*r),半径300米的环形装置,大约每50秒转一圈,就可以在末端产生0.5倍的重力加速度 。
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目前各国的空间站,都是让宇航员在微重力的环境下工作,没有使用这样的技术来模拟重力;在这样的微重力环境下,人体的肌肉会萎缩,心脏负荷会降低,为了减轻微重力对人体造成的影响,一般都会让宇航员每天进行简单的体能训练 。
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目前航天发射的成本,一次性火箭大概在5000~10000美元每公斤,要把大量物质运送到太空,整体成本还是非常巨大;如果要建造巨型空间站,以满足宇航员的长期生活,以及建造巨大的环形结构来模拟重力,成本是当前任何国家都无法承受的 。
国际空间站长约73米,宽108米,预计2024年退役,总耗资就有近1600亿美元,而且还是多国合作建造的,当然美国是大头 。
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等未来航天发射技术进步,太空运输成本降低,尤其是可重复使用的火箭发射技术成熟后,在太空建立永久基地是早晚的事,到时候肯定会建造一个模拟重力的区域,作为宇航员的生活舱 。
这也是当前技术条件下,模拟重力的唯一方式,或许到了未来,人类有能力操控重力后,就可以在飞船内产生人造重力,就如漫威电影中的飞船那样 。好啦!我的内容就到这里,喜欢我们文章的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!
其他网友观点在科幻小说和电影中太空船和太空城总被塑造成轮胎状,这样做的理由是利用“轮胎”旋转时的离心力来代替重力,从而让里面的人生活在和地球一样的重力下
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然而有一点需要注意,那就是科幻小说和影视作品中的人类科技都超过了现在的我们,他们的太空城和空间站体积巨大因而能做成轮辐状,现实中的国际空间站还只是节节拼装起来的,我们虽然有能力建造轮辐状空间站,但费用太过于昂贵,而且空间站目前的任务就是在失重环境下做实验,人造重力根本用不上,宇航员们也不会长期生活在空间站内 。
用离心力来模拟重力的前提是太空站足够大,小型空间站如果转起来的话只会让里面的人感觉阵阵恶心,只有旋转半径达到上百米的空间站才能较好的模拟地球重力 。
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人类目前还处于近太空时代,距离大规模开发太空还有几十年路要走,短时间内需要人造重力的项目看起来只有载人登陆火星这一项,然而不困是马斯克还是NASA都没有把自家的火星飞船造成轮辐状 。
轮辐状空间站不存在的原因就是人类目前不需要它,真正需要它的人类可能在200年后才会出生,那时候会有几百万甚至上千万人长期在太空中生产生活,人造重力会成为他们居住的太空城的标配 。
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未来很美好,但太空时代的繁荣是我们这一代人体会不到也见不到的
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