Yerçekimi ile zor, ama onsuz daha da kötü
Filmlerde birden çok kez görülen, uzayda yolculuk yapan bir uzay gemisinde yer çekiminin “açılması” çok havalı görünüyor. Ancak yaratıcıları bunun nasıl yapıldığını neredeyse hiçbir zaman açıklamıyor. Bazen, 2001: A Space Odyssey (1) veya daha yeni Passengers filmlerinde olduğu gibi, yerçekimini simüle etmek için geminin döndürülmesi gerektiği gösterilir.
Biraz kışkırtıcı bir şekilde, bir uzay aracında yerçekimine neden ihtiyaç duyulduğu sorulabilir. Sonuçta, genel yerçekimi olmadan bu daha kolaydır, insanlar daha az yorulur, taşınan eşyaların hiçbir ağırlığı yoktur ve birçok görevi yerine getirmek çok daha az fiziksel çaba gerektirir.
Ancak, yerçekimi kuvvetinin sürekli üstesinden gelmeyle ilgili bu çabanın, biz ve vücudumuz için son derece gerekli olduğu ortaya çıktı. Yer çekimi yokAstronotların kemik ve kas dokusu kaybı yaşadığı uzun süredir kanıtlanmıştır. ISS'deki astronotlar egzersiz yapıyor ve kas zayıflığı ve kemik kaybıyla mücadele ediyor, ancak yine de uzayda kemik kütlesini kaybediyorlar. Kas kütlesini ve kardiyovasküler sağlığı korumak için günde iki ila üç saat egzersiz yapmaları gerekir. Üstelik yerçekimi eksikliğinden sadece vücut üzerindeki yük ile doğrudan ilgili olan bu unsurlar etkilenmez. Dengeyi korumada sorunlar ortaya çıkar, vücut susuz kalır. Ve bu sorunların sadece başlangıcı.
Onun da zayıfladığı ortaya çıktı. Bazı bağışıklık hücreleri görevlerini yapamaz ve kırmızı kan hücreleri ölür. Böbrek taşlarına neden olur ve kalbi zayıflatır. Rusya ve Kanada'dan bir grup bilim insanı son yılların sonuçlarını analiz etti mikro yerçekimi Altı ay boyunca Uluslararası Uzay İstasyonunda yaşayan on sekiz Rus kozmonotun kan örneklerindeki proteinlerin bileşimi üzerine. Sonuçlar, sıfır yerçekiminde bağışıklık sisteminin, vücut enfekte olduğunda olduğu gibi davrandığını, çünkü insan vücudunun ne yapacağını bilmediğini ve olası tüm savunma sistemlerini etkinleştirmeye çalıştığını gösterdi.
Merkezkaç kuvvetinde şans
Yani bunu zaten çok iyi biliyoruz yer çekimi yok Bu iyi bir şey değil, hatta sağlık açısından tehlikeli. Peki şimdi ne olacak? Sadece film yapımcıları değil, araştırmacılar da filmlerde fırsat görüyor merkezkaç kuvveti. Nazik olmak atalet kuvvetleriEylemsizlik çerçevesinin merkezine ters yönde etkili bir şekilde etki ederek yerçekimi etkisini simüle eder.
Uygulanabilirliği uzun yıllardır araştırılmaktadır. Örneğin MIT'de eski astronot Lawrence Young, 2001: A Space Odyssey filmindeki bir vizyonu anımsatan bir santrifüj deneyimini yaşadı. İnsanlar dönen bir eylemsiz yapıyı iterek bir platform üzerinde yan yatarlar.
Merkezkaç kuvvetinin en azından kısmen yer çekiminin yerini alabileceğini bildiğimize göre neden bu sefer gemi inşa etmiyoruz? Görünüşe göre bu o kadar basit değil, çünkü öncelikle bu tür gemilerin bizim inşa ettiğimiz gemilerden çok daha büyük olması gerekiyor ve uzaya taşınan her ilave kilogram kütle çok paraya mal oluyor.
Örneğin Uluslararası Uzay İstasyonunu karşılaştırmalar ve değerlendirmeler için bir referans noktası olarak düşünün. Bir futbol sahası büyüklüğünde ama yaşam alanları onun sadece küçük bir kısmı.
Yerçekimini simüle edin Bu durumda merkezkaç kuvvetine iki şekilde yaklaşılabilir. Veya her bir öğe ayrı ayrı dönecek ve bu da küçük sistemler oluşturacaktır, ancak uzmanların belirttiği gibi bu, astronotlar için her zaman hoş olmayan bir deneyimle ilişkilendirilebilir; Bacaklarınızda vücudunuzun üst kısmında olduğundan farklı bir yerçekimi hissedin. Daha büyük ölçekli bir versiyonda, ISS'nin tamamı dönecektir ve elbette bunun daha çok bir halka (2) gibi farklı şekilde yapılandırılması gerekecektir. Şu anda böyle bir yapının inşa edilmesi büyük maliyetler anlamına geliyor ve gerçekçi görünmüyor.
2. Yapay yerçekimi sağlayan bir yörünge halkasının görüntüsü
Ancak başka fikirler de var. örneğin, Colorado Boulder Üniversitesi'ndeki bir grup bilim insanı, daha az hırsla bir çözüm üzerinde çalışıyor. Bilim insanları, "yerçekiminin yeniden yaratılmasını" ölçmek yerine, uzayda yer çekimi eksikliğinden kaynaklanan sağlık sorunlarını çözmeye odaklanıyor.
Boulder araştırmacılarına göre astronotlar, sağlık sorunlarını çözecek günlük yerçekimi dozunu almak için günde birkaç saat boyunca özel odalara girebilirler. Denekler hastane arabasına benzer metal bir platform üzerine yerleştirilir (3). Buna eşit olmayan bir hızda dönen santrifüj denir. Santrifüj tarafından oluşturulan açısal hız, sanki kendi ağırlığı altında duruyormuş gibi kişinin bacaklarını platformun tabanına doğru iter.
3. Cihaz Boulder Üniversitesi'nde test edilmiştir.
Ne yazık ki, bu tür egzersizler kaçınılmaz olarak mide bulantısıyla ilişkilidir. Araştırmacılar, mide bulantısının aslında bununla ilişkili doğal bir fiyat etiketi olup olmadığını öğrenmek için yola çıktılar. yapay yerçekimi. Astronotlar vücutlarını ek aşırı yüke hazır olacak şekilde eğitebilir mi? Onuncu gönüllü oturumunun sonunda, tüm denekler, herhangi bir hoş olmayan etki, mide bulantısı vb. olmadan, dakikada yaklaşık on yedi devir ortalama hızda dönüyorlardı. Bu önemli bir başarıdır.
Bir gemide yerçekimi için alternatif fikirler var. Bunlar arasında örneğin, kişinin bel çevresinde ağırlık oluşturarak vücudun alt kısmında ağırlık hissi yaratan Kanada tipi sistem tasarımı (LBNP) yer alır. Ancak bir kişinin uzay uçuşunun sağlık açısından hoş olmayan sonuçlarından kaçınması yeterli mi? Ne yazık ki bu kesin değil.
