Progetto "Gravità Artificiale". Saluti da Tsiolkovsky: come la gravità artificiale domina lo spazio Creare gravità nello spazio

Il concetto della stazione del 1969, che avrebbe dovuto essere assemblato in orbita dalle fasi completate del programma Apollo. La stazione avrebbe dovuto ruotare sul proprio asse centrale per creare gravità artificiale

Perché? Perché se vuoi andare su un altro sistema stellare, dovrai accelerare la tua nave per arrivarci, e poi rallentarla una volta arrivato. Se non riesci a proteggerti da queste accelerazioni, ti aspetta il disastro. Ad esempio, per accelerare fino al pieno slancio in Star Trek, fino a una piccola percentuale della velocità della luce, si dovrebbe sperimentare un'accelerazione di 4000 g. Questa è 100 volte l'accelerazione che inizia a impedire il flusso sanguigno nel corpo.

Il lancio dello Space Shuttle Columbia nel 1992 ha dimostrato che l'accelerazione avviene su un lungo periodo. L'accelerazione del veicolo spaziale sarà molte volte maggiore e il corpo umano non sarà in grado di farcela

A meno che tu non voglia viaggiare senza peso durante un lungo viaggio, per non sottoporsi a terribili danni biologici come la perdita di muscoli e ossa, il corpo deve esercitare una forza costante. Per qualsiasi altra forza questo è abbastanza facile da fare. Nell'elettromagnetismo, ad esempio, si potrebbe collocare un equipaggio in una cabina conduttiva e molti campi elettrici esterni semplicemente scomparirebbero. Sarebbe possibile posizionare all'interno due piastre parallele e creare un campo elettrico costante che spinge le cariche in una certa direzione.

Se solo la gravità funzionasse allo stesso modo.

Semplicemente non esiste un conduttore gravitazionale, né è possibile proteggersi dalla forza gravitazionale. È impossibile creare un campo gravitazionale uniforme in una regione dello spazio, ad esempio tra due placche. Perché? Perché a differenza della forza elettrica generata dalle cariche positive e negative, esiste un solo tipo di carica gravitazionale, ed è l'energia di massa. La forza gravitazionale attrae sempre e non c'è scampo. Puoi utilizzare solo tre tipi di accelerazione: gravitazionale, lineare e rotazionale.

La stragrande maggioranza dei quark e dei leptoni nell’Universo sono costituiti da materia, ma ciascuno di essi possiede anche antiparticelle costituite da antimateria, le cui masse gravitazionali non sono state determinate

L'unico modo in cui si potrebbe creare una gravità artificiale che ti protegga dagli effetti dell'accelerazione della tua nave e ti fornisca una spinta costante "verso il basso" senza accelerazione sarebbe se sbloccassi le particelle di massa a gravità negativa. Tutte le particelle e antiparticelle che abbiamo trovato finora hanno massa positiva, ma queste masse sono inerziali, nel senso che possono essere giudicate solo quando la particella viene creata o accelerata. La massa inerziale e la massa gravitazionale sono le stesse per tutte le particelle che conosciamo, ma non abbiamo mai testato la nostra idea sull'antimateria o sulle antiparticelle.

Attualmente si stanno conducendo esperimenti in questo settore. L'esperimento ALPHA al CERN ha creato l'antiidrogeno: una forma stabile di antimateria neutra, e sta lavorando per isolarlo da tutte le altre particelle. Se l'esperimento sarà sufficientemente sensibile, potremo misurare il modo in cui un'antiparticella entra in un campo gravitazionale. Se cade, come la materia ordinaria, allora ha una massa gravitazionale positiva e può essere utilizzata per costruire un conduttore gravitazionale. Se cade verso l'alto in un campo gravitazionale, tutto cambia. Basta un risultato e la gravità artificiale potrebbe improvvisamente diventare possibile.

La possibilità di ottenere la gravità artificiale è per noi incredibilmente attraente, ma si basa sull'esistenza di una massa gravitazionale negativa. potrebbe essere una tale massa, ma non l'abbiamo ancora dimostrato

Se l'antimateria ha una massa gravitazionale negativa, allora creando un campo di materia normale e un soffitto di antimateria, potremmo creare un campo di gravità artificiale che ti tirerebbe sempre verso il basso. Creando un guscio gravitazionalmente conduttivo sotto forma di scafo della nostra navicella spaziale, proteggeremmo l’equipaggio dalle forze di accelerazione ultraveloce che altrimenti sarebbero letali. E soprattutto, le persone nello spazio non sperimenterebbero più gli effetti fisiologici negativi che affliggono oggi gli astronauti. Ma finché non troviamo una particella con massa gravitazionale negativa, la gravità artificiale sarà ottenuta solo grazie all'accelerazione.

Potresti ridere, ma non devi cercare lontano per trovare un esempio di magnete universale. Ciò significa che prendiamo un corpo di plastica giallo brillante, verde o rosso da una penna a sfera o un pennarello, lo strofiniamo vigorosamente contro un panno di lana con un lavsan e lo portiamo in piccole particelle di un'ampia varietà di solidi. Devo fare subito una prenotazione: non sono riuscito a trovare una sostanza le cui particelle non sarebbero attratte da un cosiddetto corpo elettrizzato. E qui è importante notare che, ad esempio, i trucioli di piombo gravitano verso la nostra maniglia molto più fortemente del rame e molto più fortemente dell'alluminio. Da qui la conclusione: la forza di attrazione di varie sostanze semplici nella nostra esperienza è direttamente proporzionale alle masse atomiche. Questo è un punto molto importante. Inoltre, verso il manico gravitano foglie di piante e piccoli organismi viventi, ad esempio i famosi “bloodworm” utilizzati dai pescatori come esca. Inoltre, il “lampone” striscia sottosopra lungo il corpo del manico come se nulla fosse successo.

In effetti, si ritiene che la forza di gravità reciproca in questo esperimento domestico sia direttamente proporzionale all'entità delle cariche elettriche opposte: la maniglia e i corpi “sperimentali”. Tuttavia, tutti i corpi nel loro stato normale sono elettricamente neutri. Quindi non è una questione di elettricità.

La fisica gravitazionale nega l'esistenza di cariche elettriche in natura (tra l'altro, questo è già stato dimostrato - nel 2010 - al Large Hadron Collider). In esso, tutti i fenomeni fisici causati dalla sincronicità del movimento dei satelliti nucleari negli atomi del corpo e dalla somma dei momenti gravitazionali di un gran numero di atomi sincroni ed eccitati sono chiamati magnetici, elettromagnetici ed elettrici solo per abitudine e per ragioni pratiche. Sfregando il corpo plastico della penna su un panno, otteniamo temporaneamente un magnete polimerico relativamente permanente con proprietà “polimagnetiche”. In realtà attraverso l'attrito eccitiamo e sincronizziamo gli atomi dei vari elementi chimici che compongono il corpo della penna e di conseguenza otteniamo diversi magneti permanenti in un'unica sostanza complessa.

Infatti, un ferromagnete permanente interagisce fortemente solo con oggetti di ferro. In questo caso, gli atomi eccitati e sincroni del magnete eccitano e sincronizzano gli stessi atomi di ferro, ad esempio un chiodo di ferro, che in questo momento diventa esso stesso un magnete. Il magnete e il chiodo si muovono l'uno verso l'altro per il movimento totale dei loro atomi sincroni e non per la tensione delle linee di forza o attraverso uno speciale campo “magnetico”. La ragione della forte interazione tra gli atomi sincroni di un magnete e di un chiodo può essere spiegata dalla coincidenza delle frequenze dei momenti gravitazionali degli atomi identici di entrambi. In breve, è tutta una questione di frequenza. E un “polimagnete” è un magnete multifrequenza o “a banda larga”. Anche le molecole d'aria interagiscono con un tale magnete. Questo è spesso accompagnato da crepitii e "scariche elettriche" o "scintille" visibili.

Eppure le proprietà magnetiche di un corpo non dipendono dalla quantità di qualche sostanza speciale, ma dipendono dal numero di atomi eccitati e sincroni del corpo magnetizzato. Pertanto, qualsiasi magnete permanente può essere facilmente smagnetizzato. Se ad esempio un magnete di montaggio rimosso dal supporto dell'anta di un mobile viene leggermente riscaldato su un fornello a gas e vi viene fatta cadere dell'acqua, verrà completamente smagnetizzato. Ma, se un tale magnete viene nuovamente riscaldato e su di esso viene posizionato un magnete attivo, raffreddandosi in una posizione così "subordinata", restituirà o addirittura migliorerà tutte le sue proprietà "magiche". (Questo metodo “delicato” di smagnetizzazione e magnetizzazione dei magneti permanenti, così come diversi metodi originali per generare elettricità, mi sono stati suggeriti anche dalla teoria gravitazionale dell’atomo.)

Immaginiamo ora una lastra di polimero sul pavimento della stazione orbitale. In termini di insieme di elementi chimici e del loro rapporto quantitativo, la sostanza della lastra corrisponde approssimativamente alla presenza di quelli nel corpo umano. Sono sicuro che se riusciamo a eccitare e sincronizzare gli atomi in vari gruppi di elementi chimici di una tale piastra, una persona si “magnetizzerà” su di essa, proprio come la larva di una zanzara di lunga data, popolarmente chiamata “bloodworm” o "lampone", balzò in piedi e fu attratto dal corpo del nostro recinto.

È possibile eccitare e sincronizzare tutti gli atomi del “magnete universale” solo attraverso quella che può essere chiamata “corrente elettrica nei polimeri”. I metodi efficaci per produrre forti “correnti polimeriche” sono ancora un mistero. Ciao. Tuttavia, se il filo di rame nell'avvolgimento del rotore di un generatore di corrente convenzionale viene sostituito con uno speciale filo polimerico... allora qualcosa potrebbe funzionare.

Ecco un semplice esperimento. Portiamo un normale magnete per raccordi dal basso alla tazza in ebanite della bilancia a leva bilanciata. L'equilibrio della bilancia non è disturbato. Lo spieghiamo con il fatto che i magneti non interagiscono con gli isolanti. Prendiamo bilance con tazze di rame. Il risultato dell'esperimento rimane lo stesso. E ora, portando il magnete sulla tazza, iniziamo ad abbassarlo dolcemente. La tazza della bilancia, sia essa di rame o di ebanite, segue il magnete in movimento, come se fosse incollata. Sostituiamo il magnete con un oggetto denso e con manipolazioni simili non osserviamo l'“attaccamento” delle squame ad esso. È così semplice che possiamo osservare il fenomeno dell'interazione dei magneti permanenti in movimento con vari corpi densi. Domanda: qual è la differenza fondamentale tra interazione gravitazionale ed elettricità? magnetico?

Recensioni

Victor, grazie, articolo molto informativo.
Proprio ieri il mio figlioletto è giunto alla conclusione che la nostra Terra, attirando corpi più piccoli (inclusi noi), agisce come un enorme magnete, quindi non voliamo via da essa. In più anche l’atmosfera ha un suo peso non indifferente. E maggiore è la massa del pianeta, più forte è l'attrazione.
Infatti, su scala spaziale, la gravità agisce come un campo elettromagnetico su scala più piccola, solo la sua intensità dipende principalmente dalla massa dei corpi e non dalle masse atomiche delle sostanze durante l'interazione elettromagnetica. Ma in entrambi i casi l’intensità dell’attrazione dipende anche dalla distanza tra i corpi.
Grazie e buona fortuna a te!
Cordiali saluti,

Anche una persona che non è interessata allo spazio ha visto almeno una volta un film sui viaggi nello spazio o ha letto queste cose nei libri. In quasi tutti questi lavori, le persone camminano per la nave, dormono normalmente e non hanno problemi a mangiare. Ciò significa che queste navi, immaginarie, hanno una gravità artificiale. La maggior parte degli spettatori lo percepisce come qualcosa di completamente naturale, ma non è affatto così.

Gravità artificiale

Questo è il nome per cambiare (in qualsiasi direzione) la gravità che ci è familiare attraverso l'uso di vari metodi. E questo viene fatto non solo nelle opere di fantascienza, ma anche in situazioni terrene molto reali, molto spesso per esperimenti.

In teoria, creare la gravità artificiale non sembra così difficile. Ad esempio, può essere ricreato utilizzando l'inerzia o, più precisamente, la necessità di questa forza non è nata ieri: è avvenuta immediatamente, non appena una persona ha iniziato a sognare voli spaziali a lungo termine. La creazione di gravità artificiale nello spazio consentirà di evitare molti dei problemi che sorgono durante periodi prolungati di assenza di gravità. I muscoli degli astronauti si indeboliscono e le ossa diventano meno forti. Viaggiare in tali condizioni per mesi può provocare l’atrofia di alcuni muscoli.

Pertanto, oggi la creazione della gravità artificiale è un compito di fondamentale importanza; senza questa abilità è semplicemente impossibile.

Materiale

Anche chi conosce la fisica solo a livello scolastico capisce che la gravità è una delle leggi fondamentali del nostro mondo: tutti i corpi interagiscono tra loro, sperimentando attrazione/repulsione reciproca. Più grande è il corpo, maggiore è la sua forza gravitazionale.

La Terra per la nostra realtà è un oggetto molto massiccio. Ecco perché tutti i corpi intorno a lei, nessuno escluso, sono attratti da lei.

Per noi questo significa, che di solito viene misurato in g, pari a 9,8 metri al secondo quadrato. Ciò significa che se non avessimo sostegno sotto i piedi cadremmo ad una velocità che aumenta di 9,8 metri ogni secondo.

Quindi solo grazie alla gravità siamo in grado di stare in piedi, cadere, mangiare e bere normalmente, capire dov'è l'alto e dov'è il basso. Se la gravità scompare, ci ritroveremo in assenza di gravità.

I cosmonauti che si trovano nello spazio in uno stato di caduta libera, hanno particolare familiarità con questo fenomeno.

In teoria, gli scienziati sanno come creare la gravità artificiale. Esistono diversi metodi.

Grande massa

L'opzione più logica è renderla così grande da far apparire la gravità artificiale. Potrai sentirti a tuo agio sulla nave, poiché l'orientamento nello spazio non andrà perso.

Sfortunatamente, questo metodo non è realistico con lo sviluppo della tecnologia moderna. Costruire un oggetto del genere richiede troppe risorse. Inoltre, sollevarlo richiederebbe un’incredibile quantità di energia.

Accelerazione

Sembrerebbe che se si vuole ottenere un g uguale a quello terrestre, basti dare alla nave una forma piatta (simile a una piattaforma) e farla muovere perpendicolarmente al piano con l'accelerazione richiesta. In questo modo si otterrà la gravità artificiale, e per di più quella ideale.

Tuttavia, in realtà tutto è molto più complicato.

Innanzitutto vale la pena considerare la questione del carburante. Affinché la stazione acceleri costantemente, è necessario disporre di un gruppo di continuità. Anche se all’improvviso appare un motore che non espelle materia, la legge di conservazione dell’energia resta in vigore.

Il secondo problema è l’idea stessa di accelerazione costante. Secondo le nostre conoscenze e le leggi fisiche, è impossibile accelerare indefinitamente.

Inoltre, un veicolo del genere non è adatto per missioni di ricerca, poiché deve accelerare costantemente: volare. Non potrà fermarsi a studiare il pianeta, non potrà nemmeno volargli intorno lentamente: dovrà accelerare.

Pertanto, diventa chiaro che tale gravità artificiale non è ancora a nostra disposizione.

Giostra

Tutti sanno come la rotazione di una giostra influisce sul corpo. Pertanto, un dispositivo di gravità artificiale basato su questo principio sembra essere il più realistico.

Tutto ciò che si trova nel diametro della giostra tende a cadere fuori da essa ad una velocità approssimativamente uguale alla velocità di rotazione. Si scopre che sui corpi agisce una forza diretta lungo il raggio dell'oggetto rotante. È molto simile alla gravità.

Quindi è necessaria una nave di forma cilindrica. Allo stesso tempo, deve ruotare attorno al proprio asse. A proposito, la gravità artificiale su un'astronave, creata secondo questo principio, è spesso dimostrata nei film di fantascienza.

Una nave a forma di botte, ruotando attorno al proprio asse longitudinale, crea una forza centrifuga, la cui direzione corrisponde al raggio dell'oggetto. Per calcolare l'accelerazione risultante, è necessario dividere la forza per la massa.

In questa formula il risultato del calcolo è l'accelerazione, la prima variabile è la velocità nodale (misurata in radianti al secondo), la seconda è il raggio.

Secondo questo, per ottenere il g a cui siamo abituati, è necessario combinare correttamente il raggio del trasporto spaziale.

Un problema simile è evidenziato in film come Intersolah, Babylon 5, 2001: Odissea nello spazio e simili. In tutti questi casi, la gravità artificiale è vicina all'accelerazione terrestre dovuta alla gravità.

Non importa quanto sia buona l'idea, è abbastanza difficile implementarla.

Problemi con il metodo carosello

Il problema più evidente è evidenziato in Odissea nello spazio. Il raggio della “portaerei spaziale” è di circa 8 metri. Per ottenere un'accelerazione di 9,8, la rotazione deve avvenire ad una velocità di circa 10,5 giri al minuto.

A questi valori si manifesta l'“effetto Coriolis” che consiste nel fatto che a diverse distanze dal pavimento agiscono forze diverse. Dipende direttamente dalla velocità angolare.

Si scopre che la gravità artificiale verrà creata nello spazio, ma ruotare il corpo troppo rapidamente porterà a problemi con l'orecchio interno. Ciò, a sua volta, causa disturbi dell'equilibrio, problemi all'apparato vestibolare e altre difficoltà simili.

L'emergere di questo ostacolo suggerisce che un tale modello è estremamente infruttuoso.

Puoi provare ad andare dal contrario, come hanno fatto nel romanzo "The Ring World". Qui la nave ha la forma di un anello, il cui raggio è vicino al raggio della nostra orbita (circa 150 milioni di km). A queste dimensioni, la sua velocità di rotazione è sufficiente per ignorare l'effetto Coriolis.

Si potrebbe supporre che il problema sia stato risolto, ma non è affatto così. Il fatto è che una rivoluzione completa di questa struttura attorno al proprio asse richiede 9 giorni. Ciò suggerisce che i carichi saranno troppo grandi. Affinché la struttura possa resistere è necessario un materiale molto resistente, che oggi non abbiamo a nostra disposizione. Inoltre, il problema è la quantità di materiale e il processo di costruzione stesso.

Nei giochi con temi simili, come nel film “Babylon 5”, questi problemi sono in qualche modo risolti: la velocità di rotazione è abbastanza sufficiente, l'effetto Coriolis non è significativo, ipoteticamente è possibile creare una nave del genere.

Tuttavia, anche questi mondi presentano uno svantaggio. Il suo nome è momento angolare.

La nave, ruotando attorno al proprio asse, si trasforma in un enorme giroscopio. Come sapete, è estremamente difficile forzare il giroscopio a deviare dal proprio asse perché è importante che la sua quantità non lasci il sistema. Ciò significa che sarà molto difficile dare una direzione a questo oggetto. Tuttavia, questo problema può essere risolto.

Soluzione

La gravità artificiale sulla stazione spaziale diventa disponibile quando il cilindro O'Neill arriva in soccorso. Per creare questo disegno sono necessarie navi cilindriche identiche, collegate lungo l'asse. Dovrebbero ruotare in direzioni diverse. Il risultato di un tale assemblaggio è un momento angolare pari a zero, quindi non dovrebbero esserci difficoltà nel dare alla nave la direzione richiesta.

Se è possibile realizzare una nave con un raggio di circa 500 metri, funzionerà esattamente come dovrebbe. Allo stesso tempo, la gravità artificiale nello spazio sarà abbastanza comoda e adatta per lunghi voli su navi o stazioni di ricerca.

Ingegneri spaziali

I creatori del gioco sanno come creare la gravità artificiale. Tuttavia, in questo mondo fantastico, la gravità non è l'attrazione reciproca dei corpi, ma una forza lineare progettata per accelerare gli oggetti in una determinata direzione. L'attrazione qui non è assoluta; cambia quando la fonte viene reindirizzata.

La gravità artificiale sulla stazione spaziale viene creata utilizzando un generatore speciale. È uniforme ed equidirezionale nell'intervallo del generatore. Quindi, nel mondo reale, se finissi sotto una nave con un generatore installato, verresti trascinato verso lo scafo. Tuttavia, nel gioco l'eroe cadrà finché non lascerà il perimetro del dispositivo.

Oggi, la gravità artificiale nello spazio creata da un tale dispositivo è inaccessibile all'umanità. Tuttavia, anche gli sviluppatori dai capelli grigi non smettono di sognarlo.

Generatore sferico

Questa è un'opzione di equipaggiamento più realistica. Una volta installato, la gravità è diretta verso il generatore. Ciò rende possibile la realizzazione di una stazione la cui gravità sarà pari a quella planetaria.

Centrifuga

Oggi, la gravità artificiale sulla Terra si trova in vari dispositivi. Si basano, per la maggior parte, sull'inerzia, poiché questa forza viene percepita da noi in modo simile all'influenza gravitazionale: il corpo non distingue quale causa provoca l'accelerazione. Ad esempio: una persona che sale in ascensore sperimenta l'influenza dell'inerzia. Dal punto di vista di un fisico: la salita dell'ascensore somma l'accelerazione della cabina all'accelerazione della caduta libera. Quando la cabina ritorna al movimento misurato, il “aumento” di peso scompare, restituendo le sensazioni consuete.

Gli scienziati sono da tempo interessati alla gravità artificiale. Per questi scopi viene spesso utilizzata una centrifuga. Questo metodo è adatto non solo ai veicoli spaziali, ma anche alle stazioni terrestri dove è necessario studiare gli effetti della gravità sul corpo umano.

Studia sulla Terra, applica in...

Sebbene lo studio della gravità sia iniziato nello spazio, è una scienza molto terrestre. Ancora oggi i progressi in questo settore trovano applicazione, ad esempio, in medicina. Sapere se è possibile creare gravità artificiale su un pianeta può essere utilizzato per trattare problemi al sistema muscolo-scheletrico o al sistema nervoso. Inoltre, lo studio di questa forza viene effettuato principalmente sulla Terra. Ciò consente agli astronauti di condurre esperimenti rimanendo sotto la stretta attenzione dei medici. La gravità artificiale nello spazio è un'altra questione, lì non ci sono persone che possano aiutare gli astronauti in caso di situazione imprevista.

Tenendo presente la completa assenza di gravità, non si può prendere in considerazione un satellite situato nell'orbita terrestre bassa. Questi oggetti, anche se in piccola misura, sono influenzati dalla gravità. La forza di gravità generata in questi casi è chiamata microgravità. La gravità reale viene sperimentata solo in un veicolo che vola a velocità costante nello spazio. Tuttavia, il corpo umano non avverte questa differenza.

Puoi sperimentare l'assenza di gravità durante un salto in lungo (prima che la vela si apra) o durante una discesa parabolica dell'aereo. Tali esperimenti vengono spesso condotti negli Stati Uniti, ma su un aereo questa sensazione dura solo 40 secondi: è troppo breve per uno studio completo.

In URSS, nel 1973, sapevano se fosse possibile creare la gravità artificiale. E non solo lo hanno creato, ma lo hanno anche cambiato in qualche modo. Un esempio lampante di riduzione artificiale della gravità è l'immersione a secco, l'immersione. Per ottenere l'effetto desiderato, è necessario posizionare una pellicola spessa sulla superficie dell'acqua. La persona viene posta sopra di esso. Sotto il peso del corpo, il corpo affonda sott'acqua, lasciando in alto solo la testa. Questo modello dimostra l’ambiente privo di supporto e a bassa gravità che caratterizza l’oceano.

Non è necessario andare nello spazio per sperimentare la forza opposta dell'assenza di gravità: l'ipergravità. Quando un veicolo spaziale decolla e atterra in una centrifuga, il sovraccarico non solo può essere avvertito, ma anche studiato.

Trattamento di gravità

La fisica gravitazionale studia anche gli effetti dell’assenza di gravità sul corpo umano, cercando di minimizzarne le conseguenze. Tuttavia, un gran numero di risultati di questa scienza può essere utile anche agli abitanti comuni del pianeta.

I medici ripongono grandi speranze nella ricerca sul comportamento degli enzimi muscolari nella miopatia. Questa è una malattia grave che porta alla morte prematura.

Durante l'esercizio fisico attivo, una grande quantità dell'enzima creatina fosfochinasi entra nel sangue di una persona sana. La ragione di questo fenomeno non è chiara; forse il carico agisce sulla membrana cellulare in modo tale da farla diventare “bucata”. I pazienti con miopatia ottengono lo stesso effetto senza esercizio. Le osservazioni degli astronauti mostrano che in assenza di gravità il flusso dell'enzima attivo nel sangue è significativamente ridotto. Questa scoperta suggerisce che l'uso dell'immersione ridurrà l'impatto negativo dei fattori che portano alla miopatia. Attualmente sono in corso esperimenti sugli animali.

Il trattamento di alcune malattie viene già effettuato utilizzando i dati ottenuti dallo studio della gravità, inclusa la gravità artificiale. Ad esempio, il trattamento della paralisi cerebrale, dell'ictus e del morbo di Parkinson viene effettuato attraverso l'uso di tute antistress. La ricerca sugli effetti positivi del supporto, la scarpa pneumatica, è quasi terminata.

Voleremo su Marte?

Gli ultimi risultati degli astronauti danno speranza per la realtà del progetto. Esiste esperienza nel fornire supporto medico a una persona durante un lungo soggiorno lontano dalla Terra. Anche i voli di ricerca sulla Luna, la cui forza gravitazionale è 6 volte inferiore alla nostra, hanno portato molti benefici. Ora gli astronauti e gli scienziati si stanno ponendo un nuovo obiettivo: Marte.

Prima di fare la fila per un biglietto per il Pianeta Rosso, dovresti sapere cosa attende il corpo già nella prima fase del lavoro - in arrivo. In media, la strada verso il pianeta deserto richiederà un anno e mezzo, circa 500 giorni. Lungo la strada dovrai fare affidamento solo sulle tue forze, semplicemente non c'è nessun posto dove aspettare l'aiuto.

Molti fattori mineranno la tua forza: stress, radiazioni, mancanza di campo magnetico. Il test più importante per il corpo è un cambiamento di gravità. Durante il viaggio, una persona “conoscerà” diversi livelli di gravità. Innanzitutto si tratta di sovraccarichi durante il decollo. Quindi: assenza di gravità durante il volo. Successivamente, ipogravità a destinazione, poiché la gravità su Marte è inferiore al 40% di quella terrestre.

Come si affrontano gli effetti negativi dell'assenza di gravità su un lungo volo? Si spera che gli sviluppi nel campo della gravità artificiale contribuiscano a risolvere questo problema nel prossimo futuro. Esperimenti sui ratti che viaggiano su Cosmos 936 mostrano che questa tecnica non risolve tutti i problemi.

L'esperienza del sistema operativo ha dimostrato che l'uso di complessi di allenamento in grado di determinare il carico richiesto per ciascun astronauta individualmente può apportare benefici molto maggiori al corpo.

Per ora, si ritiene che non solo i ricercatori voleranno su Marte, ma anche i turisti che vogliono stabilire una colonia sul Pianeta Rosso. Per loro, almeno per la prima volta, la sensazione di essere in assenza di gravità supererà tutte le argomentazioni dei medici sui pericoli di una permanenza prolungata in tali condizioni. Ma tra qualche settimana anche loro avranno bisogno di aiuto, motivo per cui è così importante riuscire a trovare un modo per creare gravità artificiale sull’astronave.

Risultati

Quali conclusioni si possono trarre sulla creazione della gravità artificiale nello spazio?

Tra tutte le opzioni attualmente prese in considerazione, la struttura rotante sembra la più realistica. Tuttavia, con l’attuale comprensione delle leggi fisiche, ciò è impossibile, poiché la nave non è un cilindro cavo. All'interno ci sono sovrapposizioni che interferiscono con l'attuazione delle idee.

Inoltre, il raggio della nave deve essere così grande che l'effetto Coriolis non abbia effetti significativi.

Per controllare qualcosa del genere, avrai bisogno del cilindro O'Neill menzionato sopra, che ti darà la possibilità di controllare la nave. In questo caso, aumentano le possibilità di utilizzare un tale progetto per i voli interplanetari fornendo allo stesso tempo all'equipaggio un livello di gravità confortevole.

Prima che l'umanità riesca a realizzare i propri sogni, mi piacerebbe vedere un po' più di realismo e ancora più conoscenza delle leggi della fisica nelle opere di fantascienza.

I voli spaziali a lungo termine, l'esplorazione di altri pianeti, ciò di cui hanno già scritto gli scrittori di fantascienza Isaac Asimov, Stanislav Lem, Alexander Belyaev e altri, diventeranno una realtà completamente possibile grazie alla conoscenza. Poiché ricreando il livello di gravità terrestre, saremo in grado di evitare le conseguenze negative della microgravità (assenza di gravità) per gli esseri umani (atrofia muscolare, disturbi sensoriali, motori e autonomi). Cioè, quasi chiunque lo desideri può andare nello spazio, indipendentemente dalle caratteristiche fisiche del proprio corpo. Allo stesso tempo, la tua permanenza a bordo della navicella spaziale diventerà più confortevole. Le persone saranno in grado di utilizzare i dispositivi e le strutture esistenti a loro familiari (ad esempio, una doccia, un WC).

Sulla Terra il livello di gravità è determinato dall'accelerazione di gravità, mediamente pari a 9,81 m/s 2 (“sovraccarico” 1 g), mentre nello spazio, in condizioni di assenza di gravità, circa 10 -6 g. K.E. Tsiolkovsky ha citato analogie tra la sensazione di peso corporeo quando immerso nell'acqua o sdraiato a letto con lo stato di assenza di gravità nello spazio.

“La terra è la culla della mente, ma non si può vivere per sempre nella culla.”
“Il mondo dovrebbe essere ancora più semplice.”
Konstantin Ciolkovskij

È interessante notare che per la biologia gravitazionale la capacità di creare diverse condizioni gravitazionali costituirà una vera svolta. Sarà possibile studiare: come cambiano la struttura, le funzioni a livello micro e macro, i modelli sotto influenze gravitazionali di diversa grandezza e direzione. Queste scoperte, a loro volta, aiuteranno a sviluppare una direzione abbastanza nuova: la terapia gravitazionale. Si sta valutando la possibilità e l'efficacia di utilizzare le variazioni di gravità (aumentate rispetto a quella terrestre) per il trattamento. Sentiamo un aumento della gravità, come se il corpo fosse diventato un po' più pesante. Oggi vengono condotte ricerche sull'uso della terapia di gravità per l'ipertensione, nonché per il ripristino del tessuto osseo nelle fratture.

(gravità artificiale) nella maggior parte dei casi si basano sul principio di equivalenza delle forze di inerzia e gravità. Il principio di equivalenza dice che avvertiamo all'incirca la stessa accelerazione del movimento senza distinguere la causa che l'ha provocata: gravità o forze inerziali. Nella prima versione l'accelerazione avviene per l'influenza del campo gravitazionale, nella seconda per l'accelerazione del movimento del sistema di riferimento non inerziale (un sistema che si muove con accelerazione) in cui si trova la persona. Ad esempio, un effetto simile delle forze inerziali viene sperimentato da una persona in ascensore (sistema di riferimento non inerziale) durante una brusca salita (con accelerazione, sensazione come se il corpo fosse diventato più pesante per alcuni secondi) o una frenata (la sensazione che il pavimento si sta allontanando da sotto i piedi). Dal punto di vista della fisica: quando l'ascensore sale verso l'alto, l'accelerazione del movimento della cabina si aggiunge all'accelerazione della caduta libera in un sistema non inerziale. Quando viene ripristinato il movimento uniforme, l '"aumento" di peso scompare, cioè ritorna la solita sensazione di peso corporeo.

Oggi, come quasi 50 anni fa, le centrifughe vengono utilizzate per creare gravità artificiale (l'accelerazione centrifuga viene utilizzata durante la rotazione dei sistemi spaziali). In poche parole, durante la rotazione della stazione spaziale attorno al proprio asse, si verificherà un'accelerazione centrifuga, che “spingerà” una persona lontano dal centro di rotazione e di conseguenza l'astronauta o altri oggetti potranno trovarsi sul “ pavimento". Per comprendere meglio questo processo e le difficoltà che gli scienziati devono affrontare, diamo un'occhiata alla formula che determina la forza centrifuga quando si ruota una centrifuga:

F=m*v 2 *r, dove m è la massa, v è la velocità lineare, r è la distanza dal centro di rotazione.

La velocità lineare è uguale a: v=2π*rT, dove T è il numero di giri al secondo, π ≈3,14…

Cioè, quanto più velocemente ruota la navicella spaziale e quanto più lontano è l'astronauta dal centro, tanto più forte sarà la gravità artificiale creata.

Osservando attentamente la figura, possiamo notare che con un raggio piccolo, la forza di gravità sulla testa e sulle gambe di una persona sarà significativamente diversa, il che a sua volta renderà difficile il movimento.

Quando l'astronauta si muove nella direzione di rotazione, si genera la forza di Coriolis. In questo caso, c'è un'alta probabilità che la persona soffra costantemente di cinetosi. Ciò può essere aggirato se la nave ruota ad una frequenza di rotazione di 2 giri al minuto, creando una forza di gravità artificiale di 1 g (come sulla Terra). Ma il raggio sarà di 224 metri (circa ¼ di chilometro, questa distanza è simile all'altezza di un edificio di 95 piani o alla lunghezza di due grandi sequoie). Cioè, teoricamente è possibile costruire una stazione orbitale o un veicolo spaziale di queste dimensioni. Ma in pratica, ciò richiede un notevole dispendio di risorse, impegno e tempo, che, nel contesto dell’avvicinarsi dei cataclismi globali (vedi rapporto ) più umanamente diretti ad un aiuto reale a chi è nel bisogno.

A causa dell'impossibilità di ricreare il livello di gravità richiesto per una persona su una stazione orbitale o su un veicolo spaziale, gli scienziati hanno deciso di studiare la possibilità di "abbassare la barra impostata", cioè di creare una forza di gravità inferiore a quella sulla Terra. Il che fa pensare che in oltre mezzo secolo di ricerca non sia stato possibile ottenere risultati soddisfacenti. Ciò non sorprende poiché negli esperimenti si cerca di creare condizioni in cui la forza di inerzia o altre avrebbero un effetto simile all'effetto della gravità sulla Terra. Cioè, si scopre che la gravità artificiale, in realtà, non è gravità.

Oggi nella scienza esistono solo teorie su cosa sia la gravità, la maggior parte delle quali si basa sulla teoria della relatività. Inoltre, nessuna di esse è completa (non spiega il corso, i risultati di eventuali esperimenti in qualsiasi condizione e inoltre a volte non è coerente con altre teorie fisiche confermate sperimentalmente). Non esiste una conoscenza e una comprensione chiare: cos'è la gravità, come è correlata alla gravità con lo spazio e il tempo, di quali particelle è composta e quali sono le loro proprietà. Le risposte a queste e molte altre domande possono essere trovate confrontando le informazioni presentate nel libro “Ezoosmos” di A. Novykh e il rapporto FISICA PRIMORDIALE ALLATRA. offre un approccio completamente nuovo che si basa sulla conoscenza di base dei principi primari della fisica particelle fondamentali, modelli della loro interazione. Cioè, basato su una profonda comprensione dell'essenza del processo di gravitazione e, di conseguenza, sulla possibilità di calcoli accurati per ricreare qualsiasi valore delle condizioni gravitazionali sia nello spazio che sulla Terra (terapia gravitazionale), prevedendo i risultati di esperimenti concepibili e inconcepibili compiuti sia dall’uomo che dalla natura.

LA FISICA PRIMORDIALE ALLATRA è molto più che semplice fisica. Apre possibili soluzioni a problemi di qualsiasi complessità. Ma soprattutto, grazie alla conoscenza dei processi che avvengono a livello delle particelle e delle azioni reali, ogni persona può comprendere il significato della propria vita, capire come funziona il sistema e acquisire esperienza pratica in contatto con il mondo spirituale. Realizzare la globalità e il primato dello Spirituale, uscire dalle limitazioni della struttura/modello della coscienza, oltre i limiti del sistema, per trovare la Vera Libertà.

"Come si suol dire, quando hai le chiavi universali nelle tue mani (conoscenza delle basi delle particelle elementari), puoi aprire qualsiasi porta (del micro e macromondo)."

"In tali condizioni, è possibile una transizione qualitativamente nuova della civiltà nella corrente principale dell'autosviluppo spirituale, una conoscenza scientifica su larga scala del mondo e di se stessi."

“Tutto ciò che opprime una persona in questo mondo, dai pensieri ossessivi, alle emozioni aggressive e finendo con i desideri stereotipati di un consumatore egoista ‒ questo è il risultato della scelta di una persona a favore del campo septon‒ un sistema materiale intelligente che sfrutta abitualmente l’umanità. Ma se una persona segue la scelta del suo inizio spirituale, acquisisce l'immortalità. E in questo non c’è religione, ma c’è la conoscenza della fisica, i suoi fondamenti primordiali”.

Elena Fedorova