Можно ли создать искусственную гравитацию в среде обитания в космосе или на другой планете или на Луне, не вращая корпус среды обитания

Краткий ответ: нет, мы не можем создать стационарную среду обитания, обладающую гравитационной силой, не зависящей от движения.

Когда мы «чувствуем» силу гравитации, на самом деле мы чувствуем, как земля давит на нас. Это называется «нормальной силой» и является результатом третьего закона Ньютона . Нормальная сила, которую вы чувствуете, является результатом того, что Земля под вами толкает вас вверх и поддерживает ваш вес. Однако, если вы прыгаете с парашютом, когда вы выпрыгиваете из самолета, вас ничто не поддерживает, поэтому вы не чувствуете никакой силы. Вы находитесь в свободном падении . Это то, что чувствуют космонавты, когда они вращаются вокруг Земли.

Когда вы находитесь на вращающейся космической станции, ваша инерция заставляет ваше тело двигаться по прямой линии. Это первый закон Ньютона . Однако, когда ваше тело пытается двигаться по прямой линии, оно сталкивается со стеной космической станции, которая изгибается под вами. Стена космической станции сопротивляется вам и создает обычную силу, которую вы ощущаете как гравитацию. Представьте, что вы находитесь в машине, которая внезапно поворачивает направо. Когда он поворачивается, вы чувствуете «силу», которая тянет вас влево. Это ваша инерция, сопротивляющаяся ускорению автомобиля. Ты упираешься в стенку машины, которая давит на тебя спиной.

Один из способов воссоздать это без вращающейся системы — использовать транспортное средство с постоянным линейным ускорением, например ракету. Запустив свои двигатели, ракета, по сути, подтолкнет всех пассажиров вперед, создавая нормальную силу, которую можно интерпретировать как силу гравитации. Это как когда вы едете в машине на светофоре; когда машина ускоряется, вы чувствуете «силу», толкающую вас обратно на сиденье.

Однако наличие ракеты, которая постоянно ускоряется, (а) потребует много топлива и (б) вскоре покинет Солнечную систему. Ни то, ни другое не годится для долгосрочной космической станции. Однако вращающаяся космическая станция довольно проста, потому что, как только мы раскрутим станцию, ничто не замедлит ее обратно. Однако иметь вращающуюся систему на другой планете или спутнике намного сложнее по целому ряду причин. Основная причина, однако, заключается в том, что скорость, с которой станция (или ее части) должна вращаться, чтобы создать силу в 1 г, чрезвычайно высока. ( Аналогичный вопрос задавался здесь .)

Поскольку гравитация в некотором смысле является результатом инерции объекта, мы не можем создать силу, подобную гравитации, без того, чтобы объект подвергался какой-либо форме ускорения, будь то вращательное или линейное. Научно-фантастические фильмы, такие как «Звездные войны» и «Звездный путь», где есть «генераторы искусственной гравитации», полностью вымышлены, и у нас нет возможности создать их с нашим пониманием физики.

Другое объяснение можно найти здесь .

Ответ положительный. Создайте транспортное средство внутри пустотелого стационарного радиационного экрана диаметром около одной мили. Пусть транспортное средство движется по гусенице с магнитной подвеской по внутреннему периметру полой трубы. При соответствующей скорости искусственная гравитация (даже 1 г) может быть создана внутри движущегося транспортного средства. Другое подобное транспортное средство может двигаться по отдельной дорожке, чтобы соответствовать скорости и загрузке, или разгружать людей или материалы на первом транспортном средстве. Транспортные средства могут находиться под давлением, чтобы создать условия, аналогичные среде на уровне моря на Земле. Это можно сделать на Луне, другой планете или в космосе.