Можно ли создать центробежную гравитацию, делая пончики?

Можно ли при правильной настройке ракеты двигаться по кругу, как пончики в машине, чтобы создать центробежную гравитацию?

Ответы (3)

Тяга не создаст гравитацию, но создаст ускорение, которое может быть неотличимо от силы тяжести для человека, находящегося в нем. Да, можно имитировать гравитацию, если космический корабль будет постоянно двигаться по кругу, но это будет ужасная трата топлива.

Вращение большого объекта или пары объектов, связанных тросом, для имитации гравитации более эффективно, потому что после запуска он будет продолжать вращаться без дальнейшего ввода энергии.

Кроме того, хотя вы можете создать искусственную гравитацию, вращая корабль, вам действительно нужен большой корабль (в форме тора) или довольно длинный трос, чтобы получить значительное количество искусственной гравитации. Сценарий большого корабля будет означать, что корабли будут намного больше, чем все, что мы до сих пор строили для космоса. Длинный трос более практичен, но его сложно заставить работать, не нарушая орбиту транспортного средства (и сохраняя устойчивость). Это также то, что вам нужно будет отменить перед повторным входом в атмосферу, и любые стыковочные корабли должны соответствовать вашему вращению (если это космическая станция).
Все это добавляет сложности и требований к топливу. Тем не менее, основная причина, по которой мы отправляем людей в космос (сейчас), заключается в проведении экспериментов с микрогравитацией, поэтому любая реализация космической станции должна иметь вращающуюся (гравитационную) секцию и невращающуюся (микрогравитационную) секцию , а также удобный способ чтобы астронавты могли перемещаться между обеими областями, не травмируя себя, не повреждая вещи или просто дезориентируясь. Таким образом, на самом деле не было приложено много усилий для создания такой системы, даже несмотря на то, что на бумаге она вполне удобна.
Примечательно, что некоторые «бараночные» движения будут продолжаться так же без дополнительных затрат энергии. Часть непрерывной тяги во время упражнения с автомобильным пончиком необходима для преодоления трения (которого нет в космосе) и для предотвращения линейного ускорения (которое нежелательно во время трюка с автомобилем, но может быть полезным в космическом корабле). Результирующее движение после остановки двигателя будет некоторым кувырком в исходной системе отсчета, но некоторым вращением в инерциальной системе центра масс корабля.
@ J ... большой просто означает, что гравитация в вашей голове больше похожа на гравитацию у ваших ног. Если это не имеет значения, вы можете просто вращаться быстрее.
@fectin Это часть «просто вращайся быстрее», которая становится проблематичной ...
J вы не создаете гравитацию. Вы создаете нормальную силу, вращая космонавта (или, в данном случае, водителя) вокруг оси. Поскольку это сила, которая толкает тело, она ощущается как гравитация, но это совершенно другая сила. Я полагаю, вы могли бы назвать это «искусственной гравитацией», но мне действительно не нравится этот термин, так как он сбивает людей с толку, заставляя их думать, что это тип гравитации, хотя на самом деле это не так.

Для космического объекта нет абсолютно никаких проблем с потребностью в энергии - вы можете получить ее от солнечных батарей, РИТЭГов (преобразование тепла в электричество посредством термоэлектрического эффекта). У каждого есть свой набор компромиссов, но все они теперь работают на том или ином космическом корабле (марсоходы, спутники, зонды для дальнего космоса и т. д.).

Чего вы не можете иметь в космосе, так это реактивной массы (как в Ньютоновском действии и противодействии). Даже самый массоэффективный двигатель (ионный двигатель с электрическим ускорением) расходует свое топливо - и в глубоком космосе вы не можете получить больше (за исключением - в настоящее время теоретического - Bussard Ramjet ).

Кроме того, любая практическая гравитация (скажем, половина земной гравитации) высока с точки зрения скорости сжигания топлива. Я не нашел значений расхода топлива, но транслунный впрыск длился 350 секунд при дельта-v 3 км/с, или около одной гравитации. Расход топлива составлял (согласно этой странице: https://www.nasa.gov/centers/marshall/pdf/499245main_J2_Engine_fs.pdf ) около 530 фунтов/сек, или 250 кг в секунду. В денежном выражении это более полумиллиона долларов в секунду, но реальная проблема может заключаться в доступности, а не в стоимости (ракеты могут поднять только столько).

Итак, хотя теоретический ответ на ваш вопрос — да, практический — нет.

Конечно, хотя я не могу придумать причину, по которой вы хотели бы это сделать. Сжигание двигателей в любом направлении создает ускорение, похожее на гравитацию. Учитывая огромные затраты на доставку большего количества топлива , если вы находитесь в космическом корабле, вы, вероятно, пытаетесь куда-то добраться.

Вращение по кругу ничего не даст. Нет троса или чего-то подобного для обеспечения центростремительной силы, так что вы будете снабжать его двигателями. И после того, как вы завертелись по кругу, ваше чистое изменение скорости равно нулю.

Скорее всего, вы бы просто двигались вперед или назад, по прямой линии, поворачиваясь только для того, чтобы корабль оставался на одной линии с вашей орбитой. Помимо использования топлива, чтобы добраться туда, куда вы направляетесь, а не сжигания кругами, пассажиры будут чувствовать себя более комфортно, поскольку им не придется иметь дело со значительными кориолисовыми силами .

Можно ли создать центробежную гравитацию, делая пончики?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v