Поскольку центробежная сила может использоваться для воспроизведения гравитации с использованием принципа эквивалентности , почему на самом деле ни одна космическая станция не использовала это? Когда персоналу космической станции приходится выдерживать длительные периоды свободного падения, что имеет пагубные последствия для здоровья, должны быть веские причины учитывать такое развитие событий. Я видел некоторое беспокойство по поводу того, что сила Кориолиса вызывает тошноту или другие неприятные побочные эффекты. Является ли это основной проблемой, и если да, то можно ли с ней бороться?
Этот вопрос поднимает область активных исследований и много дискуссий в профессиональных кругах. Предстоит еще много исследований, в основном потому, что пока никто не готов расплачиваться за проведение реальных экспериментов при действительно уменьшенных перегрузках. Эта статья в Википедии затрагивает множество вопросов.
Существует неизбежная связь между центробежным ускорением, размером и скоростью вращения:
где а - величина центробежного ускорения, - скорость вращения в радианах в секунду, а r - радиус вращения.
Без каких-либо других ограничений создание заданного уровня ускорения (часто называемого искусственной гравитацией , «AG») может быть простым и недорогим: сделайте его маленьким и вращайте его, как дервиш! Но, как вы упомянули, в игру вступает человеческая физиология. При скорости ~1,5 об/мин (1 об/мин = ~0,1047 радиан/с) и медленнее очень немногие люди испытывают тошноту. Но по мере увеличения скорости ротации такие проблемы возникают у растущей доли населения. Обучение может снизить чувствительность людей, но если учесть космических туристов, которые, возможно, не захотят проходить недели тренировок и десенсибилизации в центрифуге, вы застряли с относительно низкой скоростью вращения. В этом случае уравнение говорит, что для нетривиального уровня ускорения r должно быть относительно большим. ДляТороидальная станция в стиле фон Брауна , большое r означает большую массу, а в прошлом большая масса означала высокие затраты на запуск и дорогостоящие операции по сборке в космосе.
Некоторые группы предложили нетороидальные подходы, но ни один из них не был успешно реализован при значительных уровнях AG. Вращение двухэлементного космического корабля с элементами, соединенными длинными кабелями, действительно обеспечит АГ, но также может иметь проблемы с дополнительными степенями свободы гибких динамических систем.
Высокие затраты на запуск сейчас подвергаются нападкам со стороны таких компаний, как SpaceX и Blue Origin. Пусть они будут успешными! Снижение затрат на запуск на два порядка полностью изменит ландшафт исследований и внедрения АГ. Делая ставку на эти сокращения, Orbital Assembly Corp. предлагает первоначальную экспериментальную установку, «Гравитационное кольцо», чтобы начать такие исследования и испытания методов реализации в ближайшие 2-3 года, а затем «Космическую станцию Вояджер», полностью обитаемая вращающаяся станция, производящая АГ на уровне Луны в течение этого десятилетия (учитывая вливание капитала, необходимое для поддержки такого крупного проекта).
Отказ от ответственности: я тесно связан с Orbital Assembly Corp.
Стамблер