Создание собственной искусственной гравитации путем бега. (Часть 1 - основная идея)

Выполнимо?

Да, возможно. Независимо от того, ускоряются ли человек или космический корабль (в данном случае вращательно), воспринимаемая сила между ними одинакова. Посмотрите это для некоторых видео-доказательств (вторую ссылку я украл из комментариев - спасибо @JCRM). Обратите внимание, что в начале бегуны приседают и отталкиваются в том направлении, в котором хотят бежать.

Как это сравнивается?

Вы затрагиваете это в своем вопросе, но астронавты МКС тренируются каждый день, и у них все еще есть проблемы с потерей плотности костей и атрофией мышц, когда они возвращаются. Таким образом, замена одного упражнения другим не решит эти проблемы, если только астронавты не будут тренироваться дольше и не смогут изолировать все группы мышц. Вы, безусловно, правы в том, что бегать по кругу проще, но таким образом сложно изолировать и тренировать множество мышц верхней части тела, и вам все равно понадобятся некоторые тренажеры, которые космонавты используют на МКС.

Бонус

Вот где есть заметная разница в вашей идее: такие вещи, как потеря плотности костей и атрофия мышц, улучшаются физическими упражнениями, но другим вещам, таким как изменение формы хрусталика, это не помогает. Эти эффекты возникают из-за среды «микрогравитации» и могут быть смягчены только при жизни с весом менее 1 г (или ближе к 1 г). Таким образом, вполне возможно, что эффективное проведение всего или части времени упражнений при фактическом ускорении поможет уменьшить эти эффекты.

Заключение

Я думаю, в конце концов, бежать намного проще, чем вращать космический корабль/космическую станцию. Однако вы имитируете гравитацию только до тех пор, пока бежите. Вращение так, чтобы эффективно имитировать 1 г (или приличную долю этого), позволяет астронавтам жить в среде, гораздо более похожей на Землю, и смягчает все негативные эффекты «микрогравитации» с небольшими индивидуальными усилиями. Если мы не выясним, как справляться с негативными последствиями в долгосрочной перспективе, постоянно меняющиеся среды обитания кажутся наиболее вероятным решением, позволяющим избежать проблем в первую очередь.

В этом видео Sky Lab действительно можно увидеть упражнения космонавтов так, как вы предложили.

Но предположим, что космонавт бежит со скоростью около$2.5 m/s$то центробежным ускорением

Скорее, я думаю, что будет намного проще и компактнее использовать поясной ремень, чтобы тянуть астронавта к беговой дорожке для упражнений на ноги.

Это было сделано на Skylab, но, например, в этом отчете о здоровье экипажа Skylab беговая дорожка не включена в список упражнений.

Во время первой пилотируемой миссии продолжительностью 28 дней для упражнений использовались велоэргометр и изометрическое устройство.

(для второй миссии) Были сделаны две модификации Mini Gym (MKI и MKII) для обеспечения дополнительных упражнений для рук, туловища и ног.

Во время третьей пилотируемой миссии продолжительностью 84 дня экипаж работал на велосипеде немного больше (71 ватт-мин-кг), использовал тренажеры MKI и MKII и, кроме того, обычно занимался ходьбой, прыжками или бегом трусцой по 10 минут в день на беговой дорожке. показано на рисунке 111-13 (ниже).

Таким образом, в миссиях Skylab НАСА уже работало над беговой дорожкой с удерживающими лентами, используемой сегодня на МКС.

Я еще не нашел ни одного документа NTRS, в котором упоминалась бы беговая дорожка.