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空间站为什么不建成科幻片中的环形,用离心力模拟重力?

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发表于 2019-5-3 17:26:17 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国
科学家非常想将空间站建造成能用离心作用模拟出重力来的环形,比如《极乐空间》中那庞大的空间站,当然那个太大,还是《火星救援》中的赫尔姆斯号飞船或者《星际穿越》中的永恒号,都非常不错,人类在0.4-0.8G模拟重力下工作与生活,对于身体健康和到地面的恢复时间都可以大大缩短,既然有那么多优势,那么我们为什么不制造环形空间站呢?
( Q1 N0 g9 }5 N8 v9 O: a
' z, e+ R* Z" b- ]* Q' M5 b《极乐空间》中开放式大气层的空间站7 ^' X9 I0 Z7 ]* P! ~2 q

" Z+ _! m- U5 a# a5 p赫尔姆斯号的环形生活起居舱段: n2 q! B" f4 P. S9 x7 z
" D* R& u3 N# S! s" r: p+ L# A
《星际穿越》中的飞行器则比较有趣,整就是一个环状,个功能舱环形排开,中间的则是驾驶舱,用旋转舱段隔离!+ y: Z1 I0 z$ u! e/ _9 d. e
无疑几个途中的离心作用模拟重力都是非常舒适的,当然这有一些要求,因为人类前庭器官对旋转极为敏感,必须将旋转速度控制在1.5-2转/分以内,假如要达到0.5G的加速度的话,那么要多大直径的环形舱呢?6 r+ h" K/ n1 M( i, E& Q

/ [5 Z0 L* g& B7 r/ m: n向心加速度计算公式,a为向心加速度,w为角速度,R为半径!
: G8 l/ d( d0 O* G0.5G即可4.9M/S^2
. @5 P- B+ s# x- L; y% T6 h" B2 q: d! xw要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒/ f7 H- [. g6 J: n
那么R=111.7M
9 ?" A- N# W% ~即在舒适度约为2转每分的情况下,如果要达到0.5G的重力加速度,那么这个环状结构的半径要达到112M左右!/ d6 ~" Y! L7 x( i: M
0 M- j# _& [1 {. W* t
国际空间站的尺寸为长108.5M,宽72.8M,但实际国际空间站真正的主桁架长度不超过90M,简单的说即可国际空间站整个尺寸连满足上述半径都无法满足!而国际空间站还是16个国家和地区花了二十几年的时间慢慢攒起来的,可想而知那个111M的半径的环状空间站有多难!更准确的说,是如下几点:
+ t& A8 M: [% t( P  c& e1 }! ]- c一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!9 X9 S7 u8 j; ]1 U  W2 W; g
二、运输能力,以当前的火箭技术,组装一个如此庞大的空间站几乎就不允许!+ C) w. z, F, i# k  \! n# [# O- U
三、现阶段空间站要求人工重力非必须
: A# v4 w; D8 a2 `- o; F出于以上几点,空间站没有采用人工重力设计完全是可以理解的,我们必须有,然后才能考虑舒适性!因此即使在未来很长的时间内,也不太可能采用这种设计,除非我们的火箭技术出现突飞猛进的提升,否则还是看ISS这种经典结构吧!6 J% p4 f/ ~) [9 z; m9 G. T
' n- c, ~0 Y; ?! i, D
来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
6 o- X7 v, n0 |3 K% `7 I3 q免责声明:如果侵犯了您的权益,请联系站长,我们会及时删除侵权内容,谢谢合作!

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