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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?' R- q4 [6 V0 n6 T6 M6 n
3 K" Z, s+ x# N, c) T$ o
《极乐空间》中开放式大气层的空间站
8 _+ V2 F) L6 m* R+ J7 n- G" C3 k1 m2 P2 N4 M% b
赫尔姆斯号的环形生活起居舱段. U1 V6 \5 C/ X6 [9 u/ \* Z
# a) [' B( Z  \+ z3 h1 @
《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!
1 H; O) A. ?9 w1 {( ^% }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?% t# U8 N! b. b; ~
/ q  R3 `) i2 [% U
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!' v" E0 H* `6 x9 O. K# W
0.5G即可4.9M/S^2- u+ f9 S! h" P* ^1 K' R0 c, d
w要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒7 q+ J; `/ ~" O% u4 l9 N( V. g
那么R=111.7M1 J4 Y3 O2 v! }3 |3 P7 \: c
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!4 ^1 p* P, G. S7 r. W  I, f$ b, L

- w% U$ c9 w9 u* A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:" V" Q6 w7 W$ a* V! q
一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!& c. G) J/ d  v; \# O
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! A6 S6 J" C  Z$ G三、现阶段空间站要求人工重力非必须
/ b' `1 I) E; ]! N( 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!
- `" s- V% C0 b* C/ q" _9 d8 `  I$ J' u; d0 z2 W$ O% _# y* R& }
来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
8 N1 i. ^* \' a4 M' V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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