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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?( t, ?# D' e! M3 S( z- A! I6 s) f

9 i. k4 ^. x) M) ?《极乐空间》中开放式大气层的空间站/ L3 u6 _# R7 C2 E/ h" ]8 L
. P6 ~" S! [% p6 w: d
赫尔姆斯号的环形生活起居舱段! N) Q0 Q1 G7 w- {$ a4 M2 @. e
% E) E7 e6 S6 y* z
《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!! h) ~. U# X2 Q( v
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 M5 K: E) s5 h* Y

- p# U/ K- F6 [9 w5 ~* `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!( |+ ~, e4 o  v% l& a7 w' \
0.5G即可4.9M/S^2
# \7 f# D2 [, B" L* T8 P+ s7 Q& Dw要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒
  n! G' Q! B* |. `% L那么R=111.7M9 B, |; |+ t2 x8 [  P
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!! u/ V% T1 S# d
0 R* X+ W( n% g3 K, ]* f
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" U( O& X0 a5 r0 `' U# N* A7 \5 P
一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!
/ m+ ~4 U; c" x6 D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!2 H; w9 h! d$ Z: h& y$ D7 Y1 g% m+ J% w
三、现阶段空间站要求人工重力非必须
7 |$ v  q; Z! w8 o) y) z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!
+ D7 {1 Z% Q4 e+ [+ }  J- f) F. \7 R4 W1 e; e/ u; v
来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
+ n% N4 S" P& V" x2 `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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