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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?
* h# G6 @( K3 N9 l3 F% M( B6 h9 ^) ]! o) C  B
《极乐空间》中开放式大气层的空间站7 u$ ^% s  X# {. V1 [8 }) G8 \' U

2 w; \+ E2 |4 ~9 s+ P赫尔姆斯号的环形生活起居舱段
/ [( I5 O" q" a4 R5 }# m6 X: l2 b. u+ g. Y* M& v0 C
《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( R+ H7 q( ^* E9 t0 O! v6 j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?
. s2 r4 `4 c+ g1 O% x6 D3 I% E6 H$ W8 x6 F5 b& E
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!
8 s5 \- c1 A1 a# j& J! A0.5G即可4.9M/S^25 c9 Q( m2 @0 B' }8 j0 J! D
w要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒' i' x  o& o! E; l' t  Z7 R
那么R=111.7M2 a. x$ F3 v- n2 I
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!5 p& ^8 a9 R, l: P: G# Q
. T( }; C+ I9 [- 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:2 T! K" b6 b, T3 L. ?+ n" h, U
一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!; n2 B: A* ]8 i+ f5 U; T
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 X. v1 o, D5 U1 M: E三、现阶段空间站要求人工重力非必须
. g) T$ t$ X9 ?" [( x' a8 _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!0 T# i+ p: R8 x4 j0 X+ b& a( j" i6 x

5 v, \( i6 R  c" P来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
# p! z. A: L2 |& Y5 n' w: E/ ?1 s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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