Il cosmo è pieno di molti misteri e abbiamo appena iniziato a studiarlo. E uno dei problemi da risolvere in futuro è la gravità.
Cosa c'è che non va in lei, chiedi? Ma non lo è! O meglio, non è così. La gravità è sempre presente, la sperimentiamo dalla Terra, dalla Luna, dal Sole, da altre stelle e persino dal centro della nostra galassia. Ma la forza di gravità che ci si addice esiste solo sulla Terra. E quando voliamo su altri pianeti o ariamo nello spazio, che dire della gravità? Devi crearlo artificialmente.
Perché abbiamo bisogno di una certa quantità di gravità?
Sulla Terra tutti gli organismi si sono adattati alla forza di gravità pari a 9,8 m / s ^ 2. Se è maggiore, le piante non saranno in grado di crescere e subiremo costantemente una pressione, a causa della quale le nostre ossa si spezzeranno ei nostri organi collasseranno. E se è inferiore, avremo problemi con l'apporto di nutrienti nel sangue, la crescita muscolare, ecc.
Quando svilupperemo colonie su Marte e sulla Luna, dovremo affrontare il problema della gravità ridotta. I nostri muscoli si atrofizzano parzialmente, adattandosi alla gravità locale. Ma al ritorno sulla Terra, inizieremo ad avere problemi a camminare, trascinare oggetti e persino a respirare. Ecco come tutto dipende dalla gravità.
E abbiamo già un esempio di come ciò avvenga: la Stazione Spaziale Internazionale.
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Astronauti sulla ISS e perché non c'è gravità
Chi visita la ISS deve esercitarsi su tapis roulant e simulatori ogni giorno. Questo perché durante il soggiorno i muscoli perdono la "presa". In assenza di gravità, non è necessario sollevare il corpo, puoi rilassarti. Ecco come pensa il corpo. Non c'è gravità sulla ISS, non perché è nello spazio.
La distanza da esso alla Terra è di soli 400 chilometri e la forza di gravità a questa distanza è solo leggermente inferiore a quella sulla superficie del pianeta. Ma l'ISS non si ferma: ruota nell'orbita terrestre. Cade letteralmente costantemente sulla Terra, ma la sua velocità è così alta che non gli consente di cadere.
Ecco perché gli astronauti sono in uno stato di assenza di gravità. Ma ancora. Perché la gravità non può essere creata sulla ISS? A volte questo renderebbe la vita più facile agli astronauti. Dopotutto, sono costretti a dedicare diverse ore al giorno a esercizi fisici solo per mantenersi in forma.
Come creare la gravità artificiale?
Nella fantascienza, il concetto di una simile astronave è stato creato da tempo. Questo è un enorme anello che deve ruotare costantemente attorno al proprio asse. Di conseguenza, la forza centrifuga "spinge" l'astronauta lontano dal centro di rotazione e lo percepirà come gravità. Ma i problemi sorgono quando lo affrontiamo nella pratica.
Innanzitutto, devi considerare la forza di Coriolis, la forza che si genera quando ci si sposta in un cerchio. Senza questo, il nostro astronauta sarà costantemente a dondolo, e questo non è molto divertente. In questo caso, è necessario accelerare la rotazione dell'anello sulla navicella a 2 giri al secondo, e questo è molto, l'astronauta starà molto male. Per risolvere questo problema, è necessario aumentare il raggio dell'anello a 224 metri.
La nave misura mezzo chilometro! Non siamo lontani da Star Wars. Invece di creare la gravità terrestre, creeremo prima una nave a bassa gravità che sosterrà i simulatori. E solo allora costruiremo navi con enormi anelli per preservare la gravità. A proposito, la ISS costruirà solo moduli per creare gravità.
Oggi, gli scienziati di Roscosmos e della NASA si stanno preparando a inviare all'ISS le centrifughe, necessarie per creare lì la gravità artificiale. Gli astronauti non devono più dedicare molto tempo ad allenarsi!
Il problema con la gravità ad alte accelerazioni
Se vogliamo volare verso le stelle, ci vorranno 4,2 anni per viaggiare fino al più vicino Alpha Centauri A ad una velocità del 99% della velocità della luce. Ma per accelerare a questa velocità, ci vorrà un'accelerazione tremenda. Ciò significa, e enormi sovraccarichi, circa 1000-4000 migliaia di volte superiori alla gravità terrestre. Nessuno può sopportarlo, e un'astronave con un anello rotante dovrebbe essere semplicemente gigantesca, a centinaia di chilometri di distanza. Puoi costruirlo, ma è necessario?
Sfortunatamente, ancora non comprendiamo appieno come funziona la gravità. E finora non hanno capito come evitare l'effetto di tali sovraccarichi. Ricercheremo, controlleremo, studieremo.
