Los problemas con el sistema vestibular no son la única consecuencia de una estancia prolongada en condiciones
La NASA completó recientemente un experimento durantea quienes los científicos compararon el genoma de los hermanos gemelos: uno de ellos pasó casi un año en la EEI, el otro solo realizó vuelos cortos y pasó la mayor parte del tiempo en la Tierra. La estancia prolongada en el espacio llevó al hecho de que el 7% del ADN del primer astronauta cambió para siempre: estamos hablando de genes asociados con el sistema inmunológico, la formación de huesos, la falta de oxígeno y el exceso de dióxido de carbono en el cuerpo.
La NASA comparó a los astronautas gemelos para ver cómo cambia el cuerpo humano en el espacio
En condiciones de microgravedad, una persona se verá obligadaNo hacer nada: no estamos hablando de astronautas que permanezcan en la ISS, sino de vuelos al espacio profundo. Para descubrir cómo afectaría un régimen así a la salud de los astronautas, la Agencia Espacial Europea (ESA) puso a 14 voluntarios en una cama inclinada hacia un lado de la cabeza durante 21 días. La NASA y Roscosmos planean realizar conjuntamente un experimento que probará los últimos métodos para combatir la ingravidez, como mejores regímenes de ejercicio y nutrición.
Pero si la gente decide enviar barcos a Marte o Venus, se necesitarán soluciones más extremas: la gravedad artificial.
Cómo puede existir la gravedad en el espacio.
En primer lugar, conviene comprender que la gravedad existe en todas partes: en algunos lugares es más débil, en otros es más fuerte. Y el espacio exterior no es una excepción.
La ISS y los satélites están bajo influencia constantegravedad: si un objeto está en órbita, cae alrededor de la Tierra, para decirlo simplemente. Se produce un efecto similar si lanzas una pelota hacia adelante: antes de tocar el suelo, volará un poco en la dirección del lanzamiento. Si lanzas la pelota con más fuerza, volará más lejos. Si eres Superman y la bola es un motor de cohete, no caerá al suelo, sino que volará a su alrededor y continuará girando, entrando gradualmente en órbita.
La microgravedad supone que las personas dentro de la nave no están en el aire: se caen de la nave y eso, a su vez, cae alrededor de la Tierra.
Debido a que la gravedad es una fuerza.atracción entre dos masas, permanecemos en la superficie de la Tierra cuando caminamos sobre ella, en lugar de flotar hacia el cielo. En este caso, toda la masa de la Tierra atrae la masa de nuestros cuerpos hacia su centro.
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Cuando los barcos entran en órbita, son libres.flotar en el espacio exterior. Todavía están sujetos a la atracción gravitacional de la Tierra, pero la nave y los objetos o pasajeros en ella están sujetos a la gravedad de la misma manera. Los dispositivos existentes no son lo suficientemente grandes como para crear una atracción notable, por lo que las personas y los objetos que contienen no están en el suelo, sino que "flotan" en el aire.
Cómo crear gravedad artificial.
La gravedad artificial como tal no esexiste, para crearlo, una persona necesita aprender todo sobre la gravedad natural. En la ciencia ficción existe el concepto de simular la gravedad: permite a la tripulación de las naves espaciales caminar sobre la cubierta y a los objetos colocarse sobre ella.
En teoría, hay dos formas de crear una imitación.gravedad, y ninguno de ellos se ha utilizado todavía en la vida real. El primero es el uso de la fuerza centrípeta para simular la gravedad. El barco o la estación debe ser una estructura en forma de rueda que consta de varios segmentos en constante rotación.
Según este concepto, centrípeta.La aceleración del aparato, empujando los módulos hacia el centro, creará una apariencia de gravedad o condiciones similares a las de la Tierra. Este concepto fue demostrado en la Odisea del espacio de 2001 por Stanley Kubrick y en la película interestelar de Christopher Nolan.
El concepto de un dispositivo que crea la aceleración centrípeta para simular la gravedad.
El autor de este proyecto es considerado alemán.El científico e ingeniero de cohetes Werner von Braun, quien dirigió el desarrollo del cohete Saturn-5, que entregó a la tripulación del Apollo 11 y varios otros vehículos tripulados a la Luna.
Como director del Centro de Vuelo Espacial.Marshall, NASA, von Braun popularizó la idea del científico ruso Konstantin Tsiolkovsky de crear una estación espacial toroidal basada en una construcción similar a un cubo que se asemeja a una rueda de bicicleta. Si la rueda gira en el espacio, entonces la inercia y la fuerza centrífuga pueden crear un tipo de gravedad artificial que empuja los objetos hacia la circunferencia exterior de la rueda. Esto permitirá a las personas y los robots caminar en el suelo, como en la Tierra, y no flotar en el aire, como en la EEI.
Sin embargo, este método tiene importantesdesventajas: cuanto más pequeña es la nave espacial, más rápido debe girar; esto conducirá a la aparición de la llamada fuerza de Cornolis, en la que los puntos ubicados más lejos del centro se verán más influenciados por la gravedad que los más cercanos a él. En otras palabras, la gravedad será más fuerte en la cabeza de los astronautas que en sus piernas, lo que no les gustará.
Para evitar este efecto, el tamaño del barcodebería tener varias veces el tamaño de un campo de fútbol: poner un dispositivo de este tipo en órbita será extremadamente caro, dado que el coste de un kilogramo de carga durante los lanzamientos comerciales varía entre 1,5 mil y 3 mil dólares.
Otro método para crear la gravedad de imitación esPráctico, pero también extremadamente caro: este es un método de aceleración. Si la nave en un determinado segmento del camino se acelerará primero, y luego se dará la vuelta y comenzará a disminuir la velocidad, surgirá un efecto de gravedad artificial.
Para implementar este método necesitarásreservas de combustible colosales: el hecho es que los motores deben funcionar casi continuamente, con la excepción de un breve descanso en medio del viaje, durante el giro del barco.
Ejemplos reales
A pesar del alto costo del lanzamiento de naves espaciales que simulen la gravedad, empresas de todo el mundo están intentando construir tales naves y estaciones.
Implementar el concepto de fondo que Brown está intentando.La Fundación Gateway es una fundación de investigación que planea construir una estación giratoria en órbita terrestre. Se supone que la circunferencia de la rueda se ubicará en cápsulas que podrán comprar empresas públicas y privadas aeroespaciales para la investigación. Algunas cápsulas se venderán como villas a los habitantes más ricos de la tierra, mientras que otras se utilizarán como hoteles para turistas espaciales.
La plataforma de atraque se ubicará en el centro de la estación; desde allí, las personas y la carga se enviarán en ascensor a la cápsula.
La empresa eligió el método para recaudar dinero.ambiguo: tiene intención de organizar una lotería cuyos ganadores, además de una recompensa monetaria, tendrán la oportunidad de volar gratis a la estación y pasar la noche en su cápsula. La compañía no revela cuándo se pondrá en órbita el dispositivo.
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Sobre la creación de un dispositivo con artificial.La NASA también utilizó la gravedad para realizar investigaciones espaciales a largo plazo. En 2011, la agencia espacial presentó el Nautilus-X, un concepto de nave espacial inflable giratoria que reduciría los efectos de la microgravedad sobre los científicos a bordo.
Se asumió que el proyecto costará sólo$ 3.7 billones es muy pequeño para tales dispositivos, y tomará 64 meses para construirlos. Sin embargo, Nautilus-X no fue más allá de los dibujos y propuestas originales.
Conclusión
Hasta ahora la forma más probable de conseguir una imitación.La gravedad, que protegerá a la nave de los efectos de la aceleración y proporcionará una gravedad constante sin la necesidad de utilizar motores constantemente, es detectar una partícula con masa negativa. Cada partícula y antipartícula que los científicos han descubierto tiene masa positiva. Se sabe que la masa negativa y la masa gravitacional son iguales entre sí, pero hasta ahora los investigadores no han podido demostrar este conocimiento en la práctica.
Los investigadores del experimento ALPHA del CERN ya hanHan creado antihidrógeno, una forma estable de antimateria neutra, y están trabajando para aislarlo de todas las demás partículas a velocidades muy bajas. Si los científicos logran hacer esto, es probable que en un futuro próximo la gravedad artificial sea más real de lo que es ahora.