前庭系の問題は、条件に長期間滞在することの唯一の結果ではありません
NASA は最近、次の期間に実験を完了しました。科学者らは双子の兄弟のゲノムを比較した。そのうちの1人はISSでほぼ1年を過ごし、もう1人は短い飛行しかせず、ほとんどの時間を地球で過ごした。宇宙での長期滞在により、最初の宇宙飛行士の DNA の 7% が永久に変化したという事実が生じました。これは、免疫システム、骨形成、酸素欠乏、体内の過剰な二酸化炭素に関連する遺伝子について話しているのです。
NASAは双子宇宙飛行士を比較して、人体が宇宙でどのように変化するかを調べました
微小重力環境では、人は強制的に何もしないでください。私たちはISSに滞在する宇宙飛行士について話しているのではなく、深宇宙への飛行について話しています。このような体制が宇宙飛行士の健康にどのような影響を与えるかを調べるため、欧州宇宙機関（ESA）は14人のボランティアを側頭部に傾けたベッドに21日間寝かせた。運動や栄養療法の改善など、無重力状態に対処する最新の方法をテストする実験は、NASAとロスコスモスが共同で実施する予定だ。
しかし、もし人々が火星か金星に船を送ることを決心すれば、もっと極端な解決策が必要になるでしょう - 人工重力
重力は宇宙にどのように存在しうるのか
まず第一に、重力はどこにでも存在することを理解する価値があります。重力が弱い場所もあれば、より強い場所もあります。そして宇宙空間も例外ではありません。
ISS と衛星は常に影響を受けています重力: 簡単に言えば、物体が軌道上にある場合、それは地球の周りに落ちます。ボールを前方に投げた場合にも同様の効果が発生します。ボールが地面に当たる前に、投げた方向に少し飛びます。ボールを強く投げれば、ボールはより遠くに飛びます。あなたがスーパーマンで、ボールがロケット エンジンである場合、ボールは地面に落ちることはありませんが、その周りを飛び回りながら回転し続け、徐々に軌道に入ります。
微小重力は、船の中の人々が空中にいないことを前提としています - 彼らは船から落下し、それが今度は地球の周りに落ちます。
重力は力であるため、2 つの質量の間に引力があるため、私たちは地球上を歩くとき、空に浮かぶのではなく、地球の表面に留まります。この場合、地球の質量全体が私たちの体の質量をその中心に引き寄せます。
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船が軌道に乗るときは自由です宇宙空間に浮かんでいます。それらは依然として地球の重力の影響を受けていますが、船とその中の物体や乗客も同様に重力の影響を受けます。既存の装置は目立った魅力を生み出すほど大きくないため、その中の人や物体は床の上に立つのではなく、空中に「浮遊」します。
人工重力の作り方
人工重力自体は存在せず、それを作るためには、人間は自然重力についてすべてを学ぶ必要があります。SFでは、宇宙船の乗組員が甲板上を歩き、その上に物体を立たせるという重力をシミュレートするという概念があります。
理論的には、重力をシミュレートする方法は 2 つありますが、どちらもまだ実生活では使用されていません。1つ目は、求心力を利用して重力をモデル化することです。この場合、船舶またはステーションは、いくつかの絶えず回転するセグメントからなる車輪のような構造でなければなりません。
この概念によると、求心性装置を加速してモジュールを中心に向かって押すと、地球に似た重力または条件が発生します。この概念は、スタンレー・キューブリックによる2001年の宇宙オデッセイ、およびクリストファー・ノーランによる星間映画で実証されました。
重力をシミュレートするために求心加速度を作り出す装置の概念
このプロジェクトの作者はドイツ人と見なされます。ロケットの科学者でエンジニアのWerner von Braunは、アポロ11号の乗組員と他のいくつかの有人機を月に引き渡したSaturn-5ロケットの開発を指揮しました。
宇宙飛行センター長Marshall NASAのvon Braunは、ロシアの科学者Konstantin Tsiolkovskyの考えを、自転車の車輪に似たハブのような構造を基にしたトロイダル宇宙ステーションを作るために広めた。車輪が宇宙空間で回転すると、慣性力と遠心力によって一種の人工重力が発生し、物体が車輪の外周に向かって引っ張られます。これは、人やロボットが地球のように床の上を歩くことを可能にし、ISSのように空中に浮かぶことを可能にしません。
しかし、この方法には大きな欠点があり、宇宙船が小さければ小さいほど、より速く回転しなければならない。いわゆるコルノリス力の出現に、ポイントがから遠くに位置しています中心では、重力はそれに近いものよりも大きな影響を与えます。言い換えれば、重力は宇宙飛行士の足よりも頭に重く作用し、宇宙飛行士はこれを好まないでしょう。
この影響を回避するには、宇宙船のサイズをこのようなロケットを軌道に打ち上げることは、商業打ち上げ時の1キログラムの貨物のコストが$ 1.5Kから$ 3K
模造重力を作成する別の方法はもっと実用的ですが、非常に高価です - これは加速方法です。経路の特定のセグメントにある船が最初に加速し、次に方向転換して減速し始めると、人工重力の影響が生じます。
この方法を実現するには、莫大な燃料の備蓄が必要であり、実際には、船の旋回中に、旅の途中での短い休憩を除いて、エンジンはほぼ連続して作動しなければなりません。
実例
重力シミュレーション宇宙船の打ち上げには高いコストがかかるにもかかわらず、世界中の企業がそのような宇宙船やステーションを建設しようとしています。
背景の茶色がしようとしているの概念を実装するゲートウェイ財団は地球周回軌道に回転ステーションを建設することを計画している研究財団です。車輪の周囲は研究のために公共および民間の航空宇宙会社を買うことができるようになるであろうカプセルに位置するであろうと仮定される。いくつかのカプセルは別荘として宇宙観光客のためのホテルとして使用されますが、別荘として地球の最も裕福な住民に販売されるでしょう。
ドッキングベイは駅の中央にあります - そこから人々と貨物はカプセルにエレベーターで配達されます。
同社は資金調達の曖昧な方法を選択しました:それは宝くじを組織するつもりであり、その勝者は金銭的報酬に加えて、無料で駅まで飛んで、カプセルで夜を過ごす機会。この装置がいつ軌道に打ち上げられるかは、同社は明らかにしていない。
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NASAは、長期の宇宙研究のために人工重力を備えた装置の作成にも取り組みました。2011年、宇宙機関は、乗船中の科学者への微小重力の影響を軽減するはずの、インフレータブルモジュールを備えた回転する宇宙船、ノーチラスXのコンセプトを発表しました。
プロジェクトの費用はそのようなデバイスの場合、37億ドルは非常に小さいため、構築には64か月かかります。しかし、Nautilus-Xは元の図面や提案を超えることはありませんでした。
結論
これまでのところ、船を保護する重力のシミュレーションを取得する最も可能性の高い方法は、スラスターを常に使用しなくても加速と一定の引力の結果は、負の質量を持つ粒子を検出することです。科学者がこれまでに発見したすべての粒子と反粒子は正の質量を持っています。放出質量と重力質量は互いに等しいことが知られていますが、これまでのところ、研究者はこの知識を実際に実証できていません。
Исследователи из эксперимента ALPHA в ЦЕРНе уже создали антиводород — стабильную форму нейтрального антивещества — и работает над его изоляцией от всех других частиц на очень низких скоростях. Если ученым удастся это сделать, вероятно, в ближайшее время искусственная гравитация станет реальнее, чем сейчас.