Disgyrchiant artiffisial a sut i greu

Mae hyd yn oed pobl nad oes ganddynt ddiddordeb yn y gofod, gweld erioed ffilm am teithio yn y gofod neu ddarllen am bethau o'r fath mewn llyfrau. Mae bron pob un o'r bobl hyn yn mynd i'r gwaith y llong, cwsg arferol, nid oes rhaid i broblemau gyda bwyta. Mae hyn yn golygu bod y rhain - ffugiol - y llong wedi disgyrchiant artiffisial. Mae'r rhan fwyaf o'r gynulleidfa yn gweld fel rhywbeth hollol naturiol, ac mewn gwirionedd nid yw hyn yn wir.

disgyrchiant artiffisial

Felly rydym yn galw am newid (yn y naill gyfeiriad) gyfarwydd i ni disgyrchiant trwy ddefnyddio gwahanol ddulliau. Ac mae hyn yn cael ei wneud, nid yn unig mewn gweithiau ffuglen, ond yn y sefyllfaoedd daearol go iawn, mae'r rhan fwyaf yn aml, ar gyfer y arbrofion.

Mewn theori, nid yw disgyrchiant artiffisial creu yn edrych yn galed. Er enghraifft, gallwch ail-greu gan ddefnyddio y diffyg cynnydd, yn fwy penodol, y grym allgyrchol. Nid yw'r angen am y pŵer hwn yn codi ddoe - y digwyddodd cyn gynted ag y dechreuodd pobl i freuddwyd am y tymor hir hedfan gofod. Bydd Creu disgyrchiant artiffisial yn y gofod yn ei gwneud yn bosibl i osgoi llawer o'r problemau sy'n codi o hyd yr amser yn weightlessness. Mae'r gofodwyr tyfu cyhyrau gwan, esgyrn yn mynd yn llai cryf. Teithio yn yr amodau hyn fisoedd, gallwch gael rhywfaint o atroffi cyhyrol.

Felly, heddiw y disgyrchiant artiffisial creu - tasg o'r pwys mwyaf, archwilio'r gofod heb gamp yw hyn yn amhosibl.

materiel

Mae hyd yn oed y rhai sy'n gwybod dim ond y lefel y cwricwlwm ffiseg, yn deall bod disgyrchiant - un o'r deddfau sylfaenol ein byd: mae'r corff i gyd yn rhyngweithio gyda'i gilydd, yn profi atyniad / gwrthyriad ddwy ochr. Po fwyaf y corff, y mwyaf yw ei rym o atyniad.

Tir ar gyfer ein realiti - gwrthrych enfawr iawn. Dyna pam pob corff unigol o'i gwmpas denu.

I ni mae hyn yn golygu cyflymiad disgyrchiant, sydd fel arfer yn cael ei fesur mewn g, sy'n hafal i 9.8 metr yr eiliad sgwâr. Mae hyn yn golygu, os dan draed nid oedd gennym y gefnogaeth, byddem wedi gostwng ar gyfradd yn cynyddu bob eiliad i 9.8 metr.

Felly, dim ond drwy ddisgyrchiant, rydym yn gallu sefyll, yn disgyn, bwyta ac yfed fel arfer, er mwyn deall ble y brig, lle y gwaelod. Os bydd yr atyniad yn diflannu - byddwn yn sero disgyrchiant.

Yn arbennig o gyfarwydd â'r ffenomen hon gofodwyr yn cael eu hunain mewn gofod mewn cyflwr o fel y bo'r angen - yn disgyn rhad ac am ddim.

Yn ddamcaniaethol, mae gwyddonwyr yn gwybod sut i greu disgyrchiant artiffisial. Mae yna nifer o dechnegau.

Mae màs mawr

Y dewis mwyaf rhesymegol - i wneud y llong ofod mor fawr ei fod yn codi disgyrchiant artiffisial. Ar y llong, gallwch deimlo'n gyfforddus, oherwydd ni fydd unrhyw cyfeiriadedd yn y gofod yn cael ei golli.

Yn anffodus, nid yw'r dull hwn yn realistig ar y datblygiad presennol o dechnoleg. I adeiladu cyfleuster o'r fath yn gofyn gormod o adnoddau. Yn ogystal, swm anhygoel o ynni sydd ei angen ar gyfer ei adfer.

cyflymiad

Mae'n ymddangos bod os ydych am gyrraedd g, hafal i'r ddaear, mae'n rhaid i ni rhoi ffurflen fflat (platformoobraznuyu) y llong ac yn ei gael i symud yn berpendicwlar i'r awyren gyda cyflymiad a ddymunir. Yn y modd hwn, disgyrchiant artiffisial yn cael ei sicrhau, ac - yn ddelfrydol.

Fodd bynnag, y realiti yn llawer mwy cymhleth.

Yn bennaf oll, mae'n werth ystyried y mater tanwydd. I'r orsaf yn cyflymu drwy'r amser, rhaid i chi gael cyflenwad pwer di-dor. Hyd yn oed os bydd yr injan yn sydyn yn ymddangos, peidiwch gwared ar y mater, y gyfraith cadwraeth egni yn parhau i fod mewn grym.

Yr ail broblem yw'r syniad o chyflymiad cyson. Yn ôl ein gwybodaeth a deddfau ffiseg, ni allwch gyflymu am gyfnod amhenodol.

Yn ogystal, nid cludiant yw hyn yn addas ar gyfer y genhadaeth ymchwil, gan fod rhaid iddo gael ei chyflymu yn gyson - i hedfan. Nid yw'n gallu rhoi'r gorau i edrych ar y blaned, ei fod hyd yn oed yn araf hedfan o gwmpas na all - mae angen i gyflymu.

Felly, mae'n dod yn amlwg nad yw hyn disgyrchiant artiffisial ar gael i ni eto.

carwsél

Mae pawb yn gwybod sut y cylchdro carwsél effeithio ar y corff. Felly, mae'r ddyfais disgyrchiant artiffisial yn unol â'r egwyddor hon yn ymddangos i fod y rhai mwyaf realistig.

Y cyfan sydd yn mewn diamedr carwsél, mae'n tueddu i syrthio allan ohono ar raddfa oddeutu hafal i'r cyflymder cylchdro. Mae'n ymddangos bod yn y corff yn rym gyfeirio ar hyd y radiws gwrthrych sy'n cylchdroi. Mae hyn yn debyg iawn i disgyrchiant.

Felly, mae'n cymryd llong, cael siâp silindrog. Yn yr achos hwn, dylai cylchdroi o amgylch ei hechelin. Gyda llaw, mae'r disgyrchiant artiffisial ar llong ofod, a gynlluniwyd yn unol â'r egwyddor hon yn cael ei ddangos digon mewn ffilmiau ffuglen wyddonol yn aml.

Mae'r llong siâp casgen, troi o amgylch echelin hydredol, yn rym allgyrchol, cyfeiriad sy'n cyfateb i'r radiws y gwrthrych. I gyfrifo'r cyflymiad deillio o hyn yn ofynnol i rannu'r rym ar y ddaear.

Mae gwybod y ffiseg pobl yn cael hyn yn anodd: a = ω²R.

Yn y fformiwla hwn, y canlyniad cyfrifiad - cyflymu, y cyntaf amrywiol - nôd cyflymder (wedi'i fesur mewn radianau yr eiliad), yr ail - y radiws.

Yn ôl at hyn, ar gyfer yr ydym yn cael eu defnyddio i g, mae'n rhaid i chi gyfuno gywir cyflymder onglog a radiws y cludiant gofod.

Mae'r broblem hon ei oleuo yn ffilmiau fel "Intersol" "Babylon 5," "2001: A Space Odyssey" ac yn y blaen. Yn yr holl achosion hyn, mae'r disgyrchiant artiffisial yn nes at cyflymiad disgyrchiant y ddaear.

Ni waeth pa mor dda yw'r syniad, mae'n eithaf anodd ei weithredu.

y dull y broblem o "carwsél"

Y broblem fwyaf amlwg yn cael ei amlygu yn "A Space Odyssey". Radiws "cludwr gofod" yw tua 8 metr. Er mwyn cael cyflymiad yn 9.8, dylai'r cylchdro yn cael ei gynnal ar raddfa o tua 10.5 pob munud o drosiant.

Pan fydd y gwerthoedd hyn amlygu "Coriolis effaith," sef bod ar wahanol bellteroedd oddi wrth effaith lawr o gryfder gwahanol. Mae'n dibynnu ar y cyflymder onglog.

Mae'n ymddangos bod y disgyrchiant artiffisial yn y gofod yn cael ei greu, ond bydd yn cylchdroi yn rhy gyflym y corff yn arwain at broblemau gyda'r glust fewnol. Mae hyn, yn ei dro, yn achosi anghydbwysedd, problemau gyda'r system vestibular a eraill - yn debyg - heriau.

Mae ymddangosiad rhwystr hwn yn dangos bod y model hwn yn anffodus iawn.

Gallwch roi cynnig i fynd ar y cefn, fel y gwnaethom yn y nofel "Byd-Ring". Yma, mae'r llong yn ar ffurf cylch y mae ei radiws bras i radiws ein orbit (tua 150 miliwn o gilometrau). Ar y maint hwn, cyflymder y cylchdro yn ddigonol i anwybyddu'r effaith Coriolis.

Gallwn gymryd yn ganiataol bod y broblem wedi'i datrys, ond nid yw mor. Mae'r ffaith bod cyfanswm y trosiant y strwythur o amgylch ei hechelin yn cymryd 9 diwrnod. Mae hyn yn awgrymu bod y llwyth yn rhy uchel. Er mwyn cynllunio eu cynnal, mae'n gofyn am ddeunydd cryf iawn, nad heddiw ar gael. Ar ben hynny, y broblem yw swm y broses materol ac adeiladu yn uniongyrchol.

Mewn gemau o bynciau tebyg, fel yn y ffilm "Babylon 5", problemau hyn yn cael eu datrys rywsut: mae'n ddigon cyflymder cylchdro, yr effaith Coriolis nid yn sylweddol, yn ddamcaniaethol bosibl creu llong o'r fath.

Fodd bynnag, hyd yn oed bydoedd hyn yn cael anfantais. Ei enw - momentwm.

Mae'r llong, troi o gwmpas ei echelin, yn cael ei drawsnewid yn gyroscope enfawr. Fel y gwyddoch, yn gwneud yr echelin gyro i ffwrdd yn anodd iawn oherwydd y momentwm onglog. Mae'n bwysig nad yw'r swm yn gadael y system. Mae hyn yn golygu bod yn gosod cyfeiriad y gwrthrych, bydd yn anodd iawn. Fodd bynnag, gall gymaint o broblem yn cael ei datrys.

Mynd i'r afael

disgyrchiant artiffisial ar yr orsaf ofod ar gael pan ddaw'r cymorth "O'Neill Cylinder." I greu lluniad hwn yn gofyn llestri silindrog union sy'n cysylltu ar hyd yr echelin. Mae'n rhaid iddynt gael eu cylchdroi mewn cyfeiriadau gwahanol. Canlyniad y cynulliad hwn yw'r momentwm onglog sero, felly ni ddylai fod problemau gyda roi'r cyfarwyddyd angenrheidiol y llong.

Os yn bosibl, yn gwneud y llong radiws o tua 500 metr, yna bydd yn gweithio yn union fel y dylai. Yn yr achos hwn, mae'r disgyrchiant artiffisial yn y gofod yn eithaf cyfforddus ac yn addas ar gyfer teithiau awyr hir mewn llongau neu orsafoedd ymchwil.

Peirianwyr Space

Sut i greu disgyrchiant artiffisial, mae'n hysbys i grewyr y gêm. Fodd bynnag, yn y byd hwn ffantasi disgyrchiant - nid yw'n atyniad cilyddol o gyrff, ond mae'r heddlu llinellol, a gynlluniwyd i gyflymu'r eitemau mewn cyfarwyddyd a roddir. Nid yw'r atyniad yma yn absoliwt, mae'n cael ei newid pan ailgyfeirio ffynhonnell.

disgyrchiant artiffisial ar yr orsaf ofod yn cael ei greu gan ddefnyddio generadur arbennig. Mae hi'n cyd-gylchdro unffurf a pharth generadur. Felly, yn y byd go iawn, a ddaliwyd yn y cerbyd y mae generadur, byddech yn cael eu denu at y corff. Fodd bynnag, bydd yr arwr y gêm yn disgyn ar yr amod nad yw'r weithred yn gadael y ddyfais perimedr.

Hyd yn hyn, nid oedd y disgyrchiant artiffisial yn y gofod, creu dyfais o'r fath ar gael i ddynoliaeth. Fodd bynnag, hyd yn oed nid y datblygwyr llwyd-gwallt yn peidio â breuddwydio am y peth.

generadur spherical

Dyma fersiwn mwy realistig o'r offer. Wrth osod cyfeiriad difrifoldeb y generadur. Mae hyn yn ei gwneud yn bosibl i greu gorsaf, bydd difrifoldeb ohonynt yn hafal i'r planedol.

centrifuge

Heddiw disgyrchiant artiffisial ar y Ddaear i'w ganfod mewn amrywiaeth o ddyfeisiau. maent wedi'u lleoli, yn bennaf, ar y inertia, gan fod grym hwn teimlir gennym debyg i effeithiau disgyrchiant - nad yw'r corff yn gwahaniaethu rhwng yr hyn yw achos cyflymiad. Fel enghraifft: dyn yn codi yn y elevator, teimlo effeithiau syrthni. Ffisegwyr: cynnydd elevator yn ychwanegu at y cyflymiad cyflymu disgyn rhad ac am y cab. Pan fyddwch yn dychwelyd i'r mudiad talwrn fesur "ennill" pwysau yn diflannu, gan ddychwelyd yr ystyr arferol.

Mae gwyddonwyr wedi bod â diddordeb mewn disgyrchiant artiffisial hir. Mae'r centrifuge cael ei ddefnyddio fwyaf aml at y dibenion hyn. Mae'r dull hwn yn addas nid yn unig i'r llong ofod, ond hefyd ar gyfer gorsafoedd ddaear, sy'n gofyn i astudio effeithiau disgyrchiant ar y corff dynol.

Archwiliwch y byd, a ddefnyddir mewn ...

Er bod yr astudiaeth o disgyrchiant yn dechrau o'r gofod, mae'n gwyddor daear iawn. Hyd yn oed heddiw cyflawniadau yn y maes hwn wedi cael eu defnyddio, er enghraifft, mewn meddygaeth. Mae gwybod a oes modd creu disgyrchiant artiffisial ar y blaned, gallwch ei ddefnyddio i drin problemau gyda locomotion neu y system nerfol. Ar ben hynny, mae'r astudiaeth o'r lluoedd sy'n ymwneud yn y lle cyntaf ar y Ddaear. Mae hyn yn caniatáu i'r gofodwyr i gynnal arbrofion hynny gan barhau yn ffocws o feddygon. Peth arall yw y disgyrchiant artiffisial yn y gofod, nid oes unrhyw bobl sy'n gallu helpu gofodwyr mewn achos o argyfwng.

Cadw mewn cof y weightlessness gyflawn, nid oes modd i ystyried lloeren mewn orbit Ddaear. Mae'r gwrthrychau, er i raddau bach, yn effeithio ar disgyrchiant. Grym disgyrchiant, mewn achosion o'r fath, a elwir microgravity. dim ond y peiriant disgyrchiant Real yn cael eu profi, yn hedfan ar fuanedd cyson yn y gofod allanol. Fodd bynnag, nid y corff dynol yn teimlo y gwahaniaeth.

Profwch weightlessness fod yn neidio faith (cyn y bydd y canopi yn agor) neu yn ystod awyren dirywiad parabolig. arbrofion o'r fath yn aml yn cael eu rhoi yn yr Unol Daleithiau, ond ar awyren teimlad yn para dim ond 40 eiliad - mae'n rhy fach ar gyfer ymchwiliad llawn.

Yn yr Undeb Sofietaidd yn ôl yn 1973 rydym yn gwybod a yw'n bosibl i greu disgyrchiant artiffisial. Ac nid yn unig ei greu, ond hefyd mewn rhyw ffordd newid. Enghraifft drawiadol o artiffisial lleihau disgyrchiant - dipio sych, trochi. I gyflawni'r effaith a ddymunir ei angen i roi ffilm trwchus ar wyneb y dŵr. Dyn yn cael ei roi ar ei ben. O dan bwysau'r corff y corff yn cael ei drochi mewn i'r dŵr, dim ond y pen yn parhau i fod ar y brig. Mae'r model hwn yn dangos y heb gefnogaeth gyda disgyrchiant isel, sy'n nodweddiadol o'r môr.

Nid oes angen i fynd i'r gofod i deimlo effeithiau weightlessness grymoedd gyferbyn - hypergravity. Yn ystod takeoff a glanio o'r llong ofod, ni all gorlwytho centrifuge yn unig yn teimlo, ond hefyd i archwilio.

trin disgyrchiant

astudiaethau ffiseg disgyrchiant gynnwys effeithiau weightlessness ar y corff dynol mewn ymdrech i leihau canlyniadau. Fodd bynnag, mae nifer fawr o lwyddiannau o wyddoniaeth mae hyn yn gallu bod yn ddefnyddiol ac yn drigolion cyffredin o'r blaned.

Disgwyliadau Great meddygon rhoi ar astudiaeth o ymddygiad ensymau cyhyrau yn myopathy. Mae'n glefyd difrifol sy'n arwain at farwolaeth gynnar.

Pan fydd gweithgareddau corfforol egnïol yng ngwaed person iach yn cael llawer iawn o kreatinofosfokinazy ensym. Nid yw'r rheswm am hyn ffenomen yn glir, mae'n bosibl, y llwyth yn gweithredu ar y gellbilen yn y fath fodd ei fod yn "Gollwng". Cleifion gyda myopathy cael yr un effaith heb y llwythi. Sylwadau am gofodwyr yn dangos bod yn sero gyflwyno difrifoldeb ensym weithgar yn y gwaed yn cael ei ostwng yn sylweddol. Mae'r canfyddiad hwn yn awgrymu y bydd y defnydd o drochi leihau effaith negyddol y ffactorau sy'n arwain at myopathy. cynnal arbrofion ar hyn o bryd ar anifeiliaid.

Trin rhai clefydau heddiw a gynhaliwyd gan ddefnyddio a gafwyd yn yr astudiaeth o ddata disgyrchiant, gan gynnwys artiffisial. Er enghraifft, heb ei drin parlys yr ymennydd, strôc, siwtiau Parkinson trwy ddefnyddio llwyth. gwblhau bron yr astudiaeth o effeithiau cadarnhaol o gefnogaeth - esgid niwmatig.

Plu ar y blaned Mawrth?

Mae datblygiadau diweddar gofodwyr rhoi gobaith i realiti y prosiect. Mae ganddo brofiad yn bersonol cymorth meddygol gyda arhosiad hir i ffwrdd o'r Ddaear. Dod â llawer o fanteision a theithiau ymchwil i'r Lleuad, grym disgyrchiant sydd 6 gwaith yn llai na'r ein hunain. Nawr gofodwyr a gwyddonwyr wedi gosod eu hunain nod newydd - i'r blaned Mawrth.

Cyn i chi deffro yn, dylech fod yn ymwybodol o'r holl am docyn i'r Blaned Goch, mae'n disgwyl i'r corff yn ystod y cam cyntaf y gwaith - ar y ffordd. Ar gyfartaledd, bydd y ffordd i'r anialwch blaned yn cymryd hanner y flwyddyn - tua 500 diwrnod. Dibynnu ar y ffordd yn unig eu pŵer eu hunain, dim ond aros am gymorth o unrhyw le.

yn tanseilio y lluoedd fod llawer o ffactorau: straen, ymbelydredd, absenoldeb maes magnetig. Y prawf mwyaf pwysig ar gyfer yr organeb - newid disgyrchiant. Teithio pobl "gael gyfarwydd" gyda lefelau lluosog o disgyrchiant. Yn bennaf gorlwytho hwn takeoff. Yna - weightlessness yn ystod y daith. Wedi hynny -. Hypogravity yn y gyrchfan, hynny yw, i disgyrchiant ar y blaned Mawrth o leiaf 40% o'r ddaear ..

Sut i ymdopi ag effeithiau negyddol weightlessness yn hedfan hir? Y gobaith yw y bydd y datblygiad yn y maes disgyrchiant artiffisial yn helpu i fynd i'r afael â'r mater hwn yn y dyfodol agos. Mae arbrofion ar lygod mawr, teithio ar "Cosmos-936" yn dangos nad yw'r dull hwn yn datrys yr holl broblemau.

Profiad AO wedi dangos ei bod yn llawer mwy defnyddiol ar gyfer yr organeb yn gallu dod â'r defnydd o efelychwyr, gallu penderfynu ar y llwyth sy'n ofynnol ar gyfer pob gofodwr unigol.

Er credir y blaned Mawrth hedfan ymchwilwyr, nid yn unig, ond hefyd i dwristiaid sydd am sefydlu trefedigaeth ar y Blaned Goch. Iddynt hwy, o leiaf y tro cyntaf, y teimlad o fod mewn weightlessness gorbwyso'r rhesymau meddygon am y peryglon o arhosiad hir yn yr amodau hyn. Fodd bynnag, ar ôl ychydig wythnosau ac angen help iddyn nhw pam ei bod mor bwysig i allu dod o hyd i ffordd i adeiladu ar llong ofod disgyrchiant artiffisial.

canlyniadau

Pa gasgliadau y gellir eu gwneud am y disgyrchiant artiffisial creu yn y gofod?

Ymhlith yr holl opsiynau a ystyriwyd ar hyn o bryd cylchdroi dyluniad yn edrych yn fwy realistig. Fodd bynnag, o dan y ddealltwriaeth bresennol o gyfreithiau corfforol ei bod yn amhosibl, oherwydd bod y llong - nid yw hyn yn silindr gwag. Y tu mewn iddo mae gorgyffwrdd llesteirio gweithrediad syniadau.

Yn ogystal, mae'r llong rhaid i'r radiws fod yn ddigon mawr fel bod yr effaith Coriolis oes unrhyw effaith sylweddol.

I reoli rhywbeth fel 'na, mae'n cymryd y silindr a grybwyllir uchod O'Neill, a fydd yn ei gwneud yn bosibl i reoli'r llong. Yn yr achos hwn, mae'r siawns yn cynyddu ar gyfer defnyddio strwythur o'r fath ar gyfer teithiau rhyngblanedol sicrhau bod y tîm yn lefel gyfforddus disgyrchiant.

Cyn y bydd ddynoliaeth yn gallu cyfieithu eu breuddwydion yn realiti, byddem yn hoffi eu gweld yn y gwaith o ffuglen ychydig yn fwy realistig a mwy o wybodaeth am y deddfau ffiseg.