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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?
& s/ Q6 u$ S+ x' M. Q: N7 r; R6 c/ ~5 Y# I5 `2 I7 G# W
《极乐空间》中开放式大气层的空间站, _. c: w6 x) T/ O! ?

7 a& Y/ h$ |6 r4 T5 m3 L赫尔姆斯号的环形生活起居舱段
' r3 G) _% R2 X/ l
& o5 T! J2 o" g, v《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!
" A# m3 E! I5 o* `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?5 n* `- d: L- E0 o4 M
3 q4 a, j! p. x1 {! y% d
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!/ m, o# }0 z  t1 g) `. _
0.5G即可4.9M/S^2" z7 R- _( S* |& H: D6 f1 y
w要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒% K' N" E2 ?7 V. P: `( v& [# x8 g& I
那么R=111.7M. t. [* y0 \5 T; ]- ~0 S3 F. 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!
( X" M7 E5 B8 U6 `) r/ T' F# h. q; ]9 x2 F" B
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:
% s0 P" p- m5 {4 N+ Q3 N一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!$ Q& p7 [6 a# c3 r8 u. }
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!
, S9 [9 S3 W, J# l; ~三、现阶段空间站要求人工重力非必须. c9 V: ?% _: M8 E1 G9 Y; J9 X( ]
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!
6 h9 n: q' a1 ]& u/ a
* z' X* O$ W7 P' R9 H$ ?+ e来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
+ G. W5 |* l/ O& N. P- g/ S, n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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