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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?
: X+ B( S( G4 b, N- c# y
6 v! E6 z; i7 k6 {0 Q) V《极乐空间》中开放式大气层的空间站* J. ?" @# c* L* a7 k1 ^9 Y* a; i
# w" Z8 O* T% Q) _5 y) e& B
赫尔姆斯号的环形生活起居舱段8 m" A7 J7 [6 O/ i, w9 z8 l
8 `8 \  p' @6 o9 v% f& x
《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!
& s5 X/ Y0 V2 e1 p) P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?
. C, Z7 K( k# G# u* C: x- D7 e9 ?: g
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!
; G; k, _: f& N0 P0.5G即可4.9M/S^2- Z( T% d1 d0 ?' h6 g- I
w要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒
3 f4 I- d% T  l2 ?: v2 u那么R=111.7M$ ?* ?3 K, K6 y, ]/ p
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!, |+ p$ F$ @! b: w+ r. G
" j* P2 {  }) ?9 n
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:- h9 V- g/ H# O. `6 r
一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!
; q" Y. l% T: m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!
& F) c! h+ F/ _三、现阶段空间站要求人工重力非必须
8 w2 D+ t6 B3 V& \+ p9 |9 t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!) w, b( x5 G4 r  t( A1 g

5 E# k) D* J/ l  r" p; E7 n" I来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
& U  L) E6 n1 G  o9 P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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