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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?! v- c# m( d+ i

; N% y- }! }. M" U3 Z1 g, f《极乐空间》中开放式大气层的空间站" O0 z- M% x0 q. G4 L

3 J5 J2 O; R2 q6 Y+ F) I( N1 L; {赫尔姆斯号的环形生活起居舱段
2 C7 s9 q( K+ }
2 L: z( a7 F9 k1 [, A6 S. R《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!
& \4 u! C' s% j6 A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?0 f6 |9 o& j. G6 s

; {8 @! y, f* G' Z. B* P7 ^7 y4 q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, |% ]3 e& ^( K2 D' x- _0.5G即可4.9M/S^23 N: Y& S% F0 c9 v! l" e! z
w要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒4 N3 ~9 Q: I4 t3 y
那么R=111.7M. B' D4 U: O9 O! M9 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!; K% i' _. G1 O2 p' K" T

$ I  `# q9 b! w8 H3 ^7 S( P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:5 T2 L9 H4 y4 x& G- M, S% V1 s
一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!
2 j) A6 J: `% _, n/ Z$ v1 H0 v# I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!& W" ?* V# {6 E" G% g: J2 d: N: u
三、现阶段空间站要求人工重力非必须
+ d6 y% f# ^6 z4 r- O6 y8 Y& S8 O4 p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/ p0 a9 I7 e( k2 h: @6 I, u, R. [  n# \  l
来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
1 d) N+ Z6 }8 G& ?# g/ 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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