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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?9 l0 u/ _* l2 i8 i0 }

1 G: ^( Q+ k; K; f4 L- i+ t+ d《极乐空间》中开放式大气层的空间站- x7 E2 d; |: q; O3 U

: z! o7 T' y. c- w1 L0 M" Z赫尔姆斯号的环形生活起居舱段
0 O5 A* g! e' \4 ~3 H: a# r5 y
3 ^, ?" f6 M: z' ]8 T《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!* P6 T+ @% ^; j: _  k/ ]
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?
$ X- g. l, K; m: S
! h% S/ v& g- d* C7 B: I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!
# W; q; B2 w1 a# e$ H. @) D% {- Y0.5G即可4.9M/S^2
) Q% `) F: m& X; e; O' n7 l) R# ew要求为2转/分,约0.2094395弧度/秒0 e* a9 i! {6 X  Z, T% C
那么R=111.7M
; p0 R; r. }; m8 U4 e: A  Q5 H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!- {1 q/ {* ?7 _0 D0 H0 R. i
5 I! i( @$ m9 I9 m6 c
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:) @/ V! B- u! I$ o, I) U( J9 s
一、成本,这个庞大的结构成本无疑是极高的!
; O# p) N5 r4 x/ }8 a1 Z, ]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!* b' k: ]3 e7 S
三、现阶段空间站要求人工重力非必须0 A0 x- e. b6 P# @! x2 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!9 D5 k0 p3 k8 [5 c, b+ ]9 Y
5 F) B0 I# t7 m1 Q7 z
来源:https://www.toutiao.com/a6663424971986960903/
+ z9 m6 f6 B7 B, h5 g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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