Ein längerer Aufenthalt im Weltraum hat drastische gesundheitliche Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Astronauten, die von der Internationalen Raumstation zurückgekehrt sind, müssen hart daran arbeiten, Muskeln wieder aufzubauen, die sie verloren haben, weil sie sich so lange in einer schwerelosen Umgebung befunden habenEffekte wie Verlust der Knochendichte und a Verringerung der aeroben Kapazität.
Astronauten auf der Internationale Raumstation versuchen Sie dem entgegenzuwirken, indem Sie jeden Tag Zeit mit Sport verbringen, aber sie können nur so viel. Wenn wir jemals einen Punkt erreichen wollen, an dem Menschen längere Zeit im Weltraum leben, brauchen wir irgendeine Form künstlicher Schwerkraft, um ihren Lebensunterhalt zu verdienenUnterkünfte so erdähnlich wie möglich.
Wir haben wahrscheinlich alle Science-Fiction-Filme mit Raumschiffen oder Stationen gesehen, die massive Drehscheiben verwenden, um durch Zentrifugalkräfte künstliche Schwerkraft zu erzeugen, aber zum größten Teil ist dies nicht praktikabel.
Forscher auf der ganzen Welt versuchen es Problem lösen der künstlichen Schwerkraft, damit wir, wenn wir in Zukunft mit der Besiedlung des Weltraums beginnen, alle zugrunde liegenden Technologien ausgearbeitet haben.
Künstliche Schwerkraft in die Realität umsetzen
Ein Team der University of Colorado, Boulder, hat a ziemlich interessante Technologie Dies könnte zur Lösung des vorliegenden Problems beitragen.
Anstatt die gesamte Raumstation zu einer schwerkraftreichen Umgebung zu machen, haben sich die Forscher die Idee ausgedacht, kleinere Kapseln zu schaffen, die die Schwerkraft für Raumfahrer einige Stunden lang "aktivieren". Dies bedeutet, dass die Astronauten dies im Wesentlichen tun würdenErleben Sie die Schwerkraft im gleichen Sinne wie eine Spa-Behandlung für einige Stunden am Tag, um ihren Körper zu akklimatisieren.
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Wenn Sie sich dem Problem auf diese Weise nähern, werden viele logistische Probleme gelöst, die die Entwicklung von Schiffen mit künstlicher Schwerkraft einschränken, die auf Zentrifugalkräfte ausgelegt sind. Hauptsächlich müssen sich die Schiffe drehen und ungefähr kreisförmig sein.
Der zentrifugale Ansatz basierte auf dem Verständnis, dass, wenn Sie ein Objekt schnell genug drehen, die Fliehkräfte Einwirken darauf kann der Erdbeschleunigung entsprechen, etwa 9,81 m / s ^ 2 auf Meereshöhe. Das größere Problem ist, dass wenn Sie künstliche Schwerkraft auf diese Weise erzeugen, Menschen krank werden.
Wie sieht das künstliche Schwerkraftgerät aus?
Das Colorado-Team hat im Wesentlichen ein Gerät entwickelt, das sich wie ein Drehtisch anfühlt und eine Plattform bietet, gegen die die Füße des Astronauten drücken können. Dabei wird ein Boden simuliert. Durch Platzieren des Kopfes entlang der Rotationsachse des Geräts können Astronauten alle Geräte minimieren. Schwindelgefühle das könnte von der verwirrenden Bewegung herrühren.
Schwindel tritt auf, wenn die Nerven in unseren Ohren Signale an unser Gehirn senden, die den von unseren visuellen Sinnen gesendeten Signalen entgegengesetzt sind. Bevor wir zu weit in die Details der Funktionsweise des Geräts für künstliche Schwerkraft gehen, schauen Sie sich das kurze Video anunten, um eine praktische Demonstration zu sehen.
Der Benutzer des Geräts legt sich auf eine Seite eines bettähnlichen Geräts und auf der anderen Seite auf ein Gegengewicht, um die Rotation auszugleichen. Sie können sehen, warum ein Gerät dieser Größe zukünftigen Raumschiffdesignern dies ermöglichen würdeSie haben ein bisschen mehr Freiheit im Designprozess. Anstatt sich für ein Spinning-Ring-Design entscheiden zu müssen, können sie sich für flüssigere Designs entscheiden und schwerelosen Räumen ermöglichen, die menschliche Fitness in der Schwerelosigkeit aufrechtzuerhalten.
Das Gerät ist im Wesentlichen eine Zentrifuge in Menschengröße. Die durch das Drehen des Geräts erzeugte Winkelbeschleunigung drückt die Füße des Benutzers gegen die Plattform.
Der Benutzer bleibt perfekt ausgerichtet, wenn er seinen Kopf in einer nach vorne gerichteten Position hält. Wenn der Benutzer seinen Kopf jedoch in eine beliebige Richtung neigt, treten sofort Schwindel und Schwindel auf.
Die Schüler glauben jedoch, dass diese schwindelerregende Nebenwirkung etwas ist, das sie lösen können.
Lösung des Schwindelproblems, das mit der künstlichen Schwerkraft einhergeht
Die Forscher legten eine Reihe von Studien und Tests vor, um festzustellen, ob sie ihrem Körper helfen können, eine Toleranz gegenüber der Empfindung des Geräts aufzubauen.
Wenn Sie darüber nachdenken, ist die Prämisse ziemlich ähnlich zu dem, was Kampfjetpiloten im Training durchmachen. Sie sitzen in Geräten, die sie herumdrehen und massive G-Kräfte ausüben, um ihr Gehirn zu trainieren, richtig zu interpretieren und zu arbeitendie Signale, die ihr Körper empfängt.
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Das Forschungsteam nahm eine Gruppe von Personen mit und arbeitete personalisierte Trainingspläne auf dem Gerät aus, in denen die Drehgeschwindigkeit jeder Person langsam erhöht wurde. Nach etwa 10 Sitzungen berichtete die Gruppe, dass sie mit der für die künstliche Schwerkraft und Drehzahl erforderlichen Drehzahl drehen konntenkeine Nebenwirkungen spüren. Diese Tests zeigen erste Anzeichen für Erfolg.
"Soweit wir das beurteilen können, kann im Wesentlichen jeder an diesen Reiz anpassen , "sagte Torin Clark, Luft- und Raumfahrtingenieur und leitender Forscher des Projekts.
Letztendlich liefert das Projekt eine Antwort auf die Frage, wie künstliche Schwerkraft im Weltraum erzeugt werden kann.
Die Zukunft sieht für die künstliche Schwerkraft im Weltraum vielversprechend aus.