중력이 있으면 어렵지만 중력이 없으면 더 나쁩니다.
영화에서 한 번 이상 본 것처럼 우주 공간을 여행하는 우주선에서 중력을 "켜는" 모습은 매우 멋져 보입니다. 제작자가 작업 방법을 거의 설명하지 않는다는 점을 제외하고. 때로는 2001: A Space Odyssey (1) 또는 새로운 승객에서와 같이 중력을 시뮬레이션하기 위해 우주선을 회전해야 하는 것으로 표시됩니다.
다소 도발적으로 질문할 수 있습니다. 우주선에 중력이 필요한 이유는 무엇입니까? 결국, 일반적인 중력 없이는 더 쉽고, 사람들은 덜 피곤하고, 운반되는 물건의 무게는 무거워지며, 많은 작업에는 훨씬 적은 육체적 노력이 필요합니다.
그러나 중력의 끊임없는 극복과 관련된 이러한 노력은 우리와 우리 몸에 매우 필요하다는 것이 밝혀졌습니다. 무중력우주 비행사는 뼈와 근육 손실을 경험하는 것으로 오랫동안 입증되었습니다. ISS 운동을 하는 우주비행사들은 근력 약화와 뼈 손실로 어려움을 겪지만 우주에서는 여전히 뼈 질량을 잃습니다. 근육량과 심혈관 건강을 유지하려면 하루에 XNUMX~XNUMX시간의 운동을 해야 합니다. 또한 신체의 하중과 직접 관련된 이러한 요소뿐만 아니라 중력의 부재에 의해 영향을 받습니다. 균형을 유지하는 데 문제가 있으며 신체가 탈수됩니다. 그리고 이것은 문제의 시작일 뿐입니다.
그도 점점 약해지고 있다는 것이 밝혀졌다. 일부 면역 세포는 제 역할을 하지 못하고 적혈구는 죽습니다. 신장 결석을 일으키고 심장을 약화시킵니다. 러시아와 캐나다의 과학자 그룹이 최근 몇 년 동안의 결과를 분석했습니다. 미세 중력 반년 동안 국제 우주 정거장에 살았던 XNUMX명의 러시아 우주비행사들의 혈액 샘플에서 단백질 구성에 대해. 결과는 무중력 상태에서 인체가 무엇을 해야 할지 모르고 가능한 모든 방어 시스템을 활성화하려고 하기 때문에 면역 체계가 신체가 감염되었을 때와 같은 방식으로 행동한다는 것을 보여주었습니다.
원심력의 기회
그래서 우리는 이미 잘 알고 있습니다. 무중력 건강에 좋지 않으며 심지어 위험합니다. 그리고 이제 무엇을? 영화 제작자뿐만 아니라 연구원도 기회를 봅니다. 원심력. 친절하기 관성력, 중력의 작용을 모방하여 관성 기준계의 중심과 반대 방향으로 효과적으로 작용합니다.
적용 가능성은 수년 동안 연구되었습니다. 예를 들어 매사추세츠 공과대학에서 전 우주비행사인 로렌스 영(Lawrence Young)은 영화 2001: 스페이스 오디세이(A Space Odyssey)의 비전을 연상시키는 원심분리기를 테스트했습니다. 사람들은 플랫폼에서 옆으로 누워 회전하는 관성 구조를 밀고 있습니다.
원심력이 중력을 최소한 부분적으로 대체할 수 있다는 것을 알고 있기 때문에 이번 턴에 배를 건조하지 않겠습니까? 글쎄, 모든 것이 그렇게 단순한 것은 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 첫째, 그러한 배는 우리가 만드는 것보다 훨씬 커야하고 우주로 운반되는 추가 킬로그램의 질량은 많은 비용이 들기 때문입니다.
예를 들어 국제 우주 정거장을 비교 및 평가를 위한 벤치마크로 생각해 보십시오. 축구장만한 크기지만 거실은 그 크기의 극히 일부에 불과합니다.
중력 시뮬레이션 이 경우 원심력은 두 가지 방법으로 접근할 수 있습니다. 또는 각 요소가 개별적으로 회전하여 작은 시스템을 만들 수 있지만 전문가가 지적한 대로 이는 우주 비행사에게 항상 유쾌한 인상을 주는 것은 아니기 때문일 수 있습니다. 상체와 다리에서 다른 중력을 느끼십시오.. 더 큰 버전에서는 전체 ISS가 회전하며, 물론 링(2)처럼 다르게 구성해야 합니다. 현재로서는 그러한 구조를 구축하는 것은 막대한 비용을 의미하고 비현실적으로 보입니다.
2. 인공 중력을 제공하는 궤도 링의 비전
그러나 다른 아이디어도 있습니다. 예를 들어, 볼더에 있는 콜로라도 대학의 과학자 그룹은 다소 덜 야심찬 해결책을 연구하고 있습니다. 과학자들은 "중력 재생성"을 측정하는 대신 우주의 중력 부족과 관련된 건강 문제를 해결하는 데 집중하고 있습니다.
Boulder 연구원들이 생각한 것처럼 우주 비행사는 건강 문제를 해결해야 하는 중력의 일일 복용량을 얻기 위해 하루에 몇 시간 동안 특수 방으로 기어 들어갈 수 있습니다. 피험자는 병원 트롤리와 유사한 금속 플랫폼에 배치됩니다(3). 이것을 고르지 않은 속도로 회전하는 원심분리기라고 합니다. 원심분리기에 의해 생성된 각속도는 사람의 다리를 마치 자신의 무게로 서 있는 것처럼 플랫폼 바닥 쪽으로 밀어냅니다.
3. 볼더 대학에서 테스트한 장치.
불행히도 이러한 유형의 운동은 필연적으로 메스꺼움과 관련이 있습니다. 연구원들은 메스꺼움이 정말로 그것과 관련된 고유한 가격표인지 알아내기 시작했습니다. 인공 중력. 우주 비행사는 추가 G-force에 대비하기 위해 몸을 훈련할 수 있습니까? 자원 봉사자의 XNUMX 번째 세션이 끝날 때 모든 피험자는 불쾌한 결과, 메스꺼움 등 없이 분당 약 XNUMX 회전의 평균 속도로 회전했습니다. 이것은 중요한 성과입니다.
우주선의 중력에 대한 대안이 있습니다. 예를 들어 LBNP(Canadian Type System Design)는 허리 주위에 안정기를 만들어 하체에 무거움을 느끼게 합니다. 그러나 건강에 좋지 않은 우주 비행의 결과를 피하는 것으로 충분합니까? 불행히도 이것은 정확하지 않습니다.
