gravitația artificială

Pe problema omului în cădere liberă pentru o lungă perioadă de timp de lucru, mulți specialiști în medicina de spațiu, dar, în ciuda prezenței datelor experimentale, multe întrebări legate de efectele imponderabilitate asupra omului, rămân nerezolvate. Cel mai important lucru în această problemă - toleranța umană la șederea prelungită în imponderabilitate, și apoi trecerea la condiții normale.

Înainte de a misiunilor spatiale umane prin studii de laborator nu au putut fi chiar mai aproape de rezolvarea acestor probleme. Motivul este, în principal dificultatea de a obține terenuri în condiții de gravitație zero,. Este cunoscut, de exemplu, că durata maximă a imponderabilitate realizate prin mijloace convenționale, nespațiale (pentru aeronavele care zboară la o traiectorie parabolica special), este de numai aproximativ 1,5 minute. Cu toate acestea, chiar și în aceste condiții, sa constatat că starea de imponderabilitate diferit tolerată de către persoane diferite. Unii se simt foarte satisfăcătoare imponderabil, se confruntă cu o senzație plăcută de luminozitate extraordinară, în timp ce altele experimenta o stare de scădere continuă, senzație de greață și amețeli.

Zborul primului cosmonaut Yuri Gagarin a fost unul dintre cele mai îndrăznețe experimente din lumea științei. La urma urmei, nimeni înaintea lui nu a putut spune destul de clar modul în care oamenii se vor comporta după o jumătate de oră ședere în imponderabilitate.

Zborul Titov - este de 25 de ore, iar Autograph zbor - aproape cinci zile într-o stare de imponderabilitate. Valoarea acestor zboruri pentru crearea viitorului ACS nu poate fi supraestimată.

Aici nu vom insista asupra efectelor psiho-fiziologice ale imponderabilitate pe om. *** Doar să spun că viața normală și să lucreze la bordul ACS poate fi bine posibil, în condiții de imponderabilitate, dar numai în cazul în care toți membrii echipajului vor fi o pregătire specială. În caz contrar, după un anumit timp poate fi pierderea totală sau parțială a orientării spațiale și de coordonare a mișcării. Motivul pentru aceasta - o defecțiune a aparatului vestibular și încetarea primirii semnalelor receptorilor normale de la mușchi și tendoane după „dispariția“ a greutății corporale. Este posibil ca greutatea pe termen lung descărcare mușchii scheletici au un impact negativ asupra lor degetele de la picioare, și, în consecință, cu privire la starea întregului organism.

Numai o pregătire specială pe termen lung poate fi realizată prin adaptabilitate bine-cunoscut al corpului uman la condițiile neobișnuite de zbor în gravitație zero și a obține o bună orientare în spațiu, coordonarea mișcărilor.

O astfel de formare nu este necesară numai în cazul în care design-ACS va oferi o gravitație artificială permanentă în muncă și spații de locuit ACS. Crearea de gravitație artificială pe orbită posibilă cu ajutorul forțelor centrifuge generate de uniforme elemente de design de rotație referitoare la o oarecare distanță de centrul de rotație. Valoarea produsă de această distanță este determinată prin gravitație și viteza de rotație.

Probleme tehnice ale gravitatiei artificiale asupra ACS mari nu sunt insurmontabile. Costurile energetice sunt de asemenea reduse. Cuplul inițială poate fi creată prin strunjire pe scurt motoarelor de rachetă mici, iar consumul de energie pentru menținerea vitezei unghiulare predeterminate sunt neglijabile. Dacă rotiți întreaga construcție va fi în întregime ACS, efectul inhibitor și numai foarte slabe vor avea doar rămășițele atmosferei; dacă rotația va fi comunicată o locuință situată la periferia compartimentelor, iar partea centrală a structurii este în repaus, atunci frânarea va fi cauzată, de asemenea, prin frecare la nivelul articulațiilor și a lagărelor.

Cu toate acestea, avantajele fiziologic de gravitație artificială generate de rotație, înainte de starea de imponderabilitate sunt în mare parte încă controversate.

Nivelul la accelerare gravitatiei Pământ de greutate este determinată, egală cu o medie de 9,81 m / sec 2 ( „supraîncărcare“ 1 g). Valoarea nivelului necesar de greutate de pe stația spațială are încă nevoie de studii experimentale serioase. Cu toate acestea, putem spune deja că necesitatea specială în crearea de accelerație echivalentă cu gravitatea normală Pământului, nu, pentru că nivelul de gravitate în trei - patru ori mai mică decât cea a Pământului (0,25-0,3 g), este transferată persoanei este destul de normal. Cum putem obține acest nivel de gravitate?

Este cunoscut din mecanică că accelerația centripetă este egală cu raza de rotație înmulțită cu pătratul vitezei unghiulare. Evident, nivelul dorit de gravitație artificială poate crea o rotație rapidă într-o rază mică, sau rotația lentă pe o rază mare. posibilitățile fiziologice ale organismului uman impune o limită clară privind viteza unghiulară admisibilă. Numeroase experimente pe centrifugă a arătat că, chiar și la viteze mai mari de 4 r / min, subiecții pot afecta funcționarea normală a aparatului vestibular.

Pe de altă parte, cu scăderea razei de rotație scade viteza circumferențială și, prin urmare, crește variația procentuală, în direcția de la picioare la capul unei persoane stând în picioare. Testele în centrifugelor a constatat că această schimbare nu ar trebui să depășească 10-15%; în caz contrar fiind nefavorabile pentru accelerare Coriolis va avea loc în timpul mișcărilor Spaceman. Concentrându-se pe înălțimea medie a unui om, este ușor să se calculeze limita inferioară pentru viteza periferică de rotație a cabinei. Se dovedește a fi de aproximativ 6,7 m / sec. Când viteza unghiulară a 4 / min o astfel de viteză pe circumferință poate fi obținută la o rază de 16 m, și astfel dezvoltată de accelerația centripetă va fi doar o treime din accelerația gravitațională a Pământului.

Deoarece valoarea de 16 m are o minimă acceptată pentru raza de rotație cabină, de preferință mici ACS va fi dat, se pare, starea de imponderabilitate (din motive structurale), în special ca efect al imponderabilitate este foarte interesant pentru a efectua mai multe experimente biologice fizice, chimice și. Mai mult decât atât, care deține majoritatea geofizice și de cercetare astronomice, punerea în aplicare a sarcinilor de navigație și de gestionare necesită o platformă stabilizată, non-rotative. În ceea ce privește echipajul, oamenii de stiinta cred acum, nu fără motiv, că pentru o ființă umană antrenat într-o stare de imponderabilitate cel puțin două - patru săptămâni nu prezintă o mare dificultate.

ACS cabină fără gravitație artificială va avea unele caracteristici speciale. Toate articolele trebuie să fie asigurată, iar pereții interiori sunt acoperiți cu căptușeală moale pentru a proteja „plutitoare“ astronauți. Locul de amplasare în instrumentele și echipamentele din cabina de pilotaj, precum și culoarea lor ar trebui să faciliteze operatorului de orientare rapidă imponderabilitate din neatenție a slăbit. Fotoliu pentru muncă și de petrecere a timpului liber trebuie să fie confortabile și sunt echipate cu centuri de siguranta. Pentru ușurința de circulație și de muncă în interiorul cabinei și în afara este posibil să se aplice un cizme ușor magnetizate și mănuși sau să ofere astronauti arme cu jet de aer.

OKS mare viitor cu echipajul de câteva zeci sau sute de oameni și durata de întrerupere continuă pe orbită, desigur, va avea gravitație artificială. compartimente fixe astfel de stații situate deasupra axei de rotație, poate fi utilizat ca dane, și ca zone de lucru - există echipamente situate care necesită orientare constantă. Condițiile de viață și de muncă de astronauti la posturile mari vor fi cât mai aproape posibil de condițiile normale de existență pământească.