空間站滾動是不是可以製造重力呢?端了個遊遊2017-10-20 23:48:51

不是重力,是離心力。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?兵器瞭望臺2017-08-30 16:57:28

空間站滾動是個主意,科學家也發現,透過這個方法可以製造人造重力場,幫助人類適應宇宙中的失重環境。讓空間站滾動起來,以離心力模擬重力是許多科幻作品中都出現過的構想。這在理論上的確可行,但短期內不會實現。為了可讀性考慮,這裡就不寫出具體的計算論證過程了。簡而言之,為了乘客的舒適,空間站旋轉速度不能過高。那麼在轉速一定的前提下,要產生可觀的“重力”,整個空間站需要建的足夠大。(此外,太小的空間站會讓乘客腿部的“重力”明顯大於頭部,也會讓乘客不舒服)且不說材料強度,質量,價格。光是“做大”,在現階段就是不可能的任務。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?

不過在國際空間站上,科學家們的確製造了一個小型的離心機來模擬重力,從而開展一些實驗。長期來看,這個想法還是有意思的。另外一點就是,產生重力最主要的考慮還是為了航天員的健康。但是目前來看,失重對人體健康的影響還是可控的。因此人造重力在短時間內估計也不會有迫切的需求,滾動空間站離實現應該還很遠。至少從目前到未來100年,空間站滾動都不可能出現,但人造重力場確實是未來的必然發展方向。這樣可以避免宇航員出現骨質退化,有利於宇航員長時間進行深空飛行,如果人類進化到行星際階段,就要學會如何在太空中生活和敷衍,模擬重力場就是第一步。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?章彥博2017-09-29 10:58:15

原則上是可以的,但首先要處理幾個問題:首先就是空間站要足夠大;其次是旋轉本身會影響空間站變軌、調整姿態。

首先說第一個問題,為什麼空間站要足夠大呢?根據基本的運動學知識,我們知道,旋轉所產生的加速度 = v^2/r。同時,我們還希望宇航員在其中行走的時候,不會因為自己走動方向的變化,就產生可觀的重力變化,這就要求空間站本身的速度要足夠大,即v足夠大。在加速度恆等於g的時候,r就需要相應變大。這也就是為什麼空間站需要做的足夠大的原因;另一個方面,足夠大的空間站,可以提供一個相對均勻的加速度場,試想如果空間站太小,那腳處的引力與頭部的引力有差別,宇航員恐怕也會有不適的感覺。

另一個要考慮的因素是,旋轉本身會影響空間站變軌。這是因為,旋轉的時候會由於角動量守恆的原因,自然地抗拒外界的力矩。這時,如果要調整空間站的朝向,就會耗費更多能量,而且也會影響到空間站旋轉的速度。上一段提到,為了內部舒適,要儘量將空間站做的大一些,然而更大的空間站就會有更高的角動量。也就是說,舒適與靈活之間,需要做一些取捨,不同的技術條件下,最佳設計是不一樣的。

現在的問題是,我們現有的技術水平下,既不能將空間站做的足夠大,也不能攜帶足夠多的燃料,所以還沒有哪一個空間站使用這種技術製造重力。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?航天小生張偉2017-12-26 21:08:41

透過空間站自轉的方式確實可以產生重力,國際上已經做過很多這樣的探索。在近地軌道或環月軌道空間建立空間站,透過自轉的方式形成重力,再透過改變自轉速度調節空間站艙內重力水平。變重力空間站不僅能使人感受類似地球的重力環境,還為未來火星重力對人體的影響效應研究提供了試驗條件。可變重力的空間站已經進行了3類設計,2001年的Clarke空間站,2009年的Phoenix空間站,以及2014年的POLUS空間站。其概念圖如下。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?

Clarke空間站是針對地月拉格朗日L1點設計的變重力空間站。

該空間站由三條旋轉手臂構成,空間站將以旋轉軸垂直地球旋轉面的方式進行自轉。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?

空間站結構中一條臂段為被動平衡物,用於調控空間站的整體推進,夾角為160°的另外兩臂端設有2個載人艙,可最多容納8名宇航員。

美國馬里蘭大學於2009設計的Phoenix空間站是針對近地軌道空間的變重力空間站。該空間站共有2個旋轉載荷,可提供1個“g”的重力水平,如下圖所示的“Townhouse A”和“Townhouse B”。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?

2014年設計的POLUS空間站是針對人類火星探測的。該空間站設計了三種模式:1)微重力艙,用於繞月飛行軌道探測,以支援未來小行星探測;2)變重力艙,可提供6個月的月球或火星重力,和一次六個月長的地球重力,用於研究重力因素對人體生理學變化;3)火星任務的全程重力環境模擬。POLUS內部環境如下圖所示。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?

空間站滾動是不是可以製造重力呢?尼古拉1372017-09-09 18:27:17

要想模擬1個G的重力,需要直徑幾公里的空間站以每小時300公里的表面線速度旋轉。由於旋轉是單向的,因此其軌道穩定性無法保證,所以需要在自轉軸上需要一個尺寸相當的區塊進行反轉以維持平衡。

空間站滾動是不是可以製造重力呢?經典往日重現2017-10-25 18:40:44

設:飛船是A,目的地是B。

如果A不旋轉,可以直接直線到B點。

但是如果A要製造人工重力,就要自轉。那A往B地的過程中,會因為A的旋轉而偏離AB之間的直線軌道。

發生這個原因之一是A的密度不均勻(飛船不是單一物質,重心時刻變化),旋轉重心偏離軌道。

可以自己做實驗試試就知道