La 宇宙の人工重力 これは、特に宇宙だけでなく、地球上でも、人工的な方法での自然重力（G力）の変化です。 これは、実際には、等しくない力、本質的に遠心力と線速度を使用することによって達成できます。
同様に、それは天体のステーションや宇宙環境を通して、宇宙で人間が存続するために必要な技術です。 現在、天体物理学と航空宇宙工学は、これらの分野の再現と管理のための新しい方法を研究し、展開しています。 重力.
歴史を通して、人工重力を作り出すための多くの技術が提示されてきました。これは、どちらの場合も実力と人工力の両方が使用されてきたサイエンスフィクションの分野でも起こったのと同じです。 ただし、実際には、 人工重力宇宙空間 人間が使用する場合、特に、必要な求心力を提供するのに十分な回転にアクセスできるように、大きな拡張の天体船から要求されているという事実のために、それらはまだ実行されていません。
宇宙での人工重力生成技術
重力 人工の 宇宙では、さまざまな方法で表現できます。
回転
回転する船は、ヘルメット内に重力の感覚を引き起こします。 回転により、船内のあらゆる物体が壁に向かって移動し、波打つような外観になります。 重力 外に向かった。 遠心力と呼ばれることが多い「熱意」は、実際には、無関心のために直進するふりをしている船内の実体の表現です。
船の壁は、体が円を描くように要求された求心力を供給します（直線で伸びた場合、船の限界を離れます）。 したがって、物体が感じる重力は、体の壁の求心力に抗議する壁の物体の単純な力の抵抗です。 ニュートンの第XNUMX法則。
この意味で、環境の中で回転する人類の観点から、 人工重力 回転による空間では、通常の重力と同じようにいくつかの類似点で進行しますが、次の特性があります。
遠心力
中心に向かって励起する実際の重力とは異なり、このスピン疑似力は、回転軸から離れて励起する回転「重力」を提供します。 人工重力レベルは、の中心からの距離に応じて変化します 翻訳。 回転半径が小さいと、頭上で感じられる重力の量は、足で感じられる量と雄弁に等しくなりません。
これは、体の状態に動きと恥ずかしい変化を引き起こす可能性があります。 による 物理学 関与する、より遅い回転またはより大きな回転半径は、この欠点を飼いならすか、または排除します。 ニュートンの法則.
コリオリ効果
これにより、回転するストーリーフレームに対して揺れるオブジェクトに作用する見かけの力が得られます。 この想定される力は、小刻みに動く軸と回転軸に対して直角に進み、環境のスピンとは反対の方向に運動を曲げる傾向があります。 の状況で宇宙飛行士の場合 重力 回転する人工物体が回転軸に向かって、または回転軸から離れる方向に揺れると、回転方向に向かって、または回転軸から離れる方向に刺激的な力を感じるでしょう。
これらの力は内耳に作用し、めまい、吐き気、錯乱を引き起こす可能性があります。 回転周期を長くする（並進速度を遅くする）と、 コリオリフォース とその結果。 一般に、2 rpm以下では、コリオリの力による敵対的な影響はありません。 より高いレートでは、一部の人々はそれに自分自身を教育することができ、他の人々はそれを教育することができません。 しかし、7 rpmのメインレートでは、トレーニングできる人はほとんどいません。。
高レベルのコリオリの力に長時間さらされると、フィットする傾向が高まるかどうかはまだわかっていません。 コリオリ効果の悪心誘発効果は、外接することによっても軽減することができます movimiento 頭の。
サイエンスフィクション映画に登場する宇宙の人工重力の背後にある科学
宇宙で重力を人為的に偽造するには何が必要ですか？ 映画を見たことがある人なら誰でも、自分で回転する船を作るだけで十分だと主張するでしょう。 同心力 重力に似ています。 答えは仮想的に正しいですが、その目的を理解することはまったく異なるものです。
乗組員が浮くのではなく地面に取り付けられたままでいることができるように転がる車輪型の天体ステーションのアイデアは新しいものではありません。 2001年から数十本の映画でそれを見てきました：宇宙の旅から火星人へ。 60年代には、 米航空宇宙局（NASA） 彼は巨大な偽物を作って、物体の回転によって励起された遠心力を使ってその物体の内部の重力を偽造できるかどうかを実験しようとしました。 効果はありましたが、そのような船は一度も得られていません。 なんで？
その理由は単に実用的です。 を構築するには 宇宙ステーション したがって、無秩序な財産と資本の合計が必要です。
最初の難しさは駅の巨大さです。 私たちが侵入した場合、遠心力は回転速度の直径に等しく、映画館で見られるこのタイプの天体の船は計算についてあまり心配しません。 2001年：宇宙の旅、たとえば、銀河系のステーションの直径は300メートルで、約1rpmの速度で回転します。 その配置は、地球の1/6である月の重力を偽造するのにかろうじて十分です。 表示するには 重力 地球の延長のそれのように、それは2,4rpmで転がらなければならないでしょう。
宇宙船がより賢明なサイズ（半径25メートル）の場合、6 rpmで実行する必要があります。これは、テストには非現実的であり、宇宙船を誤解させる可能性があります。 同時に、重力は回転の中心への経路に依存します。 そのような小さなステーションでは、人の足で発見された重力は、頭で観察された重力と等しくありません。 ISSに戻ると、実際に宇宙にある私たちの実際のステーションの恵みの一部は、私たちが気付くことができるということです 微小重力.
結論として、重力を効果的に装うために、ステーション セレステ それは非常に大きくなければならず、それを構築するためにロッドを軌道に乗せるだけでも信じられないほど高価です。 SpaceXの既存のFalcon9ロケットの2700つで、9キロの重量を軌道に乗せるには、1.650ドルかかります。 同社が新しいFalconXNUMXの積載差を操作し始めると、その価格は貨物XNUMXキロあたりXNUMXドルの対象となります。
おそらく、太陽系に出現する小惑星から金属を抽出し、それらを太陽系で処理できるようになった日に、価格を下げることができます。 コスモス。 それでも、映画Elyssiumの駅のような直径60 kmのランドマークを構築することは、業界の課題となるでしょう。 宇宙での人工重力について知りたい場合に備えて、特別です。