விண்வெளியில் செயற்கை ஈர்ப்பு: ஒரு காஸ்மிக் அறிவியல்

La விண்வெளியில் செயற்கை ஈர்ப்பு இது ஒரு செயற்கை முறையில் இயற்கை ஈர்ப்பு விசையின் (G விசை) மாறுபாடு ஆகும், குறிப்பாக விண்வெளியில், ஆனால் பூமியிலும். சமமற்ற விசைகள், அடிப்படையில் மையவிலக்கு விசை மற்றும் நேரியல் வேகத்தைப் பயன்படுத்தி நடைமுறையில் இதை அடைய முடியும்.

அதுபோலவே, வான நிலையங்கள் அல்லது விண்வெளிச் சூழல்கள் மூலம் பிரபஞ்சத்தில் மனிதனின் நிலைத்தன்மைக்குத் தேவையான தொழில்நுட்பம் இதுவாகும். இந்த நேரத்தில், வானியற்பியல் மற்றும் விண்வெளி பொறியியல் இந்த துறைகளின் இனப்பெருக்கம் மற்றும் மேலாண்மைக்கான புதிய முறைகளை ஆராய்ச்சி செய்து பயன்படுத்துகின்றன. ஈர்ப்பு.

வரலாறு முழுவதும், செயற்கை புவியீர்ப்பு விசையை உருவாக்க பல நுட்பங்கள் முன்வைக்கப்பட்டுள்ளன, அறிவியல் புனைகதைத் துறையில் இது நிகழ்ந்தது போலவே, இரண்டு நிகழ்வுகளிலும், உண்மையான மற்றும் செயற்கை சக்திகள் பயன்படுத்தப்பட்டன. இருப்பினும், நடைமுறையில், இல் படிக்கிறது செயற்கை ஈர்ப்பு விண்வெளி மனித பயன்பாட்டிற்காக அவை இன்னும் மேற்கொள்ளப்படவில்லை, குறிப்பாக தேவையான மையவிலக்கு விரைவுத்தன்மையை வழங்குவதற்கு போதுமான சுழற்சியை அணுகக்கூடிய பெரிய நீட்டிப்புகளின் வானக் கப்பல்களிடமிருந்து இது கோரப்பட்டது.

விண்வெளியில் செயற்கை ஈர்ப்பு உருவாக்க நுட்பங்கள்

புவியீர்ப்பு செயற்கை விண்வெளியில் இது பல வழிகளில் குறிப்பிடப்படலாம்:

சுழற்சி

சுழலும் கப்பல் உங்கள் ஹெல்மெட்டுக்குள் புவியீர்ப்பு உணர்வை ஏற்படுத்தும். சுழற்சியானது கப்பலின் உள்ளே இருக்கும் எந்தவொரு உடலையும் அதன் சுவர்களை நோக்கி நகர்த்துகிறது, இது ஒரு வெர்வ் தோற்றத்தை அளிக்கிறது ஈர்ப்பு வெளியே சென்றது. "அனுபவம்", பெரும்பாலும் மையவிலக்கு விசை என்று வரவு வைக்கப்படுகிறது, உண்மையில் கப்பலுக்குள் இருக்கும் நிறுவனங்களின் வெளிப்பாடாகும், அக்கறையின்மை காரணமாக நேர்கோட்டில் பயணிப்பது போல் பாசாங்கு செய்கிறது.

கப்பலின் சுவர்கள் கோரப்பட்ட மையவிலக்கு விசையை வழங்குகின்றன, இதனால் உடல்கள் ஒரு வட்டத்தில் நடக்கின்றன (அவை ஒரு நேர்கோட்டில் நீட்டினால் அவை கப்பலின் எல்லையை விட்டு வெளியேறும்). இவ்வாறு, பொருள்களால் உணரப்படும் ஈர்ப்பு விசையின் படி, உடலின் சுவரின் மையவிலக்கு விசையுடன் எதிர்ப்புத் தெரிவிக்கும் சுவர்களில் உள்ள பொருளின் எளிய விசை எதிர்ப்பாகும். நியூட்டனின் மூன்றாவது விதி.

இந்த அர்த்தத்தில், சூழலில் சுழலும் மனிதகுலத்தின் பார்வையில், தி செயற்கை ஈர்ப்பு சுழற்சியின் மூலம் விண்வெளியில் அது சாதாரண ஈர்ப்பு விசையைப் போலவே சில ஒற்றுமைகளில் தொடர்கிறது ஆனால் அது பின்வரும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது:

மையவிலக்கு விசை

ஒரு மையத்தை நோக்கி உற்சாகப்படுத்தும் உண்மையான ஈர்ப்பு விசையைப் போலல்லாமல், இந்த சுழல் போலி விசையானது சுழற்சியின் அச்சில் இருந்து விலகிச் செல்லும் ஒரு சுழற்சி 'ஈர்ப்பு' விசையை வழங்குகிறது. செயற்கை ஈர்ப்பு நிலைகள் மையத்தில் இருந்து தூரத்தை பொறுத்து மாறுபடும் மொழிபெயர்ப்பு. கைரேஷனின் ஒரு சிறிய ஆரம் கொண்ட, மேல்நிலையில் உணரப்படும் ஈர்ப்பு விசையின் அளவு, கால்களில் உணரப்பட்ட அளவிற்கு சமமற்றதாக இருக்கும்.

இது உடலின் நிலையில் இயக்கம் மற்றும் சங்கடமான மாற்றங்களை உருவாக்கலாம். அதில் கூறியபடி இயற்பியல் சம்பந்தப்பட்ட, மெதுவான சுழற்சிகள் அல்லது சுழற்சியின் பெரிய ஆரம் கொண்ட மூன்றாவது, இந்தக் குறைபாட்டைக் கட்டுப்படுத்தலாம் அல்லது விலக்கலாம் நியூட்டன் சட்டம்.

கோரியோலிஸ் விளைவு

இது ஒரு சுழலும் கதைச் சட்டத்துடன் ஒப்பிடும்போது அசைக்கப்படும் பொருட்களின் மீது செல்லும் வெளிப்படையான சக்தியை அளிக்கிறது. இந்த அனுமான விசை அசைவு மற்றும் சுழற்சியின் அச்சுக்கு வலது கோணங்களில் செல்கிறது மற்றும் சுற்றுச்சூழலின் சுழலுக்கு எதிர் திசையில் இயக்கத்தை வளைக்க முனைகிறது. ஒரு சூழ்நிலையில் ஒரு விண்வெளி வீரர் என்றால் ஈர்ப்பு சுழலும் செயற்கைப் பொருள் சுழற்சியின் அச்சை நோக்கி அல்லது விலகிச் செல்லும் போது, ​​நீங்கள் சுழற்சியின் திசையை நோக்கி அல்லது விலகி ஒரு தூண்டுதல் சக்தியை உணருவீர்கள்.

இந்த சக்திகள் உள் காதில் இயங்குகின்றன மற்றும் தலைச்சுற்றல், குமட்டல் மற்றும் குழப்பத்தை ஏற்படுத்தும். சுழற்சியின் காலத்தை நீட்டித்தல் (மொழிபெயர்ப்பின் மெதுவான வேகம்) பாடங்கள் கோரியோலிஸ் படை மற்றும் அதன் விளைவுகள். பொதுவாக, 2 rpm அல்லது அதற்கும் குறைவாக, கோரியோலிஸ் படைகளில் இருந்து எந்த விரோத விளைவுகளும் இல்லை என்பது கண்டறியப்பட்டது; அதிக விகிதத்தில், சிலர் தங்களைத் தாங்களே பயிற்றுவிக்க முடியும், மற்றவர்கள் முடியாது; ஆனால் 7 rpm இல் முக்கிய விகிதத்தில் சிலர் பயிற்சி பெறலாம்.அருவருப்பான

அதிக அளவு கோரியோலிஸ் சக்திகளுக்கு நீட்டிக்கப்பட்ட வெளிப்பாடுகள் பொருத்துவதற்கான முனைப்பை அதிகரிக்குமா என்பது இன்னும் அறியப்படவில்லை. கோரியோலிஸ் விளைவின் குமட்டல்-தூண்டுதல் விளைவுகளை சுற்றறிக்கை செய்வதன் மூலம் குறைக்கலாம். இயக்கம் தலையின்.

அறிவியல் புனைகதை திரைப்படங்களில் வெளிப்படும் விண்வெளியில் செயற்கை ஈர்ப்பு விசையின் பின்னால் உள்ள அறிவியல்

விண்வெளியில் செயற்கையாக போலி ஈர்ப்பு விசைக்கு என்ன தேவை? ஒரு கப்பலைத் தானே சுழலும் கப்பலை உருவாக்கினால் போதும் என்று சினிமாவைப் பார்த்த எவரும் வாதிடுவார்கள். குவிவு சக்தி ஈர்ப்பு விசைக்கு ஒத்ததாக இருக்கும். பதில் அனுமானமாக சரியானது, ஆனால் அந்த நோக்கத்தை உணர்ந்துகொள்வது முற்றிலும் வேறுபட்ட ஒன்று.

சக்கர வடிவிலான வான நிலையங்கள் உருளும் யோசனை புதியது அல்ல, அதன் குழுவினர் மிதப்பதற்குப் பதிலாக தரையில் இணைந்திருக்க முடியும். 2001: A Space Odyssey to The Martian வரை டஜன் கணக்கான திரைப்படங்களில் இதைப் பார்த்திருக்கிறோம். 60 களில், தி நாசா ஒரு பொருளின் சுழலினால் தூண்டப்படும் மையவிலக்கு விசையை அந்த பொருளின் உள்ளே போலியான ஈர்ப்பு விசைக்கு பயன்படுத்த முடியுமா என்று பரிசோதனை செய்ய ஒரு மாபெரும் போலியை உருவாக்கினார். விளைவுகள் பயனுள்ளதாக இருந்தன, ஆனால் அத்தகைய கப்பல் ஒருபோதும் பெறப்படவில்லை. ஏன்?

காரணம் நடைமுறை மட்டுமே. ஒரு கட்ட அண்ட நிலையம் எனவே, ஒழுங்கற்ற சொத்துக்கள் மற்றும் மூலதனம் தேவை.

முதல் சிரமம் நிலையத்தின் பிரம்மாண்டமானது. நம்மை ஆக்கிரமிக்கும் விஷயத்தில், மையவிலக்கு விசையானது சுழற்சியின் வேகத்திற்கு சமமான விட்டம், மற்றும் சினிமாவில் நாம் பார்க்கும் இந்த வகை வான கப்பல்கள் கணக்கீடுகளைப் பற்றி அதிகம் கவலைப்படுவதில்லை. 2001 இல்: ஒரு விண்வெளி ஒடிஸி, எடுத்துக்காட்டாக, விண்மீன் நிலையம் 300 மீட்டர் விட்டம் கொண்டது மற்றும் சுமார் 1 ஆர்பிஎம் வேகத்தில் சுழலும். அந்த ஏற்பாடு போலி சந்திர ஈர்ப்பு விசைக்கு போதுமானதாக இல்லை, இது பூமியின் 1/6 ஆகும். தோன்றுவதற்கு ஏ ஈர்ப்பு பூமியின் நீட்சியைப் போல அது 2,4rpm இல் உருள வேண்டும்.

விண்கலம் அதிக விவேகமான அளவு (25 மீட்டர் சுற்றளவு) இருந்தால், அது 6 rpm இல் இயங்க வேண்டும், இது சோதனைக்கு சாத்தியமற்றது மற்றும் விண்வெளி பயணிகளை தவறாக வழிநடத்தும். அதே நேரத்தில், புவியீர்ப்பு சுழற்சியின் மையத்திற்கான பாதையைப் பொறுத்தது. அத்தகைய ஒரு சிறிய நிலையத்தில், ஒரு நபரின் காலில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட புவியீர்ப்பு தலையில் காணப்பட்டதற்கு சமமாக இருக்காது. ISS க்கு திரும்பிச் செல்வது, உண்மையில் விண்வெளியில் உள்ள நமது உண்மையான நிலையத்தின் கருணையின் ஒரு பகுதியாக அது நம்மை கவனிக்க அனுமதிக்கிறது நுண் புவியீர்ப்பு.

முடிவாக, அது புவியீர்ப்பு விசையை திறம்பட போலியாக்க, ஒரு நிலையம் செலஸ்டி இது மிகப் பெரியதாக இருக்க வேண்டும், மேலும் அதை உருவாக்க தண்டுகளை சுற்றுப்பாதையில் வைப்பது நம்பமுடியாத அளவிற்கு விலை உயர்ந்தது. SpaceX இன் தற்போதைய Falcon 9 ராக்கெட்டுகளில் ஒன்றில் ஒரு கிலோ எடையை சுற்றுப்பாதையில் வைப்பதற்கு $2700 செலவாகும். நிறுவனம் அதன் புதிய Falcon 9 ஏற்றப்பட்ட வித்தியாசத்தை கையாளத் தொடங்கும் போது, ​​அந்த விலை ஒரு கிலோ சரக்குக்கு $1.650க்கு உட்பட்டது.

சூரிய குடும்பத்தில் உருவாகும் சிறுகோள்களில் இருந்து உலோகங்களை பிரித்தெடுத்து, அவற்றை செயலாக்க முடிந்த நாளில் விலை குறைக்கப்படலாம். அகிலம். அப்போதும், எலிசியம் திரைப்படத்தில் உள்ள நிலையம் போன்ற 60 கிலோமீட்டர் விட்டமுள்ள அடையாளங்களை உருவாக்குவது தொழில்துறைக்கு சவாலாக இருக்கும். நீங்கள் விண்வெளியில் செயற்கை புவியீர்ப்பு பற்றி தெரிந்து கொள்ள விரும்பினால் அசாதாரணமானது.