Die meisten von uns halten die Schwerkraft für selbstverständlich, ohne zu bemerken, dass ihre Existenz im Wesentlichen den Unterschied zwischen der Bewohnbarkeit der Erde und einem Stück tödlichen Felsens ohne Leben in Sicht darstellt. Wir stoßen in allen Arten von Science-Fiction-Filmen oder Romanen auf unterschiedliche Konzepte, aber heute werden wir uns mit einigen realen Techniken befassen, die zur Erzeugung künstlicher Schwerkraft verwendet oder in Betracht gezogen werden.
Fernsehserien und Filme mögen 2001: eine Weltraum-Odyssee, Elysium und SupertedDie Raumstation stellt einige Methoden der künstlichen Gravitation dar, die als allgemein akzeptierte Lösungen auf den Wegen der Wissenschaft gelten. Diese Lösungen umfassen Zentrifugalkräfte, und es wurde festgestellt, dass einige Magnetismus oder “übernatürliche Felder” beinhalten, um die gewünschten Effekte zu erzielen.
Rotationslösung
Diese Lösung verwendet einen schnell rotierenden Drehzylinder, einen Torus oder eine Kugel. Die Idee ist, die Zentrifugalkraft zu verwenden, die das Ergebnis von ist Zentripetalkraft auf ein Objekt, das sich auf einer Kreisbahn bewegt, und die Trägheitsbewegung des Objekts von der Rotationsachse weg. Diese Kraft würde Astronauten an der Außenkante des rotierenden Objekts “fixieren”.
Die Zentripetalkraft ist direkt proportional zur Masse und Geschwindigkeit des rotierenden Objekts im Quadrat, während sie umgekehrt proportional zum Abstand vom Rotationszentrum ist. Daher können Sie den Radius und die Drehzahl variieren, um die simulierte “Gravitationskraft” anzupassen.
Diese Kraft ähnelt der, die Sie bei schnellen Fahrten in einem Vergnügungspark empfinden, wo Sie nicht nur Übelkeit haben. Sie spüren auch einen Schub. Interessanterweise führte die NASA in den 1960er Jahren mehrere Experimente durch und zeigte, dass diese Methode theoretisch machbar ist.
SuperTed Raumstation [Image Source: superted.wikia.com]Probleme mit der Rotationsgravitation
Wenn Sie ein rotierendes Schiff verwenden, muss Ihr Rotationsradius mit dem Quadrat der Umlaufzeit wachsen. Eine Verdoppelung dieser Zeit würde eine Vervierfachung der Rotation erfordern. Um die Schwerkraft der Erde zu simulieren, ein Schiff mit einem Radius von 56 Meter es wäre notwendig, wenn unsere Umlaufzeit wäre 15 Sekunden. Eine Zeit von 30 Sekunden würde erfordern, dass der Radius vergrößert wird 224 Meter, und so. Die Lieferung von Materialien in solchen Mengen in den Weltraum wird sehr kostspielig sein, und eine Bewegung in den Weltraum wäre noch unwahrscheinlicher.
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Lineare Beschleunigung
Diese Lösung verwendet Newtons drittes Bewegungsgesetz, indem sie einfach genug lineare Beschleunigung erzeugt, um Astronauten in die entgegengesetzte Richtung zu “fixieren”. Dies wäre sehr wünschenswert, da dies zu kürzeren Flugzeiten führen würde, aber alles, was nicht auf einer Plattform befestigt ist, würde in Richtung Rumpf fallen, was ein großes Problem darstellt, da sich Astronauten und Objekte irgendwann bewegen müssten. Ihres Fluges.
Theoretisch ist eine Produktion von 1 g Die durchschnittliche lineare “Schwerkraft” während der Beschleunigung würde es dem Raumschiff ermöglichen, den Mars in nur wenigen Tagen zu erreichen!
Magnetismus
Das Konzept des Magnetismus wird seit vielen Jahren untersucht, und Forscher konnten Mäuse mit starken Magnetfeldern schweben lassen. Die Experimente simulierten ungefähr 1 g der Erdgravitation, aber diese Magnete erfordern eine sehr teure Kryotechnik, um die Supraleitung aufrechtzuerhalten, zusammen mit einer massiven Energieversorgung.
Hypothetische Schwerkraftgeneratoren
Eugene Podkletnov, ein russischer Ingenieur, behauptete, er habe in den 1990er Jahren ein Gerät entwickelt, das gravitomagnetische Felder erzeugt, aber seine Behauptung wurde nicht von Dritten bestätigt.
Eine andere von der ESA finanzierte Forschungsgruppe behauptete 2006 eine ähnliche Erfindung, deren Maschine jedoch nur geschaffen werden konnte 0,0001 g und ich konnte die Ergebnisse nicht replizieren.
Die Theorie von String sagt auch die Vereinigung von Schwerkraft und Elektromagnetismus in verborgenen Dimensionen voraus, zusammen mit der Fähigkeit, in Zukunft Schwerkraft zu “erzeugen”. Das mögliche Vorhandensein von “Graviton” -Partikeln, die als für die Schwerkraft verantwortlich angesehen werden, kann auch dazu führen, dass eine plausible Lösung zur Erzeugung künstlicher Schwerkraft gefunden wird.
Quellen: livingcience.com, popularmechanics.com
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