Категории: БиологияКосмос

Создание искусственной гравитации в космосе

Лайнуть/Поделиться

Проведение времени в космосе в течение длительного периода оказывает сильное воздействие на здоровье человека. Астронавты, которые вернулись с Международной космической станции должны упорно трудиться, чтобы восстановить мышцы, которые они потеряли из-за того, что находились в условиях микрогравитации так долго. Они также сталкиваются с такими эффектами, как потеря плотности костей, увеличение объема спинномозговой жидкости в мозге, снижение аэробных возможностей, ослабление иммунной системы.

Поэтому, если мы когда-нибудь захотим достичь точки, где люди живут в космосе в течение продолжительных периодов времени, нам понадобится некоторая форма искусственной гравитации, чтобы сделать пространство максимально приближенное к Земле.

Все мы видели научно-фантастические фильмы с космическими кораблями или станциями, использующими массивные вращающиеся диски для создания искусственной гравитации с помощью центробежных сил, но по большей части это не практично.

Внедрение искусственной гравитации в реальность

Команда из Университета Колорадо разработала довольно интересную технологию, которая может помочь решить эту проблему.

Вместо того чтобы делать всю космическую станцию ​​с искусственной гравитацией, исследователи пришли к идее создания более мелких капсул, которые «активируют» гравитацию для космических путешественников, по несколько часов за раз.

Такой подход к проблеме решает множество логистических проблем, которые ограничивают развитие искусственных гравитационных кораблей, спроектированных вокруг центробежных сил. Главным образом исключают то, что космические корабли должны вращаться и иметь приблизительно круглую форму.

Как выглядит устройство искусственной гравитации?

Колорадская команда по существу создала устройство, подобное вращающемуся столу, которое обеспечивает платформу для ног космонавта, прижимающихся к ним – имитирующих пол. Располагая голову вдоль оси вращения устройства, астронавты могут свести к минимуму любые ощущения головокружения, которые могут возникнуть от дезориентирующего движения.

Головокружение возникает, когда нервы в наших ушах посылают сигналы в наш мозг, которые противоречат сигналам, посылаемым нашими зрительными органами. Прежде чем мы углубимся в детали того, как работает устройство искусственной гравитации, взгляните на короткое видео ниже, чтобы увидеть практическую демонстрацию.

Пользователь устройства лежит на одной стороне устройства, похожей на кровать, с противовесом на другой стороне, чтобы сбалансировать вращение. Вместо того, чтобы использовать дизайн с вращающимся кольцом, они могут использоваться с более плавными конструкциями и позволяют невесомым комнатам поддерживать физическую форму человека в условиях микрогравитации.

Устройство представляет собой центрифугу размером с человека. Угловое ускорение, создаваемое вращением устройства, толкает ноги человека к платформе.

Человек остается идеально ориентированным, если он держит голову в положении, обращенном вперед. Однако, если человек наклонит голову в любом направлении, он сразу же почувствует головокружение. Тем не менее, студенты считают, что этот побочный эффект головокружения они могут решить.

Решение проблемы головокружения с искусственной гравитацией

Ученые выложили серию исследований и тестов, чтобы определить, могут ли они помочь телам создать толерантность к головокружению.

Это довольно схоже с тем, что проходят пилоты истребителей на тренировках. Они сидят в устройствах, которые вращают их и создают огромные перегрузки, чтобы обучить свой мозг правильно интерпретировать и обрабатывать сигналы, которые получает их тело.

Исследователи взяли группу людей и работала над индивидуальными планами тренировок на устройстве, где они медленно повышали скорость вращения каждого человека. Приблизительно после 10 сеансов они могли вращаться со скоростью вращения, необходимой для искусственной гравитации, и не ощущать никаких побочных эффектов. Это тестирование показывает ранние признаки успеха.

Ученые вращали испытуемых в сидячем положении, а затем просили их наклонить голову в сторону, чтобы увидеть, испытывали ли они побочные эффекты.

«Насколько мы можем судить, по сути, любой может приспособиться к этому стимулу» , – сказал  Торин Кларк, авиационно-космический инженер и ведущий исследователь проекта.

Этот проект дает нам ответ на вопрос о том, как создать искусственную гравитацию в космосе.

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Инструмент AI отслеживает время, которое политики проводят в своих телефонах

Этот удобный инструмент использует машинное обучение и распознавание лиц для измерения. Разработчик из Бельгии, Дрис… Читать далее

08/07/2021

Псилоцибин увеличивает число нейронных связей на 10%

Псилоцибин вызывает быстрый и стойкий рост дендритных шипов в лобной коре in vivo. Структурное ремоделирование, вызванное… Читать далее

07/07/2021

Женщины не пожалели о сделанном аборте годы спустя

В течение пяти лет после сделанного аборта большинство женщин не жалеют о своем решении —… Читать далее

04/07/2021

Отбор эмбрионов, направленный на обеспечение интеллекта детей. Реальная услуга с сомнительными результатами

В специальном отчете, опубликованном в New England Journal of Medicine, возникают серьезные вопросы о преимуществах, рисках и… Читать далее

03/07/2021

CRISPR, введенный в кровь, впервые лечит генетическое заболевание

Редактор генов CRISPR отлично справляется с фиксацией болезненных мутаций в выращенных в лаборатории клетках. Но использование… Читать далее

27/06/2021

Микробные фермы на солнечных батареях, как альтернативный источник белка

Ученые обнаружили, что микробы могут производить в 10 раз больше пищи, чем растения. Идея исследователей… Читать далее

27/06/2021