Создание искусственной гравитации в космосе

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.

«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.