科學家研究在太空中製造「人造重力!」

2021-01-19 科學解碼

科學家認為太空生活會對人類身體機能產生不利影響,雖然返回地球的太空人竭盡全力對著攝像機微笑,但是他們一般都不能自主站立起來。可以想像一下,未來前往火星的太空人將會受到何種挑戰。前往火星之旅需要數個月時間,在此期間太空人需要經受住空間飛行對身體機能產生的影響,當他們降落火星表面時也將面臨無法正常行走的風險。


對此,美國宇航局生物學家沙美娜·巴塔查亞認為空間飛行將對太空人產生各種各樣的影響,比如骨密度的降低、肌肉萎縮和視力下降等,最新的實驗表明行星際以上級別的空間飛行甚至會威脅人體免疫系統。


在宇宙空間飛行途中,太空人很難維持良好的生理機能平衡,睡眠時間減少,心臟血管的血液供應量放緩,更不用說腸胃脹氣等問題了。除了這些問題外,太空人還將面對眩暈、睏乏無力等空間飛行病症。巴塔查亞的最新實驗和過去半個世紀科學家們進行研究顯示,空間疾病的誘導因素歸咎於太空的零重力環境。

由此看來,人類還沒進化出可以適應空間飛行的機體,科學家們也正在弄清楚失重會導致哪些不良病症。例如,歐洲空間局進行了一項研究,對志願者進行21天一系列的臥床休息實驗,與此同時,美國宇航局和俄羅斯空間機構也開展合作,在國際空間站上測試太空人失重導致生理機能下降的理論,探索如何改變運動和營養來降低空間疾病。


然而,如果人類前往火星、木星、土星或者其他天體衛星群,我們就應該找到解決空間疾病的途徑,其中一個方案就是美國宇航局在1970年代放棄的打造「人造重力環」計劃。


任何一種在太空中旋轉的環形結構都具有產生模擬重力環境的能力,研究人員羅斯將其命名為「偽重力效應」,通過太陽能聚焦產生的蒸汽動力帶動「補給碗」和「麵包」圍繞著中央軸線旋轉,這樣就可以產生向心力,模擬出重力環境。如果我們處於旋轉輪的內側,就可以察覺到與重力類似的效果。


我們可以通過設定旋轉輪的大小和旋轉速度來模擬出所需要的重力場值。眾所周知,當旋轉輪更大、旋轉速度更快時,產生的重力效果就越加明顯。在2001年的一部電影中,太空人在環形飛船中慢跑,這個就是人造重力場的情景。

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  • 未來的太空之旅,人造重力也許是必不可少的!
    幾十年來,科學家一直在設想一種巨型旋轉空間站,能夠產生人造重力。不過,這一夢想一直未能實現。由於零重力狀態會對太空人的健康產生不利影響,而且未來將要實施的探索火星、小行星的任務需要持續時間更長的深空作業,打造可產生人造重力的太空飛行器成為一種必然。此外,隨著商業太空旅行業的快速發展,未來可能出現的巨大充氣式輪形空間站能夠產生人造重力,讓遊客享受更為舒適的太空之旅。
  • 科學家正在研製「人造重力」!未來在太空猶如在地球!
    這是科幻大片《星際穿越》中「永恆號」飛船上的人造重力原理。
  • 為什麼太空中沒有人造重力?那要如何才能產生人造重力?
    【博科園-科學科普】如果把一個人放在太空中,遠離地球表面的重力束縛,那麼他將體驗失重的狀態。儘管宇宙中的所有物質都在引力作用下「拉」著它們,同樣也會拉著飛船,所以人會漂浮著。在外層空間,即使宇宙中的所有質量都像正常一樣被吸引,在地球上沒有「向上」或「向下」,因為宇宙飛船和船上的每個人都以同樣的速度加速。
  • 科學家們正在研究人造重力 將不會使人產生嘔吐感
    在大多數科幻小說中都有人造重力概念的存在,科羅拉多大學博爾德分校的研究人員希望將這個科幻夢想變為現實。創造人造重力最方便的方法之一是利用離心機中旋轉志願者進行測試,例如美國宇航局和歐洲航天局一直在進行的項目。然而暈動病是一個嚴重的問題。
  • 未來人類有望實現太空行走,人造重力讓人類克服重力,猶如科幻片
    對於太空漫步大家應該都知道是怎麼樣的一個情形吧,太空漫步其實就是在失重的條件下進行行走,因為沒有了重力的原因,導致太空漫步非常的困難,顯得很笨拙,這一切都是因為人們已經適應了地球的重力,在外天空沒有重力,使得人類的行動受到了很大的限制。
  • 人類可以在太空中製造重力嗎?
    有沒有可能在太空中創造出重力來?如果可以,應該怎麼做?如果不能,又是因為我們欠缺了什麼呢?在太空中,通過旋轉太空飛行器或空間站來創造「人造重力」是可行的。當空間站旋轉時,離心力會把人向外拉,這個過程可以用來模擬重力。
  • 不再是科幻小說中的場景了,人造重力或將實現!
    長期以來,人造引力一直是科幻小說的內容,想像一下《2001太空漫遊》和《火星人》等影片中出現的輪狀飛船,它們在太空中旋轉,產生自身的重力。現在,來自科羅拉多大學博爾德分校的一個團隊正在努力使這些技術成為現實。
  • 人造重力版「星際飛船」設想:通過旋轉的部分產生重力
    重力問題仍舊是太空探索任務的一個絆腳石。為了解決這個問題,YouTube用戶smallstars提出了「重力鏈星際飛船」(GLS)設想。GLS是SpaceX「星際飛船」的變種,能夠提供人造重力。SpaceX是否對這一設想感興趣,現在還是一個未知數。也許,埃隆 馬斯克和他的團隊早已提出了他們自己的人造重力設想。
  • 人造重力版「星際飛船」的設想,通過旋轉產生重力是否可行?
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  • 平躺60天,酬勞13萬,NASA科學家邀人體驗「人造重力」
    要克服失重,從技術上來講並不難,可以利用「人造重力」。來自DLR航空醫學研究所(DLR Institute of Aerospace Medicine)的首席科學家埃德溫·穆德(Edwin Mulder)博士認為,在長時間的深空任務中,使用「人造重力」是保護人類健康的最佳方案。
  • 太空失重給太空人帶來不好的影響,人造重力飛船可以實現嗎?
    人類步入太空已經有半個多世紀了,從1957年前蘇聯發射的第一個人造衛星斯普特尼克1號開始,美國與蘇聯展開了長達幾十年的太空競爭,爭相探索月球以及其它行星。怎麼才能人工製造重力呢,這樣的話,航天員可以在飛船中隨意走動,帶來與地面上相同的感受,適合長期工作。
  • 從電影淺談人造重力!
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  • 外媒:國際空間站或首次出現人造重力
    參考消息網11月14日報導 外媒稱,俄羅斯科學院生物醫學問題研究所所長奧列格·奧爾洛夫10日表示,俄羅斯正在研製的國際空間站太空艙中,將安裝用於產生人造重力的離心機。據俄羅斯衛星網11月10日報導,奧爾洛夫稱:「我們製造出小型離心機,展示了用這一方式模擬人造重力的潛力。小型離心機將在能量火箭太空公司目前正在研製的國際空間站太空艙中,用於產生人造重力。」今年5月,有消息稱,俄羅斯在根據美國「比奇洛可擴展活動艙」(BEAM)研製充氣艙。
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  • 俄研製離心機 為國際空間站提供人造重力(圖)
    人造重力太空艙想像圖(英國《每日郵報》網站)        外媒稱,俄羅斯科學院生物醫學問題研究所所長奧列格·奧爾洛夫10日表示,俄羅斯正在研製的國際空間站太空艙中,將安裝用於產生人造重力的離心機。
  • 科學家為什麼要在太空中使用幹細胞列印器官?
    但當科學家使用幹細胞製作器官的時候,會發現「重力」限制了幹細胞發育的結構。這就是為什麼在太空中完成實驗是如此有價值的原因。科學家可以從一個全新的視角揭示幹細胞製造人體組織的過程。相反,在失重狀態下列印,只需要幹細胞生物墨水就可以製造組織,幹細胞可以自由地自我組織成正確的三維結構,不需要任何中間基質支撐。通過移除重力,研究人員就有條件使用新的方法來構建人類組織,比如軟骨和血管,這些組織都是沒辦法固定,很難在人工環境中模仿它們的自然細胞排列。
  • 人造重力離現實有多遠?-人造,重力,現實,科幻 ——快科技(驅動之家...
    在安德的世界中,人類已經可以在太空中產生人造重力,安德在到達ISL(Inter Stellar Launch,內恆星空間站)之後,他們已經可以像在地球上一樣,正常地進行日常生活,而不用像「天宮」中的太空人一樣,漂浮在艙內。在小說中,傳奇指揮官馬澤·雷漢(Mazer Rackham)曾經告訴安德,重力的操控是從蟲族學來的某種重力增強技術。
  • 為什麼我們需要人工重力來執行長期的太空任務?
    在諸如此類的旋轉遊樂設施(圖中大約是1950年)中,你能體驗到人工製造的重力近年來,太空醫學研究人員還發現,一些太空人的眼睛可能會受到永久性的損傷。此外,有研究表明,人類在太空中的正常懷孕可能需要重力,因此搭載人類在太陽系飛行的任何太空飛行器要麼應該旋轉,要麼飛船的某些部分應該旋轉,這似乎是毫無疑問的。