在太空中,大型空間站的旋轉是否真的能產生人造重力?

paocai


這種方式確實可以產生人造重力,但如果要產生「高質量」的人造重力,對於太空站的尺寸還是有很大要求的。

先說為什麼可以產生人造重力:其實這就是旋轉時產生的向心加速度,從而讓人感受到和引力等效的力。根據「等效原理」,這種向心加速度,與引力產生的加速度是沒有差別的。所以人在其中是可以正常生活的。

但是這還是要考慮「質量」的問題。這裡的質量,主要是看看人在其中能否發現與地球有差別的地方。這個差別主要在哪裡呢?主要在於科里奧利力是否很大。科里奧利力很大的話,人在跳起來的時候,會同時受到一個水平的加速度,從而會讓人產生一個水平的速度。

這個現象對於習慣了地球生活的我們來說,是非常怪異的。所以如果科里奧利力很強,這個重力的質量就很低。

如何減弱科里奧利力呢?答案就是要增大空間站的尺寸。尺寸越大,在相同向心加速度的條件下,科里奧利力就越弱。而我們知道,建設大型空間站的難度是非常大的,這也是主要的挑戰。


章彥博


重力能是能產生,但是要求的條件比較苛刻。先來說重力的產生,再說能不能採用這種方式。

1:重力分為自然重力和人造重力;自然重力就是一些大質量的天體,比如地球就是利用自身質量大的優點,通過對物體的吸引力來產生重力,當然這部分引力並不是完全轉化為重力,還有一部分轉化為地球自轉的向心力;也就是說一個星體對一個物體的引力可以分解為做圓周運動的向心力和重力。由牛頓的萬有引力定律和圓周運動的公式可以推導出。因為地球自身的質量比較大,因此產生的重力比較穩定,並且人也不會感到不適。

2:接著就是人造重力,要想在太空中產生重力,建築物就必須對人體有支持力;由圓周運動的向心力與速度的關係式可得;Fn=m·v^2/r。根據這個原理,可以讓空間站圍繞一箇中心旋轉;在沒有旋轉之前,人體和空間站的內壁沒有任何作用力,因為都是處於失重狀態。當空間站旋轉時,如果要想人不脫離空間站,內壁就必須對人體有一個支持力,這個支持力就可以充當圓周運動的向心力。此時人就會獲得一定的重力,這個重力的大小取決於空間站旋轉的快慢。

雖然有了理論的指導,但是目前沒有哪個國家敢採用這種模式;主要涉及的問題有驅動動力,製造材料,結構類型,能源消耗等,其中最重要的還是安全問題,因為這種裝置不像地球上那樣重力是很穩定的,如果空間站的質量不夠,就無法形成穩定的重力。所以這種裝置多出現在科幻作品中;比如《星際穿越》《極樂空間》等。《星際穿越》中的是一個小型的,而《極樂空間》中的則可以培養生態系統,供人類居住。


零維立方體


選擇不僅僅能產生重力

而且是目前在零重力環境下最為靠譜的產生持續穩定的重力的手段。

旋轉實際上產生的是離心力,能夠給人一種向下的加速度,在太空站中就形成為重力的感覺。

不過,在宇宙中重力真的是對人有意義的事物嗎?並不盡然。

我們的另外一個頭條號是《高達模型製作技巧》,在高達的作品中似乎就對重力有著特殊情節,當然是反感的情節。

"要讓MS站在地板上,這真是靈魂被重力奪去的人們才有的想法."
“地球居民的靈魂都被重力束縛住了,人類應該全部登上宇宙才對……”

如果有一天人類真的脫離地球而進入宇宙後,長時間的零重力生活會讓人類有新的生活方式、在那時重力似乎就成為不是特別重要的需求了。


軍武數據庫


確切的說不是人造重力而是離心力。以目前人類的工程學水平和經濟能力是無法實現的,其原因主要有二。

一是離心力需要物體高速旋轉才能產生,而高速旋轉則會使人體產生強烈的不適,因此要產生能使人體適應的離心力,需要半徑夠大的空間站。這個半徑是要以公里起步的,而旋轉線速度則是百公里每小時起步。

另一個原因是空間站的高速旋轉所產生的偏心力會造成軌道的高度不穩定。而要想維持軌道最經濟也是最安全的方法是以一個同樣級別的空間站共軸且反向旋轉,屆時兩個空間站之間連接處將產生巨大的摩擦力,以目前人類掌握的材料科學是無法實現的。


小豬暱稱什麼的啊


如果地球是人類的搖籃,那重力就是奶瓶,豪情壯志要去征服星辰大海了,還念念不忘要叼奶瓶,像話嗎?冬天裡曬太陽,八月十五賞月亮,都是地球上的傳統文化活動,正如當年我們蹲在被太陽曬熱的石頭上,享受同伴抓寄生蟲整理毛髮,這種愜意會被忘記,將來咱們成為宇宙級文明,被重力束縛也會遺失在人類文明發展長河中。


REAL成灰


科學家說的萬有引力說我認為不完全對,應該是向心力才更為確切,一切旋轉的物體都有向心力,物體的大小和旋轉的速度成正比,即同樣是一個十米直徑的球體,旋轉速度越快向心力也就越大,這只是個人認為。


人在旅途195245556


只能模擬重力,而不是產生重力。但是給人的感覺是一樣的。實際上做到能讓人感覺和地球上重力一樣的旋轉結構很難實現。主要是結構尺寸太大,旋轉的控制要求高。對材料和控制系統要求高。


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