空间站为什么不建成像科幻片里的圆形,靠离心力模拟重力?
简单说就是成本问题,现在的火箭发射成本还比较高,而通过航天器旋转的方式模拟重力虽然可行,但是要求航天器的有一定的体积,燃料也得比较充足。人类的生理结构是为了适应地球这种环境演化出来的,宇航员长期处于太空的低重力环境会对其身体机能产生不良的影响。最为显著的就是肌肉萎缩。用旋转的方式获得向心加速度是现代航天中的一种重要手段,不过不是用在飞船上,而是用在飞行员和宇航员的训练上,经过长时间的适应,使宇航员能够适应火箭发射时的加速度,那相当于在一个人身上再压上5个以上同体重的人。在太空中由于航天器绕着地球运行,内部的人也随着一块运行,地球的引力成了绕地球椭圆轨道运行的“向心力”,约等于重力,于是人就失重了,这种情况下只需要给飞船加上一种旋转运动,内部的宇航员就可以重新体验到重力了。
用旋转的方式获得向心加速度,再同等情况下,旋转速度越大向心加速度就越大,半径越大向心加速度就越小,可是半径如果太小,旋转太快宇航员受不了,一次你需要较大的航天设备。道理简单,可惜建设很麻烦。现代航天追求的是高效、廉价,都在搞可重复使用的火箭,可惜目前的火箭技术还是不够廉价,发射成本依然是很高的,一般的小型火箭发射也得几百万美金吧,重型火箭的发射成本都是几千万美金,甚至上亿美金。最大直径5米、长100来米的国际空间站都花了近20年,耗资1600亿美元。
根本原因还在于现代人类航天发射的动力还不够,靠着高压火焰产生的推力,容易出错,推力也难以很快提升,如果未来具有更高效的推进设备,那建设拥有人工重力场景的航天器就会成为现实。 以我们现在的实力,建成圆形的空间站还有一定的难度,而且在太空中人造重力根本就用不上,宇航员们也不会长期住在空间站里。 因为成本太过高昂。像科幻片那样的设计造价太高了,目前空间站对于重力的要求不是太迫切,所以没必要。 因为这个在现实中是很难完成的,无论是技术还是经济上都不合适,所以没必要将空间站装备这样的技术,没有必要靠离心力模拟重力。 因为目前人类的科技还达不到,相信未来可以做到“靠离心力模拟重力”。
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