人工的な魅力。 SFにおける人工重力真実を求めて

前庭系の問題は、微小重力に長期間さらされた場合の唯一の結果ではありません。 ISS で 1 か月以上過ごす宇宙飛行士は、睡眠障害、心血管機能の低下、鼓腸に悩まされることがよくあります。

NASAは最近、科学者たちが双子の兄弟のゲノムを研究する実験を完了した。そのうちの1人はISSでほぼ1年を過ごし、もう1人は短期間の飛行のみで、ほとんどの時間を地球で過ごした。宇宙での長期滞在により、最初の宇宙飛行士の DNA の 7% が永久に変化したという事実が生じました。これは、免疫システム、骨形成、酸素欠乏、体内の過剰な二酸化炭素に関連する遺伝子について話しているのです。

NASAは宇宙で人体がどのように変化するかを調べるために双子の宇宙飛行士を比較した

微小重力環境では、人は活動をしないことを余儀なくされます。これは ISS に滞在する宇宙飛行士の話ではなく、深宇宙への飛行について話しています。このような体制が宇宙飛行士の健康にどのような影響を与えるかを調べるため、欧州宇宙機関（ESA）は14人のボランティアを側頭部に傾けたベッドに21日間寝かせた。この実験は、運動や栄養管理の改善など、無重力状態に対処するための最新の方法をテストするもので、NASAとロスコスモスが共同で実施する予定だ。

しかし、人々が火星や金星に船を送ることに決めた場合、より極端な解決策、つまり人工重力が必要になるでしょう。

宇宙では重力がどのように存在できるのか

まず第一に、重力はどこにでも存在することを理解する価値があります。重力が弱い場所もあれば、より強い場所もあります。そして宇宙空間も例外ではありません。

ISS と衛星は常に重力の影響下にあります。簡単に言えば、物体が軌道上にある場合、それは地球の周りに落ちます。ボールを前方に投げた場合にも同様の効果が発生します。ボールが地面に当たる前に、投げた方向に少し飛びます。ボールを強く投げれば、ボールはより遠くに飛びます。あなたがスーパーマンで、ボールがロケットエンジンである場合、ボールは地面に落ちることはありませんが、その周りを飛び回りながら回転し続け、徐々に軌道に入ります。

微小重力では、船内の人々が空中にいないことを前提としています。彼らは船から落下し、さらに船は地球の周囲に落下します。

重力は 2 つの質量間の引力であるため、地球上を歩くとき、私たちは空に浮き上がるのではなく、地球の表面に留まります。この場合、地球の質量全体が私たちの体の質量をその中心に引き寄せます。

船が軌道に乗ると、宇宙空間に自由に浮かびます。それらは依然として地球の重力の影響を受けていますが、船とその中の物体や乗客も同様に重力の影響を受けます。既存の装置は目立った魅力を生み出すほど大きくないため、その中の人や物体は床の上に立つのではなく、空中に「浮遊」します。

人工重力の作り方

人工重力そのものは存在せず、それを作り出すためには、人は自然重力についてすべてを学ぶ必要があります。 SF には、重力をシミュレートするという概念があります。これにより、宇宙船の乗組員が甲板の上を歩き、物体がその上に立つことができます。

理論的には、模擬重力を作成するには 2 つの方法がありますが、どちらもまだ現実には使用されていません。 1 つ目は、重力をシミュレートするために向心力を使用することです。船またはステーションは、常に回転するいくつかのセグメントで構成される車輪のような構造でなければなりません。

この概念によれば、デバイスの向心加速度がモジュールを中心に向かって押し、重力のようなもの、または地球上と同様の状態を作り出します。このコンセプトは、スタンリー・キューブリックの『2001年宇宙の旅』とクリストファー・ノーランの『インターステラー』で実証されました。

重力を模擬する向心加速度を生み出す装置のコンセプト

このプロジェクトの作者は、アポロ 11 号の乗組員や他のいくつかの有人機を月に届けたサターン 5 ロケットの開発を主導したドイツのロケット科学者兼技術者のヴェルナー・フォン・ブラウンであると考えられています。

NASA マーシャル宇宙飛行センターの所長として、フォン・ブラウンは、自転車の車輪を思わせるハブのデザインに基づいてトロイダル宇宙ステーションを作成するというロシアの科学者コンスタンチン・ツィオルコフスキーのアイデアを広めました。車輪が空間内で回転すると、慣性と遠心力によって、物体を車輪の外周に向かって引き寄せる一種の人工重力が発生することがあります。これにより、人やロボットは、ISS のように空中に浮くのではなく、地球のように床の上を歩くことが可能になります。

ただし、この方法には重大な欠点があります。宇宙船が小さいほど、より速く回転する必要があります。これにより、いわゆるコルノリス力が発生します。この力では、中心から遠くに位置する点は、それらの点よりも重力の影響を強く受けます。それに近い。言い換えれば、重力は宇宙飛行士の脚よりも頭のほうが強くなり、宇宙飛行士はこれを好まないことになる。

この影響を回避するには、船の大きさはサッカー場の大きさよりも数倍大きくなければなりません。商業打ち上げ時の貨物1キログラムのコストが1.5千ドルからさまざまであることを考えると、そのような装置を軌道に乗せるには非常に高価になります。 3千ドルまで。

重力シミュレーションを作成する別の方法は、より実用的ですが、非常に高価です。これは、加速方法について話しています。船が最初に航路の特定の部分で加速し、その後向きを変えて減速し始めると、人工重力の影響が生じます。

この方法を実行するには、膨大な燃料が必要になります。実際、船の旋回中、航行途中の短い休憩を除いて、エンジンはほぼ連続的に作動しなければなりません。

実際の例

重力をシミュレートする宇宙船の打ち上げには高額な費用がかかるにもかかわらず、世界中の企業がそのような船やステーションの建設に努めています。

地球周回軌道上に回転ステーションを建設する計画を立てている研究財団であるゲートウェイ財団は、フォン・ブラウンの構想を実現しようとしている。カプセルはホイールの周囲に配置されると想定されており、公的および民間の航空宇宙企業が研究のために購入できます。一部のカプセルは世界の裕福な居住者に別荘として販売され、他のカプセルは宇宙旅行者向けのホテルとして使用される予定である科学者に対する微小重力の影響を軽減する、膨張可能なモジュールを備えた回転宇宙船ノーチラスXのコンセプトを発表機内で。

このプロジェクトの費用はわずか 37 億ドルであり、そのようなデバイスとしてはごくわずかであり、構築には 64 か月かかると想定されていました。しかし、Nautilus-X は最初の図面や提案を超えることはありませんでした。

結論

現時点では、船を加速の影響から保護し、エンジンを常に使用することなく一定の重力を提供する模擬重力を取得する最も可能性の高い方法は、負の質量を持つ粒子を検出することです。科学者がこれまでに発見したすべての粒子と反粒子は正の質量を持っています。負の質量と重力質量が互いに等しいことは知られていますが、これまでのところ、研究者はこの知識を実際に実証することができていません。

CERN の ALPHA 実験の研究者たちは、中性反物質の安定した形態である反水素をすでに作成しており、それを他のすべての粒子から非常に低速で分離することに取り組んでいます。科学者たちがこれに成功すれば、近い将来、人工重力は現在よりも現実のものになる可能性があります。

SF作家のアイザック・アシモフ、スタニスラフ・レム、アレクサンダー・ベリャーエフなどが以前書いた長期宇宙飛行や他の惑星の探査は、知識のおかげで完全に実現可能となるだろう。地球の重力レベルを再現することで、微小重力（無重力）による人間への悪影響（筋萎縮、感覚障害、運動障害、自律神経障害）を回避できるようになるからです。つまり、身体的特徴に関係なく、望めばほぼ誰でも宇宙に行くことができるのです。同時に、宇宙船内での滞在もより快適になります。人々は、使い慣れた既存の機器や設備 (シャワー、トイレなど) を使用できるようになります。

地球上では、重力レベルは重力加速度によって決まり、平均して 9.81 m/s 2 (「過負荷」1 g) に相当しますが、宇宙では無重力状態で約 10 -6 g になります。 K.E. ツィオルコフスキーは、水に浸かっているときやベッドに横たわっているときの体重の感覚と、宇宙での無重力状態との類似点を挙げた。

「地球は心の揺りかごですが、揺りかごの中で永遠に生きることはできません。」
「世界はもっとシンプルになるべきだ。」
コンスタンチン・ツィオルコフスキー

興味深いことに、重力生物学にとって、さまざまな重力条件を作り出す能力は真の画期的な進歩となるでしょう。ミクロおよびマクロレベルでの構造、機能がどのように変化するか、さまざまな大きさや方向の重力の影響下でのパターンを研究することが可能になります。これらの発見は、今度は、重力療法というかなり新しい方向性を開発するのに役立ちます。重力の変化（地球と比較して増加）を治療に利用する可能性と有効性が検討されています。まるで体が少し重くなったかのように、重力の増加を感じます。現在、高血圧症や骨折時の骨組織の修復に対する重力療法の利用に関する研究が行われています。

（人工重力）ほとんどの場合、慣性力と重力の等価原理に基づいています。等価性の原理では、重力か慣性力という、それを引き起こした原因を区別することなく、私たちはほぼ同じ動きの加速度を感じると述べています。最初のバージョンでは、重力場の影響により加速度が発生します。2 番目のバージョンでは、人が位置する非慣性参照系 (加速度で移動する系) の動きの加速により加速度が発生します。たとえば、同様の慣性力の影響は、エレベーター (非慣性基準系) に乗っている人が急激に上昇するとき (加速すると、数秒間体が重くなるような感覚) またはブレーキをかけているときに経験します。（床が足の下から離れていく感覚）。物理学の観点から見ると、エレベータが上方に上昇するとき、非慣性システムでは、キャビンの動きの加速度が自由落下の加速度に加わります。均一な動きが回復すると、体重の「増加」がなくなり、通常の体重の感覚が戻ります。

現在、ほぼ 50 年前と同様に、遠心分離機は人工重力を作り出すために使用されています (遠心加速度は宇宙システムを回転させるときに使用されます)。簡単に言うと、宇宙ステーションがその軸を中心に回転する間に遠心加速度が発生し、人を回転の中心から「押しのけ」、その結果、宇宙飛行士や他の物体が「床"。このプロセスと科学者が直面している困難をよりよく理解するために、遠心分離機を回転させるときの遠心力を決定する式を見てみましょう。

F=m*v 2 *r、ここで、mは質量、vは線速度、rは回転中心からの距離です。

線形速度は次のようになります: v=2π*rT、ここで T は 1 秒あたりの回転数、π ≈3.14…

つまり、宇宙船の回転が速くなり、宇宙飛行士が中心から遠ざかるほど、生み出される人工重力は強くなります。

この図を注意深く見ると、半径が小さいと、人の頭と脚にかかる重力が大きく異なり、その結果、動きが困難になることがわかります。

宇宙飛行士が自転方向に移動するとコリオリ力が発生します。この場合、常に乗り物酔いをする可能性が高くなります。これは、船が毎分 2 回転の回転周波数で回転し、(地球上と同様に) 1g の人工重力を生成すれば回避できます。ただし、半径は 224 メートル (約 1/4 キロメートル、この距離は 95 階建てのビルの高さ、またはセコイアの大きな木 2 本の長さに相当します) になります。つまり、理論的には、このサイズの軌道ステーションや宇宙船を建設することが可能です。しかし実際には、これには多大な資源、労力、時間の支出が必要であり、地球規模の大変動が近づいている状況では（レポートを参照））困っている人たちに、より人道的に真の助けを届けます。

軌道上のステーションや宇宙船では人間に必要なレベルの重力を再現することは不可能であるため、科学者たちは「設定基準を下げる」、つまり地球上の重力よりも小さい重力を生み出す可能性を研究することにしました。これは、半世紀以上の研究が満足のいく結果を得ることができなかったことを示唆しています。彼らは実験において、慣性力などが地球上の重力の影響と同様の影響を与えるような条件を作り出すことに努めているので、これは驚くべきことではありません。つまり、人工重力は実際には重力ではないことが判明します。

今日の科学では、重力とは何かについての理論しかなく、そのほとんどは相対性理論に基づいています。さらに、それらはどれも完全なものではありません（いかなる条件下での実験の経過や結果も説明しておらず、さらに、実験的に確認された他の物理理論と一致しない場合もあります）。重力とは何か、重力が空間と時間にどのように関係しているか、重力がどのような粒子で構成されているか、そしてそれらの特性は何であるかなど、明確な知識や理解はありません。これらおよび他の多くの疑問に対する答えは、A. Novykh 著「Ezoosmos」という本とレポート PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS に記載されている情報を比較することで見つかります。物理学の主要原理の基礎知識に基づいた、まったく新しいアプローチを提供します。 基本粒子、彼らのやりとりのパターン。つまり、重力プロセスの本質の深い理解と、その結果として、宇宙と地球の両方で重力条件のあらゆる値を再現するための正確な計算（重力療法）の可能性に基づいて、結果を予測します。人間と自然の両方によって行われた、考えられる実験と考えられない実験。

PRIMORDIAL ALLATRA 物理学は単なる物理学をはるかに超えています。あらゆる複雑な問題に対する解決策の可能性が広がります。しかし最も重要なことは、粒子のレベルで起こるプロセスと実際の行動の知識のおかげで、各人は自分の人生の意味を理解し、システムがどのように機能するかを理解し、精神的な世界と接触する実践的な経験を積むことができるということです。スピリチュアルなものの世界性と優位性を認識し、意識の枠組みやテンプレートの制限から抜け出し、システムの限界を超えて、真の自由を見つけること。

「よく言われるように、万能の鍵（素粒子の基本に関する知識）を手にすれば、（ミクロの世界とマクロの世界の）どんな扉も開くことができます。」

「そのような状況下では、精神的な自己啓発、世界と自分自身に関する大規模な科学的知識の主流への文明の質的に新たな移行が可能です。」

「強迫観念、攻撃的な感情、利己的な消費者の固定観念に至るまで、この世で人を抑圧するすべてのもの」 ‒ これはセプトンフィールドを支持する人の選択の結果です人類を日常的に搾取する物質的知的システム。しかし、人が自分の霊的な始まりの選択に従うなら、その人は不死を獲得します。そして、これには宗教はありませんが、物理学の知識、その根源的な基礎があります。」

エレナ・フェドロワ

B.V. コロリョフの戦友であるラウシェンバッハは、宇宙船に人工重力を作り出すというアイデアをどのように思いついたかについて語った。1963年の冬の終わり、主任設計者は雪の道を除雪していた。オスタンキンスカヤ通りの自宅近くで、ある人はひらめいたと言えるかもしれない。月曜日を待たずに、彼は近くに住んでいたラウシェンバッハに電話し、すぐに一緒に長距離飛行のために宇宙への「道を切り開き」始めた。
よくあることですが、そのアイデアは単純なものでした。シンプルでなければなりません。そうしないと、実際には何もうまくいきません。

絵を完成させるために。 1966年3月、ジェミニ11号のアメリカ人：

午前11時29分、ジェミニ11号はアジェナから離脱した。ここからお楽しみが始まります。ケーブルで接続された 2 つのオブジェクトはどのように動作するでしょうか? 最初、コンラッドはリンクを重力安定化に導入しようとしました。その結果、ロケットは下にぶら下がり、船は上にあり、ケーブルがピンと張った状態になります。
しかし、強い振動を起こさずに30m離れたところに移動することはできませんでした。 11時55分、実験の2番目の「人工重力」に移りました。コンラッドは靭帯を回転に導入しました。最初はケーブルが曲線に沿って伸びていましたが、20分後には真っ直ぐになり、回転もかなり正確になりました。コンラッドは速度を 38 °/分に上げ、夕食後は 55 °/分に上げ、0.00078 g の重さを生み出しました。「触って」感じることはできませんでしたが、カプセルの底にゆっくりと沈殿していきました。 3時間の回転を経た14時42分、ピンが打ち落とされ、ジェミニはロケットから離れた。

宇宙に興味のない人でも、一度は宇宙旅行の映画を見たり、本で読んだりしたことがあるのではないでしょうか。このような作品のほとんどでは、人々は船内を歩き回り、普通に眠り、食事にも問題がありません。これは、これらの架空の船には人工重力があることを意味します。ほとんどの視聴者はこれをごく自然なことだと認識していますが、決してそうではありません。

人工重力

私たちの身近にある重力を、さまざまな手法を用いて（任意の方向に）変化させることを指します。そして、これはSF作品だけでなく、非常に現実的な地球上の状況でも、ほとんどの場合実験のために行われます。

理論的には、人工重力の作成はそれほど難しくないようです。たとえば、それは慣性を使用して再現できます。より正確には、この力の必要性は昨日生じたものではありません。人が長期の宇宙飛行を夢見始めるとすぐに、それはすぐに起こりました。宇宙に人工重力を作り出すことで、長期間の無重力状態で生じる多くの問題を回避できるようになります。宇宙飛行士の筋肉は衰え、骨の強度も低下します。このような状況で数か月間旅行すると、一部の筋肉が萎縮する可能性があります。

したがって、今日、人工重力の作成は最も重要な課題となっており、この技術がなければ人工重力の作成は不可能です。

資材

学校のカリキュラムレベルでしか物理学を知らない人でも、重力が私たちの世界の基本法則の 1 つであることは理解しています。つまり、すべての物体が相互に作用し、相互の引力と反発を経験します。体が大きくなればなるほど、重力も大きくなります。

私たちの現実にとって、地球は非常に巨大な物体です。だからこそ、彼女の周りのすべての体は例外なく彼女に惹かれます。

私たちにとって、これは通常 g で測定され、9.8 メートル/平方秒に等しいことを意味します。これは、足の下に支えがなければ、毎秒 9.8 メートル増加する速度で落下することを意味します。

したがって、重力のおかげでのみ、私たちは普通に立ち、倒れ、飲食し、どこが上でどこが下かを理解することができます。重力がなくなると、私たちは無重力状態になります。

宇宙空間で上昇状態、つまり自由落下状態にある宇宙飛行士は、特にこの現象に精通しています。

理論的には、科学者は人工重力を作り出す方法を知っています。いくつかの方法があります。

大きな質量

最も論理的な選択肢は、人工重力が現れるほど大きくすることです。宇宙での方向感覚が失われないため、船内でも快適に過ごすことができます。

残念ながら、この方法は現代の技術開発では現実的ではありません。このようなオブジェクトを構築するには、多すぎるリソースが必要になります。さらに、持ち上げるには信じられないほどのエネルギーが必要になります。

加速度

地球上と同等の g を達成したい場合は、船を平らな (プラットフォームのような) 形状にして、必要な加速度で平面に対して垂直に移動させるだけでよいように思えます。このようにして、人工重力が得られ、理想重力が得られます。

ただし、実際にはすべてがはるかに複雑です。

まず第一に、燃料の問題を考慮する価値があります。ステーションが常に加速するためには、無停電電源装置が必要です。たとえ物質を排出しないエンジンが突然現れたとしても、エネルギー保存則は引き続き有効です。

2番目の問題は、定加速度という考え方そのものです。私たちの知識と物理法則によれば、無限に加速することは不可能です。

さらに、そのような車両は常に加速して飛行する必要があるため、研究ミッションには適していません。彼は惑星を研究するために立ち止まることはできず、ゆっくりと地球の周りを飛ぶことさえできなくなり、加速する必要があります。

したがって、そのような人工重力はまだ私たちには利用できないことが明らかになります。

カルーセル

カルーセルの回転が身体にどのような影響を与えるかは誰もが知っています。したがって、この原理に基づく人工重力装置が最も現実的であると思われる。

カルーセルの直径内にあるものはすべて、回転速度とほぼ同じ速度でカルーセルから落下する傾向があります。物体には、回転する物体の半径に沿った力が作用していることがわかります。それは重力と非常によく似ています。

したがって、円筒形の船が必要になります。同時に、軸を中心に回転する必要があります。ちなみに、この原理に従って作られた宇宙船の人工重力は、SF映画でよく実証されています。

樽型の船は長手軸の周りを回転し、遠心力を発生させます。その方向は物体の半径に対応します。結果として生じる加速度を計算するには、力を質量で割る必要があります。

この式では、計算の結果は加速度、最初の変数は節点速度 (ラジアン/秒で測定)、2 番目の変数は半径です。

これによると、私たちが慣れ親しんでいるgを得るには、宇宙輸送の半径を正しく組み合わせる必要があります。

同様の問題は、『インターソラ』、『バビロン 5』、『2001 年宇宙の旅』などの映画でも強調されています。これらすべての場合において、人工重力は重力による地球の加速度に近いものになります。

どんなに良いアイデアでも、それを実行するのは非常に困難です。

カルーセル方式の問題点

最も明らかな問題は、『宇宙の旅』で強調されています。「宇宙母船」の半径は約8メートル。 9.8 の加速度を得るには、毎分約 10.5 回転の速度で回転する必要があります。

これらの値では、床からの距離が異なると異なる力が作用するという「コリオリ効果」が現れます。それは角速度に直接依存します。

宇宙では人工重力が生み出されることが判明しましたが、体の回転が速すぎると内耳に問題が発生する可能性があります。これにより、バランス障害、前庭器官の問題、その他の同様の問題が引き起こされます。

この障害の出現は、そのようなモデルが非常に失敗していることを示唆しています。

小説『リングの世界』のように、逆の方向から進んでみるのもいいでしょう。ここで船はリングの形で作られており、その半径は私たちの軌道の半径（約1億5000万km）に近いです。このサイズでは、その回転速度はコリオリ効果を無視するのに十分です。

問題は解決したと思われるかもしれませんが、実はそうではありません。実際、この構造がその軸を中心に完全に回転するには 9 日かかります。これは、負荷が大きすぎることを示唆しています。構造がそれらに耐えるためには、非常に強い材料が必要ですが、今日私たちが自由に使えるものはありません。また、材料の量や施工自体も問題となります。

映画「バビロン5」のように、同様のテーマのゲームでは、これらの問題は何らかの形で解決されます。回転速度は十分であり、コリオリ効果は顕著ではなく、仮にそのような船を作成することが可能です。

しかし、そのような世界にも欠点があります。その名は角運動量。

船は軸を中心に回転し、巨大なジャイロスコープに変わります。ご存知のとおり、ジャイロスコープの量がシステムから外れないことが重要であるため、ジャイロスコープをその軸から強制的にずらすことは非常に困難です。これは、このオブジェクトに方向を与えることが非常に困難であることを意味します。ただし、この問題は解決できます。

解決

オニールシリンダーが助けに来て、宇宙ステーションの人工重力が利用できるようになります。この設計を作成するには、軸に沿って接続された同一の円筒形の船が必要です。異なる方向に回転する必要があります。このようなアセンブリの結果は角運動量がゼロになるため、船に必要な方向を与えるのは難しくありません。

半径500メートルくらいの船を作ることができれば、ちゃんと動くでしょう。同時に、宇宙での人工重力は非常に快適であり、船や研究ステーションでの長時間飛行に適しています。

宇宙エンジニア

ゲームの作成者は、人工重力を作成する方法を知っています。ただし、このファンタジーの世界では、重力は物体の相互引力ではなく、物体を特定の方向に加速するように設計された直線的な力です。ここでの魅力は絶対的なものではなく、ソースがリダイレクトされると変化します。

宇宙ステーションの人工重力は、特別な発電機を使用して生成されます。発生器の範囲内では均一かつ等方向です。したがって、現実の世界では、発電機が設置されている船の下に入ると、船体に向かって引っ張られることになります。ただし、ゲームでは、主人公はデバイスの周囲を離れるまで落下します。

現在、このような装置によって生み出される宇宙の人工重力は、人類が利用することはできません。しかし、白髪の開発者でもそれを夢見るのをやめません。

球状ジェネレータ

これはより現実的な装備オプションです。設置すると、重力が発電機の方向に向けられます。これにより、重力が惑星の重力と等しいステーションを作成することが可能になります。

遠心

現在、地球上の人工重力はさまざまな装置に組み込まれています。この力は重力の影響と同じように私たちに感じられるため、それらはほとんどの場合慣性に基づいています。体は加速を引き起こす原因を区別しません。例として、エレベーターで上昇する人は慣性の影響を経験します。物理学者の目を通して見ると、エレベーターの上昇により、自由落下の加速にキャビンの加速が加わります。キャビンが測定された動きに戻ると、重量の「増加」が消え、通常の感覚が戻ります。

科学者たちは長い間、人工重力に興味を持ってきました。遠心分離機はこれらの目的に最もよく使用されます。この方法は、宇宙船だけでなく、人体に対する重力の影響を研究する必要がある地上局にも適しています。

地球で学び、応募してください...

重力の研究は宇宙で始まりましたが、それはまさに地球科学です。今日でも、この分野の進歩は医学などに応用されています。惑星に人工重力を作り出すことが可能かどうかがわかれば、それを筋骨格系や神経系の問題の治療に利用できます。さらに、この力の研究は主に地球上で行われます。これにより、宇宙飛行士は医師の細心の注意を受けながら実験を行うことが可能になります。宇宙における人工重力は別問題であり、不測の事態が発生した場合に宇宙飛行士を助けられる人は宇宙にはいません。

完全な無重力状態を念頭に置くと、地球低軌道に位置する衛星を考慮することはできません。これらの物体は、たとえわずかではありますが、重力の影響を受けます。この場合に生じる重力を微小重力といいます。本当の重力は、宇宙空間を一定の速度で飛行する乗り物でのみ経験されます。しかし、人間の体はこの違いを感じません。

走り幅跳び中 (キャノピーが開く前) または航空機の放物線降下中に無重力状態を体験できます。このような実験は米国でよく行われますが、飛行機内ではこの感覚はわずか 40 秒しか持続せず、完全な研究をするには短すぎます。

1973 年当時のソ連では、人工重力を作り出すことが可能かどうかを知っていました。そして彼らはそれを作成しただけでなく、何らかの方法でそれを変更しました。人為的な重力減少の顕著な例は、乾式浸漬、浸漬です。望ましい効果を達成するには、水の表面に厚い膜を置く必要があります。その上に人が置かれます。体の重みで体は水中に沈み、頭だけが上に残ります。このモデルは、海洋の特徴であるサポートのない低重力環境を示しています。

無重力の反対の力である超重力を体験するために宇宙に行く必要はありません。宇宙船が離陸して遠心分離機に着陸するとき、過負荷を感じるだけでなく、研究することもできます。

重力処理

重力物理学では、無重力状態が人体に及ぼす影響も研究し、その影響を最小限に抑えようとしています。しかし、この科学の成果の多くは、地球の一般住民にとっても役立つものです。

医師たちは、ミオパチーにおける筋肉酵素の挙動に関する研究に大きな期待を寄せています。これは早期死につながる重篤な病気です。

活発な身体運動中に、健康な人の血液中に大量のクレアチンホスホキナーゼ酵素が入ります。この現象の理由は不明ですが、おそらく負荷が細胞膜に「穴が開く」ような形で作用しているのでしょう。ミオパチーの患者は運動しなくても同じ効果が得られます。宇宙飛行士の観察では、無重力状態では血液中への活性酵素の流れが大幅に減少することが示されています。この発見は、浸漬の使用によりミオパシーを引き起こす要因の悪影響が軽減されることを示唆しています。現在、動物実験が行われています。

一部の病気の治療は、人工重力を含む重力の研究から得られたデータを使用してすでに行われています。例えば、脳性麻痺、脳卒中、パーキンソン病の治療はストレススーツを使用して行われます。サポートである空気圧靴のプラスの効果に関する研究はほぼ完了しました。

火星に飛んでいくのでしょうか？

宇宙飛行士の最新の成果は、プロジェクトの実現に希望を与えています。地球からの長期滞在中に医療サポートを提供した経験があります。重力が私たちの重力の6分の1である月への研究飛行も、多くの利益をもたらしました。今、宇宙飛行士や科学者たちは火星という新たな目標を設定しています。

赤い惑星へのチケットを買うために列に並ぶ前に、作業の最初の段階、つまり途中で体が何を待っているのかを知っておく必要があります。平均して、砂漠の惑星への道は1年半、つまり約500日かかります。道中は自分の力だけが頼りで、助けを待つ場所はありません。

ストレス、放射線、磁場の不足など、多くの要因があなたの体力を弱めます。身体にとって最も重要なテストは重力の変化です。旅の間、人はいくつかのレベルの重力を「知る」ことになります。まず第一に、これらは離陸時の過負荷です。次に、飛行中の無重力状態。この後、火星の重力は地球の40％未満であるため、目的地では低重力になります。

長時間のフライトで無重力状態がもたらす悪影響にどう対処しますか? 人工重力の分野の発展が近い将来、この問題の解決に役立つことが期待されています。コスモス 936 で移動するネズミの実験では、この技術がすべての問題を解決するわけではないことが示されています。

OS の経験から、各宇宙飛行士に必要な負荷を個別に決定できるトレーニング複合体の使用は、身体にはるかに大きな利益をもたらすことが示されています。

今のところ、火星には研究者だけでなく、火星に植民地を設立したい観光客も飛来すると考えられている。彼らにとって、少なくとも初めては、無重力状態にある感覚が、そのような状態に長期間滞在することの危険性についての医師の議論をすべて上回るでしょう。しかし、数週間以内には彼らも助けが必要になるため、宇宙船に人工重力を作り出す方法を見つけることが非常に重要です。

結果

宇宙での人工重力の創造についてどのような結論を導き出すことができますか?

現在検討されているすべてのオプションの中で、回転構造が最も現実的です。しかし、現在の物理法則の理解では、船は中空の円筒ではないため、これは不可能です。アイデアの実現を妨げる重複が内部にあります。

さらに、船の半径は、コリオリ効果が重大な影響を及ぼさないように非常に大きくなければなりません。

このようなものを制御するには、船を制御する機能を提供する上記のオニールシリンダーが必要です。この場合、乗組員に快適なレベルの重力を提供しながら、そのような設計を惑星間飛行に使用できる可能性が高まります。

人類が夢の実現に成功する前に、SF 作品にもう少しリアリズムと物理法則の知識が加わってほしいと思います。

画像や数式を使わずに作品のテキストを掲載します。
作品の完全版は、[作品ファイル] タブから PDF 形式で入手できます。

研究の目標と目的

私の研究活動の目的は、重力、その現象、人工重力による宇宙居住の問題などの基本的な相互作用を考察し、人工重力を作り出すためにさまざまなタイプのエンジンを使用する特徴を検討し、宇宙における生命についてのアイデアを発展させることです。このプロジェクトの創設時に生じる問題を解決するために、人工重力の問題を解決するための先進技術の特許を統合します。

研究の関連性。

宇宙居住地は、人が長期間、あるいは一生にわたって住むことができる宇宙ステーションの一種です。このような居住地を作成するには、生命維持システム、人工重力、宇宙の影響からの保護など、最適な生命活動に必要なすべての条件を熟考する必要があります。そして、すべての条件を実装することは非常に困難ですが、多くのSF作家やエンジニアがすでにいくつかのプロジェクトを作成しており、おそらく将来的には驚くべき宇宙居住地を生み出すでしょう。

研究の意義と新規性。

人工重力は、宇宙での長期滞在や長距離宇宙飛行の可能性をもたらすため、研究にとって有望な分野です。宇宙居住地の建設はさらなる探査のための資金を提供する可能性がある。もし私たちが宇宙観光プログラムを立ち上げれば、これは非常に高額な楽しみとなるでしょうが、宇宙企業は追加の資金の流れを受け取ることになり、可能性に制限されることなくあらゆる方向に研究を実施することができます。

重力。重力現象。重力。

重力は、基本的な相互作用の 4 つのタイプの 1 つであり、言い換えれば、任意の物体の質量の中心および物体のクラスターの質量の中心に向かうような引力です。質量が大きいほど、重力は高くなります。物体から離れると、その物体に向かう引力はゼロになる傾向がありますが、理想的な条件下では、引力がまったく消えることはありません。つまり、いかなる起源の余分な粒子も存在しない絶対真空を想像すると、この空間では、他の外力が存在しない場合、たとえ無限に小さな質量を持つ物体であっても、無限に離れた場所で互いに引き付けられることになります。距離。

低速では、重力はニュートン力学によって記述されます。そして、光の速度に匹敵する速度では、重力現象は STR によって記述されます。

A.アインシュタイン。

ニュートン力学の枠組み内では、重力は万有引力の法則によって説明されます。万有引力の法則では、2 つの点 (または球) の物体が、これらの物体の質量の積に正比例し、反比例する力で互いに引き付けられると述べています。それらの間の距離の二乗であり、これらの物体を結ぶ直線に沿って作用します。

高速近似では、重力は特殊相対性理論によって説明されます。特殊相対性理論には次の 2 つの公準があります。

アインシュタインの相対性原理。自然現象はすべての慣性座標系で等しく発生するというものです。

真空中の光の速度は一定であるという光速度不変の原理（速度の足し算の法則に矛盾する）。

重力を説明するために、時空の湾曲を考慮した相対性理論の特別な拡張が開発されました。ただし、STR の枠組み内であっても、重力場のポテンシャルがはるかに小さい限り、力学には重力相互作用が含まれる可能性があります。 STR は宇宙全体のスケールでは機能しなくなるため、GTR による置き換えが必要になることにも注意してください。

重力現象。

最も顕著な重力現象は引力です。重力に関連する別の現象、無重力もあります。

重力のおかげで、私たちは地球上を歩き、私たちの惑星は宇宙全体と同じように存在します。しかし、私たちが地球を離れたらどうなるでしょうか? 私たちは最も明るい重力現象の 1 つである無重力を体験します。無重力とは、重力以外の力が作用していない、または重力が相殺されている身体の状態です。

ISS に滞在する宇宙飛行士は無重力状態にあり、健康に悪影響を及ぼします。地球の重力状態から無重力状態に移行するとき（主に宇宙船が軌道に入るとき）、ほとんどの宇宙飛行士は宇宙適応症候群と呼ばれる生体反応を経験します。人が宇宙に長期間 (1 週間以上) 滞在すると、重力の欠如により身体にマイナスの変化が生じ始めます。無重力状態の最初の最も明白な結果は、筋肉の急速な萎縮です。筋肉は実際に人間の活動から遮断され、その結果、身体のすべての物理的特徴が悪化します。さらに、筋肉組織の活動の急激な低下の結果、体の酸素消費量が減少し、その結果生じる過剰なヘモグロビンにより、ヘモグロビンを合成する骨髄の活動が低下する可能性があります。可動性が制限されると骨内のリン代謝が妨げられ、骨の強度が低下すると考える理由もあります。

無重力の悪影響を取り除くためには、宇宙に人工重力を作り出す必要があります。

人工重力と宇宙居住。 20世紀初期の研究。

ツィオルコフスキーは、軸の周りをゆっくりと回転するトーラスであるエーテル的定着の理論を提案しました。しかし当時、そのようなアイデアは理想郷であり、彼のプロジェクトはすべてスケッチのままでした。

最初に開発されたプロジェクトは、1928 年にオーストリアの科学者ヘルマンノルドゥングによって提案されました。また、居住モジュール、発電機、天文台モジュールを含むトーラス型のステーションでもありました。

次のプロジェクトは、アメリカの宇宙計画の第一人者であるヴェルナー・フォン・ブラウンによって提案されたもので、これも人々が 1 つの大きな廊下につながった部屋で生活し、働くトーラス型のステーションでした。ヴェルナーのプロジェクトは、60 年代にスカイラブプロジェクトが登場するまで NASA の優先事項の 1 つでした。

最初で唯一の米国国立軌道ステーションであるスカイラブは、地球観測だけでなく、技術、天体物理学、医学、生物学の研究を目的としていました。 1973年5月14日に打ち上げられ、1973年5月から1974年2月まで3回のアポロ計画が実施され、1979年7月11日に軌道を離脱して崩壊した。

さらに、1965 年にアメリカ宇宙協会は、すべてのモジュールが一緒に配置されているため、重力が最大値になるため、宇宙居住の理想的な形状はトーラスであると提案しました。人工重力の問題はほぼ解決されたように見えました。

次のプロジェクトはジェラルド・オニールによって提案され、彼はコロニーの作成を構想しました。そのためには、フレームに囲まれ、異なる方向に回転する 2 つの巨大なサイズのシリンダーを使用することが提案されています。これらの円柱はそれぞれの軸を中心に毎分約 0.53 回転の速度で回転し、これによりコロニー内に人間に馴染みのある重力が発生します。

1975年、パーカーは、地球と月から約40万kmの距離に位置し、1万人を対象に設計された直径100メートル、長さ1キロメートルのコロニーを作成するプロジェクトを提案しました。 21 秒に 1 回転の速度で縦軸の周りを回転すると、地球の重力に近い重力が生じます。

1977 年、NASA エイムズ研究センターの研究者リチャードジョンソンとコルゲート大学のチャールズホルブロウ教授は、トーラス型居住地に関する有望な研究を検討した論文「Space Settlements」を発表しました。

1994 年、ロドニーギャロウェイ博士の指導の下、フィリップス研究所とサンディア研究所、さらには米国空軍の他の研究センターやアリゾナ大学宇宙研究センターの科学者や実験室科学者の参加を得て、膨大な量の研究が行われました。トーラス型宇宙居住施設の設計に関するマニュアルが編集されました。

現代の研究。

宇宙居住の分野における現代のプロジェクトの 1 つは、ヴェルナーフォンブラウンのアイデアの直接の子孫であるスタンフォードトーラスです。

スタンフォードトーラスは、将来のスペースコロニーの設計を概念化するために、1975 年の夏にスタンフォード大学の学生によって NASA に提案されました。ジェラルド・オニールは後に、トーラスの代替として「アイランド・ワン」または「バーナル・スフィア」を導入しました。「スタンフォード・トーラス」は、より詳細なバージョンのみで、リング状の回転宇宙ステーションの概念を表しており、ヴェルナー・フォン・ブラウンとスロベニア生まれのオーストリア人技術者ヘルマン・ポトニックによって発表されました。

これは直径約 1.8 キロメートル (1975 年の研究で説明されているように、1 万人の居住に相当) のトーラスであり、その軸の周りを回転し (毎分回転数)、リング上に 0.9 ～ 1 g の人工重力を生み出します。遠心力の強さによるもの。

太陽光はミラーシステムを通って入ります。リングは「スポーク」、つまり人や物が車軸と後方に移動するための通路を介してハブに接続されています。ステーションの回転軸であるハブは、人工重力が無視できるため、宇宙船を受信するためのドッキングステーションに最適です。ステーションの軸には固定モジュールがドッキングされています。

トーラスの内部は居住可能であり、人工的な生態系、自然環境を形成するのに十分な大きさであり、内部は細長い氷河の谷のようであり、その端は最終的に上向きに湾曲して円を形成します。住民は郊外の人口密集地と同様の環境で暮らしており、環状部の内側には農業用の支店と住宅部分がある。 (別紙1)

文化における宇宙居住と人工重力。エリジウム

SF アクション映画『エリジウム』やビデオゲーム『Halo』で描かれているようなリングの世界は、おそらく将来の宇宙ステーションに関する最も興味深いアイデアの一部です。エリジウムでは、ステーションは地球に近く、その大きさを無視すれば、ある程度の現実感があります。しかし、最大の問題はその「オープンさ」であり、見た目だけではまったくのファンタジーです。

「おそらく、エリジウムステーションに関して最も物議を醸している問題は、宇宙環境へのオープンさです。」

「この映画には、宇宙から到着したばかりの宇宙船が芝生の上に着陸する様子が描かれています。ドックゲートなどはありません。しかし、そのようなステーションは外部環境から完全に隔離されていなければなりません。そうしないと、この雰囲気は長くは続かないでしょう。おそらく、駅のオープンエリアは、太陽の光が内部に浸透し、そこに植えられた植物や樹木の生命をサポートする、ある種の目に見えないフィールドによって保護される可能性があります。しかし今のところ、これは単なる幻想です。そのような技術はありません。」

リングの形をした駅というアイデア自体は素晴らしいですが、今のところ実現は不可能です。

スターウォーズ

ほとんどすべての SF 映画ファンは、デス・スターが何であるかを知っています。これは、スターウォーズ映画の叙事詩に登場する非常に大きな灰色で丸い宇宙ステーションで、月に非常によく似ています。これは銀河間の惑星破壊者であり、本質的にそれ自体は鋼鉄で作られ、ストームトルーパーが住んでいる人工惑星です。

本当にそのような人工惑星を建設し、その上で銀河の広がりを歩き回ることができるのでしょうか? 理論上はそうです。これだけでも、信じられないほどの人的資源と財政的資源が必要となります。

デス・スターの建設の問題は、協会が検討を求める対応する請願書を送った後、アメリカのホワイトハウスによっても提起された。当局からの公式回答は、建設用鋼材だけで 8 億 5,200 億ドルが必要になるというものでした。

しかし、たとえ資金の問題が優先事項ではなかったとしても、デス・スターを動かすには膨大なエネルギーが必要となるため、人類にはデス・スターを再現する技術がありません。

(付録2)

宇宙定住プロジェクトの実施における問題。

宇宙での定住は、将来の宇宙産業における有望な方向性ですが、いつものように、この課題を完了するには克服しなければならない困難があります。

初期資本コスト。

内部生命維持システム。

人工重力の創造。

敵対的な外部条件からの保護:

放射線によるもの。

熱を提供する。

異物から;

人工重力と宇宙居住の問題を解決します。

初期資本コスト - 人々が個人的な野心を脇に置き、より大きな利益のために働けば、この問題は一緒に解決できます。結局のところ、人類の未来は私たちにしかかかっていません。

内部生命維持システム - すでに ISS には水を再利用するシステムが設置されていますが、これだけでは十分ではありません。軌道ステーションに十分なスペースがあれば、最大限の酸素を放出する植物が生育する温室用の場所を見つけることができます。 ; ステーションの全人口に食料を供給できるGMOを栽培するための水耕栽培研究所の創設もある。

人工重力を作り出すことは、ステーションを回転させるために必要な大量の燃料を供給するほど難しい作業ではありません。

1. 問題を解決するにはいくつかの方法があります。
  1. 1. さまざまな種類のエンジンの効率を比較する場合、エンジニアは通常、特定の推力について話します。比推力は、消費される燃料の単位質量当たりの推力の変化として定義されます。したがって、エンジンの効率が高ければ高いほど、ロケットを宇宙に打ち上げるのに必要な燃料は少なくなります。インパルスは、一定時間にわたる力の作用の結果です。化学ロケットは非常に高い推力を持っていますが、動作時間はわずか数分間であるため、比推力は非常に低くなります。イオンエンジンは何年にもわたって動作することができ、非常に低い推力で高い比推力を得ることができます。

標準的なアプローチを使用して、問題にジェットエンジンを適用します。計算によると、既知のジェットエンジンを使用すると、ステーションを少なくとも 1 年間稼働させるには膨大な量の燃料が必要になります。

比推力 I (LPRE) = 4.6

比推力 I (固体燃料ロケットエンジン) = 2.65

比推力 I (EP) = 10

比推力 I (プラズマエンジン) = 290

これは1年間の燃料消費量なので、ジェットエンジンを使用するのは賢明ではありません。

初歩的なケースを考えてみましょう。

動かないカルーセルを考えてみましょう。次に、相互作用の力が最大になるようにカルーセルの端に沿って n 個の単極電磁石を固定すると、次のようになります。電磁石 1 番をオンにして、電磁石 2 番に作用するようにすると、次のようになります。 2 番目の電磁石の x 倍の力が最初に作用すると、ニュートンの III の法則に従って、2 番側から 1 番の電磁石が 2 番に作用する力は、カルーセルサポートの反力によって補償されます。、カルーセルが休止状態から抜け出します。ここで、1番をオフにし、2番を1番の力で上げ、前段階の2番と同じ強さで3番をオンにする、という手順を続けると、回転が実現します。カルーセル。この手法を宇宙ステーションに応用することで、人工重力の問題の解決策が得られます。

(付録 3)。

過酷な環境条件からの保護

特許保持者アレクセイ・ゲンナディエヴィッチ・レベコ

本発明は、宇宙飛行中に乗組員および機器を電離放射線（荷電高エネルギー粒子）から保護する方法および手段に関する。本発明によれば、保護用の静電場または保護用の静磁場が宇宙船の周囲に生成され、この保護用の静電場または磁場は、互いに入れ子になった２つの閉じた非接触表面の間の空間に局在する。宇宙船の保護空間は内面によって制限され、外面は宇宙船と保護空間を惑星間プラズマから隔離します。表面の形状は任意であり得る。保護電界を使用すると、同じ大きさで符号が反対の電荷がこれらの表面に生成されます。このようなコンデンサでは、電界がプレート表面間の空間に集中します。磁場の場合、反対方向の電流が表面を通過し、外部の残留磁場の値が最小になるように電流の強さの比が選択されます。この場合、継続的な保護を確保するために、表面の望ましい形状はトロイダルです。ローレンツ力の影響下で、荷電粒子は曲面軌道または表面間の閉じた軌道に沿って移動します。表面間に電界と磁界を同時に印加することが可能です。この場合、荷電粒子を吸収するために、表面間の空間に適切な材料（例えば、液体水素、水、またはポリエチレン）を配置することができる。本発明の技術的成果は、宇宙放射線からの信頼性の高い継続的（幾何学的に連続的な）防護を実現し、防護装置の設計を簡素化し、防護フィールドを維持するためのエネルギーコストを削減することを目的としている。

特許保有者Open Joint Stock Company「S.P.コロリョフにちなんで名付けられたロケット・アンド・スペース・コーポレーション「エネルギア」」

宇宙船および軌道ステーションの熱制御システム。少なくとも 1 つの中間液液熱交換器、制御および測定システム、バルブ分配および排水充填継手を介して接続された密閉冷却および加熱回路を含み、加熱回路には循環刺激装置が含まれています。、気液熱交換器およびコイル熱交換器およびサーマルプレート、および冷却回路内には、少なくとも 1 つの循環刺激装置、液体流量調整装置があり、その出力の 1 つは第 1 逆止弁を介して冷媒流ミキサーの入口に接続されています。もう一方は、第 2 逆止弁を介して入口放射熱交換器に接続され、その出力はフローミキサーの第 2 入力に接続され、フローミキサーの出力は接続パイプラインによって中間体の受熱キャビティに接続されます。液体-液体熱交換器。その出力は循環刺激装置に接続されており、温度センサーが接続パイプラインに設置され、制御システムを介して流量調整液に電気的に接続されており、2つの電動ポンプユニットが追加で導入されることを特徴としています。第 1 電動ポンプユニットの入力はフィルタを介して中間液液熱交換器の受熱キャビティからの冷媒出口に接続され、その出力は第 2 逆止弁に並列に接続されています。入力にフィルターが接続されています。第 2 電動ポンプユニットの出力は第 1 逆止弁に接続されています。各電動ポンプユニットには差圧センサーが装備されており、追加の温度センサーがポンプの出力を接続するパイプラインに取り付けられています。液体-液体熱交換器の受熱キャビティを備えたフローミキサーは、制御システムを介して第 1 電動ポンプユニットに電気的に接続されています。

異物から身を守る方法はたくさんあります。

可変比推力を備えた電磁加速器など、非標準のモーターを使用します。

小惑星を反射プラスチックのソーラーセイルで包むアルミニウムコーティングされたPETフィルムを使用。

二酸化チタン (白) またはカーボンブラック (黒) を物体に「ペイント」または振りかけることで、 ヤルコフスキー効果を引き起こすそしてその軌道を変える。

惑星科学者ユージン・シューメーカーが1996年に提案 物体の進路に蒸気の雲を放出するゆっくりと速度を落とします。ニック・ザボは 1990 年に同様のコンセプトを描きました。 「彗星の空力ブレーキ」: 彗星または氷の構造が小惑星を標的にし、その後核爆発によって氷が蒸発し、小惑星の進路に一時的な大気が形成されます。

小惑星に重いバラストを取り付け、重心を移動させて軌道を変更します。

レーザーアブレーションを使用する;

衝撃波エミッターを使用する;

別の「非接触」方法が最近、マドリッド工科大学の科学者 C. ボンバルデリ氏と G. ペレス氏によって提案されました。それは提供します イオン砲を使う発散度が低く、近くの船から小惑星を狙った。重力牽引の場合と同様に、小惑星の表面に到達するイオンを介して伝達される運動エネルギーは、小惑星を偏向させることができる弱いながらも一定の力を生成し、より軽量な船が使用されることになる。

核爆発装置の爆発小惑星の表面上、表面、または下に存在することが、脅威を撃退するための潜在的な選択肢となります。最適な爆発の高さは、物体の構成とサイズによって異なります。瓦礫の山による脅威が発生した場合、その飛散を避けるために、放射線爆縮、つまり地表での爆発を実行することが提案されています。爆発中、中性子や軟 X 線 (物質を透過しない) の形で放出されたエネルギーは、物体の表面に到達すると熱に変換されます。熱は物体の物質を爆発に変え、軌道から外れます。ニュートンの第 3 法則に従い、爆発は一方向に進み、物体は反対方向に進みます。

電磁カタパルト小惑星に設置され、その構成物質を宇宙に放出する自動システムです。したがって、ゆっくりと移動して質量を失います。電磁カタパルトは、低比推力システムとして動作する必要があり、大量の燃料を使用しますが、エネルギーはほとんど使用しません。

小惑星物質を燃料として使用する場合、燃料の量はエネルギーの量ほど重要ではなく、エネルギーの量はおそらく限られているという考えです。

もう一つ考えられる方法は、月面に電磁カタパルトを設置し、地球に近い物体に向けて、自然衛星の軌道速度と「岩石弾」の無制限の供給を利用することです。

結論。

提示された情報を分析した結果、人工重力は非常に現実的な現象であり、このプロジェクトに関連するすべての困難を克服すればすぐに宇宙産業に広く応用できるようになることが明らかになります。

私は宇宙居住を、フォン・ブラウンが提案した形式、つまり空間を最適に利用し、長期的な生命活動を確保するために高度な技術を使用したトーラス型の世界だと考えています。

高度なテクノロジーを使用してステーションのニーズに対応:

水耕栽培
- 植物にはあまり水をやる必要はありません。庭で地面に植えて栽培するよりも、使用する水の量が大幅に少なくなります。それにもかかわらず、ミネラルと成分を正しく選択すれば、植物は乾燥したり腐ったりすることはありません。これは酸素を十分に摂取することで起こります。
  
  大きな利点は、この方法により植物を多くの病気や害虫から保護できることです。植物自体は土壌から有害物質を吸収しません。
  
  その結果、生産性が最大限に高まり、ステーションの住民のニーズを完全に満たすことができます。

水の再生

空気中の水分が凝縮すること。

使用済み水の浄化。

尿と固形廃棄物の処理。

原子炉のクラスターがエネルギー供給を担当し、特許第 2 号に従ってシールドされます。 2406661 放射性粒子をステーションの外に追い出すように適応されています。

宇宙居住地を作るという仕事は難しいですが、実行可能です。私は、近い将来、科学技術の急速な発展により、人工重力に基づく宇宙居住の創造と発展に必要な前提条件がすべて満たされることを願っています。この必要な大義に対する私の貢献は高く評価されるでしょう。人類の未来は、宇宙探査と、人類発展のスパイラルの、より有望で環境に優しい新しいラウンドへの移行にかかっています。

アプリケーション

付録 1. スタンフォードトーラス

付録 2. デス・スター、エリジウム。

付録 3. 回転運動のスキーム。

一次近似における合力 (磁石の相互作用のみ)。その結果、ステーションは回転運動を行います。それが私たちに必要なことなのです。

参考文献

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