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空間站為什麼不建成像科幻片里的圓形,靠離心力模擬重力?

人造重力系統,是未來星際探測的必須實現的技術。人造重力系統技術上基本沒有問題,重要是投入產出比不划算,而且也不需要!

就目前來說,人造重力技術不在理論層面,而在於實踐層面。

人造重力最簡單的方式就是依靠愛因斯坦在1911年提出來的等效原理概念。

按照等效原理,密閉的房子內的人不能分辨自己是站在地面上,還是以9.8m/s2的加速度在宇宙深空飛行。

那麼按照這種思路,我們完全可以讓宇宙飛船的加速度保持在9.8m/s2的加速度飛行。這樣宇航員就會感覺自己站在地面一樣。

不過這種方式有最大的雞肋,那就是加速過程不能持續太長時間。畢竟維持加速運動要源源不斷地消耗燃料,這種方式並不可取。

最靠譜的方式就是利用離心力模擬重力。

其實離心力就是一種虛擬力。是相對於受力物體而言的。

當你坐在一個大圓盤上旋轉的時候,在外部的觀察者看來,你之所以可以保持平衡是由於摩擦力提供了向心力。

但是作為你自己來說,你可以感受到自己受到了摩擦力,但是為什麼自己還可以保持靜止。

於是你就會假設一個與摩擦力大小相等,方向相反的力抵消了摩擦力,這個力在你看來就是離心力。

在空間站上,我們可以依靠旋轉產生的離心力來模擬重力。

不過這就需要極大的動力系統產生旋轉。

不過目前全世界沒有一個國家可以把如此笨重的離心力產生系統發射到外太空上,因為火箭載重太低了。

如果分多次發射部件再組裝,那費用就沒有任何一個國家可以承擔的。而且空間站許多實驗就是要求在微重力環境下進行。

所以目前的國際空間站沒有任何必要做成像科幻片那樣的離心力模擬重力系統。

一是經濟效應不划算,二是本身許多實驗就需要微重力。

但是在以後的星際旅行中,模擬重力系統一定會建造起來的


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