为什么人类还没有创造出人造重力？

创造人造重力的问题在整个太空探索的历史中一直很重要，特别是因为它的创造原理早已为人类所知。

康斯坦丁·爱德华多维奇·齐奥尔科夫斯基首次证实并计算了人工重力（人工重力）。这是开发用于星际飞行的轨道站和飞行器的先决条件。

在他的作品中提到了人工重力：在“大地和天空的梦想”一书（1895）和故事“离开地球”（1920）中。

根据齐奥尔科夫斯基的想法，人造重力应该在一个围绕其轴旋转的环形空间站中产生。

并且对此有明确的证实，因为任何物体在惯性参考系中旋转的过程中都会产生惯性力，惯性力的总和通常称为“离心力”。离心力作用在物体上，将它们“压”到旋转体的外围，从而产生万有引力的作用。

实际上，这就是创造人造重力的全部秘诀，它已为人所知 100 多年。

大家都坐过旋转木马吗？

但是我们推迟了这个非常可行的想法的实施。通过引力波的干涉，或者通过改变希格斯场的密度来实现人工引力是一回事（今天人类做不到，虽然理论上可以证明它是正确的），而创造一个完全不同的东西是另一回事。有条件的“顶”，这很简单到丢人的地步，但这将有助于在近地轨道上舒适地度过时光，而不会遭受长期停留在零重力的后果的风险。很多人不明白问题是什么。

而事实是——什么？

确实计划在地球轨道上进行人造重力实验。谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫亲自处理了这个问题，他在飞往火星的项目中特别注意了这一点。

到 1964 年底，准备了整个实验室的技术说明，并在 1966 年制造了必要的组件和组件。一项在地球轨道上产生人造重力的实验的准备工作已经开始。

在东方号飞船上，它应该结合运载火箭的飞机来研究产生人造重力的方法。

然而，与许多其他计划一样，科罗廖夫的过早去世并没有让这些计划成为现实。

但地面实验仍在继续：在旋转室 MVK-1 的帮助下，进行了实验以研究旋转环境对人类的影响，该实验始于 1960 年代。

第一代“MVK-1”离心机

然后一个更宏大的实验“轨道”开始了，在此期间，整个生活隔间安装在一个 20 m 臂长的离心机上，专为两个人设计，他们将在那里度过长达 35 天。

离心机的设计使得它不需要停下来补充供应品。科学家可以随时访问受试者，阅读并进行实验。该研究于 1965 年至 1973 年进行。

“轨道”离心机参数。

然而，进行这样的工作并不是为了创造人造重力的效果，这一切都已经很清楚了，而是为了研究重力对人类健康的身心影响。

实验清楚地表明，在旋转环境中发现一个人会导致前庭器官出现晕动病效应。在高转速下，晕动病的临床形式开始发展，结果一个人失去协调能力并变得无行为能力。首先，我们的前庭器官受到影响。

Orbit 实验提供了许多有价值的信息，这些信息涉及持续旋转对人们的幸福感、健康、表现和各种心理重点
（例如，彼此之间的互动）的影响。

也就是说，我们可以使用基础来证明和创建船舶和车站，由于整个结构的旋转，将在其中实现人工重力。然而，考虑到创建轨道离心机的类似物所需的能源消耗和工程解决方案，很明显，今天这在结构上是不可能的，因为现代空间工程还没有达到将如此复杂的动态结构发射或建造到轨道的水平.

但这并不妨碍各种公司玩弄不了解问题本质的投资者的感情。例如，美国Orbital Assembly公司宣布，到2028年将建造一座可容纳400人的人造重力轨道旅馆。

下一代离心机 Jupiter-2 就是为了解决这个问题而设计的。

装置“Jupiter-2”出现在 1989 年。它是一个直径4.6米、高2.2米的金属圆柱体，为两个主体同时活跃而舒适的住宿创造了条件。

该装置证实了轨道实验中获得的结果，即人的健康取决于离心机的旋转频率，而不是它在旋转过程中描述的半径。

例如，几乎没有人能够承受超过 12 rpm 的转速。这对一个人来说真是一种折磨。即使对于大约 9 rpm 的旋转速度或多或少的耐受性，也有必要采取广泛的药理程序和药物，但这通常无济于事。

在 6 rpm 在这速度下，受过训练的受试者已经可以在几个小时内适应这些条件，然后在这样的环境中待上几天。

当速度超过 4 转/分时，一个人的表现和整体健康状况开始急剧恶化。

安装“Jupiter-2”。

这些实验的结果是，发现了处于异常条件下的人体的另一个特征。我们正在谈论重力大小的差异，当脚通常比头部受到更强烈的吸引时。所以很明显，为了模拟地球的重力，在零重力下重力的作用方向应该沿着身体的纵轴从头到腿。

正是人体的这个位置产生了血液的静水压力，类似于站在地球上的人所经历的压力。因此，为了尽量减少失重对身体的负面影响，即使身体直径相对较小，也可以使用离心机作为预防性治疗。

为使旋转中的人不受任何影响，且其在太空中的身心状态与地面状态无法区分，要求旋转速度小于 4 rpm 且全身重力差最大不超过 3%。

这需要增加整个结构的半径。这些是结构上的大动态载荷。今天，只有在地球上才能制造出这样的结构；在太空中，即使是缓慢旋转的小直径离心机，在技术上也很难制造出来。

模拟地球存在条件和类似重力的结构必须具有以下特征：直径 - 412 米，旋转速度 - 2.08 rpm。

• 我在文章中更详细地写了关于这个构造的计算：“真实虚构：人造重力。”

当然，要在很长一段时间内创造出这样的东西是不可能的。最有可能的是，当第一个具有类似于地球重力的人造重力空间站开始在太空建造时，月球上已经有几个基地和数以千计的殖民者。

TsF-18 离心机允许在重力和方向调节的条件下对宇航员进行生理研究和训练，并在此帮助下创造人工重力条件。

零重力条件对人体健康危害太大，同程飞往火星对人体健康构成过大危险，会使大部分机组人员在火星重力条件下丧失行动能力。如果我们在这里还加上背景宇宙辐射，或船体本身的感应二次辐射，那么通常我们会面临致命的风险。

实际上，美国“SpaceX”公司负责人埃隆马斯克在接受“Xprize”基金关于火星飞行和探索的采访时说：“说实话，很多人可能会先死。到达那里并不容易。”

是的，今天我们无法在地球轨道上创建一个人造重力站，至少部分模拟地球条件。但是很有可能进行所谓的重力疗法，因此宇航员将能够最大限度地减少失重的有害影响。

新一代俄罗斯短半径离心机。

自 2014 年以来，已开始对改进后的短半径离心机进行新的测试。

自 2012 年以来，RSC Energia 一直致力于开发带有短半径机载离心机的充气模块技术。2016 年，所有必要的材料都得到了认证，外壳的碎片被制造出来并被加工出来，模块的全尺寸模型被创建和测试。

自 2016 年以来，作为国际空间站美国部分的一部分，已经测试了类似的充气模块“BEAM”。

并非所有工作都已完成：截至 2021 年，需要创建独立悬架，以抑制外层空间的振动。

不过，工作正在进行中，新的国家空间站“ROSS”将已经配备了人工重力模块。这甚至是合乎逻辑的，因为苏联和俄罗斯的经验和设计解决方案在研究系统和人工重力对人类的影响方面大大超过了世界的发展。