ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീനം മാറ്റാനുള്ള സാധ്യതയെക്കുറിച്ച്. എന്തുകൊണ്ടാണ് ബഹിരാകാശ വാഹനങ്ങൾ കറങ്ങുന്നത്?

Gennady Brazhnik, ഏപ്രിൽ 23, 2011
ലോകത്തെ നോക്കൂ, നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകൾ തുറക്കൂ... (പുരാതന ഗ്രീക്ക് ഇതിഹാസം)
കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം എങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കാം?
ഈ വർഷം ആഘോഷിക്കുന്ന ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിൻ്റെ അമ്പതാം വാർഷികം, ചുറ്റുമുള്ള പ്രപഞ്ചത്തെ മനസ്സിലാക്കുന്നതിൽ മനുഷ്യബുദ്ധിയുടെ അപാരമായ സാധ്യതകൾ പ്രകടമാക്കി. അന്താരാഷ്ട്ര ബഹിരാകാശ നിലയം (ISS) - മനുഷ്യനെയുള്ള പരിക്രമണ നിലയം - സംയുക്തം അന്താരാഷ്ട്ര പദ്ധതി, ഇതിൽ 23 രാജ്യങ്ങൾ പങ്കെടുക്കുന്നു,
അടുത്തുള്ളതും വിദൂരവുമായ ബഹിരാകാശത്തിൻ്റെ വികസനത്തിൽ ദേശീയ പരിപാടികളുടെ താൽപ്പര്യം ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്ന രീതിയിൽ തെളിയിക്കുന്നു. പരിഗണനയിലിരിക്കുന്ന പ്രശ്നത്തിൻ്റെ ശാസ്ത്രീയവും സാങ്കേതികവും വാണിജ്യപരവുമായ വശങ്ങൾക്ക് ഇത് ബാധകമാണ്. അതേ സമയം, വൻതോതിലുള്ള ബഹിരാകാശ പര്യവേക്ഷണത്തിൻ്റെ വഴിയിൽ നിൽക്കുന്ന പ്രധാന പ്രശ്നം ഭാരമില്ലായ്മ അല്ലെങ്കിൽ നിലവിലുള്ള ബഹിരാകാശ വസ്തുക്കളുടെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ അഭാവമാണ്. "ഗുരുത്വാകർഷണം (സാർവത്രിക ഗുരുത്വാകർഷണം, ഗുരുത്വാകർഷണം) എന്നത് എല്ലാ ഭൗതിക വസ്തുക്കളും തമ്മിലുള്ള സാർവത്രിക അടിസ്ഥാന ഇടപെടലാണ്. കുറഞ്ഞ വേഗതയുടെയും ദുർബലമായ ഗുരുത്വാകർഷണ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെയും ഏകദേശ കണക്കിൽ, ന്യൂട്ടൻ്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ സിദ്ധാന്തം വിവരിക്കുന്നു. പൊതുവായ കേസ്ഐൻസ്റ്റീൻ്റെ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം വിവരിച്ചത്" - ഈ നിർവചനം നൽകുന്നു ആധുനിക ശാസ്ത്രംഈ പ്രതിഭാസം. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ സ്വഭാവം നിലവിൽ അവ്യക്തമാണ്. സൈദ്ധാന്തിക വികാസങ്ങൾവിവിധ ഗുരുത്വാകർഷണ സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെ ചട്ടക്കൂടിനുള്ളിൽ അവയുടെ പരീക്ഷണാത്മക സ്ഥിരീകരണം കണ്ടെത്താനായില്ല, ഇത് നാല് അടിസ്ഥാന ഇടപെടലുകളിലൊന്നായി ഗുരുത്വാകർഷണ ഇടപെടലിൻ്റെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ശാസ്ത്രീയ മാതൃകയുടെ അകാല അംഗീകാരത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ന്യൂട്ടൻ്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ സിദ്ധാന്തത്തിന് അനുസൃതമായി, ഭൂമിയുടെ ആകർഷണത്തിൻ്റെ ഗുരുത്വാകർഷണബലം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് F=m x g എന്ന പ്രയോഗമാണ്, ഇവിടെ m എന്നത് ശരീരത്തിൻ്റെ പിണ്ഡവും g എന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ത്വരിതവുമാണ്. "ഗുരുത്വാകർഷണം g യുടെ ത്വരണം എന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ ഒരു ശൂന്യതയിൽ ശരീരത്തിന് നൽകുന്ന ത്വരണം ആണ്, അതായത് ജ്യാമിതീയ തുകഒരു ഗ്രഹത്തിൻ്റെ (അല്ലെങ്കിൽ മറ്റ് ജ്യോതിശാസ്ത്ര ബോഡി) ഗുരുത്വാകർഷണ ശക്തിയും അതിൻ്റെ ഭ്രമണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന നിഷ്ക്രിയ ശക്തികളും. ന്യൂട്ടൻ്റെ രണ്ടാമത്തെ നിയമം അനുസരിച്ച്, ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ത്വരണം യൂണിറ്റ് പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്തിന് തുല്യമാണ്. ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം സാധാരണയായി 9.8 അല്ലെങ്കിൽ 10 m/s╡ ആയി കണക്കാക്കുന്നു. യൂണിറ്റുകളുടെ സംവിധാനങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ സ്വീകരിക്കുന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് ("സാധാരണ") മൂല്യം g = 9.80665 m/s╡ ആണ്, കൂടാതെ സാങ്കേതിക കണക്കുകൂട്ടലുകളിൽ g = 9.81 m/s╡ ആണ് g യുടെ മൂല്യം "ശരാശരി" ആയി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നത് അതായത്, ഭൂമിയിലെ ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം സമുദ്രനിരപ്പിൽ 45.5° അക്ഷാംശത്തിൽ ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം ഏകദേശം തുല്യമാണ്. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന യഥാർത്ഥ ത്വരണം അക്ഷാംശം, ദിവസത്തിൻ്റെ സമയം, മറ്റ് ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് ഭൂമധ്യരേഖയിൽ 9.780 m/s╡ മുതൽ ധ്രുവങ്ങളിൽ 9.832 m/s╡ വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു." ഈ ശാസ്ത്രീയ അനിശ്ചിതത്വം ജനറൽ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിലെ ഗുരുത്വാകർഷണ സ്ഥിരാങ്കവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട നിരവധി ചോദ്യങ്ങളും ഉയർത്തുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ അവസ്ഥകൾ, മിക്കവാറും എല്ലാ ഗുരുത്വാകർഷണ സിദ്ധാന്തങ്ങളുടെയും പ്രധാന വാദഗതികൾ ഇനിപ്പറയുന്നവയാണ്: ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം രണ്ട് ഘടകങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു: ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം. വ്യത്യാസങ്ങൾ കാരണം: ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന ഭൂമിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട റഫറൻസ് ഫ്രെയിമിലെ അപകേന്ദ്ര ത്വരണം; ഗ്രഹത്തിൻ്റെ പിണ്ഡം വോളിയത്തിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ ഫോർമുലയുടെ കൃത്യതയില്ല ജ്യാമിതീയ രൂപം, ഒരു അനുയോജ്യമായ പന്തിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമാണ് (ജിയോയിഡ്); ഗുരുത്വാകർഷണ അപാകതകളാൽ ധാതുക്കളെ തിരയാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഭൂമിയുടെ വൈവിധ്യം." ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ, ഇവ തികച്ചും ബോധ്യപ്പെടുത്തുന്ന വാദങ്ങളാണ്. സൂക്ഷ്മമായി പരിശോധിക്കുമ്പോൾ, ഈ വാദങ്ങൾ പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ ഭൗതിക സ്വഭാവത്തെ വിശദീകരിക്കുന്നില്ലെന്ന് വ്യക്തമാകും. ഭൂമിയിൽ റഫറൻസ് ഫ്രെയിം, ഓരോ ഭൂമിശാസ്ത്രപരമായ പോയിൻ്റിലെയും കേന്ദ്രാഭിമുഖ ത്വരണവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ, അളന്ന വസ്തുവും അളന്ന ഉപകരണങ്ങളും ഒരേ സ്വാധീനത്തിന് വിധേയമാണ്, ഭൂമിയുടെ വിതരണം ചെയ്ത പിണ്ഡവും അതിനാൽ, അളക്കൽ ഫലം സ്ഥിരമായിരിക്കണം, പക്ഷേ ഇത് സംഭവിക്കുന്നില്ല, കൂടാതെ, ഐഎസ്എസ് - g ൻ്റെ ത്വരിതപ്പെടുത്തലിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യങ്ങൾ. =8.8 m/s(2) ISS-ലെ പ്രാദേശിക ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ മൂല്യം 10(−3)...10(-1) g എന്നതിനുള്ളിൽ നിർണ്ണയിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് ISS ചലിക്കുന്ന വേഗതയിൽ ഭാരമില്ലായ്മയെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു കൂടാതെ, സ്വതന്ത്രമായ വീഴ്ചയുടെ അവസ്ഥയിലാണെന്നതും ബോധ്യപ്പെടാത്തതായി തോന്നുന്നു. അപ്പോൾ ഭൂസ്ഥിര ഉപഗ്രഹങ്ങളുടെ കാര്യമോ? g യുടെ ഈ കണക്കാക്കിയ മൂല്യത്തിൽ, അവർ വളരെക്കാലം മുമ്പ് ഭൂമിയിൽ പതിക്കുമായിരുന്നു. കൂടാതെ, ഏതൊരു ശരീരത്തിൻ്റെയും പിണ്ഡം അതിൻ്റെ സ്വന്തം വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ അളവും ഗുണപരവുമായ സ്വഭാവമായി നിർവചിക്കാം. ഈ പരിഗണനകളെല്ലാം പ്രകൃതിയെന്ന നിഗമനത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണംസംവദിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ പിണ്ഡത്തിൻ്റെ അനുപാതത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, എന്നാൽ ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ഇടപെടലിൻ്റെ കൂലോംബ് ശക്തികളാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. ഞങ്ങൾ ഒരു വിമാനത്തിൽ, പത്ത് കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ ഒരു തിരശ്ചീന ഫ്ലൈറ്റിൽ പറക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഗുരുത്വാകർഷണ നിയമങ്ങൾ പൂർണ്ണമായും സംതൃപ്തമാണ്, എന്നാൽ 350 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ ഐഎസ്എസിലെ അതേ ഫ്ലൈറ്റ് സമയത്ത്, പ്രായോഗികമായി ഗുരുത്വാകർഷണമില്ല. ഈ ഉയരങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ഭൗതികശരീരങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തിയായി ഗുരുത്വാകർഷണം നിർണ്ണയിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു സംവിധാനം ഉണ്ടെന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. ഈ ശക്തിയുടെ മൂല്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ന്യൂട്ടൻ്റെ നിയമമാണ്. 100 കി.ഗ്രാം ഭാരമുള്ള ഒരാൾക്ക്, ഭൂനിരപ്പിലെ ഗുരുത്വാകർഷണ ബലം ഒഴികെ അന്തരീക്ഷമർദ്ദം, F = 100 x 9.8 = 980 n ആയിരിക്കണം. നിലവിലുള്ള ഡാറ്റ അനുസരിച്ച്, ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷം വൈദ്യുതമാണ് വൈവിധ്യമാർന്ന ഘടന, ഇതിൻ്റെ പാളികൾ അയണോസ്ഫിയർ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അയണോസ്ഫിയർ (അല്ലെങ്കിൽ തെർമോസ്ഫിയർ) ഭൂമിയുടെ മുകളിലെ അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ ഒരു ഭാഗമാണ്, അത് പ്രധാനമായും സൂര്യനിൽ നിന്നുള്ള കോസ്മിക് കിരണങ്ങളാൽ വികിരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ അയണോസ്ഫിയറിൽ ന്യൂട്രൽ ആറ്റങ്ങളുടെയും തന്മാത്രകളുടെയും (പ്രധാനമായും നൈട്രജൻ N2 ഉം) ഒരു മിശ്രിതം അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഓക്സിജൻ O2), ക്വാസിന്യൂട്രൽ പ്ലാസ്മ (നെഗറ്റീവായി ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ എണ്ണം പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജ് ചെയ്തവയുടെ എണ്ണത്തിന് ഏകദേശം തുല്യമാണ്). D (60-90 km) മേഖലയിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത N, D, E, F എന്നീ പാളികൾ വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു. −3 - ഈ മേഖലയുടെ അയോണൈസേഷൻ്റെ പ്രധാന സംഭാവന സോളാർ എക്സ്-കിരണങ്ങൾ വഴിയാണ്: 60-100 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ കത്തുന്ന ഉൽക്കാശിലകൾ രശ്മികൾ, അതുപോലെ കാന്തമണ്ഡലത്തിലെ ഊർജ്ജസ്വലമായ കണങ്ങൾ (ഈ സമയത്ത് ഈ പാളിയിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു കാന്തിക കൊടുങ്കാറ്റുകൾ). ഡി ലെയറും സവിശേഷതയാണ് കുത്തനെ ഇടിവ്രാത്രിയിൽ അയോണൈസേഷൻ ബിരുദം. ലെയർ E മേഖല E (90-120 കി.മീ) Nmax~ 10(5) cm−3 വരെയുള്ള പ്ലാസ്മ സാന്ദ്രതയാണ്. ഈ പാളിയിൽ, പകൽസമയത്ത് ഇലക്ട്രോൺ സാന്ദ്രതയിലെ വർദ്ധനവ് നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു, കാരണം അയോണൈസേഷൻ്റെ പ്രധാന ഉറവിടം സോളാർ ഷോർട്ട് വേവ് റേഡിയേഷനാണ്, മാത്രമല്ല, ഈ പാളിയിലെ അയോണുകളുടെ പുനഃസംയോജനം വളരെ വേഗത്തിൽ നടക്കുന്നു, രാത്രിയിൽ അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത കുറയുന്നു. 10(3) cm−3. അയോണുകളുടെ സാന്ദ്രത താരതമ്യേന കൂടുതലുള്ള, മുകളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന എഫ് മേഖലയിൽ നിന്നുള്ള ചാർജുകളുടെ വ്യാപനവും അയോണൈസേഷൻ്റെ രാത്രി സ്രോതസ്സുകളും (സൂര്യൻ്റെ ജിയോകോറോണ വികിരണം, ഉൽക്കകൾ, കോസ്മിക് കിരണങ്ങൾ മുതലായവ) ഈ പ്രക്രിയയെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു. ഇടയ്ക്കിടെ, 100-110 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ, വളരെ നേർത്ത (0.5-1 കിലോമീറ്റർ), എന്നാൽ ഇടതൂർന്ന ഒരു ES പാളി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു. അയണോസ്ഫിയറിൻ്റെ ഈ മേഖലയിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്ന ഇടത്തരം, ഹ്രസ്വ റേഡിയോ തരംഗങ്ങളുടെ പ്രചരണത്തിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഉയർന്ന സാന്ദ്രത (ne~10(5) cm−3) ആണ് ഈ ഉപപാളിയുടെ സവിശേഷത. സ്വതന്ത്ര കറൻ്റ് കാരിയറുകളുടെ താരതമ്യേന ഉയർന്ന സാന്ദ്രത കാരണം ലെയർ ഇ, പ്ലേ ചെയ്യുന്നു പ്രധാന പങ്ക്ഇടത്തരം, ഹ്രസ്വ തരംഗങ്ങളുടെ പ്രചരണത്തിൽ. 130-140 കിലോമീറ്ററിന് മുകളിലുള്ള മുഴുവൻ അയണോസ്ഫിയറും എഫ് റീജിയൻ എഫ് എന്ന പാളിയെ ഇപ്പോൾ വിളിക്കുന്നു. 150-200 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിലാണ് പരമാവധി അയോൺ രൂപീകരണം സാധ്യമാകുന്നത്. പകൽസമയത്ത്, ശക്തമായ സോളാർ അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഇലക്ട്രോൺ സാന്ദ്രതയുടെ വിതരണത്തിൽ ഒരു "ഘട്ടം" രൂപം കൊള്ളുന്നു, ഈ ഘട്ടത്തിൻ്റെ മേഖലയെ എഫ് 1 മേഖല എന്ന് വിളിക്കുന്നു (150-200 കിലോമീറ്റർ). 400 കി.മീ വരെ നീളമുള്ള എഫ് ലെയറിൻ്റെ മുകൾ ഭാഗത്തെ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത കണങ്ങളുടെ സാന്ദ്രത പരമാവധി ഉയരത്തിൽ എത്തുന്നു ഓക്സിജൻ അയോണുകൾ പ്രബലമാണ് (400-1000 കിലോമീറ്റർ ഉയരത്തിൽ), അതിലും ഉയർന്നത് - ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ ( പ്രോട്ടോണുകൾ) ചെറിയ അളവിൽ - ഹീലിയം അയോണുകൾ." രണ്ട് പ്രധാനം ആധുനിക സിദ്ധാന്തങ്ങൾഇരുപതാം നൂറ്റാണ്ടിൻ്റെ മധ്യത്തിൽ ഇംഗ്ലീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ചാൾസ് വിൽസണും സോവിയറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഐ ഫ്രെങ്കലും ചേർന്ന് അന്തരീക്ഷ വൈദ്യുതി സൃഷ്ടിച്ചു. വിൽസൻ്റെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, ഭൂമിയും അയണോസ്ഫിയറും ഇടിമിന്നലുകളാൽ ചാർജ് ചെയ്യുന്ന ഒരു കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ പ്ലേറ്റുകളുടെ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. പ്ലേറ്റുകൾക്കിടയിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസം രൂപത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു വൈദ്യുത മണ്ഡലംഅന്തരീക്ഷം. ഫ്രെങ്കലിൻ്റെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച്, അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ട്രോപോസ്ഫിയറിൽ സംഭവിക്കുന്ന വൈദ്യുത പ്രതിഭാസങ്ങളാൽ പൂർണ്ണമായും വിശദീകരിക്കപ്പെടുന്നു - മേഘങ്ങളുടെ ധ്രുവീകരണവും ഭൂമിയുമായുള്ള അവയുടെ ഇടപെടലും, അന്തരീക്ഷ വൈദ്യുത പ്രക്രിയകളിൽ അയണോസ്ഫിയർ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നില്ല. അന്തരീക്ഷത്തിലെ വൈദ്യുത ഇടപെടലിൻ്റെ ഈ സൈദ്ധാന്തിക ആശയങ്ങളെ സാമാന്യവൽക്കരിക്കുന്നത് ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ പ്രശ്നം പരിഗണിക്കുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. മേൽപ്പറഞ്ഞ പൊതുവായി അറിയപ്പെടുന്ന വസ്തുതകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഗുരുത്വാകർഷണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ ഭൗതിക വസ്തുക്കളുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ വൈദ്യുത ഇടപെടലിൻ്റെ മൂല്യങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ഇനിപ്പറയുന്ന മോഡൽ പരിഗണിക്കുക. ഏതൊരു ഭൗതിക ഊർജ്ജ ബോഡിയും, ഒരു വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിലായിരിക്കുമ്പോൾ, ഒരു നിശ്ചിത കൂലോംബ് ഇടപെടൽ നടത്തും. വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ ആന്തരിക ഓർഗനൈസേഷനെ ആശ്രയിച്ച്, അത് ഒന്നുകിൽ വൈദ്യുത തൂണുകളിലൊന്നിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടും, അല്ലെങ്കിൽ ഈ ഫീൽഡിനുള്ളിൽ സന്തുലിതാവസ്ഥയിലായിരിക്കും. ഓരോ ശരീരത്തിൻ്റെയും വൈദ്യുത ചാർജിൻ്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സ്വന്തം സാന്ദ്രതയാണ് (മനുഷ്യർക്ക്, ചുവന്ന രക്താണുക്കളുടെ സാന്ദ്രത). ഭൂമിയുടെ ആകർഷണത്തിൻ്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ മാതൃക രണ്ട് കേന്ദ്രീകൃത പൊള്ളയായ ഗോളങ്ങൾ അടങ്ങുന്ന ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ രൂപത്തിൽ പ്രതിനിധീകരിക്കാം, അവയുടെ ആരങ്ങൾ ഭൂമിയുടെ ആരവും അയണോസ്ഫെറിക് പാളി എഫ് 2 ൻ്റെ ഉയരവും നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഈ വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ ഒരു വ്യക്തി അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു ഭൗതിക ശരീരം ഉണ്ട്. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ വൈദ്യുത ചാർജ് നെഗറ്റീവ് ആണ്, അയണോസ്ഫിയർ ഭൂമിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് പോസിറ്റീവ് ആണ്. ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് ഒരു വ്യക്തിയുടെ വൈദ്യുത ചാർജ് പോസിറ്റീവ് ആണ്, അതിനാൽ, ഉപരിതലത്തിലെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ കൂലോംബ് ശക്തി എല്ലായ്പ്പോഴും ഒരു വ്യക്തിയെ ഭൂമിയിലേക്ക് ആകർഷിക്കും. അയണോസ്ഫെറിക് പാളികളുടെ സാന്നിധ്യം സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, അത്തരം ഒരു കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ മൊത്തം വൈദ്യുത കപ്പാസിറ്റൻസ് സീരീസിൽ ബന്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ ഓരോ പാളിയുടെയും മൊത്തം കപ്പാസിറ്റൻസ് അനുസരിച്ചാണ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത്: 1/Tot = 1/C(E)+1/C(F)+1/C (F2). ഏകദേശ എഞ്ചിനീയറിംഗ് കണക്കുകൂട്ടൽ നടക്കുന്നതിനാൽ, ഞങ്ങൾ പ്രധാന എനർജി അയണോസ്ഫെറിക് പാളികൾ കണക്കിലെടുക്കും, ഇതിനായി ഞങ്ങൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രാരംഭ ഡാറ്റ എടുക്കും: ലെയർ ഇ - ഉയരം 100 കി.മീ, ലെയർ എഫ് - ഉയരം 200 കി.മീ, ലെയർ എഫ് 2 - ഉയരം 400 കി.മീ. ലാളിത്യത്തിനായി, സൗരോർജ്ജ പ്രവർത്തനം കൂടുമ്പോഴോ കുറയുമ്പോഴോ അയണോസ്ഫിയറിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ഡി ലെയറും ഇടയ്ക്കിടെയുള്ള എസ് ലെയറും ഞങ്ങൾ പരിഗണിക്കില്ല. ചിത്രത്തിൽ. ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ അയണോസ്ഫെറിക് പാളികളുടെയും വൈദ്യുതത്തിൻ്റെയും വിതരണ ഡയഗ്രം ചിത്രം 1 കാണിക്കുന്നു സർക്യൂട്ട് ഡയഗ്രംപരിഗണനയിലുള്ള പ്രക്രിയ.
ചിത്രം 1.a ലെ ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട് മൂന്ന് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ ഒരു പരമ്പര കണക്ഷൻ കാണിക്കുന്നു, അതിലേക്ക് ഒരു സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് Etotal വിതരണം ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ് നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി, ഓരോ കപ്പാസിറ്റർ C1, C2, C3 എന്നിവയുടെ പ്ലേറ്റുകളിലെ വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ വിതരണം സോപാധികമായി +/- കാണിക്കുന്നു. വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ഈ വിതരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, നെറ്റ്‌വർക്കിൽ പ്രാദേശിക ഫീൽഡ് ശക്തികൾ ഉണ്ടാകുന്നു, അവയുടെ ദിശകൾ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജിന് വിപരീതമാണ്. നെറ്റ്‌വർക്കിൻ്റെ ഈ വിഭാഗങ്ങളിൽ, വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ ചലനം ടോട്ടലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വിപരീത ദിശയിലായിരിക്കും. ചിത്രം 1.b ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലെ അയണോസ്ഫെറിക് പാളികളുടെ ഒരു ഡയഗ്രം കാണിക്കുന്നു, ഇത് കപ്പാസിറ്ററുകളുടെ സീരീസ് കണക്ഷൻ്റെ ഒരു ഇലക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂട്ട് പൂർണ്ണമായും വിവരിക്കുന്നു. അയണോസ്ഫെറിക് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള കൂലോംബ് പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികളെ Fg എന്ന് നിയുക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നു. വൈദ്യുത ചാർജുകളുടെ സാന്ദ്രതയുടെ തോത് അനുസരിച്ച്, മുകളിലെ പാളിഅയണോസ്ഫിയർ F2 ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് വൈദ്യുതപരമായി പോസിറ്റീവ് ആണ്. വ്യത്യസ്ത ഗതികോർജ്ജങ്ങളുള്ള സൗരവാതകണങ്ങൾ അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ മുഴുവൻ ആഴത്തിലും തുളച്ചുകയറുന്നതിനാൽ, ഓരോ പാളിയുടെയും കൂലോംബ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ആകെ ശക്തി നിർണ്ണയിക്കുന്നത് മൊത്തം ഗുരുത്വാകർഷണബലം Fg ടോട്ടലിൻ്റെ വെക്റ്റർ തുകയും a യുടെ ഗുരുത്വാകർഷണബലവുമാണ്. പ്രത്യേക അയണോസ്ഫെറിക് പാളി. ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ കപ്പാസിറ്റൻസ് കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള ഫോർമുല ഇതാണ്: C = 4x(pi)x e(a)x r1xr2/(r2-r1), ഇവിടെ C എന്നത് ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ കപ്പാസിറ്റൻസാണ്; r1 - ആന്തരിക ഗോളത്തിൻ്റെ ആരം, തുകയ്ക്ക് തുല്യമാണ്ഭൂമിയുടെ ആരം 6,371.0 കി.മീറ്ററും താഴത്തെ അയണോസ്ഫെറിക് പാളിയുടെ ഉയരവുമാണ്; r2 എന്നത് ബാഹ്യ ഗോളത്തിൻ്റെ ആരമാണ്, ഇത് ഭൂമിയുടെ ആരത്തിൻ്റെ ആകെത്തുകയ്ക്കും മുകളിലെ അയണോസ്ഫെറിക് പാളിയുടെ ഉയരത്തിനും തുല്യമാണ്; e(a)=e(0)x e - സമ്പൂർണ്ണ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, ഇവിടെ e(0)=8.85x10(-12) fm, e ~ 1. അപ്പോൾ ഓരോ അയണോസ്ഫെറിക് പാളിയുടെയും കപ്പാസിറ്റൻസിനായി വൃത്താകൃതിയിലുള്ള കണക്കുകൂട്ടിയ മൂല്യങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കും ഇനിപ്പറയുന്ന മൂല്യങ്ങൾ: C (E)=47 µF, C(F)=46 µF, C(F2)=25 µF. അയണോസ്ഫിയറിൻ്റെ മൊത്തം ശേഷി, പ്രധാന പാളികൾ കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഏകദേശം 12 μF ആയിരിക്കും. അയണോസ്ഫെറിക് പാളികൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം ഭൂമിയുടെ ദൂരത്തേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്, അതിനാൽ ചാർജിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന കൂലോംബ് ഫോഴ്‌സിൻ്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ ഒരു ഫ്ലാറ്റ് കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് നടത്താം: Fg= e(a) x A x U (2) /(2xd(2)), ഇവിടെ A എന്നത് ഏരിയ പ്ലേറ്റുകളാണ് (pi x (Rз+ h)(2)); യു - വോൾട്ടേജ്; d - പാളികൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം; e(a)=e(0)x e - സമ്പൂർണ്ണ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, ഇവിടെ e(0)=8.85x10(-12) fm, e ~ 1. അപ്പോൾ ഓരോ അയണോസ്ഫെറിക് പാളിയുടെയും കൂലോംബ് പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികളുടെ കണക്കാക്കിയ മൂല്യങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കും. ഇനിപ്പറയുന്ന മൂല്യങ്ങൾ: Fg (E)= 58x10(-9)x U(2); Fg(F)= 59x10(-9)x U(2); Fg(F1)= 15x10(-9)x U(2); Fgtot = 3.98x10(-9)x U(2). 100 കിലോഗ്രാം ഭാരമുള്ള ശരീരത്തിന് അന്തരീക്ഷ സമ്മർദ്ദത്തിൻ്റെ മൂല്യം നമുക്ക് നിർണ്ണയിക്കാം. കണക്കുകൂട്ടൽ ഫോർമുലഇനിപ്പറയുന്ന ഫോം ഉണ്ടായിരിക്കും: F=m x g= Fg(E) + Fgtot. പകരം വയ്ക്കുന്നത് അറിയപ്പെടുന്ന മൂല്യങ്ങൾ ഈ ഫോർമുലയിൽ, നമുക്ക് U = 126 kV മൂല്യം ലഭിക്കും. തൽഫലമായി, അയണോസ്ഫെറിക് പാളികളുടെ കൂലോംബ് പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ ശക്തികൾ ഇനിപ്പറയുന്ന മൂല്യങ്ങളാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടും: Fg(E)= 920n; Fg(F)= 936n; Fg(F1)= 238n; Fgtotal= 63n. ന്യൂട്ടോണിയൻ പ്രതിപ്രവർത്തനം കണക്കിലെടുത്ത് ഓരോ അയണോസ്ഫെറിക് പാളിയുടെയും ഫ്രീ ഫാൾ ആക്സിലറേഷൻ വീണ്ടും കണക്കാക്കിയ ശേഷം, നമുക്ക് ഇനിപ്പറയുന്ന മൂല്യങ്ങൾ ലഭിക്കും: g(E)= +9.83 m/s(2); g(F)= -8.73 m/s(2); g(F1)= - 1.75 m/s(2). ഈ കണക്കാക്കിയ മൂല്യങ്ങൾ അയണോസ്ഫിയറിൻ്റെ ഓരോ പാളിയിലും ഓക്സിജൻ്റെയും നൈട്രജൻ തന്മാത്രകളുടെയും സാന്ദ്രത മൂലമുണ്ടാകുന്ന അന്തരീക്ഷത്തിൻ്റെ ആന്തരിക പാരാമീറ്ററുകൾ, അതായത് പരിസ്ഥിതിയുടെ സമ്മർദ്ദവും പ്രതിരോധവും കണക്കിലെടുക്കുന്നില്ല എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്. ഒരു ഏകദേശ എഞ്ചിനീയറിംഗ് കണക്കുകൂട്ടലിൻ്റെ ഫലമായി, ലഭിച്ച മൂല്യം g(F1) = -1.75 m/s(2) ഇത് ISS-ലെ പ്രാദേശിക ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ യഥാർത്ഥ മൂല്യവുമായി നല്ല യോജിപ്പിലാണ് - 10(−3)...10 (-1) ജി. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ത്വരണം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ടോർഷൻ ബാലൻസുകൾ നെഗറ്റീവ് മൂല്യങ്ങളിലേക്ക് കാലിബ്രേറ്റ് ചെയ്യാത്തതാണ് ഫലങ്ങളിലെ പൊരുത്തക്കേടുകൾക്ക് കാരണം - ആധുനിക ശാസ്ത്രം പ്രതീക്ഷിക്കാത്ത ഒന്ന്. കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, രണ്ട് വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഗാസ് സിദ്ധാന്തത്തിൻ്റെ ആവശ്യകതയ്ക്ക് അനുസൃതമായി വൈദ്യുതമായി ഒറ്റപ്പെട്ട ഒരു സിസ്റ്റം സൃഷ്ടിക്കുക, അതായത്, ഒരു അടഞ്ഞ ഗോളത്തിൽ വൈദ്യുത ഫീൽഡ് ശക്തി വെക്റ്ററിൻ്റെ രക്തചംക്രമണം ഉറപ്പാക്കുകയും ഈ ഗോളത്തിനുള്ളിൽ 1000 N-ൻ്റെ കൂലോംബ് ഇൻ്ററാക്ഷൻ ഫോഴ്‌സ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി നൽകുക. ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് ഫീൽഡ് ശക്തി കണക്കാക്കാം: F= e(a) x A x E(2) /2, ഇവിടെ A എന്നത് പ്ലേറ്റിൻ്റെ വിസ്തീർണ്ണമാണ്; ഇ - ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡ് ശക്തി; e(a)=e(0)x e - കേവല വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം, ഇവിടെ e(0)=8.85x10(-12) fm, e ~ 1. ഫോർമുലയിലേക്ക് ഡാറ്റ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ, 10 sq.m ന് നമുക്ക് മൂല്യം ലഭിക്കും. E = 4.75 x 10(6) V/m ന് തുല്യമായ വൈദ്യുത മണ്ഡല ശക്തി. മുറിയുടെ ഉയരം മൂന്ന് മീറ്ററാണെങ്കിൽ, കണക്കുകൂട്ടിയ വോൾട്ടേജ് ഉറപ്പാക്കാൻ U = E x d = 14.25 MV മൂല്യമുള്ള ഫ്ലോർ-സീലിംഗിൽ സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജ് പ്രയോഗിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. 1 എ കറൻ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, 14.25 MOhm ൻ്റെ അത്തരം ഒരു കപ്പാസിറ്ററിൻ്റെ പ്ലേറ്റുകളുടെ പ്രതിരോധം ഉറപ്പാക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. വോൾട്ടേജ് മാറ്റുന്നതിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് വ്യത്യസ്ത ഗുരുത്വാകർഷണ പാരാമീറ്ററുകൾ ലഭിക്കും. കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണ സംവിധാനങ്ങളുടെ വികസനം ഒരു യഥാർത്ഥ സാധ്യതയാണെന്ന് കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ അളവിൻ്റെ ക്രമം കാണിക്കുന്നു. പുരാതന ഗ്രീക്കുകാർ പറഞ്ഞത് ശരിയാണ്: "ലോകത്തെ നോക്കി, നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകൾ തുറക്കുക ...". ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ച് അത്തരമൊരു ഉത്തരം മാത്രമേ നൽകാൻ കഴിയൂ. 200 വർഷമായി, കൊളംബിൻ്റെ നിയമവും ഗൗസിൻ്റെ സിദ്ധാന്തവും ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക്സ് നിയമങ്ങൾ മാനവികത സജീവമായി പഠിക്കുന്നു. ഒരു ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കപ്പാസിറ്ററിനുള്ള സൂത്രവാക്യം വളരെക്കാലമായി പ്രായോഗികമായി പ്രാവീണ്യം നേടിയിട്ടുണ്ട്. ഇനിയുള്ളത് നിങ്ങളുടെ കണ്ണുകൾ തുറക്കുക മാത്രമാണ് ലോകംഅസാധ്യമെന്ന് തോന്നുന്ന കാര്യങ്ങൾ വിശദീകരിക്കാൻ അത് ഉപയോഗിക്കാൻ തുടങ്ങുക. എന്നാൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ഒരു യാഥാർത്ഥ്യമാണെന്ന് നാമെല്ലാവരും മനസ്സിലാക്കുമ്പോൾ, ബഹിരാകാശ വിമാനങ്ങളുടെ വാണിജ്യ ഉപയോഗത്തിൻ്റെ പ്രശ്നങ്ങൾ പ്രസക്തമാവുകയും മനസ്സിലാക്കാൻ സുതാര്യമാവുകയും ചെയ്യും.
മോസ്കോ, ഏപ്രിൽ 2011 ബ്രഷ്നിക് ജി.എൻ.

ബഹിരാകാശത്തിൽ താൽപ്പര്യമില്ലാത്ത ഒരാൾ പോലും ബഹിരാകാശ യാത്രയെക്കുറിച്ചുള്ള സിനിമ ഒരിക്കലെങ്കിലും കണ്ടിട്ടുണ്ട് അല്ലെങ്കിൽ അത്തരം കാര്യങ്ങൾ പുസ്തകങ്ങളിൽ വായിച്ചിട്ടുണ്ട്. മിക്കവാറും അത്തരം എല്ലാ ജോലികളിലും ആളുകൾ കപ്പലിന് ചുറ്റും നടക്കുന്നു, സാധാരണ ഉറങ്ങുന്നു, ഭക്ഷണം കഴിക്കുന്നതിൽ പ്രശ്നങ്ങളില്ല. ഇതിനർത്ഥം ഈ - സാങ്കൽപ്പിക - കപ്പലുകൾക്ക് കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ഉണ്ടെന്നാണ്. മിക്ക കാഴ്ചക്കാരും ഇത് തികച്ചും സ്വാഭാവികമായ ഒന്നായി കാണുന്നു, എന്നാൽ ഇത് അങ്ങനെയല്ല.

കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം

പ്രയോഗിച്ച് നമ്മൾ ശീലിച്ച ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ (ഏത് ദിശയിലും) മാറ്റുന്നതിനുള്ള പേരാണ് ഇത് പലവിധത്തിൽ. ഇത് സയൻസ് ഫിക്ഷൻ കൃതികളിൽ മാത്രമല്ല, യഥാർത്ഥ ഭൗമിക സാഹചര്യങ്ങളിലും, മിക്കപ്പോഴും പരീക്ഷണങ്ങൾക്കായി ചെയ്യുന്നു.

സിദ്ധാന്തത്തിൽ, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നത് അത്ര ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമല്ല. ഉദാഹരണത്തിന്, ജഡത്വം ഉപയോഗിച്ച് ഇത് പുനർനിർമ്മിക്കാൻ കഴിയും, അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ഈ ശക്തിയുടെ ആവശ്യം ഇന്നലെ ഉണ്ടായില്ല - ഒരു വ്യക്തി ദീർഘകാല ബഹിരാകാശ വിമാനങ്ങൾ സ്വപ്നം കാണാൻ തുടങ്ങിയ ഉടൻ തന്നെ അത് സംഭവിച്ചു. ബഹിരാകാശത്ത് കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഭാരമില്ലായ്മയുടെ നീണ്ട കാലയളവിൽ ഉണ്ടാകുന്ന പല പ്രശ്നങ്ങളും ഒഴിവാക്കാൻ സഹായിക്കും. ബഹിരാകാശയാത്രികരുടെ പേശികൾ ദുർബലമാവുകയും എല്ലുകൾക്ക് ബലം കുറയുകയും ചെയ്യും. മാസങ്ങളോളം ഇത്തരം അവസ്ഥകളിൽ യാത്ര ചെയ്യുന്നത് ചില പേശികളുടെ അട്രോഫിക്ക് കാരണമാകും.

അതിനാൽ, ഇന്ന് കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ സൃഷ്ടി പരമപ്രധാനമായ ഒരു ദൗത്യമാണ്, ഈ വൈദഗ്ദ്ധ്യം കൂടാതെ അത് അസാധ്യമാണ്.

മെറ്റീരിയൽ

ഫിസിക്സ് തലത്തിൽ മാത്രം അറിയാവുന്നവർ പോലും സ്കൂൾ പാഠ്യപദ്ധതി, ഗുരുത്വാകർഷണം അതിലൊന്നാണെന്ന് മനസ്സിലാക്കുക അടിസ്ഥാന നിയമങ്ങൾനമ്മുടെ ലോകം: എല്ലാ ശരീരങ്ങളും പരസ്പരം ഇടപഴകുന്നു, പരസ്പര ആകർഷണം / വികർഷണം അനുഭവിക്കുന്നു. എങ്ങനെ വലിയ ശരീരം, ഉയർന്ന അതിൻ്റെ ആകർഷകമായ ശക്തി.

നമ്മുടെ യാഥാർത്ഥ്യത്തിന് ഭൂമി വളരെ വലിയ ഒരു വസ്തുവാണ്. അതുകൊണ്ടാണ് അവളുടെ ചുറ്റുമുള്ള എല്ലാ ശരീരങ്ങളും, ഒരു അപവാദവുമില്ലാതെ, അവളിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നത്.

ഞങ്ങളെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഇത് സാധാരണയായി g യിൽ അളക്കുന്നത്, ചതുരശ്ര സെക്കൻഡിൽ 9.8 മീറ്ററിന് തുല്യമാണ്. ഇതിനർത്ഥം നമ്മുടെ കാലിനടിയിൽ താങ്ങ് ഇല്ലായിരുന്നുവെങ്കിൽ, ഓരോ സെക്കൻഡിലും 9.8 മീറ്റർ വർദ്ധിക്കുന്ന വേഗതയിൽ നാം വീഴും.

അങ്ങനെ, ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന് നന്ദി മാത്രമേ നമുക്ക് നിൽക്കാനും വീഴാനും സാധാരണ ഭക്ഷണം കഴിക്കാനും കുടിക്കാനും കഴിയൂ, എവിടെയാണ് മുകളിലുള്ളതെന്നും എവിടെയാണ് താഴ്ന്നതെന്നും മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയുന്നത്. ഗുരുത്വാകർഷണം ഇല്ലാതായാൽ, ഭാരമില്ലായ്മയിൽ നാം സ്വയം കണ്ടെത്തും.

കുതിച്ചുയരുന്ന-സ്വതന്ത്ര പതനത്തിൻ്റെ അവസ്ഥയിൽ ബഹിരാകാശത്ത് സ്വയം കണ്ടെത്തുന്ന ബഹിരാകാശയാത്രികർക്ക് ഈ പ്രതിഭാസം പ്രത്യേകിച്ചും പരിചിതമാണ്.

സൈദ്ധാന്തികമായി, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം എങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കാമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അറിയാം. നിരവധി രീതികളുണ്ട്.

വലിയ പിണ്ഡം

കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ദൃശ്യമാകുന്ന തരത്തിൽ അതിനെ വലുതാക്കുക എന്നതാണ് ഏറ്റവും യുക്തിസഹമായ ഓപ്ഷൻ. ബഹിരാകാശത്തെ ഓറിയൻ്റേഷൻ നഷ്ടപ്പെടാത്തതിനാൽ നിങ്ങൾക്ക് കപ്പലിൽ സുഖമായിരിക്കാൻ കഴിയും.

നിർഭാഗ്യവശാൽ, ഈ രീതി ആധുനിക വികസനംസാങ്കേതികവിദ്യ അയഥാർത്ഥമാണ്. അത്തരമൊരു വസ്തു നിർമ്മിക്കുന്നതിന് വളരെയധികം വിഭവങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്. കൂടാതെ, അത് ഉയർത്തുന്നതിന് അവിശ്വസനീയമായ ഊർജ്ജം ആവശ്യമായി വരും.

ത്വരണം

നിങ്ങൾക്ക് ഭൂമിയിലേതിന് തുല്യമായ ഒരു g നേടണമെങ്കിൽ, കപ്പലിന് ഒരു പരന്ന (പ്ലാറ്റ്ഫോം പോലെയുള്ള) ആകൃതി നൽകുകയും ആവശ്യമായ ത്വരിതപ്പെടുത്തലോടെ വിമാനത്തിന് ലംബമായി നീങ്ങുകയും ചെയ്താൽ മതിയാകും. ഈ രീതിയിൽ, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണവും അതിന് അനുയോജ്യമായ ഗുരുത്വാകർഷണവും ലഭിക്കും.

എന്നിരുന്നാലും, വാസ്തവത്തിൽ എല്ലാം കൂടുതൽ സങ്കീർണ്ണമാണ്.

ഒന്നാമതായി, ഇന്ധന പ്രശ്നം പരിഗണിക്കുന്നത് മൂല്യവത്താണ്. സ്റ്റേഷൻ നിരന്തരം ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന്, തടസ്സമില്ലാത്ത വൈദ്യുതി ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ദ്രവ്യത്തെ പുറന്തള്ളാത്ത ഒരു എഞ്ചിൻ പെട്ടെന്ന് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടാലും, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം പ്രാബല്യത്തിൽ നിലനിൽക്കും.

രണ്ടാമത്തെ പ്രശ്നം ആശയം തന്നെയാണ് നിരന്തരമായ ത്വരണം. നമ്മുടെ അറിവും ഭൗതിക നിയമങ്ങളും അനുസരിച്ച്, അനിശ്ചിതമായി ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നത് അസാധ്യമാണ്.

കൂടാതെ, അത്തരമൊരു വാഹനം ഗവേഷണ ദൗത്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല, കാരണം അത് നിരന്തരം ത്വരിതപ്പെടുത്തണം - പറക്കുക. അയാൾക്ക് ഗ്രഹത്തെ പഠിക്കാൻ നിർത്താൻ കഴിയില്ല, അതിന് ചുറ്റും പതുക്കെ പറക്കാൻ പോലും അവന് കഴിയില്ല - അവൻ ത്വരിതപ്പെടുത്തണം.

അങ്ങനെ, അത്തരം കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ഇതുവരെ നമുക്ക് ലഭ്യമല്ലെന്ന് വ്യക്തമാകും.

കറൗസൽ

ഒരു കറൗസലിൻ്റെ ഭ്രമണം ശരീരത്തെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നുവെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. അതിനാൽ, ഈ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണ ഉപകരണം ഏറ്റവും യാഥാർത്ഥ്യമാണെന്ന് തോന്നുന്നു.

കറൗസലിൻ്റെ വ്യാസത്തിനുള്ളിൽ ഉള്ളതെല്ലാം ഭ്രമണ വേഗതയ്ക്ക് തുല്യമായ വേഗതയിൽ അതിൽ നിന്ന് വീഴുന്നു. ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന വസ്തുവിൻ്റെ ആരത്തിൽ സംവിധാനം ചെയ്യുന്ന ഒരു ശക്തിയാണ് ശരീരങ്ങൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നതെന്ന് ഇത് മാറുന്നു. ഇത് ഗുരുത്വാകർഷണവുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്.

അതിനാൽ, ഒരു സിലിണ്ടർ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു കപ്പൽ ആവശ്യമാണ്. അതേ സമയം, അത് അതിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറങ്ങണം. വഴിയിൽ, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ബഹിരാകാശ കപ്പൽ, ഈ തത്വമനുസരിച്ച് സൃഷ്ടിച്ചത്, പലപ്പോഴും സയൻസ് ഫിക്ഷൻ സിനിമകളിൽ കാണിക്കുന്നു.

ചുറ്റും കറങ്ങുന്ന ബാരൽ കപ്പൽ രേഖാംശ അക്ഷം, ഒരു അപകേന്ദ്രബലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, അതിൻ്റെ ദിശ വസ്തുവിൻ്റെ ആരവുമായി യോജിക്കുന്നു. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന ത്വരണം കണക്കാക്കാൻ, നിങ്ങൾ ബലത്തെ പിണ്ഡം കൊണ്ട് ഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

ഈ ഫോർമുലയിൽ, കണക്കുകൂട്ടലിൻ്റെ ഫലം ആക്സിലറേഷൻ ആണ്, ആദ്യ വേരിയബിൾ നോഡൽ സ്പീഡ് (സെക്കൻഡിൽ റേഡിയൻസിൽ അളക്കുന്നു), രണ്ടാമത്തേത് ആരം ആണ്.

ഇതനുസരിച്ച്, നമുക്ക് പരിചിതമായ g ലഭിക്കുന്നതിന്, ബഹിരാകാശ ഗതാഗതത്തിൻ്റെ ആരം ശരിയായി സംയോജിപ്പിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്.

Intersolah, Babylon 5, 2001: A Space Odyssey തുടങ്ങിയ സിനിമകളിലും സമാനമായ ഒരു പ്രശ്നം ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഈ സന്ദർഭങ്ങളിലെല്ലാം, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലം ഭൂമിയുടെ ത്വരിതഗതിയോട് അടുത്താണ്.

ആശയം എത്ര നല്ലതാണെങ്കിലും, അത് നടപ്പിലാക്കാൻ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

കറൗസൽ രീതിയിലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ

ഏറ്റവും വ്യക്തമായ പ്രശ്നം എ സ്പേസ് ഒഡീസിയിൽ എടുത്തുകാണിക്കുന്നു. "സ്പേസ് കാരിയറിൻ്റെ" ദൂരം ഏകദേശം 8 മീറ്ററാണ്. 9.8 ത്വരണം ലഭിക്കുന്നതിന്, ഓരോ മിനിറ്റിലും ഏകദേശം 10.5 വിപ്ലവങ്ങളുടെ വേഗതയിൽ ഭ്രമണം സംഭവിക്കണം.

ഈ മൂല്യങ്ങളിൽ, "കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം" പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നു, അതിൽ വ്യത്യസ്ത ശക്തികൾ തറയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത അകലങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്ന വസ്തുത ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഇത് നേരിട്ട് ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു കോണീയ പ്രവേഗം.

ബഹിരാകാശത്ത് കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുമെന്ന് ഇത് മാറുന്നു, പക്ഷേ ശരീരത്തിൻ്റെ വളരെ വേഗത്തിലുള്ള ഭ്രമണം പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് കാരണമാകും അകത്തെ ചെവി. ഇത് അസന്തുലിതാവസ്ഥയ്ക്കും പ്രശ്നങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു വെസ്റ്റിബുലാർ ഉപകരണംമറ്റ് - സമാനമായ - ബുദ്ധിമുട്ടുകൾ.

അത്തരമൊരു മാതൃക അങ്ങേയറ്റം പരാജയമാണെന്ന് ഈ തടസ്സത്തിൻ്റെ ആവിർഭാവം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

"ദി റിംഗ് വേൾഡ്" എന്ന നോവലിൽ ചെയ്തതുപോലെ നിങ്ങൾക്ക് എതിർദിശയിൽ നിന്ന് പോകാൻ ശ്രമിക്കാം. ഇവിടെ കപ്പൽ ഒരു വളയത്തിൻ്റെ ആകൃതിയിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, അതിൻ്റെ ആരം നമ്മുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ ദൂരത്തോട് (ഏകദേശം 150 ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ) അടുത്താണ്. ഈ വലുപ്പത്തിൽ, കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം അവഗണിക്കാൻ അതിൻ്റെ ഭ്രമണ വേഗത മതിയാകും.

പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചുവെന്ന് നിങ്ങൾ ഊഹിച്ചേക്കാം, എന്നാൽ ഇത് അങ്ങനെയല്ല. അതിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റുമുള്ള ഈ ഘടനയുടെ പൂർണ്ണ വിപ്ലവം 9 ദിവസമെടുക്കും എന്നതാണ് വസ്തുത. ലോഡുകൾ വളരെ വലുതായിരിക്കുമെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഘടനയ്ക്ക് അവയെ നേരിടാൻ, വളരെ ശക്തമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യമാണ്, അത് ഇന്ന് നമ്മുടെ പക്കലില്ല. കൂടാതെ, പ്രശ്നം മെറ്റീരിയലിൻ്റെ അളവും നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുമാണ്.

"ബാബിലോൺ 5" എന്ന സിനിമയിലെന്നപോലെ സമാനമായ തീമുകളുടെ ഗെയിമുകളിൽ, ഈ പ്രശ്നങ്ങൾ എങ്ങനെയെങ്കിലും പരിഹരിക്കപ്പെടും: ഭ്രമണ വേഗത തികച്ചും മതിയാകും, കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നില്ല, സാങ്കൽപ്പികമായി അത്തരമൊരു കപ്പൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും.

എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം ലോകങ്ങൾക്ക് പോലും ഒരു പോരായ്മയുണ്ട്. അതിൻ്റെ പേര് കോണീയ മൊമെൻ്റം എന്നാണ്.

കപ്പൽ അതിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നു, ഒരു വലിയ ഗൈറോസ്കോപ്പായി മാറുന്നു. നിങ്ങൾക്കറിയാവുന്നതുപോലെ, ഒരു ഗൈറോസ്കോപ്പിനെ അതിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിപ്പിക്കാൻ നിർബന്ധിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, കാരണം അതിൻ്റെ അളവ് സിസ്റ്റത്തിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകാതിരിക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. ഇതിനർത്ഥം ഈ വസ്തുവിന് ദിശ നൽകുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും എന്നാണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും.

പരിഹാരം

ഓനീൽ സിലിണ്ടർ രക്ഷാപ്രവർത്തനത്തിന് എത്തുമ്പോൾ ബഹിരാകാശ നിലയത്തിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ലഭ്യമാകും. ഈ ഡിസൈൻ സൃഷ്ടിക്കാൻ, ഒരേ സിലിണ്ടർ കപ്പലുകൾ ആവശ്യമാണ്, അവ അച്ചുതണ്ടിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. അവ വ്യത്യസ്ത ദിശകളിലേക്ക് തിരിയണം. അത്തരമൊരു അസംബ്ലിയുടെ ഫലം പൂജ്യം കോണീയ ആക്കം ആണ്, അതിനാൽ കപ്പലിന് ആവശ്യമായ ദിശ നൽകുന്നതിൽ ബുദ്ധിമുട്ട് ഉണ്ടാകരുത്.

ഏകദേശം 500 മീറ്റർ ചുറ്റളവിൽ ഒരു കപ്പൽ നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, അത് കൃത്യമായി പ്രവർത്തിക്കും. അതേസമയം, ബഹിരാകാശത്തെ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം വളരെ സുഖകരവും കപ്പലുകളിലോ ഗവേഷണ കേന്ദ്രങ്ങളിലോ ഉള്ള ദീർഘദൂര വിമാനങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യവുമാണ്.

ബഹിരാകാശ എഞ്ചിനീയർമാർ

കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം എങ്ങനെ സൃഷ്ടിക്കാമെന്ന് ഗെയിമിൻ്റെ സ്രഷ്‌ടാക്കൾക്ക് അറിയാം. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ഫാൻ്റസി ലോകത്ത്, ഗുരുത്വാകർഷണം ശരീരങ്ങളുടെ പരസ്പര ആകർഷണമല്ല, മറിച്ച് ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിലുള്ള വസ്തുക്കളെ ത്വരിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത ഒരു രേഖീയ ശക്തിയാണ്. ഇവിടെയുള്ള ആകർഷണം കേവലമല്ല; ഉറവിടം വഴിതിരിച്ചുവിടുമ്പോൾ അത് മാറുന്നു.

ഒരു പ്രത്യേക ജനറേറ്റർ ഉപയോഗിച്ചാണ് ബഹിരാകാശ നിലയത്തിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. ജനറേറ്ററിൻ്റെ പരിധിയിൽ ഇത് ഏകീകൃതവും സന്തുലിതവുമാണ്. അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ ലോകത്ത്, നിങ്ങൾ ഒരു ജനറേറ്റർ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു കപ്പലിനടിയിൽ കയറിയാൽ, നിങ്ങളെ ഹല്ലിലേക്ക് വലിച്ചിടും. എന്നിരുന്നാലും, ഗെയിമിൽ ഹീറോ ഉപകരണത്തിൻ്റെ പരിധി വിടുന്നതുവരെ വീഴും.

ഇന്ന്, അത്തരമൊരു ഉപകരണം സൃഷ്ടിച്ച ബഹിരാകാശത്ത് കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം മനുഷ്യരാശിക്ക് അപ്രാപ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, നരച്ച മുടിയുള്ള ഡവലപ്പർമാർ പോലും അതിനെക്കുറിച്ച് സ്വപ്നം കാണുന്നത് നിർത്തുന്നില്ല.

ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ജനറേറ്റർ

ഇത് കൂടുതൽ യാഥാർത്ഥ്യമായ ഉപകരണ ഓപ്ഷനാണ്. ഇൻസ്റ്റാൾ ചെയ്യുമ്പോൾ, ഗുരുത്വാകർഷണം ജനറേറ്ററിലേക്ക് നയിക്കപ്പെടുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണം ഗ്രഹത്തിന് തുല്യമായ ഒരു സ്റ്റേഷൻ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഇത് സാധ്യമാക്കുന്നു.

സെൻട്രിഫ്യൂജ്

ഇന്ന്, ഭൂമിയിലെ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം വിവിധ ഉപകരണങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീനത്തിന് സമാനമായി ഈ ശക്തി നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്നതിനാൽ അവ ഭൂരിഭാഗവും ജഡത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് - ത്വരിതപ്പെടുത്തലിന് കാരണമാകുന്ന കാരണമെന്താണെന്ന് ശരീരം തിരിച്ചറിയുന്നില്ല. ഒരു ഉദാഹരണമായി: ഒരു എലിവേറ്ററിൽ കയറുന്ന ഒരാൾ ജഡത്വത്തിൻ്റെ സ്വാധീനം അനുഭവിക്കുന്നു. ഒരു ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞൻ്റെ കണ്ണിലൂടെ: എലിവേറ്ററിൻ്റെ ഉയർച്ച ഫ്രീ ഫാൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തലിലേക്ക് ക്യാബിൻ്റെ ത്വരണം ചേർക്കുന്നു. ക്യാബിൻ അളന്ന ചലനത്തിലേക്ക് മടങ്ങുമ്പോൾ, ഭാരത്തിലെ "നേട്ടം" അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു, സാധാരണ സംവേദനങ്ങൾ തിരികെ നൽകുന്നു.

കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് വളരെക്കാലമായി താൽപ്പര്യമുണ്ട്. ഈ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഒരു അപകേന്ദ്രമാണ് മിക്കപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഈ രീതി ബഹിരാകാശ പേടകത്തിന് മാത്രമല്ല, ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ പ്രഭാവം പഠിക്കേണ്ട ഗ്രൗണ്ട് സ്റ്റേഷനുകൾക്കും അനുയോജ്യമാണ്. മനുഷ്യ ശരീരം.

ഭൂമിയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം, അപേക്ഷിക്കുക...

ഗുരുത്വാകർഷണത്തെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം ആരംഭിച്ചത് ബഹിരാകാശത്ത് ആണെങ്കിലും, ഇത് വളരെ ഭൗമശാസ്ത്രമാണ്. ഇന്നും, ഈ മേഖലയിലെ പുരോഗതികൾ അവരുടെ ആപ്ലിക്കേഷൻ കണ്ടെത്തി, ഉദാഹരണത്തിന്, വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ. ഗ്രഹത്തിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമോ എന്നറിയുന്നത്, മസ്കുലോസ്കലെറ്റൽ സിസ്റ്റത്തിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. നാഡീവ്യൂഹം. മാത്രമല്ല, ഈ ശക്തിയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം പ്രധാനമായും ഭൂമിയിലാണ് നടക്കുന്നത്. ഇത് ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരികൾക്ക് ഡോക്ടർമാരുടെ ശ്രദ്ധയിൽപ്പെട്ട് പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നത് സാധ്യമാക്കുന്നു. ബഹിരാകാശത്തിലെ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം മറ്റൊരു കാര്യമാണ്; അപ്രതീക്ഷിതമായ സാഹചര്യത്തിൽ ബഹിരാകാശയാത്രികരെ സഹായിക്കാൻ അവിടെ ആരുമില്ല.

പൂർണമായ ഭാരമില്ലായ്മ കണക്കിലെടുത്ത്, താഴ്ന്ന ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു ഉപഗ്രഹത്തെ കണക്കിലെടുക്കാനാവില്ല. ഈ വസ്തുക്കളെ, ചെറിയ അളവിൽ ആണെങ്കിലും, ഗുരുത്വാകർഷണം ബാധിക്കുന്നു. അത്തരം സന്ദർഭങ്ങളിൽ ഉണ്ടാകുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ ബലത്തെ മൈക്രോഗ്രാവിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പറക്കുന്ന വാഹനത്തിൽ മാത്രമേ യഥാർത്ഥ ഗുരുത്വാകർഷണം അനുഭവപ്പെടുകയുള്ളൂ സ്ഥിരമായ വേഗതബഹിരാകാശത്ത്. എന്നിരുന്നാലും, മനുഷ്യശരീരത്തിന് ഈ വ്യത്യാസം അനുഭവപ്പെടുന്നില്ല.

ഒരു ലോംഗ് ജമ്പിൽ (മേലാപ്പ് തുറക്കുന്നതിന് മുമ്പ്) അല്ലെങ്കിൽ വിമാനത്തിൻ്റെ പരാബോളിക് ഇറക്കത്തിൽ നിങ്ങൾക്ക് ഭാരമില്ലായ്മ അനുഭവപ്പെടാം. അത്തരം പരീക്ഷണങ്ങൾ പലപ്പോഴും യുഎസ്എയിൽ നടത്താറുണ്ട്, എന്നാൽ ഒരു വിമാനത്തിൽ ഈ സംവേദനം 40 സെക്കൻഡ് മാത്രമേ നീണ്ടുനിൽക്കൂ - ഇത് ഒരു പൂർണ്ണ പഠനത്തിന് വളരെ ചെറുതാണ്.

സോവിയറ്റ് യൂണിയനിൽ, 1973 ൽ, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമോ എന്ന് അവർക്ക് അറിയാമായിരുന്നു. അവർ അത് സൃഷ്ടിക്കുക മാത്രമല്ല, ഏതെങ്കിലും വിധത്തിൽ അത് മാറ്റുകയും ചെയ്തു. ശ്രദ്ധേയമായ ഒരു ഉദാഹരണംഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ കൃത്രിമ കുറവ് - ഉണങ്ങിയ നിമജ്ജനം, നിമജ്ജനം. ആവശ്യമുള്ള പ്രഭാവം നേടാൻ, നിങ്ങൾ ജലത്തിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ കട്ടിയുള്ള ഒരു ഫിലിം സ്ഥാപിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിന് മുകളിലാണ് ആളെ വെച്ചിരിക്കുന്നത്. ശരീരഭാരത്തിൽ, ശരീരം വെള്ളത്തിനടിയിൽ മുങ്ങുന്നു, തല മാത്രം മുകളിൽ അവശേഷിക്കുന്നു. ഈ മാതൃക സമുദ്രത്തിൻ്റെ സവിശേഷതയായ പിന്തുണയില്ലാത്ത, കുറഞ്ഞ ഗുരുത്വാകർഷണ അന്തരീക്ഷം പ്രകടമാക്കുന്നു.

ഭാരമില്ലായ്മയുടെ വിപരീത ശക്തി അനുഭവിക്കാൻ ബഹിരാകാശത്തേക്ക് പോകേണ്ട ആവശ്യമില്ല - ഹൈപ്പർ ഗ്രാവിറ്റി. ഒരു ബഹിരാകാശ പേടകം പറന്നുയരുകയും ഒരു സെൻട്രിഫ്യൂജിൽ ഇറങ്ങുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, അമിതഭാരം അനുഭവിക്കാൻ മാത്രമല്ല, പഠിക്കാനും കഴിയും.

ഗുരുത്വാകർഷണ ചികിത്സ

ഗുരുത്വാകർഷണ ഭൗതികശാസ്ത്രം മനുഷ്യശരീരത്തിൽ ഭാരമില്ലായ്മയുടെ ഫലങ്ങളും പഠിക്കുന്നു, അനന്തരഫലങ്ങൾ കുറയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ ധാരാളം നേട്ടങ്ങൾ ഗ്രഹത്തിലെ സാധാരണ നിവാസികൾക്കും ഉപയോഗപ്രദമാകും.

മയോപ്പതിയിലെ പേശി എൻസൈമുകളുടെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണത്തിൽ ഡോക്ടർമാർ വലിയ പ്രതീക്ഷകൾ നൽകുന്നു. ഈ ഗുരുതരമായ രോഗംനേരത്തെയുള്ള മരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.

സജീവമാകുമ്പോൾ കായിക വൃത്തിരക്തത്തിലേക്ക് ആരോഗ്യമുള്ള വ്യക്തിക്രിയാറ്റിൻ ഫോസ്ഫോകിനേസ് എന്ന എൻസൈമിൻ്റെ വലിയ അളവാണ് വിതരണം ചെയ്യുന്നത്. ഈ പ്രതിഭാസത്തിൻ്റെ കാരണം വ്യക്തമല്ല; മയോപ്പതി രോഗികൾക്ക് വ്യായാമമില്ലാതെ ഒരേ ഫലം ലഭിക്കും. ബഹിരാകാശയാത്രികരുടെ നിരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ഭാരമില്ലായ്മയിൽ രക്തത്തിലേക്കുള്ള സജീവ എൻസൈമിൻ്റെ ഒഴുക്ക് ഗണ്യമായി കുറയുന്നു എന്നാണ്. നിമജ്ജനം ഉപയോഗിക്കുന്നത് മയോപ്പതിയിലേക്ക് നയിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ പ്രതികൂല സ്വാധീനം കുറയ്ക്കുമെന്ന് ഈ കണ്ടെത്തൽ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. IN ഈ നിമിഷംമൃഗങ്ങളിൽ പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തുന്നു.

കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ പഠനത്തിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച ഡാറ്റ ഉപയോഗിച്ച് ചില രോഗങ്ങളുടെ ചികിത്സ ഇതിനകം തന്നെ നടത്തുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അത് നടപ്പിലാക്കുന്നു സെറിബ്രൽ പാൾസി ചികിത്സ, സ്ട്രോക്കുകൾ, ലോഡ് സ്യൂട്ടുകളുടെ ഉപയോഗത്തിലൂടെ പാർക്കിൻസൺസ്. പിന്തുണയുടെ നല്ല ഫലങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം, ന്യൂമാറ്റിക് ഷൂ, ഏതാണ്ട് പൂർത്തിയായി.

നമ്മൾ ചൊവ്വയിലേക്ക് പറക്കുമോ?

ബഹിരാകാശയാത്രികരുടെ ഏറ്റവും പുതിയ നേട്ടങ്ങൾ പദ്ധതിയുടെ യാഥാർത്ഥ്യത്തിന് പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നു. ഭൂമിയിൽ നിന്ന് വളരെക്കാലം അകലെയുള്ള ഒരു വ്യക്തിക്ക് വൈദ്യസഹായം നൽകിയ അനുഭവമുണ്ട്. ഗുരുത്വാകർഷണബലം നമ്മുടേതിനേക്കാൾ 6 മടങ്ങ് കുറവുള്ള ചന്ദ്രനിലേക്കുള്ള ഗവേഷണ വിമാനങ്ങളും ധാരാളം നേട്ടങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നു. ഇപ്പോൾ ബഹിരാകാശയാത്രികരും ശാസ്ത്രജ്ഞരും സ്വയം ഒരു പുതിയ ലക്ഷ്യം വെക്കുന്നു - ചൊവ്വ.

റെഡ് പ്ലാനറ്റിലേക്കുള്ള ടിക്കറ്റിനായി ക്യൂ അപ്പ് ചെയ്യുന്നതിനുമുമ്പ്, ജോലിയുടെ ആദ്യ ഘട്ടത്തിൽ - വഴിയിൽ ശരീരം എന്താണ് കാത്തിരിക്കുന്നതെന്ന് നിങ്ങൾ അറിഞ്ഞിരിക്കണം. ശരാശരി, മരുഭൂമിയിലെ ഗ്രഹത്തിലേക്കുള്ള റോഡ് ഒന്നര വർഷമെടുക്കും - ഏകദേശം 500 ദിവസം. വഴിയിൽ നിങ്ങൾ നിങ്ങളുടെ സ്വന്തം ശക്തിയിൽ മാത്രം ആശ്രയിക്കേണ്ടിവരും; സഹായത്തിനായി കാത്തിരിക്കാൻ ഒരിടവുമില്ല.

പല ഘടകങ്ങളും നിങ്ങളുടെ ശക്തിയെ ദുർബലപ്പെടുത്തും: സമ്മർദ്ദം, റേഡിയേഷൻ, അഭാവം കാന്തികക്ഷേത്രം. ശരീരത്തിൻ്റെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട പരിശോധന ഗുരുത്വാകർഷണത്തിലെ മാറ്റമാണ്. യാത്രയ്ക്കിടയിൽ, ഒരു വ്യക്തി ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ പല തലങ്ങളുമായി "പരിചിതനാകും". ഒന്നാമതായി, ടേക്ക് ഓഫ് സമയത്ത് ഇവ ഓവർലോഡുകളാണ്. പിന്നെ - ഫ്ലൈറ്റ് സമയത്ത് ഭാരമില്ലായ്മ. ഇതിനുശേഷം - ലക്ഷ്യസ്ഥാനത്ത് ഹൈപ്പോഗ്രാവിറ്റി, കാരണം ചൊവ്വയിലെ ഗുരുത്വാകർഷണം ഭൂമിയുടെ 40% ൽ താഴെയാണ്.

ഒരു നീണ്ട വിമാനത്തിൽ ഭാരമില്ലായ്മയുടെ പ്രതികൂല ഫലങ്ങളെ നിങ്ങൾ എങ്ങനെ നേരിടും? കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണ മേഖലയിലെ സംഭവവികാസങ്ങൾ സമീപഭാവിയിൽ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. കോസ്മോസ് 936-ൽ സഞ്ചരിക്കുന്ന എലികളിൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത് ഈ സാങ്കേതികത എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങളും പരിഹരിക്കുന്നില്ല എന്നാണ്.

OS അനുഭവം അത്രയും കാണിക്കുന്നു കൂടുതൽ ആനുകൂല്യങ്ങൾഓരോ ബഹിരാകാശയാത്രികർക്കും ആവശ്യമായ ലോഡ് വ്യക്തിഗതമായി നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയുന്ന പരിശീലന കോംപ്ലക്സുകളുടെ ഉപയോഗത്തിൽ നിന്ന് ശരീരത്തിന് പ്രയോജനം നേടാനാകും.

ഇപ്പോൾ, ഗവേഷകർ മാത്രമല്ല, റെഡ് പ്ലാനറ്റിൽ ഒരു കോളനി സ്ഥാപിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന വിനോദസഞ്ചാരികളും ചൊവ്വയിലേക്ക് പറക്കുമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. അവരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, കുറഞ്ഞത് ആദ്യമായി, ഭാരമില്ലായ്മയുടെ സംവേദനങ്ങൾ അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ ദീർഘനേരം താമസിക്കുന്നതിൻ്റെ അപകടങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ഡോക്ടർമാരുടെ എല്ലാ വാദങ്ങളെയും മറികടക്കും. എന്നിരുന്നാലും, ഏതാനും ആഴ്ചകൾക്കുള്ളിൽ അവർക്ക് സഹായവും ആവശ്യമായി വരും, അതിനാലാണ് ബഹിരാകാശ കപ്പലിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു മാർഗം കണ്ടെത്തുന്നത് വളരെ പ്രധാനമായത്.

ഫലം

ബഹിരാകാശത്ത് കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് എന്ത് നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനാകും?

നിലവിൽ പരിഗണിക്കുന്ന എല്ലാ ഓപ്ഷനുകളിലും, ഒരു കറങ്ങുന്ന ഘടന ഏറ്റവും യഥാർത്ഥമായി കാണപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഭൗതിക നിയമങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള നിലവിലെ ധാരണയിൽ, ഇത് അസാധ്യമാണ്, കാരണം കപ്പൽ ഒരു പൊള്ളയായ സിലിണ്ടറല്ല. ആശയങ്ങൾ നടപ്പിലാക്കുന്നതിൽ ഇടപെടുന്ന ഓവർലാപ്പുകൾ ഉള്ളിലുണ്ട്.

കൂടാതെ, കപ്പലിൻ്റെ ആരം വളരെ വലുതായിരിക്കണം, കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നില്ല.

ഇതുപോലൊന്ന് നിയന്ത്രിക്കാൻ, നിങ്ങൾക്ക് മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച ഓ'നീൽ സിലിണ്ടർ ആവശ്യമാണ്, അത് നിങ്ങൾക്ക് കപ്പലിനെ നിയന്ത്രിക്കാനുള്ള കഴിവ് നൽകും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ക്രൂവിന് സുഖപ്രദമായ ഗുരുത്വാകർഷണം നൽകുമ്പോൾ ഇൻ്റർപ്ലാനറ്ററി ഫ്ലൈറ്റുകൾക്കായി അത്തരമൊരു ഡിസൈൻ ഉപയോഗിക്കാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നു.

മാനവികത അതിൻ്റെ സ്വപ്‌നങ്ങൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിൽ വിജയിക്കുന്നതിനുമുമ്പ്, സയൻസ് ഫിക്ഷൻ കൃതികളിൽ കുറച്ചുകൂടി യാഥാർത്ഥ്യവും ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള കൂടുതൽ അറിവും കാണാൻ ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

ദീർഘകാല ബഹിരാകാശ യാത്രകൾ, മറ്റ് ഗ്രഹങ്ങളുടെ പര്യവേക്ഷണം, സയൻസ് ഫിക്ഷൻ എഴുത്തുകാരായ ഐസക് അസിമോവ്, സ്റ്റാനിസ്ലാവ് ലെം, അലക്സാണ്ടർ ബെലിയേവ് തുടങ്ങിയവർ മുമ്പ് എഴുതിയത് പൂർണ്ണമായും മാറും. സാധ്യമായ യാഥാർത്ഥ്യംഅറിവിന് നന്ദി. ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ തലം പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിലൂടെ, മനുഷ്യർക്ക് (മസിൽ അട്രോഫി, സെൻസറി, മോട്ടോർ, ഓട്ടോണമിക് ഡിസോർഡേഴ്സ്) മൈക്രോ ഗ്രാവിറ്റിയുടെ (ഭാരമില്ലായ്മ) നെഗറ്റീവ് പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ ഒഴിവാക്കാൻ നമുക്ക് കഴിയും. അതായത്, അവരുടെ ശരീരത്തിൻ്റെ ശാരീരിക സവിശേഷതകൾ പരിഗണിക്കാതെ, ആഗ്രഹിക്കുന്ന ഏതൊരാൾക്കും ബഹിരാകാശത്തേക്ക് പോകാം. അതേ സമയം, ബഹിരാകാശ പേടകത്തിൽ നിങ്ങൾ താമസിക്കുന്നത് കൂടുതൽ സുഖകരമാകും. ആളുകൾക്ക് പരിചിതമായ നിലവിലുള്ള ഉപകരണങ്ങളും സൗകര്യങ്ങളും ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും (ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ഷവർ, ഒരു ടോയ്‌ലറ്റ്).

ഭൂമിയിൽ, ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ അളവ് നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ത്വരണം ആണ്, ശരാശരി 9.81 മീ / സെ 2 ("ഓവർലോഡ്" 1 ഗ്രാം), ബഹിരാകാശത്ത്, ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥയിൽ, ഏകദേശം 10 -6 ഗ്രാം. കെ.ഇ. ബഹിരാകാശത്ത് ഭാരമില്ലാത്ത അവസ്ഥയിൽ വെള്ളത്തിൽ മുങ്ങുമ്പോഴോ കിടക്കയിൽ കിടക്കുമ്പോഴോ ശരീരഭാരത്തിൻ്റെ സംവേദനം തമ്മിലുള്ള സാമ്യങ്ങൾ സിയോൾകോവ്സ്കി ഉദ്ധരിച്ചു.

"ഭൂമി മനസ്സിൻ്റെ കളിത്തൊട്ടിലാണ്, പക്ഷേ നിങ്ങൾക്ക് തൊട്ടിലിൽ എന്നേക്കും ജീവിക്കാൻ കഴിയില്ല."
"ലോകം കൂടുതൽ ലളിതമായിരിക്കണം."
കോൺസ്റ്റാൻ്റിൻ സിയോൾകോവ്സ്കി

രസകരമെന്നു പറയട്ടെ, ഗുരുത്വാകർഷണ ജീവശാസ്ത്രത്തിന്, വ്യത്യസ്ത ഗുരുത്വാകർഷണ സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാനുള്ള കഴിവ് ഒരു യഥാർത്ഥ മുന്നേറ്റമായിരിക്കും. ഇത് പഠിക്കാൻ കഴിയും: ഘടന, മൈക്രോ, മാക്രോ തലങ്ങളിലെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ എങ്ങനെ മാറുന്നു, വ്യത്യസ്ത അളവുകളുടെയും ദിശകളുടെയും ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീനത്തിന് കീഴിലുള്ള പാറ്റേണുകൾ. ഈ കണ്ടുപിടിത്തങ്ങൾ, ഒരു പുതിയ ദിശ വികസിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കും - ഗുരുത്വാകർഷണ തെറാപ്പി. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിലെ മാറ്റങ്ങൾ (ഭൂമിയെ അപേക്ഷിച്ച് വർദ്ധിച്ചു) ചികിത്സയ്ക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള സാധ്യതയും ഫലപ്രാപ്തിയും പരിഗണിക്കുന്നു. ശരീരത്തിന് അൽപ്പം ഭാരം കൂടിയതുപോലെ ഗുരുത്വാകർഷണം വർദ്ധിക്കുന്നതായി നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്നു. ഗ്രാവിറ്റി തെറാപ്പിയുടെ ഉപയോഗത്തെക്കുറിച്ച് ഇപ്പോൾ ഗവേഷണം നടക്കുന്നു രക്താതിമർദ്ദം, അതുപോലെ ഒടിവുകളിൽ അസ്ഥി ടിഷ്യു പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിനും.

(കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം) മിക്ക കേസുകളിലും ജഡത്വത്തിൻ്റെയും ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെയും ശക്തികളുടെ തുല്യതയുടെ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. ഗുരുത്വാകർഷണം അല്ലെങ്കിൽ ജഡത്വ ശക്തികൾ: അതിൻ്റെ കാരണത്തെ വേർതിരിച്ചറിയാതെ തന്നെ ചലനത്തിൻ്റെ ഏകദേശം അതേ ത്വരണം നമുക്ക് അനുഭവപ്പെടുന്നുവെന്ന് തുല്യതയുടെ തത്വം പറയുന്നു. ആദ്യ പതിപ്പിൽ, ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ സ്വാധീനം മൂലമാണ് ത്വരണം സംഭവിക്കുന്നത്, രണ്ടാമത്തേതിൽ, വ്യക്തി സ്ഥിതിചെയ്യുന്ന നോൺ-ഇനർഷ്യൽ റഫറൻസ് സിസ്റ്റത്തിൻ്റെ (ത്വരണം ഉപയോഗിച്ച് ചലിക്കുന്ന ഒരു സിസ്റ്റം) ചലനത്തിൻ്റെ ത്വരണം കാരണം. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു എലിവേറ്ററിൽ (നോൺ-ഇനേർഷ്യൽ ഫ്രെയിം ഓഫ് റഫറൻസ്) ഒരാൾക്ക് മൂർച്ചയേറിയ ഉയർച്ചയിൽ (ത്വരണം, കുറച്ച് നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ ശരീരം ഭാരമേറിയതായി തോന്നുന്ന ഒരു തോന്നൽ) അല്ലെങ്കിൽ ബ്രേക്കിംഗ് സമയത്ത് നിഷ്ക്രിയ ശക്തികളുടെ സമാനമായ പ്രഭാവം അനുഭവപ്പെടുന്നു. (ഒരാളുടെ കാൽക്കീഴിൽ നിന്ന് തറ നീങ്ങുന്നു എന്ന തോന്നൽ). ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്: എലിവേറ്റർ മുകളിലേക്ക് ഉയരുമ്പോൾ, ക്യാബിൻ്റെ ചലനത്തിൻ്റെ ത്വരണം ഒരു നിഷ്ക്രിയ സംവിധാനത്തിലെ ഫ്രീ ഫാൾ ത്വരിതപ്പെടുത്തലിലേക്ക് ചേർക്കുന്നു. പുനഃസ്ഥാപിക്കുമ്പോൾ ഏകീകൃത ചലനം- ഭാരത്തിലെ "വർദ്ധന" അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു, അതായത് ശരീരഭാരത്തിൻ്റെ സാധാരണ തോന്നൽ.

ഇന്ന്, ഏതാണ്ട് 50 വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പുള്ളതുപോലെ, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കാൻ സെൻട്രിഫ്യൂജുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (ബഹിരാകാശ സംവിധാനങ്ങൾ തിരിക്കുമ്പോൾ അപകേന്ദ്ര ത്വരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു). ലളിതമായി പറഞ്ഞാൽ, ബഹിരാകാശ നിലയത്തിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റുമുള്ള ഭ്രമണ സമയത്ത്, അപകേന്ദ്ര ത്വരണം സംഭവിക്കും, ഇത് ഒരു വ്യക്തിയെ ഭ്രമണ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് അകറ്റും, അതിൻ്റെ ഫലമായി ബഹിരാകാശയാത്രികനോ മറ്റ് വസ്തുക്കളോ "" തറ". ഈ പ്രക്രിയയും ശാസ്ത്രജ്ഞർ നേരിടുന്ന ബുദ്ധിമുട്ടുകളും നന്നായി മനസ്സിലാക്കാൻ, ഒരു അപകേന്ദ്രബലം തിരിക്കുമ്പോൾ അപകേന്ദ്രബലം നിർണ്ണയിക്കുന്ന ഫോർമുല നോക്കാം:

F=m*v 2 *r, ഇവിടെ m എന്നത് പിണ്ഡം, v എന്നത് രേഖീയ വേഗത, r എന്നത് ഭ്രമണ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നുള്ള ദൂരം.

ലീനിയർ സ്പീഡ് ഇതിന് തുല്യമാണ്: v=2π*rT, ഇവിടെ T എന്നത് സെക്കൻഡിലെ വിപ്ലവങ്ങളുടെ എണ്ണമാണ്, π ≈3.14...

അതായത്, ബഹിരാകാശ പേടകം വേഗത്തിൽ കറങ്ങുന്നു, ബഹിരാകാശയാത്രികൻ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് എത്ര ദൂരെയാണോ, സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം ശക്തമാകും.

ചിത്രം ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നോക്കുമ്പോൾ, ഒരു ചെറിയ ആരം ഉപയോഗിച്ച്, ഒരു വ്യക്തിയുടെ തലയ്ക്കും കാലുകൾക്കുമുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണബലം ഗണ്യമായി വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും, ഇത് ചലനത്തെ ബുദ്ധിമുട്ടാക്കും.

ബഹിരാകാശയാത്രികൻ ഭ്രമണ ദിശയിലേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, കോറിയോലിസ് ശക്തി ഉയർന്നുവരുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, വ്യക്തിക്ക് നിരന്തരം ചലന രോഗം വരാനുള്ള ഉയർന്ന സാധ്യതയുണ്ട്. കപ്പൽ മിനിറ്റിൽ 2 വിപ്ലവങ്ങളുടെ ഭ്രമണ ആവൃത്തിയിൽ കറങ്ങുകയാണെങ്കിൽ, ഇത് 1 ഗ്രാം (ഭൂമിയിലേതുപോലെ) കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണബലം സൃഷ്ടിക്കുന്നുവെങ്കിൽ ഇത് മറികടക്കാൻ കഴിയും. എന്നാൽ ദൂരം 224 മീറ്ററായിരിക്കും (ഏകദേശം ¼ കിലോമീറ്റർ, ഈ ദൂരം 95 നില കെട്ടിടത്തിൻ്റെ ഉയരം അല്ലെങ്കിൽ രണ്ട് വലിയ റെഡ്വുഡ് മരങ്ങളുടെ നീളം പോലെയാണ്). അതായത്, സൈദ്ധാന്തികമായി ഒരു പരിക്രമണ നിലയമോ ഈ വലിപ്പത്തിലുള്ള ഒരു ബഹിരാകാശ പേടകമോ നിർമ്മിക്കാൻ സാധിക്കും. എന്നാൽ പ്രായോഗികമായി, ഇതിന് വിഭവങ്ങളുടെയും പരിശ്രമത്തിൻ്റെയും സമയത്തിൻ്റെയും ഗണ്യമായ നിക്ഷേപം ആവശ്യമാണ്, ഇത് ആഗോള വിപത്തുകളെ സമീപിക്കുന്ന പശ്ചാത്തലത്തിൽ (റിപ്പോർട്ട് കാണുക ) ആവശ്യമുള്ളവർക്ക് യഥാർത്ഥ സഹായത്തിലേക്ക് കൂടുതൽ മാനുഷികമായി നേരിട്ട്.

ഒരു വ്യക്തിക്ക് ആവശ്യമായ ഗുരുത്വാകർഷണം പുനർനിർമ്മിക്കാനുള്ള അസാധ്യത കാരണം പരിക്രമണ നിലയംഅല്ലെങ്കിൽ ഒരു ബഹിരാകാശ കപ്പൽ, "ബാർ കുറയ്ക്കുന്നതിനുള്ള" സാധ്യതയെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ തീരുമാനിച്ചു, അതായത്, ഭൂമിയേക്കാൾ കുറഞ്ഞ ഗുരുത്വാകർഷണബലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു. അരനൂറ്റാണ്ടിലേറെ നീണ്ട ഗവേഷണങ്ങൾക്ക് തൃപ്തികരമായ ഫലങ്ങൾ നേടാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ലെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് ആശ്ചര്യകരമല്ല, കാരണം പരീക്ഷണങ്ങളിൽ അവർ ജഡത്വത്തിൻ്റെയോ മറ്റുള്ളവയുടെയോ ശക്തിക്ക് ഭൂമിയിലെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ ഫലത്തിന് സമാനമായ സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. അതായത്, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം യഥാർത്ഥത്തിൽ ഗുരുത്വാകർഷണമല്ലെന്ന് മാറുന്നു.

ഇന്ന് ശാസ്ത്രത്തിൽ ഗുരുത്വാകർഷണം എന്താണെന്നതിനെക്കുറിച്ചുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങൾ മാത്രമേയുള്ളൂ, അവയിൽ മിക്കതും ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. മാത്രമല്ല, അവയിലൊന്ന് പോലും പൂർണ്ണമല്ല (കോഴ്‌സ് വിശദീകരിക്കുന്നില്ല, ഏത് സാഹചര്യത്തിലും ഏതെങ്കിലും പരീക്ഷണങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ, കൂടാതെ, ചിലപ്പോൾ ഇത് പരീക്ഷണാത്മകമായി സ്ഥിരീകരിച്ച മറ്റ് ഭൗതിക സിദ്ധാന്തങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ല). വ്യക്തമായ അറിവും ധാരണയും ഇല്ല: ഗുരുത്വാകർഷണം എന്താണ്, ഗുരുത്വാകർഷണം സ്ഥലവും സമയവുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അതിൽ ഏത് കണികകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവയുടെ ഗുണങ്ങൾ എന്തൊക്കെയാണ്. A. Novykh ൻ്റെ "Ezoosmos" എന്ന പുസ്തകത്തിലും പ്രിമോർഡിയൽ ALLATRA PHYSICS എന്ന റിപ്പോർട്ടിലും അവതരിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന വിവരങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിലൂടെ ഇവയ്ക്കും മറ്റ് നിരവധി ചോദ്യങ്ങൾക്കുമുള്ള ഉത്തരങ്ങൾ കണ്ടെത്താനാകും. തികച്ചും വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു പുതിയ സമീപനം, ഇത് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൻ്റെ പ്രാഥമിക തത്വങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അടിസ്ഥാന അറിവിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ് അടിസ്ഥാന കണങ്ങൾ, അവരുടെ ഇടപെടലിൻ്റെ പാറ്റേണുകൾ. അതായത്, ഗുരുത്വാകർഷണ പ്രക്രിയയുടെ സത്തയെക്കുറിച്ചുള്ള ആഴത്തിലുള്ള ധാരണയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, അതിൻ്റെ അനന്തരഫലമായി, ബഹിരാകാശത്തും ഭൂമിയിലും (ഗ്രാവിറ്റേഷൻ തെറാപ്പി) ഗുരുത്വാകർഷണ അവസ്ഥകളുടെ ഏതെങ്കിലും മൂല്യങ്ങൾ പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള കൃത്യമായ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ സാധ്യത, ഫലങ്ങൾ പ്രവചിക്കുന്നു. മനുഷ്യനും പ്രകൃതിയും നടത്തിയ സങ്കൽപ്പിക്കാവുന്നതും അചിന്തനീയവുമായ പരീക്ഷണങ്ങൾ.

പ്രിമോർഡിയൽ അലട്രാ ഫിസിക്സ് കേവലം ഭൗതികശാസ്ത്രത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. അവൾ തുറക്കുന്നു സാധ്യമായ പരിഹാരങ്ങൾഏതെങ്കിലും സങ്കീർണ്ണതയുടെ ചുമതലകൾ. എന്നാൽ ഏറ്റവും പ്രധാനമായി, കണങ്ങളുടെയും യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെയും തലത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവിന് നന്ദി, ഓരോ വ്യക്തിക്കും അവൻ്റെ ജീവിതത്തിൻ്റെ അർത്ഥം മനസിലാക്കാനും സിസ്റ്റം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്ന് മനസിലാക്കാനും ആത്മീയ ലോകവുമായി സമ്പർക്കം പുലർത്തുന്നതിൽ പ്രായോഗിക അനുഭവം നേടാനും കഴിയും. ആത്മീയതയുടെ ആഗോളതയും പ്രഥമതയും തിരിച്ചറിയാൻ, ബോധത്തിൻ്റെ ചട്ടക്കൂടിൽ/ടെംപ്ലേറ്റ് പരിമിതികളിൽ നിന്ന് പുറത്തുകടന്ന്, വ്യവസ്ഥയുടെ പരിധിക്കപ്പുറം, യഥാർത്ഥ സ്വാതന്ത്ര്യം കണ്ടെത്തുക.

"അവർ പറയുന്നതുപോലെ, നിങ്ങളുടെ കൈയിൽ സാർവത്രിക കീകൾ ഉള്ളപ്പോൾ (അടിസ്ഥാന കാര്യങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവ് പ്രാഥമിക കണങ്ങൾ), അപ്പോൾ നിങ്ങൾക്ക് (സൂക്ഷ്മ, സ്ഥൂല ലോകത്തിൻ്റെ) ഏത് വാതിലും തുറക്കാനാകും.

“അത്തരം സാഹചര്യങ്ങളിൽ, അത് ഗുണപരമായി സാധ്യമാണ് പുതിയ പരിവർത്തനംനാഗരികത ആത്മീയ സ്വയം-വികസനത്തിൻ്റെ മുഖ്യധാരയിലേക്ക്, ലോകത്തെയും തന്നെയും കുറിച്ചുള്ള വലിയ തോതിലുള്ള ശാസ്ത്രീയ അറിവ്.

"ഈ ലോകത്ത് ഒരു വ്യക്തിയെ അടിച്ചമർത്തുന്ന എല്ലാം, തുടങ്ങി ഒബ്സസീവ് ചിന്തകൾ, ആക്രമണോത്സുകമായ വികാരങ്ങൾ, അഹംഭാവമുള്ള ഉപഭോക്താവിൻ്റെ സ്റ്റീരിയോടൈപ്പ് ആഗ്രഹങ്ങളിൽ അവസാനിക്കുന്നു ‒ സെപ്റ്റൺ ഫീൽഡിന് അനുകൂലമായി ഒരു വ്യക്തി തിരഞ്ഞെടുത്തതിൻ്റെ ഫലമാണിത്‒ മാനവികതയെ പതിവായി ചൂഷണം ചെയ്യുന്ന ഒരു മെറ്റീരിയൽ ഇൻ്റലിജൻ്റ് സിസ്റ്റം. എന്നാൽ ഒരു വ്യക്തി തൻ്റെ ആത്മീയ തുടക്കത്തിൻ്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പിന്തുടരുകയാണെങ്കിൽ, അവൻ അമർത്യത കൈവരിക്കുന്നു. ഇതിൽ ഒരു മതവുമില്ല, പക്ഷേ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അറിവുണ്ട്, അതിൻ്റെ പ്രാഥമിക അടിത്തറയുണ്ട്.

എലീന ഫെഡോറോവ

നിങ്ങൾക്ക് ബഹിരാകാശത്തോട് പ്രത്യേക താൽപ്പര്യമില്ലെങ്കിലും, നിങ്ങൾ അത് സിനിമകളിൽ കണ്ടിട്ടുണ്ടാകാം, പുസ്തകങ്ങളിൽ അതിനെക്കുറിച്ച് വായിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഗെയിമുകൾ കളിച്ചിരിക്കുക സ്പേസ് തീംവളരെ ഉയർന്ന ഒരു പ്രധാന സ്ഥാനം വഹിക്കും. അതേസമയം, മിക്ക കൃതികളിലും, ഒരു ചട്ടം പോലെ, നിസ്സാരമായി കണക്കാക്കുന്ന ഒരു പോയിൻ്റുണ്ട് - ഒരു ബഹിരാകാശ കപ്പലിലെ ഗുരുത്വാകർഷണം. എന്നാൽ ഇത് ഒറ്റനോട്ടത്തിൽ തോന്നുന്നത്ര ലളിതവും വ്യക്തവുമാണോ?

ആദ്യം, ഒരു ചെറിയ ഹാർഡ്വെയർ. സ്കൂൾ കോഴ്സിനപ്പുറം നിങ്ങൾ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലേക്ക് ആഴ്ന്നിറങ്ങുന്നില്ലെങ്കിൽ (ഇന്ന് നമുക്ക് അത് മതിയാകും), ഗുരുത്വാകർഷണം ശരീരങ്ങളുടെ അടിസ്ഥാന ഇടപെടലാണ്, അതിന് നന്ദി, അവയെല്ലാം പരസ്പരം ആകർഷിക്കുന്നു. കൂടുതൽ പിണ്ഡമുള്ളവ ശക്തരെ ആകർഷിക്കുന്നു, ഭാരം കുറഞ്ഞവ ദുർബലമായി ആകർഷിക്കുന്നു.

മെറ്റീരിയൽ

ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഇനിപ്പറയുന്നത് പ്രധാനമാണ്. ഭൂമി ഒരു വലിയ വസ്തുവാണ്, അതിനാൽ ആളുകൾ, മൃഗങ്ങൾ, കെട്ടിടങ്ങൾ, മരങ്ങൾ, പുല്ല് ബ്ലേഡുകൾ, നിങ്ങൾ ഇത് വായിക്കുന്ന കമ്പ്യൂട്ടർ എന്നിവയെല്ലാം ഭൂമിയിലേക്ക് ആകർഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഞങ്ങൾ ഇത് പരിചിതമാണ്, യഥാർത്ഥത്തിൽ അത്തരം നിസ്സാരകാര്യങ്ങളെക്കുറിച്ച് ഒരിക്കലും ചിന്തിക്കുന്നില്ല. ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ പ്രധാന അനന്തരഫലം നമ്മെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം, പുറമേ അറിയപ്പെടുന്ന ജി, കൂടാതെ 9.8 m/s² ന് തുല്യമാണ്. ആ. പിന്തുണയുടെ അഭാവത്തിൽ ഏതൊരു ശരീരവും ഭൂമിയുടെ മധ്യഭാഗത്തേക്ക് തുല്യമായി ത്വരിതപ്പെടുത്തും, ഓരോ സെക്കൻഡിലും 9.8 m/s വേഗത കൈവരിക്കും.

ഈ ഫലത്തിന് നന്ദി, നമുക്ക് നമ്മുടെ കാലിൽ നേരെ നിൽക്കാനും “മുകളിലേക്ക്” “താഴേക്ക്”, കാര്യങ്ങൾ തറയിൽ വീഴ്ത്തൽ തുടങ്ങിയ ആശയങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാനും കഴിയും. വാസ്തവത്തിൽ, ഭൂമിയുടെ ഗുരുത്വാകർഷണം നീക്കം ചെയ്യപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ മനുഷ്യൻ്റെ പല തരത്തിലുള്ള പ്രവർത്തനങ്ങളും വളരെയധികം പരിഷ്കരിക്കപ്പെടും.

തങ്ങളുടെ ജീവിതത്തിൻ്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗം ISS-ൽ ചെലവഴിക്കുന്ന ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരികൾക്ക് ഇത് നന്നായി അറിയാം. അവർ എങ്ങനെ കുടിക്കുന്നു എന്നതു മുതൽ വിവിധ ശാരീരിക ആവശ്യങ്ങൾക്കായി എങ്ങനെ പോകുന്നു എന്നതുവരെ പലതും എങ്ങനെ ചെയ്യണമെന്ന് അവർ വീണ്ടും പഠിക്കേണ്ടതുണ്ട്. ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇതാ.

അതേ സമയം, പല സിനിമകളിലും ടിവി സീരീസുകളിലും ഗെയിമുകളിലും മറ്റ് സയൻസ് ഫിക്ഷൻ സൃഷ്ടികളിലും ബഹിരാകാശ കപ്പലുകളിലെ ഗുരുത്വാകർഷണം "ലളിതമായി നിലവിലുണ്ട്." അവർ അത് നിസ്സാരമായി കാണുന്നു, പലപ്പോഴും അത് വിശദീകരിക്കാൻ പോലും മെനക്കെടുന്നില്ല. അവർ അത് വിശദീകരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അത് എങ്ങനെയെങ്കിലും ബോധ്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല. "ഗ്രാവിറ്റി ജനറേറ്ററുകൾ" പോലെയുള്ള ഒന്ന്, അതിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം പൂർണ്ണമായതിനേക്കാൾ അൽപ്പം നിഗൂഢമാണ്, അതിനാൽ വാസ്തവത്തിൽ ഈ സമീപനം "ഒരു കപ്പലിലെ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൽ" നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമാണ്. അവിടെ മാത്രം" വിശദീകരിക്കാത്തത് എങ്ങനെയെങ്കിലും കൂടുതൽ സത്യസന്ധമാണെന്ന് എനിക്ക് തോന്നുന്നു.

കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണത്തിൻ്റെ സൈദ്ധാന്തിക മാതൃകകൾ

എന്നാൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ വിശദീകരിക്കാൻ ആരും ശ്രമിക്കുന്നില്ല എന്നല്ല ഇതിനർത്ഥം. നിങ്ങൾ അതിനെക്കുറിച്ച് ചിന്തിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് അത് പല തരത്തിൽ നേടാനാകും.

ധാരാളം പിണ്ഡം

കപ്പൽ വളരെ വലുതാക്കുക എന്നതാണ് ആദ്യത്തേതും ഏറ്റവും "ശരിയായ" ഓപ്ഷൻ. ഈ രീതി "ശരി" എന്ന് കണക്കാക്കാം, കാരണം അത് ആവശ്യമായ പ്രഭാവം നൽകുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണ ഇടപെടലാണ്.

അതേ സമയം, യാഥാർത്ഥ്യവും ഈ രീതി, ഞാൻ കരുതുന്നു, വ്യക്തമാണ്. അത്തരമൊരു കപ്പലിന് നിങ്ങൾക്ക് ധാരാളം മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യമാണ്. ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൻ്റെ വിതരണത്തിൽ (നമുക്ക് അത് ഏകീകൃതമായിരിക്കണം), എന്തെങ്കിലും തീരുമാനിക്കേണ്ടതുണ്ട്.

സ്ഥിരമായ ത്വരണം

നമുക്ക് 9.8 m/s² എന്ന സ്ഥിരമായ ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം നേടേണ്ടതിനാൽ, എന്തുകൊണ്ടാണ് ബഹിരാകാശ പേടകത്തെ ഒരു പ്ലാറ്റ്‌ഫോം രൂപത്തിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത്, അത് അതിൻ്റെ തലത്തിന് ലംബമായി ത്വരിതപ്പെടുത്തും. ജി? ഈ രീതിയിൽ, ആവശ്യമുള്ള ഫലം തീർച്ചയായും കൈവരിക്കും.

എന്നാൽ വ്യക്തമായ ചില പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്. ആദ്യം, സ്ഥിരമായ ത്വരണം ഉറപ്പാക്കാൻ നിങ്ങൾ എവിടെ നിന്നെങ്കിലും ഇന്ധനം നേടേണ്ടതുണ്ട്. ദ്രവ്യത്തിൻ്റെ ഉദ്വമനം ആവശ്യമില്ലാത്ത ഒരു എഞ്ചിനുമായി ആരെങ്കിലും പെട്ടെന്ന് വന്നാൽ പോലും, ഊർജ്ജ സംരക്ഷണ നിയമം ആരും റദ്ദാക്കിയിട്ടില്ല.

രണ്ടാമത്തെ പ്രശ്നം നിരന്തരമായ ത്വരണത്തിൻ്റെ സ്വഭാവമാണ്. ഒന്നാമതായി, നമ്മുടെ നിലവിലെ ധാരണ അനുസരിച്ച് ഭൗതിക നിയമങ്ങൾ, നിങ്ങൾക്ക് എന്നെന്നേക്കുമായി ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല. ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തം ശക്തമായി എതിർക്കുന്നു. രണ്ടാമതായി, കപ്പൽ ഇടയ്ക്കിടെ ദിശ മാറ്റിയാലും, കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം നൽകാൻ അത് നിരന്തരം എവിടെയെങ്കിലും പറക്കേണ്ടതുണ്ട്. ആ. ഗ്രഹങ്ങൾക്ക് സമീപം സഞ്ചരിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാൻ കഴിയില്ല. കപ്പൽ ഒരു ഷ്രൂവിനെപ്പോലെ പെരുമാറാൻ നിർബന്ധിതരാകും, അത് നിർത്തിയാൽ അത് മരിക്കും. അതിനാൽ ഈ ഓപ്ഷൻ ഞങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല.

കറൗസൽ കറൗസൽ

ഇവിടെയാണ് വിനോദം ആരംഭിക്കുന്നത്. കറൗസൽ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നുവെന്നും അതിലെ ഒരു വ്യക്തിക്ക് എന്ത് ഫലങ്ങൾ അനുഭവിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഓരോ വായനക്കാർക്കും സങ്കൽപ്പിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് എനിക്ക് ഉറപ്പുണ്ട്. അതിൽ ഉള്ളതെല്ലാം ഭ്രമണ വേഗതയ്ക്ക് ആനുപാതികമായി പുറത്തേക്ക് ചാടുന്നു. കറൗസലിൻ്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, റേഡിയസിലൂടെ നയിക്കുന്ന ഒരു ശക്തിയാണ് എല്ലാം ബാധിക്കുന്നതെന്ന് ഇത് മാറുന്നു. തികച്ചും "ഗുരുത്വാകർഷണ" കാര്യം.

അതുകൊണ്ട് നമുക്ക് വേണം ബാരൽ ആകൃതിയിലുള്ള ഒരു കപ്പൽ അതിൻ്റെ രേഖാംശ അക്ഷത്തിന് ചുറ്റും കറങ്ങും. സയൻസ് ഫിക്ഷനിൽ ഇത്തരം ഓപ്ഷനുകൾ വളരെ സാധാരണമാണ്, അതിനാൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ വിശദീകരിക്കുന്ന കാര്യത്തിൽ സയൻസ് ഫിയുടെ ലോകം അത്ര നിരാശാജനകമല്ല.

അതിനാൽ, കുറച്ചുകൂടി ഭൗതികശാസ്ത്രം. ഒരു അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറങ്ങുമ്പോൾ, ആരത്തിൽ ദിശയിൽ ഒരു അപകേന്ദ്രബലം സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്നു. ലളിതമായ കണക്കുകൂട്ടലുകളുടെ ഫലമായി (ബലത്തെ പിണ്ഡം കൊണ്ട് ഹരിച്ചാൽ), നമുക്ക് ആവശ്യമുള്ള ത്വരണം ലഭിക്കും. ഈ മുഴുവൻ കാര്യവും ഒരു ലളിതമായ ഫോർമുല അനുസരിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:

a=ω²R,

എവിടെ എ- ത്വരണം, ആർ- ഭ്രമണത്തിൻ്റെ ആരം, a, ω - കോണീയ പ്രവേഗം, സെക്കൻ്റിൽ റേഡിയനിൽ അളക്കുന്നു. ഒരു റേഡിയൻ ഏകദേശം 57.3 ഡിഗ്രിയാണ്.

നമ്മുടെ സാങ്കൽപ്പിക സ്‌പേസ് ക്രൂയിസറിൽ ഒരു സാധാരണ ജീവിതത്തിന് നമുക്ക് എന്താണ് ലഭിക്കേണ്ടത്? കപ്പലിൻ്റെ ദൂരവും കോണീയ പ്രവേഗവും കൂടിച്ചേർന്ന്, അവയുടെ ഉൽപ്പന്നം മൊത്തത്തിൽ 9.8 m/s² ആയിത്തീരുന്നു.

പല കൃതികളിലും സമാനമായ ഒന്ന് നമുക്ക് കാണാൻ കഴിയും: "2001: ഒരു ബഹിരാകാശ ഒഡീസി" സ്റ്റാൻലി കുബ്രിക്ക്, പരമ്പര "ബാബിലോൺ 5", നോളൻ്റെ « » , നോവൽ "റിംഗ് വേൾഡ്" ലാറി നിവെൻ, പ്രപഞ്ചം മറ്റുള്ളവരും. അവയിലെല്ലാം ഗുരുത്വാകർഷണ ത്വരണം ഏകദേശം തുല്യമാണ് ജി, അതിനാൽ എല്ലാം തികച്ചും യുക്തിസഹമായി മാറുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ മോഡലുകൾക്കും പ്രശ്നങ്ങളുണ്ട്.

"കറൗസലിലെ" പ്രശ്നങ്ങൾ

ഏറ്റവും വ്യക്തമായ പ്രശ്നം ഒരുപക്ഷേ വിശദീകരിക്കാൻ എളുപ്പമായിരിക്കും "സ്പേസ് ഒഡീസി". കപ്പലിൻ്റെ ചുറ്റളവ് ഏകദേശം 8 മീറ്ററാണ്. ലളിതമായ കണക്കുകൂട്ടലുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, g ന് തുല്യമായ ത്വരണം കൈവരിക്കുന്നതിന്, ഏകദേശം 1.1 rad/s കോണീയ പ്രവേഗം ആവശ്യമാണെന്ന് ഞങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു, ഇത് മിനിറ്റിൽ ഏകദേശം 10.5 വിപ്ലവങ്ങൾക്ക് തുല്യമാണ്.

ഈ പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, അത് മാറുന്നു കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം. സാങ്കേതിക വിശദാംശങ്ങളിലേക്ക് പോകാതെ, തറയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്ത "ഉയരങ്ങളിൽ" വ്യത്യസ്ത ശക്തികൾ ചലിക്കുന്ന ശരീരങ്ങളിൽ പ്രവർത്തിക്കും എന്നതാണ് പ്രശ്നം. അത് കോണീയ പ്രവേഗത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ ഞങ്ങളുടെ വെർച്വൽ രൂപകൽപ്പനയിൽ, കപ്പൽ വേഗത്തിൽ തിരിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് കഴിയില്ല, കാരണം ഇത് പെട്ടെന്നുള്ളതും മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയാത്തതുമായ വീഴ്ചകൾ മുതൽ വെസ്റ്റിബുലാർ സിസ്റ്റത്തിലെ പ്രശ്നങ്ങൾ വരെ നിറഞ്ഞതാണ്. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച ആക്സിലറേഷൻ ഫോർമുല കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഞങ്ങൾക്ക് കപ്പലിൻ്റെ ഒരു ചെറിയ ദൂരം താങ്ങാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, സ്പേസ് ഒഡീസി മോഡൽ ഇനി ആവശ്യമില്ല. കപ്പലുകളുടെ അതേ പ്രശ്നത്തെക്കുറിച്ച് "ഇൻ്റർസ്റ്റെല്ലാർ", അക്കങ്ങൾക്കൊപ്പം എല്ലാം അത്ര വ്യക്തമല്ലെങ്കിലും.

രണ്ടാമത്തെ പ്രശ്നം സ്പെക്ട്രത്തിൻ്റെ മറുവശത്താണ്, സംസാരിക്കാൻ. നോവലിൽ ലാറി നിവെൻ "റിംഗ് വേൾഡ്"ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിൻ്റെ ദൂരത്തിന് (1 AU ≈ 149 ദശലക്ഷം കിലോമീറ്റർ) ഏകദേശം തുല്യമായ ദൂരമുള്ള ഒരു ഭീമൻ വളയമാണ് കപ്പൽ. അതിനാൽ, ഇത് തികച്ചും തൃപ്തികരമായ വേഗതയിൽ കറങ്ങുന്നു, അതിനാൽ കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം മനുഷ്യർക്ക് അദൃശ്യമാണ്. എല്ലാം ശരിയാണെന്ന് തോന്നുന്നു, പക്ഷേ ഒരു കാര്യമുണ്ട് പക്ഷേ. അത്തരമൊരു ഘടന സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾക്ക് അവിശ്വസനീയമാംവിധം ശക്തമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ ആവശ്യമാണ്, അത് വലിയ ലോഡുകളെ നേരിടേണ്ടിവരും, കാരണം ഒരു വിപ്ലവത്തിന് ഏകദേശം 9 ദിവസമെടുക്കും. അത്തരമൊരു ഘടനയുടെ മതിയായ ശക്തി എങ്ങനെ ഉറപ്പാക്കണമെന്ന് മനുഷ്യവർഗത്തിന് അറിയില്ല. എവിടെയെങ്കിലും നിങ്ങൾ ഇത്രയധികം കാര്യം എടുത്ത് മുഴുവൻ കെട്ടിപ്പടുക്കേണ്ടതുണ്ട് എന്ന വസ്തുത പരാമർശിക്കേണ്ടതില്ല.

റിംഗ് വേൾഡ്

കാര്യത്തിൽ ഹാലോഅഥവാ "ബാബിലോൺ 5"മുമ്പത്തെ എല്ലാ പ്രശ്നങ്ങളും ഇല്ലെന്ന് തോന്നുന്നു. കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം ഉണ്ടാകാതിരിക്കാൻ ഭ്രമണ വേഗത മതിയാകും നെഗറ്റീവ് പ്രഭാവം, കൂടാതെ അത്തരമൊരു കപ്പൽ നിർമ്മിക്കുന്നത് തത്വത്തിൽ സാധ്യമാണ് (കുറഞ്ഞത് സൈദ്ധാന്തികമായി). എന്നാൽ ഈ ലോകങ്ങൾക്കും അവയുടെ പോരായ്മകളുണ്ട്. അതിൻ്റെ പേര് കോണീയ മൊമെൻ്റം എന്നാണ്.

ബാബിലോണിൽ നിന്നുള്ള സ്റ്റേഷൻ 5

കപ്പലിനെ അതിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിന് ചുറ്റും കറക്കുന്നതിലൂടെ, ഞങ്ങൾ അതിനെ ഒരു ഭീമൻ ഗൈറോസ്കോപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു. ഒരു ഗൈറോസ്കോപ്പിനെ അതിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിൽ നിന്ന് വ്യതിചലിപ്പിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ള കാര്യമാണെന്ന് അറിയപ്പെടുന്നു. എല്ലാം കൃത്യമായി കോണീയ ആക്കം കാരണം, അതിൻ്റെ അളവ് സിസ്റ്റത്തിൽ സംരക്ഷിക്കപ്പെടണം. ഒരു നിശ്ചിത ദിശയിൽ എവിടെയെങ്കിലും പറക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടായിരിക്കും എന്നാണ് ഇതിനർത്ഥം. എന്നാൽ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാനും കഴിയും.

അത് അങ്ങനെ തന്നെ ആയിരിക്കണം

ഈ പരിഹാരത്തെ വിളിക്കുന്നു "ഓനീലിൻ്റെ സിലിണ്ടർ". അതിൻ്റെ ഡിസൈൻ വളരെ ലളിതമാണ്. ഒരു അച്ചുതണ്ടിൽ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സമാനമായ രണ്ട് സിലിണ്ടർ കപ്പലുകൾ ഞങ്ങൾ എടുക്കുന്നു, അവ ഓരോന്നും സ്വന്തം ദിശയിൽ കറങ്ങുന്നു. തൽഫലമായി, ഞങ്ങൾക്ക് മൊത്തം കോണീയ ആക്കം പൂജ്യമാണ്, അതായത് കപ്പലിനെ ആവശ്യമുള്ള ദിശയിലേക്ക് നയിക്കുന്നതിൽ പ്രശ്നങ്ങളൊന്നും ഉണ്ടാകരുത്. ഏകദേശം 500 മീറ്റർ (ബാബിലോൺ 5 ലെ പോലെ) അല്ലെങ്കിൽ അതിൽ കൂടുതലോ ഉള്ള ഒരു കപ്പൽ ചുറ്റളവിൽ, എല്ലാം ചെയ്യേണ്ടതുപോലെ പ്രവർത്തിക്കണം.

ആകെ

അതിനാൽ, ബഹിരാകാശ പേടകത്തിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം എങ്ങനെ നടപ്പിലാക്കണം എന്നതിനെക്കുറിച്ച് നമുക്ക് എന്ത് നിഗമനങ്ങളിൽ എത്തിച്ചേരാനാകും? നിർദ്ദേശിച്ചിട്ടുള്ള എല്ലാ നടപ്പാക്കലുകളുടെയും വിവിധ തരത്തിലുള്ളപ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന ഘടനയാണ് ഏറ്റവും യാഥാർത്ഥ്യമായി കാണപ്പെടുന്നത്, അതിൽ "താഴേക്ക്" നയിക്കപ്പെടുന്ന ശക്തി കേന്ദ്രാഭിമുഖ ത്വരണം നൽകുന്നു. ഭൗതികശാസ്ത്ര നിയമങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള നമ്മുടെ ആധുനിക ധാരണ കണക്കിലെടുത്ത് ഡെക്കുകൾ പോലെയുള്ള പരന്ന സമാന്തര ഘടനകളുള്ള ഒരു കപ്പലിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയില്ല (പലപ്പോഴും വിവിധ സയൻസ് ഫിക്ഷനുകളിൽ ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നത് പോലെ).

ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന കപ്പലിൻ്റെ ആരം മതിയായിരിക്കണം, കോറിയോലിസ് പ്രഭാവം മനുഷ്യരെ ബാധിക്കാത്തത്ര ചെറുതായിരിക്കണം. നല്ല ഉദാഹരണങ്ങൾകണ്ടുപിടിച്ച ലോകങ്ങളിൽ ഇതിനകം സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും ഹാലോഒപ്പം ബാബിലോൺ 5.

അത്തരം കപ്പലുകൾ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്, നിങ്ങൾ ഒരു O'Neill സിലിണ്ടർ നിർമ്മിക്കേണ്ടതുണ്ട് - സിസ്റ്റത്തിന് മൊത്തം കോണീയ ആക്കം നൽകുന്നതിന് വ്യത്യസ്ത ദിശകളിൽ കറങ്ങുന്ന രണ്ട് "ബാരലുകൾ". ഇത് കപ്പലിൻ്റെ മതിയായ നിയന്ത്രണം അനുവദിക്കും.

മൊത്തത്തിൽ, ബഹിരാകാശയാത്രികർക്ക് സുഖപ്രദമായ ഗുരുത്വാകർഷണ സാഹചര്യങ്ങൾ നൽകുന്നതിന് ഞങ്ങൾക്ക് വളരെ റിയലിസ്റ്റിക് പാചകക്കുറിപ്പ് ഉണ്ട്. നമുക്ക് യഥാർത്ഥത്തിൽ ഇതുപോലൊന്ന് നിർമ്മിക്കാൻ കഴിയുന്നതുവരെ, ഗെയിമുകൾ, സിനിമകൾ, പുസ്തകങ്ങൾ, ബഹിരാകാശത്തെക്കുറിച്ചുള്ള മറ്റ് സൃഷ്ടികൾ എന്നിവയുടെ സ്രഷ്ടാക്കൾ ഫിസിക്കൽ റിയലിസത്തിൽ കൂടുതൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തണമെന്ന് ഞാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു.

ഞങ്ങൾ താമസിക്കുന്നത് Yandex.Zene, ശ്രമിക്കുക. ടെലിഗ്രാമിൽ ഒരു ചാനലുണ്ട്. സബ്‌സ്‌ക്രൈബ് ചെയ്യുക, ഞങ്ങൾ സന്തുഷ്ടരാകും, നിങ്ങൾ സുഖകരമായിരിക്കും 👍 മ്യാവൂ!

ബി.വി. ഒരു ബഹിരാകാശ കപ്പലിൽ കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള ആശയം താൻ എങ്ങനെ കൊണ്ടുവന്നുവെന്നതിനെക്കുറിച്ച് കൊറോലെവിൻ്റെ സഖാവായ റൗഷെൻബാക്ക് സംസാരിച്ചു: 1963 ലെ ശൈത്യകാലത്തിൻ്റെ അവസാനത്തിൽ, മഞ്ഞിൻ്റെ പാത വൃത്തിയാക്കുന്ന ചീഫ് ഡിസൈനർ. ഒസ്താങ്കിനോ സ്ട്രീറ്റിലെ അദ്ദേഹത്തിൻ്റെ വീടിനടുത്ത്, ഒരു എപ്പിഫാനി ഉണ്ടായിരുന്നു, ഒരാൾ പറഞ്ഞേക്കാം. തിങ്കളാഴ്ച വരെ കാത്തിരിക്കാതെ, സമീപത്ത് താമസിച്ചിരുന്ന റൗഷെൻബാക്കിനെ അദ്ദേഹം വിളിച്ചു, താമസിയാതെ അവർ ഒരുമിച്ച് ദീർഘദൂര വിമാനങ്ങൾക്കായി ബഹിരാകാശത്തേക്ക് “വഴി വൃത്തിയാക്കാൻ” തുടങ്ങി.
ആശയം, പലപ്പോഴും സംഭവിക്കുന്നത് പോലെ, ലളിതമായി മാറി; ഇത് ലളിതമായിരിക്കണം, അല്ലാത്തപക്ഷം പ്രായോഗികമായി ഒന്നും പ്രവർത്തിക്കില്ല.

ചിത്രം പൂർത്തിയാക്കാൻ. മാർച്ച് 1966, ജെമിനി 11-ലെ അമേരിക്കക്കാർ:

11:29 ന്, ജെമിനി 11 അജീനയിൽ നിന്ന് അൺഡോക്ക് ചെയ്തു. ഇപ്പോൾ തമാശ ആരംഭിക്കുന്നു: ഒരു കേബിൾ വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന രണ്ട് വസ്തുക്കൾ എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കും? ആദ്യം, കോൺറാഡ് ഗുരുത്വാകർഷണ സ്ഥിരതയിലേക്ക് ലിങ്ക് അവതരിപ്പിക്കാൻ ശ്രമിച്ചു - അങ്ങനെ റോക്കറ്റ് താഴെ തൂങ്ങിക്കിടക്കും, മുകളിലുള്ള കപ്പലും കേബിളും മുറുകെ പിടിക്കും.
എന്നാൽ, ശക്തമായ പ്രകമ്പനങ്ങളില്ലാതെ 30 മീറ്റർ ദൂരത്തേക്ക് നീങ്ങാൻ കഴിഞ്ഞില്ല. 11:55 ന് ഞങ്ങൾ പരീക്ഷണത്തിൻ്റെ രണ്ടാം ഭാഗത്തേക്ക് നീങ്ങി - "കൃത്രിമ ഗുരുത്വാകർഷണം". കോൺറാഡ് ലിഗമെൻ്റിനെ ഭ്രമണത്തിലേക്ക് കൊണ്ടുവന്നു; ആദ്യം കേബിൾ ഒരു വളഞ്ഞ ലൈനിലൂടെ നീണ്ടു, പക്ഷേ 20 മിനിറ്റിനുശേഷം അത് നേരെയായി, ഭ്രമണം തികച്ചും ശരിയായിരുന്നു. കോൺറാഡ് തൻ്റെ വേഗത 38 °/min ആയും അത്താഴത്തിന് ശേഷം 55 °/min ആയും വർദ്ധിപ്പിച്ചു, ഇത് 0.00078 ഗ്രാം ഭാരം സൃഷ്ടിച്ചു. "സ്പർശനത്തിലേക്ക്" നിങ്ങൾക്ക് അത് അനുഭവിക്കാൻ കഴിഞ്ഞില്ല, പക്ഷേ കാര്യങ്ങൾ സാവധാനം കാപ്സ്യൂളിൻ്റെ അടിയിലേക്ക് സ്ഥിരതാമസമാക്കി. 14:42 ന്, മൂന്ന് മണിക്കൂർ ഭ്രമണത്തിന് ശേഷം, പിൻ വെടിവച്ചു, ജെമിനി റോക്കറ്റിൽ നിന്ന് മാറി.