É difícil com a gravidade, mas ainda pior sem ela

Visto mais de uma vez nos filmes, “ligar” a gravidade a bordo de uma espaçonave viajando no espaço parece muito legal. Exceto que seus criadores quase nunca explicam como é feito. Às vezes, como em 2001: A Space Odyssey (1) ou no novo Passengers, a nave é mostrada para ser girada para simular a gravidade.

Pode-se perguntar um tanto provocativamente - por que a gravidade é necessária a bordo de uma espaçonave? Afinal, é mais fácil sem gravidade geral, as pessoas se cansam menos, as coisas que carregam não pesam nada e muitas tarefas exigem muito menos esforço físico.

Acontece, porém, que esse esforço, associado à constante superação da gravidade, é extremamente necessário para nós e nosso corpo. Nenhuma gravidadeHá muito que os astronautas experimentam perda óssea e muscular. Os astronautas no exercício da ISS lutam com fraqueza muscular e perda óssea, mas ainda perdem massa óssea no espaço. Eles precisam de duas a três horas de exercício por dia para manter a massa muscular e a saúde cardiovascular. E não apenas esses elementos, diretamente relacionados à carga sobre o corpo, são afetados pela ausência de gravidade. Há problemas com a manutenção do equilíbrio, o corpo está desidratado. E este é apenas o começo dos problemas.

Acontece que ele também está ficando mais fraco. Algumas células imunes não podem fazer seu trabalho e os glóbulos vermelhos morrem. Causa pedras nos rins e enfraquece o coração. Um grupo de cientistas da Rússia e do Canadá analisou as consequências dos últimos anos microgravidade sobre a composição de proteínas em amostras de sangue de dezoito cosmonautas russos que viveram na Estação Espacial Internacional por meio ano. Os resultados mostraram que na ausência de peso o sistema imunológico se comporta da mesma forma que quando o corpo está infectado, pois o corpo humano não sabe o que fazer e tenta ativar todos os sistemas de defesa possíveis.

Chance na força centrífuga

Então já sabemos muito bem que nenhuma gravidade isso não é bom, até mesmo perigoso para a saúde. E agora? Não apenas cineastas, mas também pesquisadores veem uma oportunidade em força centrífuga. Ser gentil forças de inércia, ele imita a ação da gravidade, atuando efetivamente em direção oposta ao centro do referencial inercial.

A aplicabilidade tem sido pesquisada por muitos anos. No Instituto de Tecnologia de Massachusetts, por exemplo, o ex-astronauta Lawrence Young testou uma centrífuga, que lembra um pouco uma visão do filme 2001: Uma Odisseia no Espaço. As pessoas deitam-se de lado na plataforma, empurrando a estrutura inercial que gira.

Já que sabemos que a força centrífuga pode substituir pelo menos parcialmente a gravidade, por que não construímos navios neste turno? Bem, acontece que nem tudo é tão simples, porque, em primeiro lugar, esses navios teriam que ser muito maiores do que aqueles que construímos, e cada quilo de massa adicional transportado para o espaço custa muito.

Considere, por exemplo, a Estação Espacial Internacional como referência para comparações e avaliações. É do tamanho de um campo de futebol, mas os alojamentos são apenas uma fração de seu tamanho.

Simular gravidade Neste caso, a força centrífuga pode ser abordada de duas maneiras. Ou cada elemento giraria separadamente, o que criaria pequenos sistemas, mas então, como observam os especialistas, isso poderia ser devido a impressões nem sempre agradáveis ​​para os astronautas, que poderiam, por exemplo, sinta uma gravidade diferente nas pernas do que na parte superior do corpo. Em uma versão maior, todo o ISS giraria, o que, claro, teria que ser configurado de forma diferente, como um anel (2). No momento, construir tal estrutura significaria custos enormes e parece irreal.

2. Visão de um anel orbital fornecendo gravidade artificial

No entanto, existem outras ideias também. por exemplo, um grupo de cientistas da Universidade do Colorado em Boulder está trabalhando em uma solução com um pouco menos de ambição. Em vez de medir a "recriação da gravidade", os cientistas estão se concentrando em abordar os problemas de saúde associados à falta de gravidade no espaço.

Conforme concebido pelos pesquisadores de Boulder, os astronautas poderiam rastejar em salas especiais por várias horas por dia para obter uma dose diária de gravidade, o que deve resolver problemas de saúde. Os sujeitos são colocados em uma plataforma de metal semelhante a um carrinho de hospital (3). Isso é chamado de centrífuga, que gira a uma velocidade irregular. A velocidade angular gerada pela centrífuga empurra as pernas da pessoa em direção à base da plataforma, como se estivessem sob o próprio peso.

3. Dispositivo testado na Universidade de Boulder.

Infelizmente, esse tipo de exercício está inevitavelmente associado a náuseas. Os pesquisadores decidiram descobrir se a náusea é de fato um preço inerente associado a ela. gravidade artificial. Os astronautas podem treinar seus corpos para estarem prontos para forças G extras? No final da décima sessão dos voluntários, todos os sujeitos estavam girando a uma velocidade média de cerca de dezessete rotações por minuto sem consequências desagradáveis, náuseas, etc. Esta é uma conquista significativa.

Existem ideias alternativas para a gravidade em um navio. Estes incluem, por exemplo, o Canadian Type System Design (LBNP), que cria lastro ao redor da cintura de uma pessoa, criando uma sensação de peso na parte inferior do corpo. Mas é suficiente para uma pessoa evitar as consequências do voo espacial, que são desagradáveis ​​para a saúde? Infelizmente, isso não é exato.