Es difícil con la gravedad, pero aún peor sin ella.

Visto más de una vez en las películas, "encender" la gravedad a bordo de una nave espacial que viaja por el espacio exterior se ve muy bien. Excepto que sus creadores casi nunca explican cómo se hace. A veces, como en 2001: Una odisea del espacio (1) o en los nuevos Pasajeros, se muestra que la nave debe girarse para simular la gravedad.

Uno puede preguntar algo provocativamente: ¿por qué se necesita la gravedad a bordo de una nave espacial? Después de todo, es más fácil sin gravedad general, la gente se cansa menos, las cosas que se llevan no pesan nada y muchas tareas requieren mucho menos esfuerzo físico.

Sin embargo, resulta que este esfuerzo, asociado a la constante superación de la gravedad, es extremadamente necesario para nosotros y nuestro cuerpo. Sin gravedadDurante mucho tiempo se ha demostrado que los astronautas experimentan pérdida ósea y muscular. Los astronautas en el ejercicio de la ISS luchan contra la debilidad muscular y la pérdida ósea, pero aún pierden masa ósea en el espacio. Necesitan hacer de dos a tres horas de ejercicio al día para mantener la masa muscular y la salud cardiovascular. Además, no sólo estos elementos, directamente relacionados con la carga sobre el cuerpo, se ven afectados por la ausencia de gravedad. Hay problemas para mantener el equilibrio, el cuerpo está deshidratado. Y esto es sólo el principio de los problemas.

Resulta que él también se está debilitando. Algunas células inmunitarias no pueden hacer su trabajo y los glóbulos rojos mueren. Provoca cálculos renales y debilita el corazón. Un grupo de científicos de Rusia y Canadá analizó las consecuencias de los últimos años microgravedad sobre la composición de proteínas en muestras de sangre de dieciocho cosmonautas rusos que vivieron en la Estación Espacial Internacional durante medio año. Los resultados demostraron que en la ingravidez el sistema inmunológico se comporta de la misma forma que cuando el cuerpo está infectado, porque el cuerpo humano no sabe qué hacer y trata de activar todos los sistemas de defensa posibles.

El azar en la fuerza centrífuga

Entonces ya sabemos muy bien que sin gravedad esto no es bueno, incluso peligroso para la salud. ¿Y ahora qué? No sólo los cineastas, sino también los investigadores ven una oportunidad en fuerza centrífuga. Ser amable fuerzas de inercia, imita la acción de la gravedad, actuando efectivamente en una dirección opuesta al centro del marco de referencia inercial.

La aplicabilidad se ha investigado durante muchos años. En el Instituto Tecnológico de Massachusetts, por ejemplo, el exastronauta Lawrence Young probó una centrífuga, que recuerda un poco a una visión de la película 2001: Una odisea del espacio. Las personas se acuestan de lado en la plataforma, empujando la estructura de inercia que gira.

Dado que sabemos que la fuerza centrífuga puede reemplazar, al menos parcialmente, a la gravedad, ¿por qué no construimos barcos este turno? Bueno, resulta que no todo es tan sencillo, porque, en primer lugar, esas naves tendrían que ser mucho más grandes que las que estamos construyendo, y cada kilogramo adicional de masa transportado al espacio cuesta mucho.

Considere, por ejemplo, la Estación Espacial Internacional como punto de referencia para comparaciones y evaluaciones. Tiene aproximadamente el tamaño de un campo de fútbol, ​​pero las viviendas son solo una fracción de su tamaño.

Simular la gravedad En este caso, la fuerza centrífuga se puede abordar de dos maneras. O cada elemento rotaría por separado, lo que crearía pequeños sistemas, pero luego, como señalan los expertos, esto podría deberse a impresiones no siempre agradables para los astronautas, quienes podrían, por ejemplo, sentir una gravedad diferente en las piernas que en la parte superior del cuerpo. En una versión más grande, toda la ISS rotaría, lo que, por supuesto, tendría que configurarse de manera diferente, como un anillo (2). Por el momento, construir una estructura de este tipo significaría enormes costos y parece poco realista.

2. Visión de un anillo orbital proporcionando gravedad artificial

Sin embargo, también hay otras ideas. por ejemplo, un grupo de científicos de la Universidad de Colorado en Boulder está trabajando en una solución algo menos ambiciosa. En lugar de medir la "recreación de la gravedad", los científicos se están enfocando en abordar los problemas de salud asociados con la falta de gravedad en el espacio.

Tal como lo concibieron los investigadores de Boulder, los astronautas podrían meterse en habitaciones especiales durante varias horas al día para obtener una dosis diaria de gravedad, lo que debería resolver los problemas de salud. Los sujetos se colocan sobre una plataforma metálica similar a una camilla de hospital (3). Esto se llama una centrífuga que gira a una velocidad desigual. La velocidad angular generada por la centrífuga empuja las piernas de la persona hacia la base de la plataforma, como si estuviera de pie por su propio peso.

3. Dispositivo probado en la Universidad de Boulder.

Desafortunadamente, este tipo de ejercicio está inevitablemente asociado con náuseas. Los investigadores se propusieron averiguar si las náuseas son de hecho una etiqueta de precio inherente asociada con ellas. gravedad artificial. ¿Pueden los astronautas entrenar sus cuerpos para estar preparados para fuerzas G adicionales? Al final de la décima sesión de los voluntarios, todos los sujetos giraban a una velocidad media de unas diecisiete revoluciones por minuto sin consecuencias desagradables, náuseas, etc. Este es un logro significativo.

Hay ideas alternativas para la gravedad en un barco. Estos incluyen, por ejemplo, el Canadian Type System Design (LBNP), que crea lastre alrededor de la cintura de una persona, creando una sensación de pesadez en la parte inferior del cuerpo. Pero, ¿es suficiente que una persona evite las consecuencias del vuelo espacial, que son desagradables para la salud? Desafortunadamente, esto no es exacto.