Hvis menneskelig rumfart er begrænset af G-styrke sårbarheden, er der en måde at imødegå G kræfter på?

Problemet er ikke så meget, at mennesker ikke kan opretholde høje G-kræfter i længere tid: Problemet er, at raketter ikke kan. Hvis en raket kunne opretholde 1 g acceleration lidt over en dag, kunne vi gå til Mars om lidt over en dag. Det tager i stedet flere måneder at komme til Mars, fordi raketterne tidligere kun kom der ild i en få minutter. Rumfartøjet kører derefter helt til Mars. Bare et par hundrededele af en g vedvarende acceleration ville reducere rejsetiden til Mars ned til en uge eller deromkring.

De kemiske motorer, der i øjeblikket bruges til at drive rumfartøjer på interplanetære baner kombineret med raketligningens tyranni er de vigtigste grunde til, at raket ikke kan opretholde høje accelerationer i en længere Der er nogle lovende lave rust / høj effektivitet (høj specifik impuls) teknologier såsom iondrivere , der kan hjælpe mennesker med at komme ud over Månen. Ionpropeller er i brug nu, men ingen er helt klar til prime time, når det kommer til menneskelig rumfart. Der er nogle lovende nukleare teknologier med høj fremdrift / noget høj specifik impuls, der kan være nyttige; disse sidder fast i politik.

Bortset fra science fiction er der ingen kendt teknologi, der kan føre mennesker ud over solsystemet.

Kommentarer

• Jeg er uenig i din sidste sætning, vi har teknologien til at få mennesker ud over solsystemet. At komme derhen og tilbage på et enkelt menneskeligt livstid ville være et helt andet spørgsmål / svar. +1 for resten af svaret dog
• @davek Din maksimale hastighed er lyshastighed, men når vi nærmer os den energi, der kræves for at accelerere yderligere støt klatrer – Så din grundlæggende forudsætning er sund, men er ikke ‘ t relevant, indtil vi ‘ arbejder i meget store fraktioner af C – eller aldrig et problem overhovedet med den nuværende teknologi.
• @davek du holder op med at accelerere i et plan, fordi trækket fra luftmodstand er lige og modsat stød fra motorerne med en vis hastighed, da der ‘ ingen luft i rummet er der ‘ stort set intet at stoppe dig med at accelerere mere, indtil du nærmer dig lysets hastighed og relativistiske effekter bliver markante
• @ jpmc26 – Jeg henviste til ionpropeller. Problemet er, at de ‘ i øjeblikket har så lavt tryk, at massen af mennesker og de livsstøttesystemer, der er nødvendige for at drive dem, ville kræve latterligt store mængder elektrisk kraft, hvilket ville medføre endnu mere masse. Ionpropeller er gode til geosynkrone satellitter og små prober til asteroiderne. De ‘ er ikke helt der endnu for menneskelig rumfart.
• @davek Kilden skal antage en vis antagelse om den mængde reaktionsmasse, du er i stand til eller villig til at starte med. En ionmotor er faktisk en raket som enhver anden, bare en med en meget høj udstødningshastighed. At accelerere til 90 km / s med nuværende iondrev ville involvere omkring 90% af rumskibets startmasse som reaktionsmasse, men hvis du på en eller anden måde kunne klare at starte med 99% reaktionsmasse, kunne du opnå 180 km / s. / li>

Ignorerer det vigtigste punkt, at menneskelig tolerance over for G-kræfter er ikke den begrænsende faktor for rumrejser, er der blevet overvejet meget om, hvordan man modvirker G-kræfter, ikke mindst af sci-fi-forfattere fra 60erne.

Du kan finde mere information, end du nogensinde har ønsket på Projectrho om dette emne.

Den generelle kerne: for svage accelerationer som 2 G behøver du ikke gøre noget specielt for den menneskelige krop, bare lav sikker på at du ligger enten liggende eller på ryggen og forbliver disciplineret om din vejrtrækning.

For højere Ger, som 5G +, skal du omhyggeligt styre menneskekroppen og lægge den i en gelignende kokon med lignende tæthed og erstatter en åndbar væske. Enhver forskel i tæthed kan resultere i, at de tættere dele af kroppen har en tendens til at” sætte sig “mod skibets bagside, og det skal så vidt muligt undgås.

Sådanne foranstaltninger til at modvirke G-kræfter kan naturligvis kun være nødvendige ved brug af nukleart eller antimateriale drivmiddel. Kemiske drivmidler brænder ikke længe nok til at kræve sådanne foranstaltninger.

Kommentarer

• Bedste svar. Dette adresserer faktisk spørgsmålet, mangelfuldt som dets forudsætning er.
• I fiktion skal du balancere med tyngdekraften fra massen, du bærer med, som den klassiske ‘ sejlbåd, der bærer sin egen fan ‘ – scifi.sx eller tvtropes (advarsel ! advarsel!) ved ‘ Inertial dæmpning ‘ . (Og i en anden McAndrew / Roker-historie har Sheffield også løsningen på at fremdrive dette monster – selvenergi af interstellært vakuum. Sikker.)
• Installer bare reaktionsløse thrustere. Masser af SciFi-rumskibe har dem. 🙂
• Han blev kortvarigt udsat for disse G-kræfter. Spørgsmålet er om G-kræfter med længere varighed. 30G er bestemt ikke overlevende i løbet af en dag.
• Går forbi de 60 ‘ s … De fleste moderne SciFi ser ud til at indrømme G-dæmpning / G -kompensatorer / G-generatorer er en ting i rumflyvning, men ikke ‘ t går i detaljer om, hvordan de gør det.

Dette er langt ud over forudsigelige økonomiske muligheder, men fysikken er sund:

Tyngdekraft er en sikker, skalerbar og elegant måde at modvirke G-kræfter fra acceleration.

Et planetstort rumskib med sit eget tyngdekraft på 5 Gs kunne accelerer ved 4 Gs, folk, der lever mod halen, ville kun opleve forskellen, en G.

(bemærk, at jeg taler om et skib, der er cirka fem gange jordens masse minus tæthedsforskelle)

Det samme gælder for et skib med 100 GS, der accelererer ved 99 Gs.

Rediger: bevæger folket gennem tunneler i skibet mod t fronten af det ville give mulighed for at holde den ene G-oplevelse, da fremdrift langsomt skiftede til at bryde.

Kommentarer

• Selvfølgelig har du problemet af høje G-belastninger, når du stopper accelerationen. Og du vil sandsynligvis aftage når du ankommer til din destination, hvilket er endnu værre for vores ulykkelige passagerer.
• @chepner Sæt dem på deres planetskibs bane, så afskær accelerationen. De ‘ vil være i mikrogravitation.
• Hvorfor ikke bare være i kredsløb hele tiden? Så behøver du ‘ ikke brug for en større planet eller har accelerationen bundet til planetens tyngdekraft.
• Når du holder op med at accelerere, skal du bevæge dig længere væk fra < strejke > planet < / strejke > rumskib. Tyngdekraften aftager, jo længere du er væk. To par grænsekvartaler (et på jorden, et virkelig højt oppe) kunne løse dette. Og for at bremse din tur tingene rundt. Ikke anlægget / skibet, men du bevæger dig til den modsatte side af planeten og bruger et andet par motorer.
• Da tyngdekraften kun er krumning i rumtid, kan antimateriale måske hjælpe med at vride rummet op og skabe kunstige g-belastninger: |

G Kraft er en funktion af acceleration. Tyngdekraften arbejder på en masse for at trække den mod en anden masse. Store masser har højere gravitationsniveau.Tyngdekraften på Jupiter og Saturn er stærkere end den på jorden. Månen mindre end på jorden.

På jorden er tyngdekraften en kraft, der fortsætter med at trække os ned mod midten af jorden. Den fysiske overflade stopper accelerationen. Vores vægt er målestokken for den kraft, der virker på vores masse.

Acceleration er en ændring i hastighed. Ved friløb (ingen acceleration eller decelerationskræfter) er der ingen g-belastning (vægtløshed i rummet).

Acceleration i en bil, fly eller rumskib forårsager G-belastninger. Igen er det accelerationen, der forårsager belastningen. Bank af et fly i en 60 graders bank vil medføre g-belastninger på kroppen på grund af centripetal kraft. Looping og fly vil gøre det samme. Et indvendigt look forårsager positiv g-belastning, mens og udvendig sløjfe forårsager negativ g-belastning. Begge måles efter virkning på kroppen. Ved opretstående positive g-belastninger, der får blod til at strømme ud af hovedet mod fødderne, og negative g-belastninger, der får blod til at strømme fra fødder til hoved. menneskelige kroppe tåler positive g-belastninger bedre end negative. Liggende ligesom i mange kampfly hjælper med at afbøde påvirkningerne, da mere af kroppen er plan.

Så tolerance af rumfart er en kombination af at tolerere g-belastninger under accelerations- og decelerationsfaser og vægtløshed (fravær af acceleration) perioder, der har tendens til at påvirke muskler, knogletæthed osv.

Kommentarer

• G-kraft er ikke ‘ ta funktion af acceleration. det er acceleration.
• den kraft, du oplever, er en funktion af acceleration.