Luin jossain, että ihmisen fysiologia ei siedä pitkittyneitä G-voimia (jopa 2 G: tä) ja että tämä lopulta rajoittaa kykyämme ylläpitää avaruusmatkaa. Onko olemassa taktiikkaa kehon G-rasituksen vähentämiseksi?
G-Force numeroitu https://www.newscientist.com/article/mg20627562-200-maxed-out-how-many-gs-can-you-pull/
Kommentit
- Ensimmäinen osa siitä voi olla totta (että jatkuvat G-voimat tappavat sinut), vaikka tämä olisi parempi kysymys, jos voisit antaa lähteesi. Toisaalta nykyiset raketit pystyvät ylläpitämään tällaista kiihtyvyyttä vain muutaman minuutin, joten se ’ ei ole oikeastaan ongelma. Mahdollisten avaruusmatkojen laajuus kasvaisi valtavasti, jos pystymme ylläpitämään 1G: tä tuntikausia tai päiviä (tai jopa vuosia), ja vasta sen saavuttamisen jälkeen olisi järkevää tarkastella 2G: n ylläpitämiseen liittyviä ongelmia.
- Mitä Steve sanoi. Ihmisen avaruusmatkaa ei rajoita G-voiman haavoittuvuus, paitsi laukaisun ja laskeutumisen aikana. Mutta kun olet poissa ilmakehästä, polttoaine on niin arvokasta, että käytämme kaikkein hellävaraisimpia ja tehokkaimpia kiihdytyksiä, jotka toimivat, ja jopa nämä kiihdytykset ovat vain hetkellisiä.
- Katso aiheeseen liittyvää Kuinka nopeasti 1g vie sinut sinne?
- Meno-paluuajat 1 g: lla, mukaan lukien subjektiivinen aika relativistiselle matkustajalle . wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/Roundtriptimes.png
- Minä ’ arvasin, että sait tämän käsitteen Phil Plaitilta (alias Paha tähtitieteilijä). No tässä tapauksessa hän ansaitsi lempinimen. Phil oli paahdettu huonosti omalla foorumillaan . Kummallista kyllä, en voi ’ löytää Phil ’ sekoitettua fysiikkaa YouTubesta.
Vastaa
Ongelma ei ole niin suuri, ettei ihminen pysty ylläpitämään suuria G-voimia pitkään aikaan: Ongelma on, että raketit eivät voi. Jos raketti voisi ylläpitää 1 g kiihtyvyyttä vähän yli päivän, voimme mennä Marsille vähän yli päivässä. Marsiin pääseminen kestää sen sijaan useita kuukausia, koska raketit pääsivät sinne vain kerran muutama minuutti. Avaruusalus laskeutuu sitten aina Marsiin asti. Vain muutama sadasosa g jatkuvasta kiihtyvyydestä lyhentäisi matkan Marsiin noin viikkoon.
Kemialliset moottorit, joita tällä hetkellä käytetään avaruusalusten kuljettamiseen planeettojenvälisillä reiteillä yhdistettynä raketin yhtälön tyranniaan , ovat tärkeimmät syyt, miksi raketti ei kestä suuria kiihtyvyyksiä pitkään On joitain lupaavia matalia ruosteen / korkean hyötysuhteen (korkean spesifisen impulssin) tekniikat, kuten ionipotkurit , jotka saattavat auttaa ihmisiä pääsemään Kuun ulkopuolelle. Ionipotkurit ovat nyt käytössä, mutta kukaan ei ole aivan valmis ensi aikaan, kun on kyse ihmisen avaruuslennoista. On joitain lupaavia korkean työntövoiman / hieman korkean spesifisen impulssin omaavia ydinteknologioita, jotka voivat olla hyödyllisiä; nämä ovat sotkeutuneet politiikkaan.
Tieteiskirjallisuuden lisäksi ei tunneta tekniikkaa, joka voisi viedä ihmisiä aurinkokunnan ulkopuolelle.
Kommentit
- Olen eri mieltä viimeisen lauseesi kanssa, että meillä on tekniikka saada ihmiset aurinkokunnan ulkopuolelle. Saapuminen ja takaisin yhden ihmisen elinaikana olisi täysin erilainen kysymys / vastaus. +1 muulle vastaukselle kuitenkin
- @davek Suurin nopeutesi on valonopeutta, vaikka lähempänä sitä kiihtyvään kiihtyvyyteen tarvittava energia kiipeääkin – Peruslähtökohta on siis järkevä, mutta se ei ole ’ tärkeä, kunnes ’ työskentelee erittäin suurissa osissa C: tä – tai ei koskaan lainkaan ongelma nykyisellä tekniikalla.
- @davek lopetat kiihdytyksen tasossa, koska ilmavastuksen vetovoima on yhtä suuri ja päinvastainen kuin moottoreiden työntövoima tietyllä nopeudella, koska ’ ei avaruudessa ole ilmaa ’ ei periaatteessa ole mitään estää sinua kiihtymästä enemmän, kunnes pääset lähelle valon nopeutta ja relativistisista vaikutuksista tulee merkittäviä
- @ jpmc26 – tarkoitin ionipotkuria. Ongelma on, että heillä ’ on tällä hetkellä niin alhainen työntövoima, että ihmisten massa ja heidän virransaantiinsa tarvittavat hengenvaaralliset järjestelmät vaativat naurettavan suuria määriä sähköä, mikä edellyttäisi vielä enemmän massa. Ionipotkurit sopivat erinomaisesti geosynkronisiin satelliitteihin ja pieniin asteroidien koettimiin. He ’ eivät ole vielä siellä ihmisten avaruuslennoille.
- @davek Lähteen on tehtävä jokin oletus reaktiomassan määrästä, jolla pystyt tai haluat aloittaa. Ionimoottori on itse asiassa raketti kuin mikä tahansa muu, vain yksi, jolla on erittäin suuri pakokaasunopeus. Kiihtyminen nopeuteen 90 km / s nykyisillä ionikäytöillä merkitsisi noin 90% avaruusaluksen lähtömassasta reaktiomassaa, mutta jos pystyt jotenkin onnistumaan aloittamaan 99%: n reaktiomassalla, voit saavuttaa 180 km / s. / li>
vastaus
Ohittamatta pääkohtaa, jonka mukaan ihmisen suvaitsevaisuus G-voimiin ei ole Avaruusmatkailun rajoittava tekijä, G-voimien torjumiseksi on pohdittu paljon, etenkin 60-luvun sci-fi-kirjoittajat.
Löydät enemmän tietoa kuin koskaan halusit osoitteesta Projectrho tästä aiheesta.
Yleinen asia: 2 G: n kaltaisissa alhaisissa kiihdytyksissä ei tarvitse tehdä mitään erityistä ihmiskeholle, vaan tehdä varmista, että makaat joko altis tai selässäsi ja pysyt kurinalaisena hengityksesi suhteen.
Korkeammille G-tasoille, kuten 5G +, sinun on hoidettava ihmiskehoa huolellisesti asettamalla se geelimäiseen koteloon. saman tiheyden omaava ja korvaamalla ilma hengittävä neste. Mahdolliset tiheyserot voivat johtaa siihen, että ruumiin tiheämmät osat pyrkivät” asettumaan ”aluksen takaosaa kohti, joten niitä on vältettävä mahdollisuuksien mukaan.
Tällaiset toimenpiteet G-voimien torjumiseksi voivat tietysti olla koskaan tarpeen vain käytettäessä ydin- tai antiaineen ponneainetta. Kemialliset ponneaineet eivät palaa tarpeeksi kauan vaatiakseen tällaisia toimenpiteitä.
Kommentit
- Paras vastaus. Tämä oikeastaan käsittelee kysymystä, jonka lähtökohta on puutteellinen.
- Fiktiossa tasapainotetaan painosi painolla massan mukana, kuten klassinen purjevene ’ tuuletin ’ – scifi.sx tai tvtropes (varoitus ! varoitus!) ’ inertiaalivaimennus ’ . (Ja toisessa McAndrew / Roker-tarinassa Sheffieldillä on myös ratkaisu ajaa tätä hirviötä – tähtienvälisen tyhjiön omaenergiaa. Toki.)
- Asenna vain reaktiottomat potkurit. Monilla SciFi-avaruusaluksilla on niitä. 🙂
- Hänet altistettiin noille G-voimille hetkeksi. Kysymys koskee pidempikestoisia G-voimia. 30G ei todellakaan ole selviytyvissä päivän aikana.
- 60 ’ s ohittaminen … Useimmat nykyaikaiset SciFi näyttävät myöntävän G-vaimennuksen / G -kompensaattorit / G-generaattorit ovat asia avaruuslennoissa, mutta älä ’ anna mitään yksityiskohtia siitä, miten he tekevät sen.
Vastaus
Tämä on paljon enemmän kuin ennakoitavissa olevat taloudelliset mahdollisuudet, mutta fysiikka on järkevää:
Painovoima on varma, skaalautuva ja tyylikäs tapa torjua kiihtyvyydestä johtuvia G-voimia.
Planeetan kokoinen avaruusalus, jolla on oma 5 G: n painovoima, voisi kiihtyy nopeudella 4 G, sen häntä kohti elävät ihmiset kokevat vain eron, yhden G.
(huomaa, että puhun laivasta, joka on suunnilleen viisi kertaa maan massa, miinus tiheyserot)
Sama pätee alukseen, jonka 100 G kiihtyy 99 G: n nopeudella.
Muokkaa: ihmisten siirtäminen aluksen tunneleiden kautta kohti t sen edessä mahdollistaisi yhden G-kokemuksen pitämisen, kun työntövoima siirtyi hitaasti rikkoutumiseen.
Kommentit
- Tietysti sinulla on ongelma suuria G-kuormia, kun lopetat kiihdytyksen. Ja luultavasti haluat hidastaa , kun saavut määränpäähän, mikä on vieläkin pahempaa onnettomille matkustajillemme.
- @chepner Laita heidät planeetta-aluksensa kiertoradalle, sitten katkaise kiihtyvyys. He ’ ovat mikropainovoimassa.
- Miksi et vain kiertoradalla koko ajan? Sitten et ’ et tarvitse suurempaa planeettaa tai kiihtyvyys on sidottu planeetan painovoimaan.
- Kun lopetat kiihdytyksen, sinun on siirryttävä eteenpäin kaukana < -lakosta > -planeetasta < / lakko > avaruusalus. Painovoima vähenee, mitä kauempana olet. Kaksi raja-alueiden paria (yksi maassa, toinen todella korkealla) voisi ratkaista tämän. Ja hidastamaan vuorosi asiaa ympäri. Ei kasvi / alus, vaan siirryt planeetan vastakkaiselle puolelle ja käytät toista moottoriparia.
- Koska painovoima on vain avaruus-aika kaarevuus, ehkä antimateria voisi auttaa vääristämään tilaa ja luomaan keinotekoiset g-kuormat: |
vastaus
G Voima on kiihtyvyyden funktio. Painovoima toimii massalla vetääkseen sen kohti toista massaa. Suurilla massoilla on korkeampi painovoima.Jupiterin ja Saturnuksen painovoima on voimakkaampi maan päällä. Kuu vähemmän kuin maan päällä.
Maapallolla painovoima on voima, joka vetää meitä edelleen kohti maan keskustaa. Fyysinen pinta pysäyttää kiihtyvyyden. Painomme on sen massaan vaikuttavan voiman mittari.
Kiihtyvyys on nopeuden muutos. Ratsastettaessa (ei kiihtyvyyttä eikä hidastusvoimia) ei ole g-kuormaa (painottomuus avaruudessa).
Kiihdytys autossa, lentokoneessa tai avaruusaluksessa aiheuttaa G-kuormia. Jälleen kiihtyvyys aiheuttaa kuorman. Lentokoneen laskeminen 60 asteen pankkiin aiheuttaa kehoon g-kuormituksia keskisuuren voiman vuoksi. Silmukka ja lentokone tekevät saman. Sisäilma aiheuttaa positiivisen g-kuormituksen, kun taas ulkopuolinen silmukka aiheuttaa negatiivisen g-kuormituksen. Molemmat mitataan vaikutuksesta kehoon. Pystyasennossa positiiviset g-kuormitukset, jotka aiheuttavat veren virtaamisen pään ulkopuolelta kohti jalkoja, ja negatiiviset g-kuormitukset, jotka aiheuttavat veren virtaamisen jalasta pään. ihmiskehot sietävät positiivisia g-kuormituksia paremmin kuin negatiivisia. Makaaminen, kuten monissa hävittäjissä, auttaa lieventämään vaikutuksia, kun suurin osa kehosta on tasainen.
Joten avaruusmatkan sietäminen on yhdistelmä g-kuormien sietämistä kiihdytys- ja hidastusvaiheissa sekä painottomuutta (ilman kiihtyvyys) jaksot, joilla on taipumusta vaikuttaa lihaksiin, luun tiheyteen jne.
Kommentit
- G-voima ei ole ’ ta kiihdytystoiminto. se on kiihtyvyys.
- kokemaasi voima on kiihdytyksen funktio.