どこかで、長時間のG力(2 Gでも)は人類生物学では許容されないこと、そしてこれが最終的に宇宙旅行を維持する能力を制限することを読みました。体へのG力のストレスを軽減するための戦術はありますか?
G-Force番号 https://www.newscientist.com/article/mg20627562-200-maxed-out-how-many-gs-can-you-pull/
コメント
- その最初の部分は真実かもしれません(持続的なG力があなたを殺します)が、あなたがあなたの情報源を与えることができればこれはより良い質問でしょう。一方、現在のロケットはそのような加速を数分間しか持続できないため、'は実際には問題ではありません。 1Gを数時間または数日(または数年)維持できれば、宇宙旅行の可能性の範囲は大幅に拡大します。それが達成された場合にのみ、2Gの維持に関する問題を検討することに大きな意味があります。
- スティーブが言ったこと。人間の宇宙旅行は、打ち上げと着陸時を除いて、Gフォースの脆弱性によって制限されません。しかし、大気圏外に出ると、燃料は非常に貴重であるため、最も穏やかで効率的な加速を使用します。これらの加速でさえ、瞬間的なものです。
- 関連する 1gで到着するまでの時間はどれくらいですか?
- 相対論的な旅行者の主観的な時間を含む、1gでの往復時間アップロード。 wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f5/Roundtriptimes.png
- 'この概念はPhilPlait(別名悪い天文学者)。この場合、彼はニックネームを獲得しました。 フィルは自分のフォーラムでひどくローストされました。奇妙なことに、YouTubeでPhil 'の壊れた物理学を'見つけることができません。
回答
問題は、人間が長時間にわたって高いG力に耐えられないほどではありません。問題は、ロケットが耐えられないことです。 1日を少し超えて1 g の加速を維持すると、1日を少し超えて火星に行くことができます。代わりに、火星に到達するのに数か月かかります。数分。その後、宇宙船は火星まで惰性で進みます。持続的な加速のわずか数百分の1 g で、火星への移動時間が1週間程度に短縮されます。
ロケット方程式の専制政治と相まって、惑星間軌道で宇宙船を推進するために現在使用されている化学エンジンが、ロケットが長時間にわたって高加速度に耐えられない主な理由です。時間。いくつかの有望な低thがあります人間が月を越えるのを助けるかもしれないイオンスラスターのような錆/高効率(高比推力)技術。イオンスラスターは現在使用されていますが、有人宇宙飛行に関しては、ゴールデンタイムの準備が整っているものはありません。有用かもしれないいくつかの有望な高推力/やや高い比推力の核技術があります。これらは政治に紛れ込んでいます。
サイエンスフィクション以外に、太陽系を超えて人間を連れて行くことができる既知の技術はありません。
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- 私たちはあなたの最後の文に同意しません。私たちには太陽系を超えて人間を導く技術があります。 1人の人間の生活の中でそこに行き来することは、まったく異なる質問/回答になります。残りの回答は+1しますが、
- @davek最高速度は光速ですが、それに近づくと、さらに着実に加速するために必要なエネルギーが上昇します-したがって、基本的な前提は健全ですが、'は'現在の技術では、Cの非常に大きな部分で動作している、またはまったく問題がない。
- @davek空気抵抗からの抗力のため、飛行機での加速を停止します。 '空間に空気がないため、'は基本的に何もしませんので、ある速度でのエンジンからの推力と等しく、反対です。光の速度に近づき、相対論的効果が顕著になるまで、加速を停止します。
- @ jpmc26-私はイオンスラスターについて言及していました。問題は、'現在、推力が非常に低いため、大量の人間とそれらに電力を供給するために必要な生命維持システムが途方もなく大量の電力を必要とし、さらに多くの電力が必要になることです。質量。イオンスラスターは、静止衛星や小惑星への小さなプローブに最適です。 'は、有人宇宙飛行にはまだ十分ではありません。
- @davekソースは、開始できる、または開始する意思のある反応質量の量について何らかの仮定をしている必要があります。実際、イオンエンジンは他のロケットと同じように、排気速度が非常に速いロケットです。現在のイオンドライブで90km / sまで加速すると、宇宙船の開始質量の約90%が反応質量になりますが、なんとかして99%の反応質量から開始できれば、180 km / sを達成できます。
回答
G力に対する人間の耐性が ではないという主要な点を無視する宇宙旅行の制限要因として、特に60年代のSFライターによって、G力に対抗する方法について多くの考慮が払われてきました。
Projectrho 。
一般的な要点:2 Gのような低加速度の場合、人体に特別なことをする必要はありません。必ず「うつ伏せまたは仰向けになり、呼吸について規律を保ちます。
5G +などの高Gの場合、人体を慎重に管理し、ゲル状の繭に入れる必要があります。同様の密度で、通気性のある液体。密度の違いにより、体の密度の高い部分が船の後方に向かって「落ち着く」傾向があるため、可能な限り避ける必要があります。
もちろん、G力に対抗するためのこのような対策は、核推進剤または反物質推進剤を使用した場合にのみ必要になります。化学推進剤は、そのような対策を必要とするほど長くは燃焼しません。
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- ベストアンサー。これは実際には、その前提に欠陥があるという問題に対処します。
- フィクションでは、独自の帆船を運ぶ古典的な'のように、運ぶ質量からの重力とのバランスを取ります。 fan '- scifi.sx または tvtropes(警告!警告!)'慣性減衰' 。 (そして別のMcAndrew / Rokerの話では、シェフィールドはこのモンスターを推進する解決策も持っています-星間真空の自己エネルギー。確かに。)
- 無反応スラスターを取り付けるだけです。多くのSciFi宇宙船がそれらを持っています。 🙂
- 彼はそれらのG力に短時間さらされました。問題は、より長い持続時間のG力についてです。 30Gは、1日の期間にわたって確実に存続することはできません。
- 60 'を超えると…最新のSciFiのほとんどはG減衰/ Gを認めているようです。 -補償器/ G-発電機は宇宙飛行中のものですが、'その方法については詳しく説明しません。
回答
これは予測可能な経済的可能性をはるかに超えていますが、物理学は健全です:
重力は、加速によるG力に対抗するための確実でスケーラブルでエレガントな方法です。
5Gの独自の引力を備えた惑星サイズの宇宙船は4 Gで加速すると、尾に向かって生きる人々は1Gの違いしか経験しません。
(私は地球の約5倍の質量から密度の違いを差し引いた船について話していることに注意してください)
同じことが100Gが99Gで加速する船にも当てはまります。
編集:人々を船のトンネルを通ってtに向かって移動させます推進力がゆっくりと破壊に移行するので、その前に1つのGエクスペリエンスを維持することができます。
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- もちろん、問題があります。加速を停止すると、高G負荷が発生します。そして、目的地に到着したら減速したいと思うかもしれません。これは、不幸な乗客にとってはさらに悪いことです。
- @chepner惑星船の軌道に乗せて、加速を遮断します。彼らは'微小重力環境にあります。
- なぜずっと軌道に乗っているだけではないのですか?そうすれば、'大きな惑星は必要ありません。または、加速を惑星の引力に結び付ける必要はありません。
- 加速を停止したら、さらに移動する必要があります。 <ストライク>惑星< /ストライク宇宙船。重力は、離れるほど低下します。 2組の制限クォーター(1つは地上、もう1つは非常に高い)でこれを解決できます。そして、あなたのターンを減速させるために、物事を好転させます。植物/船ではありませんが、惑星の反対側に移動し、別のエンジンのペアを使用します。
- 重力は時空の曲率にすぎないため、反物質が空間を歪め、人工的なg荷重:|
回答
G力は加速度の関数です。重力は質量に作用して、それを別の質量に引き寄せます。大きな質量は、より高いレベルの重力引力を持っています。木星と土星にかかる重力は、地球に比べて強いです。月は地球よりも小さいです。
地球上の重力は、私たちを地球の中心に向かって引き下げ続ける力です。物理的な表面はその加速を止めます。私たちの体重は、私たちの質量に作用する力の尺度です。
加速度は速度の変化です。惰性走行(加速力も減速力もない)の場合、G荷重(宇宙での無重力)はありません。
車、飛行機、または宇宙船で加速すると、G荷重が発生します。繰り返しますが、負荷を引き起こしているのは加速度です。 60度のバンクで飛行機をバンクすると、求心力により体にg負荷が発生します。ループと飛行機は同じことをします。内側の外観は正のg負荷を引き起こし、外側のループは負のg負荷を引き起こします。両方とも体への影響によって測定されます。直立している場合、正のg負荷により血液が頭から足に向かって流れ、負のg負荷によって血液が足から頭に流れます。人体は、負よりも正のg負荷に耐えます。多くのファイタージェットのように横になっていると、体のより多くの部分が水平になるため、衝撃を軽減するのに役立ちます。
したがって、宇宙旅行の許容は、加速および減速段階でのg負荷の許容と、無重力(の不在)の組み合わせです。加速)筋肉、骨密度などに影響を与える傾向のある期間。
コメント
- G力は' ta加速度の関数。それは 加速です。
- あなたが経験する力は加速の関数です。