Jeśli ludzkie podróże kosmiczne są ograniczone przez podatność na siły G, czy istnieje sposób na przeciwdziałanie siłom G.

Problem nie polega na tym, że ludzie nie są w stanie wytrzymać dużych sił G przez dłuższy czas: Problem polega na tym, że rakiety nie mogą. Gdyby rakieta mogła utrzymywać przyspieszenie 1 g przez nieco ponad jeden dzień, moglibyśmy polecieć na Marsa w nieco ponad jeden dzień. Zamiast tego dotarcie na Marsa zajmuje kilka miesięcy, ponieważ rakiety docierały tam tylko przez kilka minut. Następnie statek kosmiczny leci z wybrzeża aż do Marsa. Zaledwie kilkaset setnych g stałego przyspieszenia skróciłoby czas podróży na Marsa do około tygodnia.

Silniki chemiczne używane obecnie do napędzania statków kosmicznych po trajektoriach międzyplanetarnych w połączeniu z tyranią równania rakiety to główne powody, dla których rakieta nie może wytrzymać dużych przyspieszeń przez dłuższy okres Jest kilka obiecujących niskich wartości technologie rdzy / wysokiej wydajności (impulsy specyficzne), takie jak silniki jonowe , które mogą pomóc ludziom wydostać się poza Księżyc. Silniki jonowe są obecnie w użyciu, ale żaden z nich nie jest gotowy na najlepszy czas, jeśli chodzi o loty kosmiczne z ludźmi. Istnieją pewne obiecujące technologie jądrowe o dużym napędzie / dość wysokim specyficznym impulsie impulsowym, które mogą być przydatne; są one pogrążone w polityce.

Poza science fiction nie ma znanej technologii, która mogłaby wynieść ludzi poza Układ Słoneczny.

Komentarze

• Nie zgadzam się z twoim ostatnim zdaniem, że dysponujemy technologią, która pozwala ludziom wydostać się poza Układ Słoneczny. Dotarcie tam iz powrotem w ciągu jednego ludzkiego życia byłoby zupełnie innym pytaniem / odpowiedzią. + 1 do pozostałej części odpowiedzi.
• @davek Twoja maksymalna prędkość to prędkość światła, chociaż w miarę zbliżania się do niej energia potrzebna do przyspieszenia dalszych stabilnych podjazdów – więc Twoje podstawowe założenie jest rozsądne, ale ' nie ma znaczenia, dopóki nie ' pracujesz w bardzo dużych frakcjach C – lub w ogóle nie stanowi to problemu przy obecnej technologii.
• @davek przestajesz przyspieszać w samolocie, ponieważ opór powietrza jest równy i przeciwny do ciągu silników przy pewnej prędkości, ponieważ w przestrzeni ' nie ma powietrza ' w zasadzie nie ma nic do przestać przyspieszać, aż zbliżysz się do prędkości światła, a efekty relatywistyczne staną się znaczące
• @ jpmc26 – miałem na myśli silniki jonowe. Problem w tym, że ' mają obecnie tak mały ciąg, że masa ludzi i systemy podtrzymywania życia potrzebne do ich zasilania wymagałyby absurdalnie dużych ilości energii elektrycznej, co oznaczałoby jeszcze więcej masa. Silniki jonowe świetnie nadają się do satelitów geosynchronicznych i niewielkich sond do asteroid. ' nie są jeszcze na miejscu, jeśli chodzi o ludzkie loty kosmiczne.
• @davek Źródło musi poczynić pewne założenia dotyczące ilości masy reakcyjnej, z jaką jesteś w stanie lub chcesz zacząć. Silnik jonowy to w rzeczywistości rakieta jak każda inna, tylko taka z bardzo dużą prędkością wydechu. Przyspieszenie do 90 km / s z obecnymi napędami jonowymi wymagałoby około 90% masy początkowej statku kosmicznego będącej masą reakcyjną, ale gdybyś mógł w jakiś sposób wystartować z 99% masy reakcyjnej, mógłbyś osiągnąć 180 km / s.

Ignorując główny punkt, że ludzka tolerancja sił G jest nie czynnikiem ograniczającym podróże kosmiczne, wiele przemyślano, jak przeciwdziałać siłom G, zwłaszcza pisarze science fiction z lat 60.

Więcej informacji niż kiedykolwiek chciałeś znaleźć na Projectrho na ten temat.

Ogólne podsumowanie: dla małych przyspieszeń, takich jak 2 G, nie musisz robić nic specjalnego dla ludzkiego ciała, po prostu pewny, że leżysz na brzuchu lub na plecach i zachowujesz dyscyplinę w oddychaniu.

W przypadku wyższych wartości G, takich jak 5G +, musisz ostrożnie zarządzać ludzkim ciałem, umieszczając je w przypominającym żel kokonie o podobnej gęstości i zastępując powietrze ciecz do oddychania. Wszelkie różnice w gęstości mogą spowodować, że gęstsze części ciała będą miały tendencję do„ osiadania ”w kierunku tylnej części statku, dlatego należy ich unikać, jeśli to możliwe.

Oczywiście takie środki przeciwdziałania siłom G mogą być konieczne tylko przy użyciu paliwa jądrowego lub paliwa na antymaterię. Chemiczne materiały pędne nie palą się wystarczająco długo, aby wymagać takich środków.

Komentarze

• Najlepsza odpowiedź. To właściwie odpowiada na pytanie, ponieważ jego założenie jest błędne.
• W fikcji zrównoważyć grawitację z masy, którą nosisz, tak jak klasyczna ' żaglówka z własną fan ' – scifi.sx lub tvtropes (ostrzeżenie ! warning!) pod adresem ' Tłumienie bezwładnościowe ' . (A w innej historii McAndrew / Roker, Sheffield ma również rozwiązanie, aby napędzać tego potwora – własną energię międzygwiazdowej próżni. Jasne.)
• Po prostu zainstaluj bezreakcyjne silniki. Ma je wiele statków kosmicznych SciFi. 🙂
• Przez chwilę był wystawiony na działanie tych sił G. Pytanie dotyczy sił G o dłuższym czasie trwania. 30G jest zdecydowanie nie do przeżycia w ciągu jednego dnia.
• Przekraczając 60 ' s … Wydaje się, że większość współczesnych SciFi przyznaje tłumienie G / G -compensators / G-Generatory są rzeczą w lotach kosmicznych, ale nie ' nie wchodź w szczegóły, jak to robią.

To znacznie wykracza poza przewidywalne możliwości ekonomiczne, ale fizyka jest solidna:

Grawitacja to niezawodny, skalowalny i elegancki sposób przeciwdziałania siłom G pochodzącym z przyspieszenia.

Statek kosmiczny wielkości planety z własnym przyciąganiem grawitacyjnym 5 G mógłby przyspieszyć przy 4 Gs, ludzie żyjący w pobliżu jego ogona doświadczyliby tylko różnicy, jednego G.

(zauważ, że mówię o statku w przybliżeniu 5 razy większym od masy Ziemi, minus różnice gęstości)

To samo dotyczy statku z przyspieszeniem 100 G do 99 G.

Edycja: przemieszczanie ludzi przez tunele na statku w kierunku t jego przód pozwoliłby na utrzymanie jednego doświadczenia G, ponieważ napęd powoli przechodził do zerwania.

Komentarze

• Oczywiście, wtedy masz problem obciążeń o dużym przeciążeniu podczas zatrzymywania przyspieszania. I prawdopodobnie zechcesz zwolnić po dotarciu do celu, co jest jeszcze gorsze dla naszych nieszczęsnych pasażerów.
• @chepner Umieść ich na orbicie ich statku-planety, a następnie odciąć przyspieszenie. ' Będą w mikrograwitacji.
• Dlaczego po prostu nie przebywać na orbicie przez cały czas? Wtedy nie ' nie potrzebujesz większej planety ani nie musisz mieć przyspieszenia związanego z siłą grawitacji planety.
• Kiedy przestaniesz przyspieszać, musisz iść dalej z dala od < strajku > planety < / strike > statek kosmiczny. Im dalej jesteś, tym siła grawitacji maleje. Dwie pary ćwiartek z limitem (jedna na ziemi, jedna bardzo wysoko) mogą rozwiązać ten problem. I spowolnić swój obrót. Nie elektrownia / statek, ale przenosisz się na przeciwną stronę planety i używasz kolejnej pary silników.
• Ponieważ grawitacja jest tylko krzywizną czasoprzestrzeni, być może antymateria może pomóc w wypaczeniu przestrzeni i stworzeniu sztuczne obciążenia g: |

G Siła jest funkcją przyspieszenia. Grawitacja działa na masę, aby przyciągnąć ją do innej masy. Duże masy mają wyższy poziom przyciągania grawitacyjnego.Siła grawitacji na Jowiszu i Saturnie jest silniejsza niż na Ziemi. Księżyc mniej niż na Ziemi.

Na Ziemi grawitacja jest siłą, która nadal ciągnie nas w dół, w kierunku środka Ziemi. Fizyczna powierzchnia zatrzymuje to przyspieszenie. Nasza waga jest miarą tej siły działającej na naszą masę.

Przyspieszenie to zmiana prędkości. Podczas wybiegu (bez sił przyspieszania ani zwalniania) nie ma obciążenia g (nieważkości w przestrzeni).

Przyspieszanie w samochodzie, samolocie lub statku kosmicznym powoduje obciążenia przeciążeniowe. Ponownie, to przyspieszenie powoduje obciążenie. Przechylenie samolotu pod kątem 60 stopni spowoduje przeciążenie ciała spowodowane siłą dośrodkową. Pętle i samolot zrobią to samo. Wygląd wnętrza powoduje dodatnie obciążenie przeciążeniowe, a zewnętrzna pętla powoduje ujemne obciążenie przeciążeniowe. Oba są mierzone wpływem na organizm. W pozycji pionowej dodatnie obciążenia powodują wypływ krwi z głowy w kierunku stóp, a ujemne obciążenia powodują przepływ krwi od stóp do głowy. ludzkie ciała tolerują dodatnie ładunki przeciążeniowe lepiej niż ujemne. Leżenie, jak w wielu myśliwcach, pomaga złagodzić uderzenia, ponieważ większa część ciała jest na poziomie.

Tak więc tolerancja podróży kosmicznych jest połączeniem tolerowania obciążeń przeciążeniowych podczas przyspieszania i zwalniania oraz stanu nieważkości (brak przyspieszenie) okresy, które mają wpływ na mięśnie, gęstość kości itp.

Komentarze

• Siła G nie jest ' ta funkcja przyspieszenia. to to przyspieszenie.
• siła, której doświadczasz, JEST funkcją przyspieszenia.