国际空间站 人造重力很难吗?解决宇航员站不起来,为什么空间站不模拟重力?( 三 )


为什么要环形和长杆型 , 球形行不行?
在模拟产生重力的环境下 , 球形并不是一个合适的形状 , 除了在“赤道”位置两端有合适的模拟重力外 , 其他位置会产生并非垂直于地板的“分力” , 比如参考《太空无垠》中的谷神星空间站 , 倒个水都要歪出去很远 。
其实早在上世纪70~80年代的“太空大航海时代”早就规划设计了超级环形空间站 , 有长圆筒状的 , 有超级环形的 , 在《极乐空间》中这样的空间站 , 上世纪的科学家早就想象过了 , 实在是非常壮观 。
但就现在而言 , 长杆状是最接近现实的选择 , 其实现成本也最低!长杆围绕中心可以不设计机械密封旋转装置(未来对接非常麻烦 , 对接前可以先停转) , 也可以设计成具有中心舱室的结构 , 使用连接机构保持中心不转 , 但会存在连接机械结构的问题 , 显然前者结构简单 。
延伸阅读:如何制造零重力环境?
重力环境在地面上是不需要模拟的 , 反而要模拟零重力环境以供训练与实验 , 一般现代零重力环境有几种实现方式 , 一种是自由落体 , 另一种使用飞行器在跃升到高空到下降时保持一定的上升与下降速率来模拟失重环境 。
【国际空间站|人造重力很难吗?解决宇航员站不起来,为什么空间站不模拟重力?】前者时间自由落体时间可以通过高度计算出来 , 后者也可以根据飞行器的跃升曲线以及极限升限计算出来 , 但很显然时间都比较短(使用飞机模拟时间长一些) , 而且零重力模拟成本比较高 , 比如欧洲的零重力航班 , 票价每人超过6000美元!

推荐阅读