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我们能在火星上创造出提供人工引力的结构吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-05-23 10:38:47

当然,离心机的底部只需要与火星表面形成67.8度的角度。这个角度只取决于地球引力和火星引力的比例。如果火星的G垂直(向下)为3.711 m/s^2,而离心力在任何加速度下都是水平(向外)的,两者相加(作为矢量)需要地球的G为9.807 m/s^2,那么我们可以解出所需的离心加速度:

离心加速度

下一个是角度。这些垂直向量的比值形成了什么角?我们可以用arctan -2函数,我们只需要确保参数的顺序是正确的(y, x)我们知道答案一定大于45度,因为x的大小比火星的G大。

计算知识引擎

离心角= 67.8度

我们要选择的变量是我们能够建立和保持旋转的半径的大小。越大越好。更适合居住,更小的有效重力差在你的脚和你的头。只要在离心机的转速被校准后提供X,就会产生9.07776 m/s^2的离心力。

离心转速(w)=√(9.07776m/s2/半径)

对我来说,最有趣的方面是考虑如何在不停止它的情况下进出这个旋转的建筑。这取决于离心机的整体设计细节。一个想法是在中心有一个独立的手臂,而不是保持不动,直到有人想要进入大楼。它有一个房间在轨道上。这个房间将同时充当大厅、电梯、叉车和气闸。一旦有人进去,房间就会慢慢加压,以适应室内空气条件,同时手臂开始旋转,以适应离心机的旋转速度。当它加速时,它会向上倾斜,以始终保持地板与感知到的重力垂直。(这个大厅可以放在主环的内部或外部)它只需要在轨道上向外(或向内)移动,以便与与之同步的离心机部分连接。这里是一个快速的3D模拟,以帮助可视化:

3D模拟

一旦与离心机的外圈对接,一个梯子,楼梯,甚至大厅地板的很大一部分都可以降低到生活空间。这个大厅可以让人和货物进出一个连续旋转的环形栖息地。

也许对于计划不久访问地球的火星人或怀孕最初几个月的女性来说,有必要在地球重力的建筑里有严格的时间。我还没有研究我们所知道的所有关于重力对怀孕的影响,但我知道我们已经看到了在微重力环境下怀孕的动物的不利影响。也许火星引力足够避免这些问题,但地球引力将是保守的处方,直到我们了解更多。
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