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  • 1 # 黑衣人MIB

    在2006年,當宇航員海德馬裡•史蒂芬莎•比伯返回地球的第二天,在美國的埃林頓菲爾德舉行了一個歡迎儀式,她受到了100多人的歡迎。然而,吸引全球關注的不是她的成就——在太空中呆了12天,而是因定向障礙和昏厥引發的兩次尷尬時刻。六位演講者中她排在第五位,她的身體晃了兩下,說話時幾乎倒在地上。這是因為海德馬裡還沒有完全適應地球的重力。

    低重力環境,如國際空間站(ISS)繞轉的軌道,與地球是完全不同的。我們習慣地球的重力環境之後,需要過一段時間才能適應太空環境。雖然在國際空間站上大約能感受到地球重力的90%,但由於空間站繞地球高速運動,這會產生失重的現象。長期在這個重力環境下會對骨骼和肌肉有所損壞,對於計劃在空間站呆上數月的宇航員來說,他們會感到十分不安。在國際空間站尚且如此,那麼想象一下在深空會有什麼影響。

    太空中的宇航員

    美國宇航局(NASA)為了幫助宇航員適應這樣的重力環境,每天都要求宇航員進入這樣的重力環境,作為他們訓練的一部分。封閉的“零”重力區域不在空間中,而是在地球上被創造出來了。那麼問題來了,美國宇航局要如何實現這一目標?

    自由落體

    這裡的“零”這個詞非常具有誤導性。如果太空中不存在重力,那麼距離我們約38萬公里的月球將停止圍繞我們不斷旋轉。正是重力,海王星才能夠圍繞太陽旋轉,太陽才可以附著在銀河系上。引力是一種來自於物質的力量,而且這種力量在宇宙中無處不在。引力可能接近零,但永遠不會降為零。

    NASA在地球上創造了微重力區域,使宇航員能夠模擬在太空中漂浮的環境。然而,他們的浮動是一種幻覺,宇航員不是在漂浮,他們是在下降。

    地球和月球

    伽利略曾聲稱,無論物體多重,它們從任何高度墜落都會同時觸及地面。最經典的例子是同時扔下一把錘子和一根羽毛,如果沒有空氣阻力,它們一定是以相同的速度下降,這也正是阿波羅15號的指揮官在月球上演示過的實驗。

    同樣,國際空間站以及其中的宇航員也以相同的速度落向地球,只不過速度足夠快,而地球表面又是彎曲的,所以可以避免撞到地球上,從而一直繞著地球做自由落體運動。如果有人與腳下的稱重機一起自由落體,就會發現秤一直卡在零,這就是所謂的失重。

    我們都有過失重的體驗,比如電梯在上升過程中速度降為零的過程。或者在過山車的頂部,當座椅和身體脫離時,人就可以體驗到失重,儘管只有幾秒鐘。此時,座位和身體以同樣的速度下降,直到再次接觸,這時,人就會重新感覺到自己的體重。

    在飛機上模擬太空的失重環境

    NASA讓宇航員在一架巨大的飛機上飛行,以此讓他們感受微重力。暱稱為“嘔吐彗星”的飛機像過山車一樣爬上天空,在上方瞬間漂浮,然後滑向另一側,直到它到達與開始時相同的高度。飛機的機鼻開始彎曲後,其乘員立即開始“漂浮”。當飛機的身體最終與地球表面平行時,宇航員 “漂浮”不少於三十秒。

    隨後,機鼻面向地面,這意味著飛機正在飛向地面,這時重力逐漸增加。在2-3小時的訓練期間,飛機會沿著這個拋物線飛行60-70次。在飛機上,宇航員會測試他們的裝備,並在每次重力“關閉”時練習吃飯、喝水和操縱。

    這種興奮感或者說噁心感,並不是只有NASA的宇航員可以體驗到。Zero G公司向非宇航員提供了在其G-Force One飛機上體驗微重力的機會,票價大約需要5000美元。然而,商用飛機只能沿著這個拋物線飛行12-15次,因為這樣飛行60次可能會使人感到噁心。

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