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1 # 小興辰
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2 # 詩人的眼睛看世界
在地球上,能模擬出類似於太空失重的部分感受,但是,真的做不到太空中失重的完全狀態。
首先要明白,太空失重,絕不僅僅只是感覺不到重量,如果感覺不到重量,在地球上可以很簡單的實現。
而太空失重,一個重點是沒有重力場,既沒有著力點,所以地球上的任何模擬,都有一個向心力作為著力點,比如飛機俯衝,比如風洞實驗等等。
另一個重點是太空失重,沒有壓力場,這就是宇航員為什麼要穿厚重的宇航服,宇航服的作用,就是在宇航服內製造適宜人體的壓力場,來保證人體獲得適當的壓力。
下面說一個每個人都向往的太空失重性愛吧,這是想著容易,但幾乎無法做到的事,因為沒有著力點,那簡單的動作也就可望而不可及,因為需要壓力場,無法做到親密無間。而在地球的模擬中,你根本無法體驗沒有著力點的尷尬,和無需穿戴壓力裝置。
所以說,在地球上,可以模擬太空失重的部分感覺,但體會不到真正的太空失重。
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3 # 華箋流香
根據等效原理和廣義相對論,重力場的區域性等效於做加速運動的慣性系。
在地球上模擬太空失重,就是用做自由落體的慣性系進行模擬的。
一般的情況下,會把一架飛機飛到1萬米左右的高空。然後讓飛機上仰,關掉飛機的動力,做拋物線飛行,以此來模擬太空中的失重環境訓練宇航員。這種訓練方法主要是針對在宇航艙中活動的宇航員的身體適應性訓練。目的是讓宇航員瞭解在太空中失重的環境,減少心理上的恐懼和不適應。
除此以外,模擬宇航員穿上宇航服到太空艙外執行任務的時候,會採取在水池中訓練的方法。倉外宇航服的重量都在150公斤左右。穿上倉外宇航服的航天員會非常的笨拙。所以他們在太空艙外執行精密任務的時候,要經過特殊的訓練。這種訓練環境一般在模擬失重條件下的深水池中,利用水的浮力來抵消重量的影響。
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4 # 科小白X
這個當然是可以實現的啦,只要能夠將自己所受的重力抵消掉就可以了。
目前,最著名的方式是乘坐飛機作自由落體運動。這個東西也叫做失重飛機。
下圖是失重飛機運動軌跡圖:
在飛機處於下降段時,由於飛機這個大系統是做自由落體運動的(不嚴謹地說),是一個非慣性系。在分析飛機內部包括人在內的所有的物體受力情況時,需要將飛機所受的加速度反向加在內部的物體上,並乘以該物體的質量。而這個力恰好可以與物體所受的重力抵消掉。那麼,飛機內部的人就與宇宙飛船裡的人的感受差不多了。
這已經是在地球上最接近失重的環境了。通常情況下,科學家們會在裡面進行一些科學實驗,宇航員們會在此進行訓練。但是這並不意味著我們這些普通人就沒有接近這兒的方法了。就比如說下面這一位:
著名的物理學家史蒂芬霍金在體驗失重飛機。
當然,現在越來越多的普通人也有這樣的機會了。不過前提是money。
第二種,相比於第一種而言遜色不少:潛水。
在水中,潛水員受到的浮力與重力也是差不多可以抵消的。只不過在水中的阻力比在空氣中的阻力大得多,行動起來略顯笨拙。但是,航天員的一些訓練專案是在水中進行的,這也很好的說明了這裡的環境與太空是有幾分的相近的。
這看起來非常像潛水員,但請注意他的手臂上的圖案。
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5 # 漫步科學
引力是長程力,作用距離通常被認為是無限遠,因此太空也是有重力的,以國際空間站為例,空間站中的宇航員之所以感受不到重力,是因為其圍繞地球做圓周運動產生的離心慣性力與重力相互抵消了。
因此要想在地球上模擬出太空中的失重環境,可以透過其他力抵消重力來實現。按照這個思路考慮,人類開發出了許多模擬失重的辦法,比如拋物飛行法、水浮法、落塔法、氣浮法等等。
1、拋物飛行利用改裝後的高效能飛機沿拋物線軌跡飛行,當飛機下降加速度等於重力加速度時,就可以實現失重環境。拋物飛行成本較高,而且受限於飛機體積,其能實現的失重空間較小,但是這種方法可以重複模擬失重環境而且其模擬精度較高,因此通常用於科學實驗。
2、水浮法這個很好理解了,就是利用水的浮力抵消重力。雖然成本與空間比拋物飛行法有優勢,但是由於水的阻力作用,其模擬失重的感受較差。
3、落塔法其原理就是建造一個高塔(或者豎直的礦井等),讓需要失重的物體從高塔扔下去,想要提高精度可以把高塔抽真空。受限於塔高的影響,落塔法難以實現長時間的失重模擬。
4、氣浮法氣浮法簡單來說,就是用氣把物體“吹”起來。其比水浮法精度要高,但是要考慮高速氣流對失重物體的影響。
總結依靠其他力來抵消重力或者讓物體進行自由落體運動可以進行失重模擬,但是相對於太空中的失重效果,地面模擬失重還是有非常多的不足。
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6 # 宇宙探索
首先,“沒有重力”這種說法是不嚴謹的,理論上講地球體物體產生的重力是無限遠的,任何地方都可以感受到地球的重力!
那麼太空中為何感受不到重力呢?因為太空中的人一直在做“自由落體”運動,所以感受不到重力!有點蒙?說明你對失重的定義還認知不夠!方便起見,假設宇宙中只有地球!
隨便在馬路上撿起一塊石頭朝前方扔去,石頭會落到地面上,但在落的過程中其實就是自由落體(不考慮空氣阻力),速度只是讓石頭向前!如果石頭是人,你就會有失重的感覺!
很容易想象,你力氣越大,石頭飛的越遠,但無論如何石頭一直在向地球墜落。如果你力氣夠大,石頭就不會落到地面上,但即使石頭沒有落到地面上石頭確實一直在墜落的過程中,說白了,這兩者並不矛盾!
說白了,石頭從飛起的那一刻起就處於自由落體狀態,即使速度達到第一宇宙速度7.9千米每秒仍舊如此,仍舊在自由落體,自由落體不代表一定要落到地面上!
如今地球上空很多衛星雖然都圍繞著地球轉,其實它們就是在自由落體,一直在向地面墜落,但速度讓它們不會落到地面上!
所以,外太空的失重說白了就是自由落體。就是飛出了地球,比如說飛船速度達到11.2千米每秒的第二宇宙速度,飛船仍在自由落體,只不過飛船會飛向無限遠的地方然後再自由落體!(當然這是理論上)
所以說,想要體驗失重的感覺,自由落體就好了,比如果電梯突然失控,你就會體驗到失重的感覺,只不過你知道電梯在自由落體,所以恐懼會完全讓你不會有時間去體驗自由落體的感覺。如果是類似飛機俯衝的實驗,而你又無法看到飛機外面的事物,你就不會知道自己是在飛機內還是在圍繞地球執行的飛船內!
回覆列表
基本可以。理論上來說只要加速度向下你就會感覺到失重的狀態,我們平常經常接觸到的就是乘坐電梯的時候。
美國訓練航天員的2種模擬辦法,第一是航天員乘坐飛機到達高點,然後飛機向下俯衝,此時就可以模擬出失重環境,但是隻能模擬十幾秒左右。第二是常用的方法,讓航天員穿上宇航服在水池裡訓練,水的浮力與重力抵消模擬出近似失重浮游的狀態,不是很逼真,但是省錢和方便。
其實還有一些方法,那就是風洞,電視上也經常看到,一種娛樂設施。風由下往上吹,當風速達到一定程度,人就可以飄起來。