未来空间站是朵会转的大蘑菇

20.04.2015  11:44

      “太空蘑菇”每分钟旋转4.22周,旋转过程产生的离心力能让人员和物品能站立或留在地板上。图为与“太空蘑菇”原理相同的旋转空间站内部想象图。

科幻大片《星际穿越》中,宇航员们乘坐着会旋转的飞船在太空遨游数十年。事实上,太空旅行的一个大问题是人类不擅于应对微重力环境——漫长的低重力状态(深空中将是零重力)危害骨骼、肌肉、心血管。美国“联合太空结构”公司找到了解决这个问题的方法——建造一个可产生人造重力的“太空蘑菇”空间站,取代当前的国际空间站。

国际空间站在环绕地球运行过程中,一直做着自由落体运动,因此,里面的宇航员生活在零重力环境下,漂浮在舱内。然而,根据研究,长时间的失重会给宇航员的身体造成严重危害,会损害骨骼、肌肉,会降低免疫力,会压迫视神经导致视力问题……

这也就意味着人类无法在没有重力的环境下生活。因此,对于需要长期太空飞行才能进行的探索活动如登陆火星、近地小行星采矿来说——需要1年以上的太空飞行——人工重力技术可能是解决这一问题的最好答案。

联合太空结构公司(简称USS)的创办人、美国国防部承包商威廉·坎普与商业伙伴特德·马泽卡一起设计了“太空蘑菇”空间站,就是希望通过旋转产生合适的人工重力。坎普表示:“我们认为人工重力是长期在太空逗留所必需的。”“如果我们要在太空待上超过1年,就必需要有人工重力系统,否则我们将做好有人牺牲的准备。”

国际空间站

始建于1998年

总投资约670万英镑

绕地球一圈用时约92分钟

距地面约380公里

原理 通过旋转产生人工重力

根据设想,“太空蘑菇”空间站直径将达到330英尺(约合100米),长1310英尺(约合400米)。“太空蘑菇”将环绕垂直轴旋转,每分钟旋转4.22周,以形成人工重力。旋转过程产生的离心力会形成向下的压力,让人员和物品能站立或留在地板上。就好比在旋转的洗衣机滚筒中,衣服都会贴在两边的筒壁上,而并非漂浮在中间的水里。

“太空蘑菇”产生的人造重力与人们在地球上承受的重力相同。“太空蘑菇”空间站的圆柱形“菇柄”沿着一个方向旋转,顶部的“菇盖”则朝着另一个方向旋转。这种设计允许飞船与空间站的“菇盖”部对接并保持固定。“菇盖”内建有空间站指挥中心,宇航员所需的许多补给也存放于此。