引力是长程力,作用距离通常被认为是无限远,因此太空也是有重力的,以国际空间站为例,空间站中的宇航员之所以感受不到重力,是因为其围绕地球做圆周运动产生的离心惯性力与重力相互抵消了。受限于塔高的影响,落塔法难以实现长时间的失重模拟。2、水浮法这个很好理解了,就是利用水的浮力抵消重力。
地球上能模拟出来像太空一样完全没有重力的环境么?
引力是长程力,作用距离通常被认为是无限远,因此太空也是有重力的,以国际空间站为例,空间站中的宇航员之所以感受不到重力,是因为其围绕地球做圆周运动产生的离心惯性力与重力相互抵消了。因此要想在地球上模拟出太空中的失重环境,可以通过其他力抵消重力来实现。按照这个思路考虑,人类开发出了许多模拟失重的办法,比如抛物飞行法、水浮法、落塔法、气浮法等等。
1、抛物飞行利用改装后的高效能飞机沿抛物线轨迹飞行,当飞机下降加速度等于重力加速度时,就可以实现失重环境。抛物飞行成本较高,而且受限于飞机体积,其能实现的失重空间较小,但是这种方法可以重复模拟失重环境而且其模拟精度较高,因此通常用于科学实验。2、水浮法这个很好理解了,就是利用水的浮力抵消重力。虽然成本与空间比抛物飞行法有优势,但是由于水的阻力作用,其模拟失重的感受较差。
3、落塔法其原理就是建造一个高塔(或者竖直的矿井等),让需要失重的物体从高塔扔下去,想要提高精度可以把高塔抽真空。受限于塔高的影响,落塔法难以实现长时间的失重模拟。4、气浮法气浮法简单来说,就是用气把物体“吹”起来。其比水浮法精度要高,但是要考虑高速气流对失重物体的影响。总结依靠其他力来抵消重力或者让物体进行自由落体运动可以进行失重模拟,但是相对于太空中的失重效果,地面模拟失重还是有非常多的不足。
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