Zbliżający się lot człowieka na Marsa poruszył całą ziemską społeczność, stając się najczęściej dyskutowanym tematem ostatniego półwiecza. To rzeczywiście szlachetne wydarzenie w historii ziemskiej cywilizacji, po którym spodziewamy się nie tylko kolonizacji Marsa, ale także ewolucyjnego zwrotu ku „ kosmiczny człowiek«.

Marsjańskie miasta są przyszłością Czwartej Planety

Wybierając się w podróż nieznanymi drogami, trzeba też ocenić niebezpieczeństwo planowanego przedsięwzięcia. Kosmos nie lubi pośpiechu, bo wiadomo, że kosmos nie wyróżnia się narzekaniem dobrego usposobienia.

Większość problemów związanych z długim czasem trwania lotu kosmicznego (z wyłączeniem efektów promieniowania) jest redukowana lub eliminowana za pomocą sztucznej grawitacji.
Natomiast niekorzystny wpływ braku grawitacji oraz wpływ sytuacji radiacyjnej są największymi przeszkodami w rozwoju Układu Słonecznego.

Zaawansowaną pozycję w badaniach Marsa zajmuje NASA, która aktywnie posuwa się na terytorium Czerwonej Planety. Podobna misja jest realizowana przez Elon Musk and Co., koncentrując poważną siłę na.

Ale jeśli ktoś chce wyjść poza niską orbitę okołoziemską, to Księżyc wydaje się być bardziej oczywistym wyborem, ponieważ niskie efekty grawitacji można zbadać dokładniej i trzy dni od domu.

Nasz sąsiad to świetne miejsce do testowania technologii lotów kosmicznych dalekiego zasięgu, prawda? Na Księżycu można dobrze „wbiegać” i maksymalnie dopracować projekt bazy mieszkalnej w obcym środowisku.
I jeszcze jedna kwestia - podczas opracowywania zadań księżycowych, projekty statków kosmicznych mogą znaleźć bardziej zaawansowane technologie na długie podróże. Czy zgadzasz się z tym?

Dlaczego więc NASA nie chce wrócić na Księżyc na rzecz obecności człowieka na Marsie? Dlaczego Space X tak uporczywie ignoruje Księżyc, który pędzi w kierunku Marsa?

Jednak teraz nie realizujemy celów teorii spiskowej, rzekomo: „oczywiście wiedzą coś o katastrofie zmierzającej na Ziemię”, więc chcą udać się na Czerwoną Planetę. Interesuje nas po prostu kwestia dalekich wędrówek.

Słabe przyciąganie sztucznej grawitacji.

Koncepcję sztucznej grawitacji przywodzą na myśl ujęcia gigantycznych wirujących modułów stacji kosmicznych, takie jak w „Space Odyssey 2001”. Wygląda to na najbardziej akceptowalne rozwiązanie w zakresie długoterminowych lotów kosmicznych. Tak, to spojrzenie na pytanie oczami nie specjalisty, ale potencjalnego podróżnika.

Jednak tworzenie nawet prymitywnych struktur w celu uzyskania sztucznej grawitacji jest najwyraźniej trudniejszym zadaniem niż to, co NASA lub Space X są gotowe rozwiązać przy obecnym poziomie technologii.

Nieważkość może być zarówno zachwycająca, jak i podstępna. Z jednej strony pozwala to astronautom na robienie rzeczy, które są niemożliwe na Ziemi: na przykład przesuwanie dużego sprzętu lekkim ruchem ręki. I oczywiście cieszy się dużym zainteresowaniem naukowców: od biologii po nauki materiałowe hydrodynamiki.

Przedłużony pobyt człowieka w stanie nieważkości jest badany od wielu dziesięcioleci, a wniosek jest alarmujący – poważne konsekwencje dla zdrowia astronautów. Naukowcy ocenili, od kruchości kości i utraty masy mięśniowej po utratę wzroku.

NASA planuje loty kosmiczne poza orbitę Ziemi, na Marsa, trwające od sześciu do dziewięciu miesięcy. Opracowują sposoby eliminowania skutków nieważkości. W konfrontacji chodzi głównie o zestawianie codziennych, godzinowych ćwiczeń, co jest dla agencji priorytetem.

Tak, eksperci opracowują zestaw ćwiczeń, które mają przeciwdziałać nieważkości, wypłukując wapń z kości. Jednocześnie nikt nie eksperymentuje ze środkiem zaradczym – tworzeniem grawitacji. Jednak od dawna proponowano go jako środek zapewniający przynajmniej częściowe nasilenie, być może wystarczające do złagodzenia problemów zdrowotnych.

Jednak, co zaskakujące, sztuczna grawitacja ma niski priorytet w NASA i Space X. Może agencje nie są jeszcze gotowe, aby w pełni wyruszyć w kosmos, w zbyt dużym pośpiechu, wysyłając ludzi na i tak już niebezpieczną ścieżkę?

Żaden załogowy statek kosmiczny z misją marsjańską nie ma jakiejś formy obracającej się struktury, która mogłaby wywołać efekt grawitacji.
Nawet gigantyczny statek kosmiczny SpaceX, przeznaczony do przewożenia 100 osób na raz, nie wytwarza sztucznej grawitacji - i tak naprawdę jest to już zamieszkana stacja w kosmosie.

Specjaliści zajmujący się problemem grawitacji mówią:

Michael Barratt, astronauta i lekarz NASA, wyjaśnił powody, dla których agencja nie zastosowała sztucznej grawitacji jako środka zaradczego przeciwko nieważkości: „Możemy utrzymać kości i mięśnie oraz układ sercowo-naczyniowy w porządku”, powiedział podczas wrześniowej konferencji w Long Beach w 2016 roku. Stan Kalifornia. Nie potrzebujemy sztucznej grawitacji.

Punkt widzenia astronauty został powtórzony przez urzędników NASA: utrata kości, utrata mięśni, funkcja przedsionkowa, to są rzeczy, które możemy kontrolować, aby normalnie funkcjonować za pomocą ćwiczeń, mówi Bill Gerstenmaier.

Elon Musk, prezentując projekt misji marsjańskiej, nie zajmował się problemem nieważkości, odrzucając tworzenie lokalnej grawitacji dla załóg statków. „Myślę, że problemy merytoryczne zostały rozwiązane” – powiedział pomysłodawca Space X.
Nawiasem mówiąc, mówiąc, że długoterminowych lotów na ISS jest znacznie więcej niż czasu w planowanej podróży na Marsa.

Techniczne wykonanie sztucznej grawitacji.

Jednak eksperci rozważali opcje tworzenia grawitacji. Poważnym problemem jest techniczna strona projektu statku kosmicznego, który realizuje ideę sztucznej grawitacji, albo poprzez moduł obrotowy, albo tworząc swego rodzaju wirówkę.

„Przyjrzeliśmy się wielu projektom pojazdów, próbując zapewnić sztuczną grawitację na różne sposoby. W rzeczywistości to po prostu nie działa”, wyjaśnia Gerstenmeier. To znaczące ulepszenie statku kosmicznego. To dużo pracy, a zadaniem jest po prostu dostać się na Marsa.

Co gorsza, eksperci uważają, że włączenie jednej sekcji statku do obsługi grawitacji może stworzyć nowy zestaw problemów, ponieważ astronauci będą musieli regularnie dostosowywać się między nieważkością a grawitacją.

To z kolei może wywołać syndrom adaptacji przestrzeni. Astronauci będą musieli kilka razy dziennie pokonywać strefy nieważkości i grawitacji, co może być bardziej problematyczne niż zwykłe przebywanie w stanie zerowej grawitacji.

Barret zauważył, że on i jego koledzy mają wątpliwości techniczne dotyczące konstrukcji statku kosmicznego ze sztuczną grawitacją. Astronauci boją się sztucznej grawitacji. Czemu? Nie lubimy dużych ruchomych części.

U niektórych astronautów zauważono problemy ze wzrokiem, co może prowadzić do przeceniania znaczenia sztucznej grawitacji. Jednocześnie przyczyna wady wzroku nie jest znana i nie ma gwarancji, że grawitacja może rozwiązać problem.

Istnieje wiele pomysłów na to, dlaczego tak się dzieje. Eksperci uważają, że jednym z czynników jest wzrost poziomu dwutlenku węgla. Tak więc poziom dwutlenku węgla na ISS jest dziesięciokrotnie wyższy niż w normalnych warunkach atmosferycznych na Ziemi.

- Najprawdopodobniej brak grawitacji wynika z braku technologii, która dziś po prostu nie istnieje, aby rozwiązać ten problem. W końcu nawet Gerstenmeier, nieco sceptycznie nastawiony do potrzeby grawitacji, nie wyklucza tego całkowicie.
Tak, ponieważ teraz rozumiemy, że grawitacja na stacjach statków kosmicznych jest kwestią przyszłych technologii.

Dziś uczestnicy marsjańskiego wyścigu starają się jako pierwsi dotrzeć na Marsa i rozmieścić tam przynajmniej coś odpowiedniego do życia.
Ludzkość potrzebuje wyczynu: osłabiona długim lotem, na obcej planecie, w atmosferze nieodpowiedniej do życia, koloniści zbudują schronienia i zbudują życie na Czerwonej Planecie.
Ale czy ktoś może mi powiedzieć, dlaczego jest taki pośpiech, kiedy atak wygląda na lot?

Każdy z nas kiedykolwiek myślał o życiu poza Ziemią, ale nie każdy wie, jaką rolę w żywotności ciała odgrywa jego pole magnetyczne. Hipoteza naukowców, że życie na Marsie jest możliwe, ma dobre powody. Jakie warunki są do tego niezbędne i jaką rolę odgrywa pole magnetyczne w podtrzymywaniu życia, czytamy poniżej.

Pole magnetyczne Marsa

Pole magnetyczne jest rodzajem powłoki ochronnej, która odbija wszelkie negatywne skutki wiatru, ładunki elektryczne Słońca czy innych planet. Nie każda planeta ma takie pole ochronne, jest ono wytwarzane przez wewnętrzne procesy termiczne i dynamiczne zachodzące w centrum jądra kosmicznego ciała. Cząsteczki stopionego metalu będące w ruchu wytwarzają prąd elektryczny, którego obecność na planecie uczestniczy w tworzeniu warstwy ochronnej.

Pole magnetyczne Marsa na pewno istnieje, jest rozłożone bardzo słabo i nierównomiernie. Wynika to z bezruchu schłodzonego rdzenia względem powierzchni. Są miejsca na planecie, gdzie manifestacja pola jest kilkakrotnie większa niż siła uderzenia w inne części czwartej planety. Obecność najsilniejszego pola magnetycznego w obszarach południowych została stwierdzona przez magnetometr Mars Global Surveyor, podczas gdy po stronie północnej praktycznie nie została wykryta przez instrument.

Pole magnetyczne w pobliżu Marsa było wcześniej dość silne, ma charakter szczątkowy, zachowując tzw. paleomagnetyzm. To pole nie wystarcza do ochrony przed promieniowaniem słonecznym czy działaniem wiatrów. W ten sposób niezabezpieczona powierzchnia nie pozostawia możliwości zalegania wody lub innych cząstek.

Na pytanie, czy Mars miał pole magnetyczne i czy istnieje teraz, można śmiało udzielić pozytywnej odpowiedzi. Obecność niewielkiego pola na sąsiedniej planecie wskazuje, że istniało ono wcześniej, mając większą siłę niż dzisiaj.

Dlaczego Mars stracił pole magnetyczne?

Istnieje teoria, że ​​jeszcze 4 miliardy lat temu pole magnetyczne czerwonej planety było dość silne. Był podobny do ziemi i był stabilnie rozmieszczony na powierzchni swojej skorupy.

Zderzenie z jakimś dużym ciałem kosmicznym lub, jak twierdzą niektórzy badacze, z kilkoma dużymi asteroidami, wpłynęło na wewnętrzne procesy dynamiczne jądra. przestało wytwarzać prądy elektryczne, w wyniku czego pole Marsa osłabło, jego rozkład stał się niejednorodny: w niektórych obszarach stał się silniejszy, podczas gdy inne pozostają bez ochrony. W tych miejscach Słońce jest dwa i pół razy silniejsze niż na Ziemi.

Jak silna jest grawitacja na Marsie?

Ze względu na słabe i nierównomiernie rozłożone pole magnetyczne, grawitacja na Marsie ma równie niskie parametry. Mówiąc dokładniej, w porównaniu z grawitacją Ziemi jest o 62% słabszy. Dlatego wszystkie znajdujące się tutaj przedmioty czasami tracą swoją prawdziwą masę.

Siła przyciągania Marsa zależy od kilku parametrów: masy, promienia i gęstości. Pomimo tego, że obszar Marsa zbliża się do obszaru Ziemi, występują duże różnice w gęstości i średnicach planet, masa Marsa jest o 89% mniejsza niż Ziemi.

Mając dane dwóch podobnych planet, naukowcy obliczyli siłę przyciągania Marsa, który jest zupełnie inny niż Ziemia. Siła grawitacji na Marsie jest tak samo osłabiona jak pole magnetyczne. Niska grawitacja zmienia pracę żywej istoty. Dlatego długi pobyt osoby na Czerwonej Planecie może niekorzystnie wpłynąć na zdrowie. Jeśli uda się znaleźć sposób na przezwyciężenie skutków słabej grawitacji dla ludzkiego zdrowia, szybko nadejdzie czas na eksplorację innych planet.

Oprócz siły grawitacji na samej planecie istnieje wartość - stała grawitacyjna, która pokazuje siłę grawitacji między planetami. Jest obliczany w odniesieniu do dwóch planet, Marsa i Ziemi, Marsa i Słońca osobno, biorąc pod uwagę odległość między nimi. Ta wartość jest fundamentalna, ponieważ odległość między nimi zależy również od siły grawitacyjnej planet.

Obliczanie grawitacji marsjańskiej

Aby znaleźć siłę grawitacji na Marsie, musisz zastosować wzór:
G = m(Ziemia) m(Mars) /r2
Oto stała grawitacyjna, r to odległość od środków Ziemi i Marsa.
Zastępując wartości, otrzymujemy
5.97 1024 0.63345 6.67 10-11 /3.488=3.4738849055214
Zatem wartość marsjańskiej grawitacji wynosi 3.4738849055214 N.

Dlaczego Mars jest inny?

Siła grawitacji Marsa względem Ziemi zależy od wielkości planet, masy i odległości między ich środkami. Planeta o większej masie wywiera największy stopień przyciągania grawitacyjnego. Tak więc Ziemia, mając największą masę, wywiera największą siłę przyciągania w stosunku do Marsa. Wraz ze wzrostem odległości między planetami siła grawitacji między nimi maleje.

Grawitacja Ziemi, mając wysokie wartości, jest w stanie przyciągać obiekty z większą siłą niż na Marsie. Tak więc grawitacja ziemska, w porównaniu z marsjańską, umożliwia zachowanie witalności i witalności na Ziemi. Na Marsie niska siła grawitacji nie utrzymuje nawet wody na powierzchni planety.

Analiza porównawcza charakteru siły przyciągania na Marsie w stosunku do siły grawitacji Ziemi pozwala odpowiedzieć na pytanie, dlaczego na Marsie nie ma takiego pola magnetycznego jak na Ziemi.

Pomimo podobieństw obu planet: obszarów, obecności czap polarnych, podobnego nachylenia osi obrotu i zmian klimatycznych, Mars i Ziemia mają znaczące różnice. Ciśnienie na Marsie jest o 99 992,5 milibarów niższe niż na Ziemi. Sezonowa temperatura Marsa jest wielokrotnie niższa niż na Ziemi. Tak więc zimą zarejestrowano minimalny wskaźnik -143 stopni, latem powierzchnia nagrzewa się do 35 stopni ciepła.

Naukowcy są zajęci rozważaniem warunków, w jakich możliwe będzie życie na czwartej części Słońca. W tej chwili badania nad Czerwoną Planetą nie wystarczą do zebrania danych, ponieważ niskie pole magnetyczne i siła grawitacji komplikują pobyt człowieka na planecie, a raczej narażają jego ciało na niepożądane zmiany, co jest mało kompatybilne z życiem.

W tym suchym, spieczonym świecie średnia temperatura powierzchni wynosi -55 stopni Celsjusza. Na biegunach temperatury potrafią spaść do -153 stopni Celsjusza. Wynika to w dużej mierze z cienkiej atmosfery planety, która nie może utrzymać ciepła (nie wspominając o powietrzu do oddychania). Dlaczego pomysł skolonizowania Marsa jest dla nas tak intrygujący?

Przyczyn tego jest wiele, w tym podobieństwo tej planety do naszej, obecność wody, perspektywy uprawy żywności, produkcji tlenu i materiałów budowlanych. Istnieją również długoterminowe korzyści z wykorzystywania Marsa jako źródła surowców i terraformowania go w środowisko bardziej nadające się do zamieszkania. Porozmawiajmy o tym szczegółowo.

Jak wspomniano, istnieje wiele interesujących podobieństw między Ziemią a Marsem, które sprawiają, że ten ostatni jest realną opcją kolonizacji. Po pierwsze, Mars i Ziemia mają podobną długość dnia. Marsjański dzień (sol) trwa 24 godziny i 39 minut, co oznacza, że ​​ten cykl dobowy przypadnie do gustu roślinom i zwierzętom, nie wspominając już o ludzkich kolonistach.

Mars ma również nachylenie osi, które jest bardzo podobne do ziemskiego, co oznacza prawie te same podstawowe zmiany pór roku, do których jesteśmy przyzwyczajeni na Ziemi. Zasadniczo, gdy jedna półkula jest skierowana w stronę Słońca, doświadczamy lata, podczas gdy na drugiej półkuli panuje zima – tylko temperatury są wyższe, a dni dłuższe.

Będzie to bardzo przydatne, jeśli chodzi o uprawę roślin i zapewnienie kolonistom komfortowego środowiska i sposobu mierzenia przepływu w ciągu roku. Podobnie jak rolnicy na Ziemi, przyszli Marsjanie będą doświadczać sezonów wegetacyjnych i żniwnych oraz będą mogli organizować coroczne obchody, aby zaznaczyć zmianę pór roku.

Podobnie jak na Ziemi, Mars znajduje się w potencjalnej strefie zamieszkania naszego Słońca (tzw. strefa Złotowłosej), chociaż jest przesunięty na jego zewnętrzną krawędź. Wenus również znajduje się w tej strefie, ale znajduje się bliżej wewnętrznej krawędzi, co w połączeniu z jej gęstą atmosferą uczyniło ją najgorętszą planetą w Układzie Słonecznym. Brak kwaśnych deszczy sprawia również, że Mars jest bardziej atrakcyjną opcją.

Poza tym Mars jest bliżej Ziemi niż inne planety Układu Słonecznego – poza Wenus, ale już zrozumieliśmy, że nie nadaje się dla pierwszych kolonistów. Ułatwi to proces kolonizacji. W rzeczywistości co kilka lat, gdy Ziemia i Mars znajdują się w opozycji – czyli w minimalnej odległości – „otwierają się okna”, idealne do wysyłania kolonistów.

Na przykład 8 kwietnia 2014 roku Ziemia i Mars znajdowały się w odległości 92,4 miliona kilometrów. 22 maja 2016 r. będą w odległości 75,3 mln km, a do 27 lipca 2018 r. zbiegną się na 57,6 mln km. Wystartowanie w odpowiednim momencie skróci czas lotu z kilku lat do kilku miesięcy.

Ponadto Mars ma sporo wody w postaci lodu. Większość z nich znajduje się w rejonach polarnych, ale badania meteorytów marsjańskich wykazały, że pod powierzchnią planety może znajdować się dużo wody. Można go wydobywać i oczyszczać do celów pitnych i to po prostu.

W swojej książce The Case for Mars Robert Zubrin zauważa również, że przyszli koloniści mogliby żyć z ziemi udając się na Marsa i ostatecznie skolonizować planety w pełni. Zamiast ściągać wszystkie zapasy z Ziemi – tak jak mieszkańcy Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – przyszli koloniści mogliby wytwarzać własne powietrze, wodę, a nawet paliwo, dzieląc marsjańską wodę na tlen i wodór.

Wstępne eksperymenty wykazały, że marsjańską glebę można upiec na cegły w celu stworzenia struktur obronnych, a to zmniejszyłoby ilość materiałów, które trzeba wysłać z powierzchni Ziemi. Rośliny lądowe mogą również rosnąć w marsjańskiej glebie, jeśli otrzymają wystarczającą ilość światła i dwutlenku węgla. Z biegiem czasu sadzenie roślin w lokalnej glebie może pomóc w stworzeniu atmosfery do oddychania.

Problemy kolonizacji Marsa

Pomimo wspomnianych korzyści, kolonizacja Czerwonej Planety wiąże się z poważnymi problemami. Na początek kwestia średniej temperatury powierzchni, która jest dość niegościnna. Chociaż temperatury wokół równika mogą w południe osiągnąć łagodne 20 stopni Celsjusza, w miejscu lądowania Curiosity – w położonym blisko równika kraterze Gale – normalne temperatury w nocy spadają do -70 stopni.

Grawitacja na Marsie wynosi około 40% ziemskiej, dość trudno będzie się do niej dostosować. Według raportu NASA wpływ mikrograwitacji na organizm ludzki jest dość głęboki, z miesięczną utratą mięśni do 5% i utratą gęstości kości do 1%.

Na powierzchni Marsa straty te będą mniejsze, ponieważ jest tam pewna grawitacja. Jednak na dłuższą metę osadnicy na stałe będą mieli problemy z degeneracją mięśni i osteoporozą.

Jest też kwestia atmosfery, której nie da się oddychać. Około 95% atmosfery planety to dwutlenek węgla, co oznacza, że ​​oprócz wytwarzania powietrza do oddychania dla kolonistów, nie będą oni również mogli wyjść na zewnątrz bez skafandrów ciśnieniowych i zbiorników z tlenem.

Mars nie posiada również globalnego pola magnetycznego porównywalnego z polem geomagnetycznym Ziemi. W połączeniu z cienką atmosferą oznacza to, że znaczna ilość promieniowania jonizującego może dotrzeć do powierzchni Marsa.

Dzięki pomiarom wykonanym przez sondę Mars Odyssey (instrument MARIE) naukowcy odkryli, że poziom promieniowania na orbicie Marsa jest 2,5 razy wyższy niż na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Z pozoru poziom ten powinien być niższy, ale nadal jest zbyt wysoki dla przyszłych osadników.

W jednym z najnowszych artykułów przedstawionych przez grupę naukowców z MIT analizujących plan Marsa One dotyczący skolonizowania planety, który rozpocznie się w 2020 roku, szacuje się, że pierwszy astronauta udusi się w ciągu zaledwie 68 dni, podczas gdy reszta umrze z głodu. odwodnienie lub wypalenie w bogatym środowisku tlen w atmosferze.

Krótko mówiąc, wyzwania związane z założeniem stałej osady na Marsie pozostają liczne, ale do pokonania.

Terraformowanie Marsa

Z biegiem czasu wiele lub wszystkie trudności życia na Marsie można pokonać dzięki zastosowaniu geoinżynierii (terraformowania). Wykorzystując organizmy takie jak sinice i fitoplankton, koloniści mogli stopniowo przekształcać większość dwutlenku węgla z atmosfery w tlen do oddychania.

Ponadto zakłada się, że znaczna ilość dwutlenku węgla (CO2) zawarta jest w postaci suchego lodu na biegunie południowym Marsa, a także jest pochłaniana przez regolit (glebę). Jeśli temperatura planety wzrośnie, lód ten zmieni się w gaz i zwiększy ciśnienie atmosferyczne. Chociaż po tym atmosfera nie będzie już bardziej przyjazna dla płuc, rozwiąże to problem zapotrzebowania na skafandry ciśnieniowe.

Możliwym sposobem na to jest celowe wywołanie efektu cieplarnianego na planecie. Można to zrobić, importując lód amoniakalny z atmosfer innych planet w naszym Układzie Słonecznym. Ponieważ amoniak (NH3) to głównie azot wagowo, zapewnia również gaz buforowy potrzebny do oddychania atmosfery – tak jak tutaj na Ziemi.

Podobnie można by wywołać efekt cieplarniany importując węglowodory, takie jak metan – jest go dużo w atmosferze Tytana i na jego powierzchni. Metan mógłby być uwalniany do atmosfery, gdzie działałby jako składnik efektu cieplarnianego.

Zubrin i Chris McKay, astrobiolog z NASA Ames Research Center, zaproponowali również stworzenie fabryk na powierzchni planety, które pompowałyby gazy cieplarniane do atmosfery, powodując w ten sposób globalne ocieplenie (ten sam proces, którego używamy do psucia atmosfery naszej ojczystej Ziemi). .

Istnieją inne możliwości, od orbitujących luster ogrzewających powierzchnię po celowe bombardowanie powierzchni kometami. Bez względu na metodę, wszystkie istniejące opcje terraformowania Marsa mogą sprawić, że planeta będzie zdatna do zamieszkania dla ludzi tylko w dłuższej perspektywie.

Kolejną propozycją jest tworzenie mieszkań podziemnych. Budując szereg tuneli łączących podziemne siedliska, koloniści mogli wyeliminować potrzebę noszenia butli z tlenem i skafandrów ciśnieniowych z dala od domu.

Zapewniłoby to również pewną ochronę przed promieniowaniem. Z danych uzyskanych przez sondę Mars Recknnaissance Orbiter wynika, że ​​takie podziemne mieszkania już istnieją, co oznacza, że ​​można z nich korzystać.

Sugerowane misje

NASA proponuje załogową misję na Marsa – która ma się odbyć w latach 30. XX wieku przy użyciu wielozadaniowego pojazdu Orion i rakiety SLS – ale nie jest to jedyna propozycja wysłania ludzi na Czerwoną Planetę. Oprócz innych federalnych agencji kosmicznych istnieją plany rozwoju prywatnych korporacji i organizacji non-profit, z których niektóre są dość ambitne i mają więcej niż tylko cele informacyjne.

Od dawna planuje wysłać ludzi na Marsa, ale jeszcze nie zaczął budować niezbędnego transportu. Rosyjska federalna agencja kosmiczna Roskosmos planuje załogową misję na Marsa, a w 2011 roku trwają testy modelu Mars-500, podczas których symulowano warunki lotu na Marsa przez 500 dni. Jednak ESA również wzięła udział w tym eksperymencie.

W 2012 roku grupa holenderskich przedsiębiorców ujawniła plany kampanii crowdfundingowej mającej na celu budowę bazy Mars, która rozpocznie się w 2023 roku. Plan MarsOne wymaga serii jednokierunkowych misji w celu ustanowienia stałej i powiększającej się kolonii na Marsie, finansowanych ze zbiórek środków przez media.

Inne szczegóły planu MarsOne obejmują wysłanie orbitera telekomunikacyjnego do 2018 roku, łazika do 2020 roku i komponentów bazy wraz z kolonistami do 2023 roku. Baza zostanie wyposażona w 3000 metrów kwadratowych paneli słonecznych, a sprzęt zostanie dostarczony za pomocą rakiety SpaceX Falcon 9 Heavy. Pierwszy zespół czterech astronautów wyląduje na Marsie w 2025 roku; potem co dwa lata przyjeżdżać będzie nowa grupa.

2 grudnia 2014 r. dyrektor NASA ds. Zaawansowanych systemów eksploracji ludzi i misji operacyjnych Jason Krusan i zastępca administratora programu James Reitner ogłosili wstępne wsparcie dla inicjatywy Boeinga Affordable Mars Mission Design. Zaplanowana na lata 30. XX wieku misja obejmuje plany ochrony przed promieniowaniem, sztucznej grawitacji z wirówką, ponownego wsparcia materiałami eksploatacyjnymi i pojazdu do ponownego wejścia.

CEO SpaceX i Tesli, Elon Musk, ogłosił również plany stworzenia kolonii na Marsie z populacją 80 000 osób. Integralną częścią tego planu jest opracowanie Mars Colonial Transporter (MCR), systemu lotów kosmicznych, który będzie opierał się na rakietach wielokrotnego użytku, wyrzutniach i kapsułach kosmicznych, aby przetransportować ludzi na Marsa i wrócić na Ziemię.

W 2014 roku SpaceX rozpoczęło opracowywanie dużego silnika rakietowego Raptor dla MCT, jednak MCT nie będzie działał do połowy lat 20. XX wieku. W styczniu 2015 r. Musk powiedział, że ma nadzieję ujawnić szczegóły „całkowicie nowej architektury” marsjańskiego systemu transportowego pod koniec 2015 r.

Nadejdzie dzień, kiedy po pokoleniach terraformowania i licznych falach kolonistów Mars będzie miał opłacalną gospodarkę. Być może minerały będą wydobywane na Czerwonej Planecie, można je wysłać na Ziemię na sprzedaż. Wystrzeliwanie metali szlachetnych, takich jak platyna, byłoby stosunkowo niedrogie dzięki niskiej grawitacji planety.

Musk uważa jednak, że najbardziej prawdopodobny scenariusz (w dającej się przewidzieć przyszłości) dotyczy gospodarki nieruchomości. Wraz ze wzrostem populacji Ziemi będzie rosła chęć ucieczki stąd, a także inwestowania w nieruchomości na Marsie. A gdy tylko zostanie ustalony i dopracowany system komunikacyjny, inwestorzy z przyjemnością zaczną budować na nowych terenach.

Pewnego dnia na Marsie pojawią się prawdziwi Marsjanie - i to będziemy my.

Na innych planetach, dlaczego występuje, dlaczego jest potrzebny, a także jego wpływ na różne organizmy.

Przestrzeń

Ludzie marzyli o podróżach do gwiazd od najdawniejszych czasów, począwszy od czasów, gdy pierwsi astronomowie badali inne planety naszego układu i ich satelity w prymitywnych teleskopach, co oznacza, że ​​ich zdaniem mogły być zamieszkane.

Od tego czasu minęło wiele stuleci, ale niestety międzyplanetarne, a tym bardziej loty do innych gwiazd są niemożliwe nawet teraz. A jedynym pozaziemskim obiektem, który odwiedzili naukowcy, jest Księżyc. Ale już na początku XX wieku naukowcy wiedzieli, że grawitacja na innych planetach różni się od naszej. Ale dlaczego? Co to jest, dlaczego powstaje i czy może być destrukcyjne? Przeanalizujemy te pytania.

Trochę fizyki

Opracował również teorię, zgodnie z którą dowolne dwa obiekty doświadczają wzajemnej siły przyciągania. W skali kosmosu i wszechświata jako całości takie zjawisko przejawia się bardzo wyraźnie. Najbardziej uderzającym przykładem jest nasza planeta i Księżyc, który dzięki grawitacji krąży wokół Ziemi. Widzimy przejawy grawitacji w życiu codziennym, po prostu przyzwyczajamy się do tego i w ogóle nie zwracamy uwagi. To jest tak zwana To dzięki niej nie szybujemy w powietrzu, ale spokojnie chodzimy po ziemi. Pomaga również zapobiegać stopniowemu wyparowywaniu atmosfery w przestrzeń kosmiczną. Dla nas jest to warunkowe 1 G, ale jaka jest siła grawitacji na innych planetach?

Mars

Mars jest najbardziej fizycznie podobny do naszej planety. Oczywiście zamieszkiwanie tam jest problematyczne ze względu na brak powietrza i wody, ale znajduje się ono w tzw. strefie mieszkalnej. To prawda, że ​​jest bardzo warunkowy. Nie ma przerażającego ciepła Wenus, wielowiekowych burz Jowisza i absolutnego zimna Tytana. A naukowcy ostatnich dziesięcioleci nie porzucili prób wymyślenia metod jego terraformacji, tworząc warunki odpowiednie do życia bez skafandrów kosmicznych. Czym jednak jest takie zjawisko jak grawitacja na Marsie?To 0,38 g Ziemi, czyli o połowę mniej. Oznacza to, że na czerwonej planecie można skakać i skakać znacznie wyżej niż na Ziemi, a wszystkie ciężary też będą ważyć znacznie mniej. A to wystarczy, aby utrzymać nie tylko jego obecną, „kruchą” i płynną atmosferę, ale także znacznie gęstszą.

To prawda, że ​​jest za wcześnie, aby mówić o terraformacji, bo na początek trzeba przynajmniej na nim wylądować i ustanowić stałe i niezawodne loty. Mimo to grawitacja na Marsie jest całkiem odpowiednia do zamieszkania przyszłych osadników.

Wenus

Inną najbliższą nam planetą (oprócz Księżyca) jest Wenus. To świat z potwornymi warunkami i niesamowicie gęstą atmosferą, poza którą od dawna nikt nie mógł patrzeć. Nawiasem mówiąc, jego obecność odkrył nikt inny jak Michaił Łomonosow.

Atmosfera jest przyczyną efektu cieplarnianego i przerażającej średniej temperatury powierzchni wynoszącej 467 stopni Celsjusza! Kwas siarkowy nieustannie pada na planetę, a jeziora płynnej cyny gotują się. Taka niegościnna siła grawitacji wynosi 0,904 G od ziemi, co jest prawie identyczne.

Jest również kandydatem do terraformowania i po raz pierwszy dotarła do niego radziecka stacja badawcza 17 sierpnia 1970 r.

Jowisz

Kolejna planeta w Układzie Słonecznym. A raczej gazowy olbrzym, składający się głównie z wodoru, który bliżej powierzchni staje się płynny pod wpływem monstrualnego ciśnienia. Nawiasem mówiąc, według wyliczeń, w jego głębi jest całkiem możliwe, że pewnego dnia rozbłyśnie i będziemy mieli dwa słońca. Ale jeśli tak się stanie, to delikatnie mówiąc, nie wkrótce, więc nie powinieneś się martwić. Siła grawitacji na Jowiszu wynosi 2,535 g w stosunku do Ziemi.

księżyc

Jak już wspomniano, jedynym obiektem w naszym systemie (poza Ziemią), który ludzie odwiedzali, jest Księżyc. To prawda, spory wciąż nie ustępują, czy te lądowania były rzeczywistością, czy mistyfikacją. Jednak ze względu na małą masę grawitacja na powierzchni wynosi tylko 0,165 g ziemskiej.

Wpływ grawitacji na organizmy żywe

Siła przyciągania ma również różny wpływ na żywe istoty. Mówiąc najprościej, gdy odkryte zostaną inne nadające się do zamieszkania światy, zobaczymy, że ich mieszkańcy znacznie różnią się od siebie w zależności od masy ich planet. Na przykład, gdyby Księżyc był zamieszkany, zamieszkiwałyby go bardzo wysokie i delikatne stworzenia i odwrotnie, na planecie o masie Jowisza mieszkańcy byliby bardzo niscy, silni i masywni. W przeciwnym razie, na słabych kończynach w takich warunkach, po prostu nie możesz przeżyć z całym swoim pragnieniem.

Siła grawitacji odegra ważną rolę w przyszłej kolonizacji tego samego Marsa. Zgodnie z prawami biologii, jeśli czegoś nie używasz, to stopniowo zanika. Astronauci z ISS na Ziemi spotykają się z krzesłami na kółkach, ponieważ ich mięśnie w stanie zerowej grawitacji są używane w bardzo niewielkim stopniu i nawet regularne treningi siłowe nie pomagają. Zatem potomstwo kolonistów na innych planetach będzie przynajmniej wyższe i fizycznie słabsze niż ich przodkowie.

Więc ustaliliśmy, jaka jest grawitacja na innych planetach.

Grawitacja to najpotężniejsza siła we Wszechświecie, jedna z czterech fundamentalnych podstaw wszechświata, która determinuje jego strukturę. Kiedyś dzięki niej powstały planety, gwiazdy i całe galaktyki. Dziś utrzymuje Ziemię na orbicie w jej niekończącej się podróży wokół Słońca.

Atrakcja ma ogromne znaczenie w codziennym życiu człowieka. Dzięki tej niewidzialnej sile pulsują oceany naszego świata, płyną rzeki, krople deszczu spadają na ziemię. Od dzieciństwa czujemy ciężar naszego ciała i otaczających nas przedmiotów. Ogromny jest też wpływ grawitacji na naszą działalność gospodarczą.

Pierwszą teorię grawitacji stworzył Izaak Newton pod koniec XVII wieku. Jego prawo powszechnego ciążenia opisuje to oddziaływanie w ramach mechaniki klasycznej. Zjawisko to zostało szerzej opisane przez Einsteina w jego ogólnej teorii względności, opublikowanej na początku ubiegłego wieku. Procesy zachodzące z siłą grawitacji na poziomie cząstek elementarnych należy wyjaśnić kwantową teorią grawitacji, ale jej jeszcze nie udało się stworzyć.

Dziś wiemy znacznie więcej o naturze grawitacji niż w czasach Newtona, ale mimo wieków badań nadal pozostaje prawdziwą przeszkodą we współczesnej fizyce. W istniejącej teorii grawitacji jest wiele białych plam i nadal nie rozumiemy dokładnie, co je generuje i jak ta interakcja jest przekazywana. I, oczywiście, jesteśmy bardzo dalecy od możliwości kontrolowania siły grawitacji, więc antygrawitacja lub lewitacja będą przez długi czas istniały tylko na kartach powieści science fiction.

Co spadło na głowę Newtona?

Ludzie przez cały czas myśleli o naturze siły, która przyciąga obiekty na ziemię, ale dopiero w XVII wieku Isaac Newton zdołał podnieść zasłonę tajemnicy. Podstawę jego przełomu położyły prace Keplera i Galileusza, błyskotliwych naukowców, którzy badali ruchy ciał niebieskich.

Półtora wieku przed wprowadzeniem prawa powszechnego ciążenia Newtona polski astronom Kopernik uważał, że przyciąganie to „… nic więcej niż naturalne pragnienie, które ojciec Wszechświata obdarzył wszystkie cząstki, a mianowicie zjednoczenia w jedną wspólną całość, formowanie kulistych ciał”. Kartezjusz natomiast uważał, że przyciąganie jest wynikiem perturbacji w światowym eterze. Grecki filozof i naukowiec Arystoteles był pewien, że masa wpływa na prędkość spadających ciał. I dopiero Galileo Galilei pod koniec XVI wieku udowodnił, że to nieprawda: jeśli nie ma oporu powietrza, wszystkie obiekty przyspieszają jednakowo.

Wbrew popularnej legendzie o głowie i jabłku, Newton przez ponad dwadzieścia lat poznawał naturę grawitacji. Jego prawo grawitacji jest jednym z najważniejszych odkryć naukowych wszech czasów. Jest uniwersalny i pozwala obliczyć trajektorie ciał niebieskich oraz dokładnie opisuje zachowanie otaczających nas obiektów. Klasyczna teoria grawitacji położyła podwaliny pod mechanikę nieba. Trzy prawa Newtona dały naukowcom możliwość odkrycia nowych planet dosłownie „na czubku pióra”, w końcu dzięki nim człowiek był w stanie pokonać ziemską grawitację i polecieć w kosmos. Podsumowali oni ścisłą podstawę naukową dla filozoficznej koncepcji materialnej jedności wszechświata, w której wszystkie zjawiska naturalne są ze sobą powiązane i kontrolowane przez wspólne reguły fizyczne.

Newton nie tylko opublikował formułę, która pozwala obliczyć, jaka jest siła przyciągająca do siebie ciała, stworzył holistyczny model, który zawierał również analizę matematyczną. Te teoretyczne wnioski zostały wielokrotnie potwierdzone w praktyce, w tym przy pomocy najnowocześniejszych metod.

W teorii Newtona każdy obiekt materialny generuje pole przyciągania, które nazywa się grawitacyjnym. Ponadto siła jest proporcjonalna do masy obu ciał i odwrotnie proporcjonalna do odległości między nimi:

F = (Gm1m2)/r2

G jest stałą grawitacyjną, która jest równa 6,67 × 10-11 m³ / (kg s²). Henry Cavendish jako pierwszy obliczył to w 1798 roku.

W życiu codziennym i stosowanych dyscyplinach siła, z jaką ziemia ciągnie ciało, nazywana jest jego ciężarem. Przyciąganie pomiędzy dowolnymi dwoma obiektami materialnymi we wszechświecie jest tym, czym w uproszczeniu jest grawitacja.

Siła przyciągania jest najsłabszym z czterech podstawowych oddziaływań fizyki, ale dzięki swoim cechom jest w stanie regulować ruch układów gwiezdnych i galaktyk:

• Przyciąganie działa na każdą odległość, jest to główna różnica między grawitacją a silnym i słabym oddziaływaniem jądrowym. Wraz ze wzrostem odległości jego działanie maleje, ale nigdy nie staje się równe zeru, można więc powiedzieć, że nawet dwa atomy znajdujące się na różnych końcach galaktyki oddziałują wzajemnie na siebie. Jest po prostu bardzo mały;
• Grawitacja jest uniwersalna. Pole przyciągania jest nieodłączne w każdym materialnym ciele. Naukowcy nie odkryli jeszcze na naszej planecie ani w kosmosie obiektu, który nie uczestniczyłby w tego typu interakcji, więc rola grawitacji w życiu Wszechświata jest ogromna. Pod tym względem grawitacja różni się od oddziaływania elektromagnetycznego, którego wpływ na procesy kosmiczne jest minimalny, ponieważ w naturze większość ciał jest elektrycznie obojętna. Siły grawitacyjne nie mogą być ograniczone ani osłonięte;
• Grawitacja działa nie tylko na materię, ale także na energię. Dla niego skład chemiczny przedmiotów nie ma znaczenia, rolę odgrywa jedynie ich masa.

Za pomocą wzoru Newtona można łatwo obliczyć siłę przyciągania. Na przykład grawitacja na Księżycu jest kilkakrotnie mniejsza niż na Ziemi, ponieważ nasz satelita ma stosunkowo niewielką masę. Ale to wystarczy do powstania regularnych pływów w Oceanie Światowym. Na Ziemi przyspieszenie swobodnego spadania wynosi około 9,81 m/s2. Co więcej, na biegunach jest nieco większy niż na równiku.

Pomimo ogromnego znaczenia dla dalszego rozwoju nauki, prawa Newtona miały szereg słabych punktów, które dręczyły badaczy. Nie było jasne, jak grawitacja działa w absolutnie pustej przestrzeni na ogromnych odległościach iz niezrozumiałą prędkością. Ponadto stopniowo zaczęły gromadzić się dane sprzeczne z prawami Newtona: na przykład paradoks grawitacyjny lub przemieszczenie peryhelium Merkurego. Stało się oczywiste, że teoria powszechnej grawitacji wymaga udoskonalenia. Ten zaszczyt przypadł genialnemu niemieckiemu fizykowi Albertowi Einsteinowi.

Przyciąganie i względność

Odmowa Newtona omawiania natury grawitacji („nie stawiam żadnych hipotez”) była oczywistą słabością jego koncepcji. Nic dziwnego, że w następnych latach pojawiło się wiele teorii grawitacji.

Większość z nich należała do tzw. modeli hydrodynamicznych, które starały się uzasadnić pojawienie się grawitacji mechanicznym oddziaływaniem obiektów materialnych z jakąś substancją pośrednią o określonych właściwościach. Badacze nazywali to inaczej: „próżnia”, „eter”, „przepływ grawitonów” itp. W tym przypadku siła przyciągania między ciałami powstała w wyniku zmiany tej substancji, gdy została wchłonięta przez obiekty lub przesłonięta przepływy. W rzeczywistości wszystkie takie teorie miały jedną poważną wadę: dość trafnie przewidując zależność siły grawitacji od odległości, powinny były prowadzić do wyhamowania ciał poruszających się względem „eteru” lub „przepływu grawitacyjnego”.

Einstein podszedł do tego zagadnienia z innej perspektywy. W jego ogólnej teorii względności (GR) grawitacja nie jest postrzegana jako oddziaływanie sił, ale jako właściwość samej czasoprzestrzeni. Każdy obiekt, który ma masę, powoduje jego wygięcie, co powoduje przyciąganie. W tym przypadku grawitacja jest efektem geometrycznym, który jest rozpatrywany w ramach geometrii nieeuklidesowej.

Mówiąc najprościej, kontinuum czasoprzestrzenne wpływa na materię, powodując jej ruch. A to z kolei wpływa na przestrzeń, „wskazując” jej, jak się zginać.

Siły przyciągania działają również w mikrokosmosie, ale na poziomie cząstek elementarnych ich wpływ w porównaniu z oddziaływaniem elektrostatycznym jest znikomy. Fizycy uważają, że oddziaływanie grawitacyjne nie było gorsze od reszty w pierwszych chwilach (10 -43 sekund) po Wielkim Wybuchu.

Obecnie koncepcja grawitacji, zaproponowana w ogólnej teorii względności, jest główną hipotezą roboczą akceptowaną przez większość środowiska naukowego i potwierdzoną wynikami licznych eksperymentów.

Einstein w swojej pracy przewidział niesamowite efekty działania sił grawitacyjnych, z których większość została już potwierdzona. Na przykład zdolność masywnych ciał do zaginania promieni świetlnych, a nawet spowalniania upływu czasu. To ostatnie zjawisko koniecznie jest brane pod uwagę w działaniu globalnych systemów nawigacji satelitarnej, takich jak GLONASS i GPS, inaczej po kilku dniach ich błąd wynosiłby kilkadziesiąt kilometrów.

Ponadto konsekwencją teorii Einsteina są tak zwane subtelne efekty grawitacji, takie jak pole grawimagnetyczne i opór bezwładnościowych układów odniesienia (znany również jako efekt Lense-Thirring). Te przejawy grawitacji są tak słabe, że przez długi czas nie można ich było wykryć. Dopiero w 2005 roku, dzięki wyjątkowej misji NASA Gravity Probe B, potwierdzono efekt Lense-Thirring.

Promieniowanie grawitacyjne czyli najbardziej fundamentalne odkrycie ostatnich lat

Fale grawitacyjne to fluktuacje w geometrycznej strukturze czasoprzestrzeni, które rozchodzą się z prędkością światła. Istnienie tego zjawiska przewidział również Einstein w ogólnej teorii względności, ale ze względu na słabość siły grawitacyjnej jego wielkość jest bardzo mała, przez co nie można go było wykryć przez długi czas. Tylko pośrednie dowody przemawiały za istnieniem promieniowania.

Takie fale generują dowolne obiekty materialne poruszające się z asymetrycznym przyspieszeniem. Naukowcy opisują je jako „fale czasoprzestrzeni”. Najpotężniejszymi źródłami takiego promieniowania są zderzające się galaktyki i zapadające się układy składające się z dwóch obiektów. Typowym przykładem tego ostatniego przypadku jest połączenie czarnych dziur lub gwiazd neutronowych. W takich procesach promieniowanie grawitacyjne może przejść ponad 50% całkowitej masy układu.

Fale grawitacyjne zostały po raz pierwszy wykryte w 2015 roku przez dwa obserwatoria LIGO. Niemal natychmiast wydarzenie to uzyskało status największego odkrycia w fizyce ostatnich dziesięcioleci. W 2017 roku otrzymał Nagrodę Nobla. Następnie naukowcom udało się jeszcze kilkakrotnie wykryć promieniowanie grawitacyjne.

W latach 70. ubiegłego wieku – na długo przed potwierdzeniem eksperymentu – naukowcy zaproponowali wykorzystanie promieniowania grawitacyjnego do komunikacji na duże odległości. Jego niewątpliwą zaletą jest wysoka zdolność przenikania przez każdą substancję bez wchłaniania. Ale obecnie jest to prawie niemożliwe, ponieważ są ogromne trudności w generowaniu i odbieraniu tych fal. Tak, i nadal nie mamy wystarczającej wiedzy o naturze grawitacji.

Dziś kilka instalacji podobnych do LIGO działa w różnych krajach świata i budowane są nowe. Prawdopodobnie w najbliższej przyszłości dowiemy się więcej o promieniowaniu grawitacyjnym.

Alternatywne teorie powszechnej grawitacji i przyczyny ich powstania

Obecnie dominującym pojęciem grawitacji jest ogólna teoria względności. Cały istniejący zestaw danych eksperymentalnych i obserwacji jest z nim zgodny. Jednocześnie ma dużą liczbę szczerze słabych i kontrowersyjnych punktów, więc próby stworzenia nowych modeli wyjaśniających naturę grawitacji nie ustają.

Wszystkie opracowane do tej pory teorie powszechnej grawitacji można podzielić na kilka głównych grup:

• standard;
• alternatywny;
• kwant;
• ujednolicona teoria pola.

Próby stworzenia nowej koncepcji powszechnej grawitacji podjęto już w XIX wieku. Różni autorzy włączyli do niej eter lub korpuskularną teorię światła. Jednak pojawienie się ogólnej teorii względności położyło kres tym badaniom. Po jego publikacji zmienił się cel naukowców - teraz ich wysiłki miały na celu ulepszenie modelu Einsteina, w tym nowych zjawisk naturalnych: spinu cząstek, ekspansji Wszechświata itp.

Na początku lat 80. fizycy eksperymentalnie odrzucili wszystkie koncepcje, z wyjątkiem tych, które obejmowały ogólną teorię względności jako integralną część. W tym czasie w modzie pojawiły się „teorie strun”, które wyglądają bardzo obiecująco. Nie znaleziono jednak eksperymentalnego potwierdzenia tych hipotez. W ciągu ostatnich dziesięcioleci nauka osiągnęła znaczny wzrost i zgromadziła ogromną liczbę danych empirycznych. Dziś próby tworzenia alternatywnych teorii grawitacji inspirowane są głównie badaniami kosmologicznymi związanymi z takimi pojęciami jak „ciemna materia”, „inflacja”, „ciemna energia”.

Jednym z głównych zadań współczesnej fizyki jest unifikacja dwóch fundamentalnych kierunków: teorii kwantowej i ogólnej teorii względności. Naukowcy starają się połączyć przyciąganie z innymi rodzajami interakcji, tworząc w ten sposób „teorię wszystkiego”. Właśnie to robi grawitacja kwantowa, gałąź fizyki, która próbuje podać kwantowy opis oddziaływania grawitacyjnego. Odgałęzieniem tego kierunku jest teoria grawitacji pętli.

Mimo aktywnych i długofalowych wysiłków cel ten nie został jeszcze osiągnięty. I nie chodzi nawet o złożoność tego problemu: po prostu teoria kwantów i ogólna teoria względności opierają się na zupełnie innych paradygmatach. Mechanika kwantowa zajmuje się systemami fizycznymi działającymi na tle zwykłej czasoprzestrzeni. A w teorii względności sama czasoprzestrzeń jest składnikiem dynamicznym, który zależy od parametrów znajdujących się w niej układów klasycznych.

Wraz z naukowymi hipotezami o powszechnej grawitacji istnieją teorie bardzo dalekie od współczesnej fizyki. Niestety w ostatnich latach takie „opusy” po prostu zalały Internet i półki księgarni. Niektórzy autorzy takich prac generalnie informują czytelnika, że ​​grawitacja nie istnieje, a prawa Newtona i Einsteina są wynalazkami i mistyfikacjami.

Przykładem jest praca „naukowca” Nikołaja Lewaszowa, który twierdzi, że Newton nie odkrył prawa powszechnego ciążenia, a tylko planety i nasz satelita Księżyc mają siłę grawitacyjną w Układzie Słonecznym. Dowody podane przez tego "rosyjskiego naukowca" są dość dziwne. Jednym z nich jest lot amerykańskiej sondy NEAR Shoemaker na asteroidę Eros, który miał miejsce w 2000 roku. Lewaszow uważa brak przyciągania między sondą a ciałem niebieskim za dowód na fałszywość prac Newtona i spisek fizyków, którzy ukrywają przed ludźmi prawdę o grawitacji.

W rzeczywistości statek kosmiczny pomyślnie zakończył swoją misję: najpierw wszedł na orbitę asteroidy, a następnie wykonał miękkie lądowanie na jej powierzchni.

Sztuczna grawitacja i do czego służy

Istnieją dwie koncepcje związane z grawitacją, które pomimo ich obecnego statusu teoretycznego, są dobrze znane opinii publicznej. Są to antygrawitacja i sztuczna grawitacja.

Antygrawitacja to proces przeciwdziałania sile przyciągania, która może ją znacznie zmniejszyć lub nawet zastąpić odpychaniem. Opanowanie takiej technologii doprowadziłoby do prawdziwej rewolucji w transporcie, lotnictwie, eksploracji kosmosu i radykalnie zmieniło całe nasze życie. Ale obecnie możliwość antygrawitacji nie ma nawet teoretycznego potwierdzenia. Co więcej, wychodząc z ogólnej teorii względności, takie zjawisko jest w ogóle niewykonalne, ponieważ w naszym Wszechświecie nie może być ujemnej masy. Możliwe, że w przyszłości dowiemy się więcej o grawitacji i nauczymy się budować samoloty w oparciu o tę zasadę.

Sztuczna grawitacja to dokonana przez człowieka zmiana istniejącej siły grawitacji. Dziś tak naprawdę nie potrzebujemy takiej technologii, ale sytuacja na pewno zmieni się po rozpoczęciu długotrwałych podróży kosmicznych. I ma to związek z naszą fizjologią. Ciało ludzkie, „przyzwyczajone” przez miliony lat ewolucji do stałej grawitacji Ziemi, skrajnie negatywnie odbiera wpływ zmniejszonej grawitacji. Długi pobyt nawet w warunkach grawitacji księżycowej (sześciokrotnie słabszej od Ziemi) może prowadzić do smutnych konsekwencji. Iluzję przyciągania można stworzyć za pomocą innych sił fizycznych, takich jak bezwładność. Jednak opcje te są złożone i drogie. W chwili obecnej sztuczna grawitacja nie ma nawet teoretycznych uzasadnień, oczywiste jest, że jej ewentualna praktyczna realizacja to kwestia bardzo odległej przyszłości.

Grawitacja to pojęcie znane wszystkim od szkoły. Wydawałoby się, że naukowcy powinni dokładnie zbadać to zjawisko! Jednak grawitacja pozostaje najgłębszą tajemnicą współczesnej nauki. Można to nazwać doskonałym przykładem tego, jak ograniczona jest ludzka wiedza o naszym ogromnym i cudownym świecie.

Jeśli masz jakieś pytania - zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy.