Virkningene av Zero Gravity på ting i verdensrommet

Fra opplevelsen av virkelige astronauter til den actionfylte utnyttelser av science fiction-helter, ideen om flytende fri fra tyngdekraften er begrensninger fanger fantasien; det inspirerer generasjoner av tenkere å vurdere dette integrert funksjon av livet blant stjernene. Men, alle romantiske forestillinger til side, null gravitasjon miljøer presentere noen unike utfordringer som mennesker er uvant.

Micro Gravity og simulert Zero Gravity

Det er teknisk sett ikke noe slikt som en "null gravitasjon" miljø, som alle objektene i universet utøver litt kraft på grunn av tyngdekraften på alle andre objekt. Hva regnes som null gravitasjon er enten micro tyngdekraften, der objekter som ellers ville trekke på hverandre er langt fra hverandre at dette trekk er ubetydelig, eller en tilstand av evig fritt fall. Når den internasjonale romstasjonen, for eksempel, går i bane rundt jorden, det faller stadig mot planeten mens momentum bærer det parallelt med overflaten. Alt innen den faller i samme tempo, så innbyggerne oppleve en simulert null gravitasjon miljø.

Effekten er lik det som skjer inne i en fallende heis - hvor beboerne synes å flyte over gulvet som deres rate av nedstigningen matcher heisens - eller innen NASA Redusert Gravity Forskning fly, med kallenavnet "Vomit Comet." Dette er en type fly konstruert for å simulere vektløshet ved å nå store høyder og deretter dykking, og dermed simulere korte perioder med fritt fall.

Gravity og himmellegemer

Planetene er vanligvis sfærisk grunn av tyngdekraften. Hvis, som skjer på jorden, en uregelmessig segment av overflaten som et fjell stiger for høyt, vil tyngdekraften som utøves av jordas egen masse trekke den tilbake mot midten og knuse den under sin egen vekt. Dette er grunnen til jordens fjellet ikke når 50 miles høye. Denne egenskapen av planeter er hva opprettholder sine omtrent sfæriske former.

Svært små kropper, for eksempel asteroider eller de små månene til Mars, mangler tilstrekkelig gravitasjon til å trekke seg inn i en sfærisk form. Disse objektene kan ha forlenget eller svært ujevne overflater, som mange årtusener av kollisjoner forlot dem misdannet. Jo mindre objektet, jo mindre kraft på grunn av tyngdekraften kan den utøve på seg selv, og mindre sannsynlig vil det være for å opprettholde en sfærisk form.

Terrestrial Livet i Micro Gravity

Mange forsøk har vært utført på romferger for å fastslå i hvilken grad terrestriske livsformer vil overleve i en mikro gravitasjon miljø. Visse bakterier, for eksempel, har vist seg å vokse bedre når frigjort fra begrensninger av tyngdekraften; Forskerne spekulerer i at dette skyldes delvis en jevnere utbetaling av næringsstoffer i væsker innen bakteriene vokse. På jorden tyngdekraften separerer komponentene i disse fluider inn i lagene basert på deres tetthet, men ingen merkbar sedimentering skjer i en mikro tyngdekraft miljø.

I 2003 maur på romfergen Columbia tunnel og navigert i en tilsynelatende tilfeldig måte mens i bane, i motsetning til sine mer organisert opptreden på Jorden. Animal reproduksjon hos mus ble også påvirket av mikrotyngdekraften, da forskere oppdaget at befruktning skjedde normalt, men den resulterende utvikling av embryoer produsert feil og ikke kunne produsere sunt avkom.

Effekter på mennesker

I tillegg til reproduktive bekymringer, langvarig eksponering for mikrogravitasjonsmiljøer har også bivirkninger for friske voksne mennesker. Gravity hjelper kroppen bestemme passende bein og muskler tetthet; astronautenes kropper er tilbøyelige til å bli svekket etter tidsbruk i verdensrommet. Menneskelige organer basseng også blod i sine føtter og skape et blodtrykk gradient på jorden. Langsiktige romferder kan også påvirke en astronaut orientering etter at hun vender tilbake til en tyngdekraft-rikt miljø. Dette kan gjøre å tilpasse seg livet tilbake på jorda vanskelig i begynnelsen; det kan ta måneder eller år for å komme seg fra redusert bentetthet.