Je známým faktem, že dlouhodobý pobyt ve stavu beztíže má negativní dopady na lidský organismus, který není na pobyt v prostředí bez pozemské gravitace stavěný. S tím, jak astronauté tráví ve vesmíru stále více a více času je proto stále palčivější otázka, jak jim působení gravitační síly zajistit. Jaké možnosti máme?
Stav beztíže a jeho dopad na lidské zdraví
Astronauté, kteří tráví ve vesmíru delší dobu, pociťují nejen ochabování svalů, ale mikrogravitace, jak se stav beztíže odborně nazývá, negativně ovlivňuje i jejich kardiovaskulární systém.
Ve chvíli, kdy budou lidé trávit ve vesmíru dlouhou dobu, např. na vesmírných stanicích anebo při cestách do hlubokého vesmíru, bude třeba zajistit, aby jejich tělo v mikrogravitaci netrpělo. Právě proto vědci a technici přemýšlí o tom, jak gravitaci nasimulovat, nebo chcete-li, jak jí uměle vytvořit.
Komplikovanější úkol, než se zdá
Pokud by se člověk řídil podle sci-fi filmů, mohl by nabýt dojmu, že umělá gravitace je ta nejběžnější věc pod sluncem. Realita je ale trochu složitější. Při navrhování systémů umělé gravitace můžeme vycházet z toho, že (jak nám říká Einsteinova teorie relativity) gravitace a zrychlení jsou jedno a to samé.
Z uvedeného plyne, že pro vytvoření umělé gravitace bude stačit, když vesmírná loď bude ve správném směru neustále zrychlovat. Jedná se skutečně o první možný způsob řešení problému, na první pohled je ale zřejmé, že má podstatný háček. Kde sehnat dostatek paliva na to, aby vesmírná loď neustále dostatečně zrychlovala? To je nerealistické, stejně jako konstantní zrychlování vesmírné stanice, která má buď obíhat jiný objekt, anebo stát v určitém bodě. Tudy cesta zřejmě nepovede.
Rotace jako řešení?
Druhou možnost představuje rotace válcovité části kosmické lodi nebo stanice. Tento způsob je často k vidění ve vědeckofantastických filmech a na první pohled se jedná o nejjednodušší řešení: rotace vyvolá odstředivou sílu, která vyvolá zdání gravitace. Ponechme stranou fakt, že pojem „odstředivá síla“ je značně nepřesný (nejde o sílu v pravém smyslu, nýbrž o důsledek pohybu v tzv. neinerciální soustavě) a soustřeďme se na reálné provedení.
Rotace jako zdroj umělé gravitace by mohla jistě fungovat, problém je ale v tom, že k vytvoření pozemské gravitace, tj. 1G, by bylo třeba buď rychle rotujícího válce s malým průměrem, anebo pomalu rotujícího válce s velkým průměrem. V první řadě by byly problémem další zdravotní komplikace způsobené dlouhodobou rychlou rotací, v tom druhém zase obrovská náročnost sestrojení takové vesmírné lodi.
Další koncepty na obzoru?
Kvůli velké náročnosti zatím žádný z vesmírných projektů nepočítá s vytvářením umělé gravitace prostřednictvím některého z uvedených konceptů. Přesto ale vznikají návrhy dalších konceptů, např. něco na způsob pístu nebo shakeru. Součástí lodi by bylo zkrátka rameno, ve kterém by byla kapsle zrychlující v jednom směru. Ve chvíli, kdy by se kapsle dostala na konec ramena, přetočila by se a začala zrychlovat v opačném směru. Tím by byla zajištěna náhrada gravitace, byť s určitými přestávkami. Vesmírné lodě s umělou gravitací jsou zjevně věcí vzdálenější budoucnosti, v ní ale své místo pravděpodobně naleznou.
Zdroje informací: https://www.space.com/artificial-gravity
