空间站为啥是圆环状
①正在热映的科幻电影《流浪地球》中有一个巨大的空间站,细心的朋友可能发现这个空间站就像一个大圆环,而且是在旋转中的;而看过另一部科幻电影《星际穿越》的朋友也会注意到里面有一个圆环状且正在旋转的空间站。那么,为什么科幻电影都热衷于将空间站设计成圆环状且要旋转呢?
②我们都听说过国际空间站,它是目前唯一在太空中运行的载人空间站。国际空间站主要由气瓶状的船舱组成,像香肠一样连接在一起。每当新闻中播放宇航员工作的情景时,就能看到他们在里面飘来飘去,这是因为围绕地球运行的空间站给里面的宇航员营造了一个微重力环境,或者说里面的人是感受不到自己的重力的,但是这样会让生活在空间站里的宇航员很不习惯,而且时间长了会让人骨质疏松、肌肉萎缩,不利于人的身体健康。
③有没有办法让人在空间站里也能像在地面上一样行走呢?当然有,那就是设计制造出像科幻电影里面一样的圆环状可旋转的空间站。这种空间站在旋转的时候可以给圆环外端一个向外的离心力。你可以想象一下,如果你拿一根绳子,一端系上一个重物,然后把它甩起来,就能感觉到它对我们的手有作用力(一个向外甩的力量)。那么绳子另一端的重物为什么没有飞出去呢?正是由于绳子的牵引作用。同样的道理,人在旋转的空间站中,也会受到空间站旋转的离心力影响,但由于脚蹬在空间站外边缘的内侧,因此既不会飞出舱外,也不会到处飘移,而是能够像在地面一样正常活动。形象点来说,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。空间站圆环的内壁靠向圆心方向的相当于天花板,而外壁相当于地面,这样人们在里面工作和生活就有了正常的参考系。
④那么我们的空间站为什么不设计成这个样子呢?这是因为这样的空间站需要巨大的体积,直径要在一公里以上(太小的话,转起来人很快会在里面头晕),这不现实;建造这样的空间站需要用到一系列的尖端技术,然而还有一些技术瓶颈难以突破;并且这样的规模也会耗资巨大,需要世界各国通力合作:先进行整体性设计,之后每一个参与的国家都做一段太空仓,然后在太空中把它们连起来,形成一个巨大的圆环,或者也可以把圆环做成圆盘,人类在边沿地区生活,内部可以种植蔬菜、水果、粮食等植物,做到自给自足。
⑤真有那一天,人们甚至可以把它作为一架超级飞船,用它进行星际旅行,到别的星球上去看一看或者开拓新天地了。
(根据相关资料改写)