Згідно з думкою Альберта Ейнштейна і популярними науково-фантастичними фільмами, штучну гравітацію можна створити в умовах низької гравітації. Експеримент Ейнштейна, що описує художника, який падає з будівлі і відчуває безваговість, показує, що гравітація і прискорення є еквівалентними. Якщо ви перебували б всередині космічного корабля, що прискорюється з прискоренням 1G, ви б не змогли відрізнити це від сидіння в металевій коробці на Землі.
Незважаючи на те, що ідея штучної гравітації, описана Ейнштейном як його “щаслива думка”, призвела до створення Загальної Теорії Відносності, вона також має застосування в науковій фантастиці. Теоретично можливо створити штучну гравітацію, постійно прискорюючи космічний корабель (що вимагає величезної кількості пального) або створюючи обертовий космічний корабель, забезпечуючи штучну гравітацію за рахунок відцентрової сили.
Штучна гравітація була б надзвичайно корисною для астронавтів, які виросли в умовах гравітаційного поля. Проживання в умовах низької гравітації протягом тривалого часу має серйозні наслідки для астронавтів і космонавтів, які можуть страждати від набряклості обличчя та інших проблем.
“Безваговість виглядає цікаво,” пояснив астронавт Кріс Хедфілд у відео для Канадського космічного агентства. “Але це не безкоштовно. Без постійного навантаження на ваше тіло, ви можете стати дуже лінивим. Ваші м’язи почнуть розчинятися. Ваші кістки почнуть знову всмоктуватися в тіло.”
Для боротьби з цими ефектами астронавти та космонавти проходять строгі фізичні вправи на Міжнародній космічній станції (МКС).
Однак чому ми не використовуємо центрифугу для створення штучної гравітації на МКС, щоб захистити здоров’я екіпажу?
Одна з причин полягає в тому, що це поки що неможливо без неприємних наслідків.
“Чим менший космічний корабель, тим швидше йому потрібно обертатися, тому якщо ви хочете створити гравітацію, це має бути великий космічний корабель, який обертається дуже повільно. Чим більший диск, тим повільніше його можна обертати,” пояснив Джон Пейдж, старший викладач Школи механічної та виробничої інженерії в Університеті Нового Південного Уельсу, у розмові з ABC Science.
“Це допоможе уникнути великої різниці гравітації між вашою головою і ногами, що може призвести до накопичення крові в ногах і відчуття легкості в голові.”
Згідно з Пейджем, для забезпечення комфортної штучної гравітації потрібен корабель набагато більший за футбольне поле, тоді як МКС приблизно розміром з маленьку квартиру.
Існує ще одна, більш суттєва причина, чому штучна гравітація не застосовується на МКС. Мета космічної станції не полягає в тому, щоб дозволити астронавтам плавати і грати в нульовій гравітації; вона є плаваючою лабораторією для проведення експериментів у умовах низької гравітації.
“Міжнародна космічна станція є унікальною лабораторією з певною причини: мікрогравітація,” пояснив представник NASA Даніель Хуот в інтерв’ю для Astronomy.com. “Немає іншого закладу, що дозволяє людям проводити дослідження в стабільному і стійкому середовищі мікрогравітації, де багато дисциплін, від матеріалознавства до мікробіології, стикаються з новими і цікавими результатами.”
Астронавти досліджують ефекти мікрогравітації на все, від розвитку ембріонів мишей і бактерій до того, що відбувається з вогнем поза сильною гравітацією. Наявність штучної гравітації, хоча це може бути розглянуто для далеких місій у далекому майбутньому, була б протилежною до основної мети МКС.
