A mesterséges gravitáció az észlelt gravitáció mesterséges eszközökkel történő változása (csökkenése vagy növekedése). A tudományos-fantasztikus irodalomban gyakran hozzák összefüggésbe az űrrel , azonban számos oka van a gravitáció szabályozásának a Földön (főleg tudományos kísérletek miatt) és más bolygókon. A gyakorlatban a gravitáció illúzióját különféle fizikai erők hozhatják létre. Például a tehetetlenségi erő (lásd a gravitációs és tehetetlenségi erők egyenértékűségének elvét ) és különösen a centrifugális erőt [1] .
A mesterséges gravitáció létrehozását kívánatosnak tartják a hosszú távú űrutazáshoz (és általában az űrben való tartózkodáshoz), hogy fiziológiailag természetes körülményeket teremtsenek az emberek számára az űrhajókon való élethez, és különösen az emberre gyakorolt káros hatások elkerülése érdekében. hosszan tartó súlytalanság teste [2] [3] . Ezt a koncepciót először K. E. Ciolkovszkij dolgozta ki orbitális állomásokra és nagy hatótávolságú csillagközi repülésekre.
Az első mesterséges gravitációval rendelkező orbitális állomást a multimilliárdos Jedd McCaleb építi majd, aki erre a célra hozta létre a Vast Space startupot [4] .
Mesterséges gravitációs kamra labda segítségével is kialakítható, több szabadságfokú giroszkóp alapján. Tehát, ha Ciolkovszkij „fánkja” egy síkban forog, akkor a mesterséges gravitációs golyó vagy kamra mindhárom síkban egyszerre forog. Így a keletkező centrifugális erő a labda belsejében lévő összes testre hat annak középpontjától a belső felületig [5] . Ennek a kialakításnak az előnyei a Coriolis-erők kiegyenlítése, valamint az ugyanabban a síkban forgó toroid alakú "fánkokhoz" képest kisebb átmérőjű gömbök használatának lehetősége.
A mesterséges gravitáció létrehozásának következő koncepciója azon a tényen alapszik, hogy minden anyag többé-kevésbé diamágneses , ezért ha külső állandó mágneses teret alkalmazunk a testekre, azok egy megnövelt sűrűségű területről kiszorulnak egy olyan területre, ahol csökkentett mágneses térsűrűség. Így egy közönséges henger, amely köré Thomson-tekercset tekercselnek, de változtatható tekercselési osztással, a gravitáció hatását szimulálja, mivel a diamágneses erő a tekercsek által létrehozott sűrű mágneses térből kis tekercselési szögre tolja ki a tárgyakat. a henger alsó részei, ahol a tekercselésnek nagyobb a tekercselési emelkedése és a mágneses mezője, kevésbé sűrű. Ugyanez a hatás érhető el azonos tekercselési menetemelkedésű hengerrel, de egyúttal fordított, felülről lefelé irányuló piramis formájúnak kell lennie. Ahol több a tekercs, ott sűrűbb a mágneses tér, és a diamágneses erő a testeket a henger aljára taszítja, ahol kevesebb a tekercs, és ennek következtében a mágneses tér is kevésbé sűrű. [6]
A gravitáció hiányában egyes emberek és állatok téradaptációs szindrómát tapasztalnak . Számos tünetegyüttes néhány napon belül megjelenik, és hamarosan megszűnik, de például a csontsűrűség idővel lassan csökken [3] . A változások megelőzéséhez szükséges minimális gravitáció még mindig ismeretlen - a modern biológia tudománynak csak a földi gravitáció és a súlytalanság Föld-közeli pályára gyakorolt hatásáról van fogalma. Jelenleg nem áll rendelkezésre elegendő technikai lehetőség a köztes értékekkel végzett kísérletekhez, és a NASA űrhajósai túl kevés időt töltöttek a Holdon ahhoz, hogy megítéljék a csökkent (jelen esetben a holdi) gravitáció emberi szervezetre gyakorolt hatását.
Dr. Alfred Smith, a Kaliforniai Egyetem munkatársa számos kísérletet végzett . Kísérleteinek tárgyai csirkék (mint kétlábú élőlények) és egerek voltak. Az állatokra régóta hatással van a Földön található nagy centrifugák által létrehozott megnövekedett gravitáció [7] [8] .
2016 végén egy kis sugarú centrifugát fejlesztettek ki az Orosz Tudományos Akadémia Orvosbiológiai Probléma Intézete alapján , hogy mesterséges gravitációt hozzanak létre az RSC Energia által fejlesztett átalakítható űrmodulon . Ugyanakkor az RSC Energia vezetője, Vladimir Solntsev kijelentette, hogy körülbelül 2021-2022-ben megfelelő finanszírozással - 6-7 milliárd rubel - lehetséges lenne egy ilyen modult létrehozni és bevezetni az ISS-be. 2019. március 19-én az IBMP RAS vezetője, Oleg Orlov azt nyilatkozta a médiának, hogy az Intézet már tesztel egy kis hatótávolságú centrifugát, de egy ilyen modul elindítása még nem szerepelt az ISS repülési programjában [9] . Mivel a Roscosmos 2024 után ki kíván lépni az ISS projektből, ez a modul valószínűleg a ROSS nemzeti orbitális állomás részévé válik .