Utbildning för att bli astronaut kräver att en sökande uthärdar fysiskt krävande och påfrestande tester - olika maskiner och simulatorer mäter varje praktikants svar på rymdresor. I dag, en helt oberoende industri använder många av dessa simulatorer och andra enheter för ett annat syfte - underhållning.
Få av dessa simulatorer tilltalar allmänheten mer än noll-gravitation flygning. Nästan alla drömmer om att flyta utan problem som astronauter i rymden. För närvarande, NASA använder en modifierad C-9 plan för att skapa simuleringar av en viktlös miljö, både för träningsändamål och för att genomföra viktlöshetsexperiment (utan de enorma kostnaderna för rymdresor). Tills nyligen, bara ett fåtal utvalda hade förmånen att uppleva dessa flygningar. I dag, ett företag som heter Zero Gravity Corporation (ZERO-G) erbjuder denna upplevelse till allmänheten.
I den här artikeln, vi lär oss om gravitation, fritt fallande och hur det är att gå ombord på den så kallade "kräkekometen". Vi börjar med hur det är att uppleva viktlöshet.
Innehåll
Så exakt hur kan vi simulera viktlöshet utan att undkomma jordens gravitation? Det enklaste svaret är att vi observerar objektet i fritt fall . Fritt fall är när ett föremål faller enbart under påverkan av gravitationen. Därför att luftmotstånd , ett objekt kan verkligen inte vara i ett fritt fall utan att vara i ett Vakuum .
För att passagerare i ett plan ska kunna uppleva ett fritt fall säkert, flygplanet måste klättra i brant vinkel, plana ut, och sedan dyka, skapa en väg som kallas a parabolisk båge , kallas även a Keplerian Trajectory eller fritt fall . I en sann parabolisk båge, den enda accelerationskraften är gravitationen som drar i vertikal riktning - horisontellt hastighet förblir konstant. På grund av luftmotstånd, objekt i jordens atmosfär färdas bara i bågar som approximerar en sann parabel.
Vanligtvis, ZERO-G:s plan, kallas G-FORCE-ONE, flyger mellan 24, 000 och 32, 000 fot höjd. Detta ger piloten tillräckligt med utrymme för att manövrera planen säkert genom sin flygväg. Flygplanets nedstigning måste börja på hög höjd för att ge tillräckligt med avstånd för att piloten säkert kan dra sig ur ett dyk. När planet klättrar till toppen av sin båge, piloten riktar den i 45 graders vinkel. Under klättringen, planetens acceleration och tyngdkraften skapar ett drag 1,8 gånger tyngdkraften ensam - passagerare väger tillfälligt nästan två gånger så mycket som normalt.
Piloten drar ut planet från dyket så att doppet mellan en båge och nästa är cirka 24, 000 fothöjd. När planet drar ut ur dyket och börjar klättra igen, passagerare upplever igen kraften 1,8 gånger tyngdkraften. Den typiska ZERO-G-flygningen innehåller 15 av dessa paraboliska bågar, medan NASAflights kan innehålla upp till 100.
I nästa avsnitt, vi får reda på hur passagerare förbereder sig för noll gravitation - och åksjuka.
Den största LMT på jorden är Large Zenith Telescope i British Columbia. Dess spinnande flytande spegel är nästan 20 fot bred och väger tre ton, vilket gör det till det tredje största teleskopet i Nordamerika. Skålen som håller kvicksilvret är tillverkad av sexkantiga segment som är limmade ihop för att bilda ett skal. Varje bit har en skumkärna med hög densitet täckt med glasfiber. För att ge skalet en konkav form, det värms upp i en stor ugn. En vägg vid spegelns kant hindrar kvicksilver från att spillas.
Den största fördelen med en LMT är dess relativa låga kostnad. Flytande teleskop kostar mycket mindre att bygga än polerade aluminiumspeglar av liknande storlek. Till exempel, Large Zenith Telescope bar en prislapp på 1 miljon dollar. Ett jämförbart glasspegelteleskop skulle kosta 100 gånger så mycket att bygga. Och LMT kostar mindre att underhålla, främst för att den flytande spegeln inte behöver rengöras, justerad eller aluminiumiserad.
Självklart, det finns några nackdelar. Kvicksilver är extremt giftigt, så att arbeta med det innebär några långsiktiga hälsorisker. Inte bara det, fatet som håller kvicksilveret kan bara lutas så långt innan vätskan rinner ut. Detta begränsar synen på en LMT, som bara kan se rakt upp.
Som stöd för skålen finns en stålstol och 19 justerbara dynor. Fackverket, i tur och ordning, stöds av ett luftlager av rostfritt stål som är utformat bara för Large Zenith Telescope. Ett luftlager är en speciell typ av lager som använder en tunn film med tryckluft för att fungera som smörjmedel runt axeln som vrider spegeln. Normala lager som använder oljesmörjmedel är mindre effektiva eftersom de ger vibrationer och instabila rotationer som försämrar bildkvaliteten. Som en nollfriktionslösning, ett luftlager eliminerar dessa problem, vilket leder till en perfekt mjuk, vibrationsfri rotation. En inbyggd borstlös likströmsmotor vrider luftlagerspindeln och kan rotera en last upp till 10 ton vid cirka 10 varv per minut.
Det enda problemet med Large Zenith Telescope-ett problem som det delar med alla jordbundna teleskop-är dess plats. Även på 1 höjd, 295 fot, dess syn på himlen är fortfarande skyddad av atmosfären. Om en teleskopspegel med flytande spegel kunde placeras på månen, där det inte finns någon atmosfär för att blockera ultraviolett, infraröd och andra energiformer, det kan ge ännu mer spektakulära resultat. Men, som vi kommer att se i nästa avsnitt, bygga en LMT på månen presenterar sina egna utmaningar.
Om du vill uppleva en flygning med noll gravitation, du kan boka en resa med G-FORCE-ONE-en modifierad Boeing 727-200-via ZERO-G-webbplatsen eller i din lokala Sharper Image-butik för $ 3, 500. Paketet inkluderar ditt flyg, unika varor och ett firande efter flygningen (eller, beroende på din synvinkel, en kölvatten för din tillfälliga dramatiska viktminskning). Passagerare måste vara minst 15 år om de inte är tillsammans, eller 12 om du flyger med en förälder eller vårdnadshavare.
Enligt företaget de flesta människor börjar uppleva åksjuka efter att planet har färdats genom 25 eller fler paraboliska bågar-företaget begränsar G-FORCE-ONE till 15 bågar per resa [Källa:Zero Gravity Corporation]. Företaget tillhandahåller också Dramamine för passagerare som är benägna att åka sjuka.
På dagen för ditt flyg, du reser till rätt plats - normalt antingen McCarren International Airport i Las Vegas eller Kennedy Space Center i Florida. När du väl är på flygplatsen, du måste checka in med flygcentret där du får din egen flygdräkt.
I nästa avsnitt, vi kommer att ta reda på hur det är att göra en kullerbytta i tyngdkraften.
När frågestunden är över, det är dags att gå ombord på planet. Passagerare sitter på baksidan av planet, som ser ut som en vanlig 727, förutom bristen på fönster. Du spänner fast säkerhetsbältet, och piloten kommer att taxa planet till landningsbanan och lyfta precis som alla andra flygningar. När du väl når marschhöjd, det är dags att spänna loss säkerhetsbältet och flytta till lekområdet på planet, där du kommer att ligga när du förbereder dig för den första branta stigningen, under vilken g-krafterna ökar.
Varje flygning innehåller 15 paraboler, vilket innebär att du kommer att uppleva sju till åtta minuters minskad gravitation. När planet har slutfört den sista paraboliska bågen, du kommer tillbaka till sittgruppen och spänner fast dig för landning. När du återvänder till flygplatsen, du lämnar planet för att gå på en fest efter flyg, komplett med gratis champagne och souvenirer.
Jordens gravitation är ungefär tre gånger starkare än Mars och ungefär sex gånger starkare än månens gravitation.
Läkarna Peter Diamandis och Byron Lichtenberg grundade ZERO-G 1993 med avsikt att skapa ett rymdunderhållnings- och turistföretag. NASA brukade genomföra flygningar med noll gravitation med hjälp av en Boeing KC-135A Stratotanker , ursprungligen utformad som ett flygplan som tankar fordon. Diamandis och Lichtenberg behövde ett flygplan som uppfyllde FAA (Federal Aviation Administration) föreskrifter (NASA är undantaget från FAA -certifiering, men kommersiella resor är inte), ändå kunde klara de påfrestningar som är involverade i att simulera viktlöshet. Flygplanet behövde också vara billigare att köpa och underhålla än KC-135A. De fokuserade sin uppmärksamhet på Boeing 727-200 .
År 2004, FAA beviljade ZERO-G tillstånd att genomföra flygningar i en 727-200 med hjälp av parabolvägar. Företaget flyger över obebodda områden som inte ligger i vägen för de flesta kommersiella flyglinjer. Varje flygning sker inom en FAA-utsedd korridor som är cirka 100 miles lång och 10 miles bred.
Ingenjörer konstruerade också en special accelerometer för sittbrunnen. Acceleratorn mäter planets hastighet och väg genom en parabolisk båge. På grund av ZERO-G:s fokus på att tillhandahålla underhållning till kunderna, företaget ansåg att kundernas komfort var ett viktigt bekymmer (NASA förlitar sig på sina piloter att följa den paraboliska vägen på egen hand och är mindre orolig för flygets smidighet). Piloter kan ta emot data om sin flygväg, göra mindre justeringar vid behov för att se till att varje båge är jämn som möjligt.
Boeing konstruerade 727 för att klara krafter från -0,1 G till 2,5 G. väl inom säkerhetsområdet. ZERO-G inspekterar regelbundet flygplanet för tecken på utrustningströtthet och underhållsbehov.
Företagets huvudkontor ligger i Las Vegas, Nev. De flesta flygningarna kommer från Las Vegas eller Kennedy Space Center i Florida, men eftersom många flygplatser rymmer en 727, företaget bjuder in kunder till charterflyg baserat från deras närmaste större flygplats, gör det så mycket lättare att uppnå en livslång dröm om att trotsa gravitationen.
För att ta reda på mer om flygresor med noll gravitation, kolla in länkarna på nästa sida.
VetenskapGeofysik Hur kan delar av Kanada "sakna" tyngdkraften? VetenskapGeofysik Vad är gravitation? VetenskapGeofysik Vilka gravitationens hemligheter har avslöjats under de senaste 50 åren? Vetenskap Vetenskapsfrågor Vad har gravitationen att göra med big bang? ScienceSustainable Technologies at HomeHow Gravitationsdrivna golvlampor fungerar VetenskapGeofysik Vad om det inte fanns tyngdkraft på jorden? Vetenskap Vad om Vad om jorden tappade tyngdkraften i fem sekunder? Science vetenskap Vetenskapsfrågor Vad är antigravitet? LifestyleScience ProjectsScience Projects for Kids:Laws of Gravity and Motion
Relaterade artiklar om HowStuffWorks
Fler fantastiska länkar
Källor
