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宇航员在地球上怎么模拟失重

请问在地球上是如何实现模拟太空失重状态的?在地面上模拟失重环境基本上有两种形式,一是直接式,二是间接式。直接式又可分为无支撑自由落体和抛物线飞行两种形式。前者通过落塔或旧矿竖井来实现,后者则通过改装的失重飞机来实现。间接式有浸水、卧床和悬吊等方式,可以获得类似于失重效应的环境条件。
方法/步骤
1

飞机进行抛物线飞行。此方法主要用于宇航员的失重训练。训练方式主要是利用失重飞机完成的。失重飞机进行抛物线飞行,形成15-40秒的微重力时间,可使航天员感受、体验和熟悉失重环境,在失重的时间里可以做各种试验,如吃东西、喝水、穿脱衣服、闭眼与睁眼的定向运动,甚至可把一个舱体搬进机舱中,还可以进行人在失重的时间里从舱体爬出来的试验,训练太空的出舱活动。

2

利用水的“中性”浮力。中性浮力水槽模拟失重的原理是,当人体浸入水中时,通过增减配重和漂浮器使人体的重力和浮力相等,即“中性”浮力,获得模拟失重的感觉和效应;但它并没有消除重力对于人体及其组织的作用,因此,它不同于真实的失重环境。目前,这种方法主要用于对出舱活动的航天员进行训练。一般是将1:1的航天器放入水槽中,航天员穿上改制的舱外航天服,进行出舱活动程序的模拟和技能的训练。

3

利用磁力吸引形成“无重量”房间。参与者在墙壁嵌有电磁石的“无重量房间”内穿上磁性服或磁性背包,电脑通过衣服或背包上的传感器数据控制电磁石的力。特殊的“无重量房间”的墙壁上嵌有电脑控制的电磁石。控制系统测试位于房间中的测试者的位置,相应调整墙壁中电磁石的力,使测试者脱离地面并且保持平衡,从而可以在房间中自由漂浮。另外,还可以在衣服中嵌入强磁铁,在墙中嵌入超导体,不过成本较高。

4

在上方施加悬吊系统。此方法是目前绝大多数科技馆中采用的实现失重的方法,该方法的一般原理是悬吊系统通过缆绳提供向上的拉力,进而减轻人的体重。

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