如何体验失重?

这与你在地球表面上方的态度无关。

一名男性宇航员倒挂在空间站中。 (图片来源:约翰·兰姆)
一名男性宇航员倒挂在空间站中。 (图片来源:约翰·兰姆)

在零重力(零重力)中漂浮是许多人梦寐以求的事情。 对一些人来说,在没有地球引力的情况下在空中漂流的想法非常吸引人。 但是,你必须要飞到地球多高的地方才能摆脱它的引力拖拽并体验失重呢?

从技术上讲,“你可以在任何高度体验失重,”英国威斯敏斯特大学的作者兼科学传播教授刘易斯·达特内尔说。 他说,关键是你必须“在空气阻力积聚太多之前,以重力加速度向地面自由加速”。

换句话说,鉴于地球的重力加速度为 9.807 米/秒^2,一个人在地球上任何地方以同样的速度坠落都会经历一瞬间的失重。

“失重取决于你的飞行路径,而不是你的高度或体重,”印第安纳州普渡大学航空航天学院教授史蒂文科利科特在一封电子邮件中说。

Dartnell 表示同意,并指出“失重”的概念很容易被误解。 “失重更准确地称为‘微重力’,”他说。

“体验失重并不意味着没有重力,只是你在重力的作用下自由加速,”达特内尔在一封电子邮件中说。 “你只要跳下一步就可以体验失重——在你落地之前,你的身体会在很短的时间内自由落体。”

即使是普通的飞机也可以带人们乘坐微重力。 “飞机可以飞行一种特殊的波浪形上下轨迹,称为抛物线飞行,这一次会产生大约 30 秒的失重,”他补充说。

然而,达特内尔说,体验长时间失重的最佳方式是成为一名宇航员并在国际空间站 (ISS) 上度过时光。

达特内尔说:“国际空间站在轨道上,这意味着它移动得如此之快,即使它不断地向地球坠落,它也会因为地球的曲率而不断‘失踪’。” “国际空间站和里面的宇航员永远处于自由落体状态,因此会经历微重力‘失重’。”

当然,如果你要离开地球大气层并进入太空深处,我们家乡星球的引力对你几乎没有影响。然而,无论你在宇宙中的哪个位置找到自己,根据耶鲁科学的一篇文章,“太空中没有零重力。重力无处不在。”因此,你会发现自己被重力拉向某个地方,无论是行星、恒星还是黑洞,尽管可能需要数年才能到达最终目的地。在这种情况下,你会感到失重,但实际上不会失重。

虽然失重的想法似乎是一个有吸引力的提议,但达特内尔补充说,它可能有很大的缺点。

“虽然在零重力下漂浮看起来很有趣,但当宇航员在失重状态下度过几个月或更长时间时,它会对他们的健康产生一些负面影响。不必经常对抗自己身体的重量,肌肉开始变弱——尤其是心肌,因为它们不再需要将血液泵上山。

达特内尔说:“骨骼通过‘去矿化’和失去钙来应对失重,这会导致骨骼脆弱和骨质疏松症。” “宇航员试图通过在太空中对抗弹力绳的阻力进行大量运动来对抗这些影响,但即便如此,一旦他们返回地球,他们一开始就无法站立,而且需要很长时间才能恢复。”据 Live Science 此前报道,一次长达数月的失重时间也使宇航员的眼睛组织扭曲,导致视神经损伤,甚至导致宇航员大脑的灰质和白质发生“广泛”变化。

然而,据曾在抛物线飞行中多次经历失重的科利科特表示,这些负面影响不太可能影响仅在短时间内经历零重力的人。

“例如,来自维珍银河或蓝色起源亚轨道太空飞行的短期零重力似乎对身体几乎没有影响,无论是立即的还是持久的。你可能会看到你的心率立即增加,或经历其他反应与压力或危险有关,但即使是这些也可以通过飞行前的训练来减少,这样环境的变化就已经有点熟悉了。”

事实上,科利科特说,如果有机会,任何对零重力体验感兴趣的人都应该试一试。

“如果有机会,我会鼓励每个人,无论老少,尝试失重,”他说。

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