在地球上如何實現失重狀態,請問在地球上是如何實現模擬太空失重狀態的?

時間 2021-05-05 15:08:33

1樓:匿名使用者

為了提高航天員對特殊環境因素的適應性和耐受力,需要對航天員進行航天特殊環境因素的暴露和刺激,如超重、失重、前庭器官的刺激、雜訊、高低溫等。

超重適應性訓練的目的是讓航天員適應太空飛行器發射和返回再入時的超重環境,增強航天員抗超重的能力。訓練方法主要採用離心機模擬太空飛行器起飛和返回過程中的超重曲線,進行胸-背向對抗動作訓練和頭-盆向耐力維持訓練。

失重訓練則是利用失重飛機完成的。它可以完成拋物線飛行,形成15-40秒的微重力時間。使航天員感受、體驗和熟悉失重環境,在失重的時間裡可以做各種試驗,如吃東西、喝水、穿**服、閉眼與睜眼的定向運動,甚至可把乙個艙體搬進機艙中,還可以進行人在失重的時間裡從艙體爬出來的試驗,訓練太空的出艙活動。

美國的小型失重飛機有t-33和f-104飛機改裝的失重飛機。大型失重飛機有kc-135和pc-9,蘇聯/俄羅斯用伊爾-76改裝的大型失重飛機,其微重力時間大約有30s秒。法國有「快帆」和a300失重飛機,a300是目前世界上最大的失重飛機。

日本也有大型或中型失重飛機。中國曾利用殲教-5改裝成小型失重飛機。

在地面還可以用中性浮力水槽產生的漂浮感覺,模擬訓練航天員在失重時進行工作和維修。中性浮力水槽模擬失重的原理是,當人體浸入水中時,通過增減配重和漂浮器使人體的重力和浮力相等,即中性浮力,獲得模擬失重的感覺和效應;但它並沒有消除重力對於人體及其組織的作用,因此,它不同於真實的失重環境。目前,這種方法主要用於對出艙活動的航天員進行訓練。

一般是將1:1的太空飛行器放入水槽中,航天員穿上改制的艙外航天服,進行出艙活動程式的模擬和技能的訓練。

為了減少航天運動病的發病率,還要進行前庭功能訓練。採用轉椅、鞦韆等旋轉和擺動裝置產生線性加速度和科氏加速度,或在失重飛機上讓航天員頭部運動,對受試者的前庭器官進行刺激,以提高前庭器官的耐受能力。也可以利用氣功和生物反饋的方法對航天員進行抗運動病的訓練。

其它的特殊環境因素適應性訓練還有飛機飛行訓練,跳傘訓練,振動、雜訊體驗,乘員艙大氣環境體驗以及隔離環境體驗等。

2樓:

做飛機達到一定高度後.突然下降!但時間很短!

3樓:

我覺得 有兩種大的方面 :1 就是利用旋轉造成失重

2 就是平衡掉地球引力

4樓:老馬可以識途

給乙個向上的加速度和重力加速度抵消

請問在地球上是如何實現模擬太空失重狀態的?

5樓:栗子說社會

在地面上模擬失重環境基本上有兩種形式,一是直接式,二是間接式。

直接式又可分為無支撐自由落體和拋物線飛行兩種形式。前者通過落塔或舊礦豎井來實現,後者則通過改裝的失重飛機來實現。

間接式有浸水、臥床和懸吊等方式,可以獲得類似於失重效應的環境條件。分別通過中性浮力水槽、臥床實驗室以及纜索懸吊架等設施或裝置來實現。此外,還有空氣軸承、萬向支架、傾斜臺等機械模擬方式。

6樓:匿名使用者

在地球真正實現「失重」狀態只有一種辦法,飛機在垂直方向作拋物線軌跡飛行。一般在航天員培訓的時候,都會安排乘坐大型運輸機,飛到高空,然後開始在垂直方向上向下作拋物線飛行,這樣機艙內就會在這段時間形成暫時的失重環境,共航天員體驗和訓練。

作為另外一種方法來模擬失重狀態,航天員穿上太空衣在特製的大型水池中由於浮力的作用,也能感受到類似的失重狀態。唯一的區別在於水中的阻力大大的大過沒有水的環境,不過好處就是可以長時間的模擬失重環境,nasa的航天員就是在水池中訓練太空行走和太空維修等複雜任務。

還有兩個辦法也能模擬失重。

第一種辦法是建造乙個圓形的垂直風道,向上吹強風,當風速達到一定的強度可以使人飄在半空。懸浮起乙個人需要至少50公尺/s左右的風速,這個失重池的直徑至少在2公尺。每小時大約113萬立方公尺的風量。

如果隨身攜帶類似蝙蝠翅膀一樣的帆,風速還可以降低。上面的計算資料是小仙妹自己計算的,未必實用(因為沒有考慮具體結構中的阻力,而且人的懸浮風速究竟多少小仙妹對此沒有確實驗證過)。

這種辦法容易實現,構造簡單,而且安全可靠,很適合在公園作為娛樂設施。不過對於航天訓練來說有點不大真實。據說在美國已經有這種娛樂設施了。

第二種辦法是建造乙個類似神舟飛船的罐子,從上萬公尺高空扔下來。在下墜過程當中會產生失重的效果,在落到一定高度的時候開啟降落傘著陸。這個辦法理論上可行,但實現的話要解決幾個問題:

首先必須保證降落傘100%開啟,否則裡面的人都死定了;其次是落地瞬間乘員會感到比較強烈的震動,需要設計緩衝裝置。

7樓:匿名使用者

讓氣流由下而上,把物件飄起來,以實現沒有引力的實驗.

普通人怎麼才能在地球上體驗失重(在零重力或微重力條件下)?

8樓:陽光語言矯正學校

物體在引力場中自由運動時有質量而不表現重量或重量較小的一種狀態,又稱零重力。失重有時泛指零重力和微重力環境。確切地講,當加速度豎直向下時為失重狀態。

在地球上,萬有引力對物體的作用力提供了重力和隨地球自轉一起旋轉的向心力。

物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度叫做第一宇宙速度,當人以第一宇宙速度在地面附近飛行時,將會處於失重的狀態。因為引力全提供給了圓周運動的向心力。

另外當人做自由落體時,萬有引力則提供了人向下運動的拉力,人也會處於失重狀態。

9樓:匿名使用者

最好去科技博物館,那樣有夠你體驗的!!!一般花50就好了!!

在地球上製作出來的電影中的失重場景是如何被拍攝拍攝出來的?

10樓:

失重效果:以被動實現自由

如何表現失重效果,是任何太空題材電影最重要的,也是難點。一般電影人有兩種常規方法來實現。一種是真的失重環境下拍攝——顯然,這個很難實現,到目前為止,尚未有任何一部劇情片進入太空拍攝;而地球中失重的效果轉瞬即逝,短到根本無法支援演員完成乙個失重表演。

不過,如果有專門設計的飛機,能以向上隆起的拋物線拱(parabolic arcs)的方式高速飛行,理論上是可以在拋物線頂端前後形成一段時間的完全失重狀態,作為太空無重力情形的完美模擬。事實上,影片《阿波羅13號》中的失重場景就是如此拍攝的:劇組及演員乘坐美國航空航天局(nasa)提供的kc-135運輸機在高空以拋物線軌跡飛行,每次大概能經歷約23秒的失重狀態,足夠攝影機捕捉演員的某些動作。

可是,這種拍攝方式無法適用於《地心引力》,單是導演卡隆要求的動輒幾分鐘的長鏡頭失重效果,就是這種飛行方法在技術上無法實現的;何況片中要求的失重效果總時長更是借用飛機拍攝無法承擔的。

另一種退而求其次的方法,是模擬動作。在地球常規重力條件下實現這種「看起來像」的失重效果,最廉價的方式是水下拍攝,水的阻力效應使動作變得遲緩,可以實現太空中的懸浮與類似飛行的移動動作。《地心引力》也用到了水下拍攝,主要用於太空艙內的部分演員滑行鏡頭的特效參考,但其他絕大部分失重場景,都不是用這種方式拍攝的。

首先,水下拍攝無法真實表現演員的表情——憋氣與努力睜眼的神情顯然和太空環境下的表演完全不一樣;其次,水下複雜的光影反射折射效應,也讓穿太空衣水下模擬太空作業變得不可能。

《地心引力》最終實現失重效果的手法,是最古老的娛樂手藝與最先進的電腦技術的結合:劇組找來舞台劇版《戰馬》的幕後高手,以大型牽線木偶操控方式,控制演員的肢體來模擬失重狀態下的動作。這套裝置有12根線連到演員身上四個系點,線的另一端則或者由三位專業木偶師操縱,或者由電腦程式控制的機械系統控制,或者是兩者的結合。

卡隆和主演桑德拉·布洛克(sa.n.dra bullock)都在採訪中提到影片中最難拍攝的一幕:

女主角好不容易回到太空艙、脫去太空衣像嬰兒一樣蜷曲著飄在空中的長鏡頭段落。實際拍攝時,布洛克坐在乙個很小的自行車底座上支撐身體,一條腿則綁在裝置上幫助固定,而緩慢的四肢移動以及整個身體的翻騰漂浮動作就是由木偶師與程式控制線纜裝置協助完成的。這過程中,還得用電腦特效做出虛擬肢體來替代演員被綁住的腿,並做出與線控的身體其他部分匹配的動作。

這種線控方式,在本片中也主要用來拍攝太空艙內場景。那些穿上太空衣的太空行走場景,演員甚至都不用做任何肢體動作了——因為包括整個太空背景和太空衣本身,都是電腦生成畫面:演員只負責提供臉部表情,其餘的肢體動作,絕大部分由電腦動畫師完成。

無論是線控還是電腦生成動作,都是本片在處理失重效果的乙個理念突破:既然無法以「原生」的途徑實現太空漂浮,那就以「絕對控制」外表表現形式的方式來體現無重力動作。

這種完全突破傳統思維框架的技術實現手段,也貫穿《地心引力》的製作過程。

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