¿Cómo se crea un ambiente de gravedad cero para el entrenamiento de astronautas en la tierra? ¿La situación de gravedad cero se produce utilizando el concepto de caída libre o existe otro método para ello?

La GRAVEDAD existe en todas partes del Universo. La simulación de “gravedad cero” simplemente no es posible. Vemos videos de astronautas “flotando” dentro de la Estación Espacial Internacional e inmediatamente pensamos en “gravedad cero”, pero a la altitud de la EEI, alrededor de 400 kilómetros, ¡la gravedad es solo un 10% menor que la de la superficie de la Tierra! Por lo tanto, el término correcto sería “ingravidez” a pesar de que a menudo se usa otro término “microgravedad” .

La primera persona en hacer uso de la microgravedad fue Julius Sachs, (1832-1897), un botánico alemán que diseñó y construyó un dispositivo que usa la rotación para negar los efectos de la atracción gravitacional en el crecimiento y el desarrollo de las plantas ( gravitropismo ). También se ha utilizado para estudiar los efectos de la microgravedad en cultivos celulares y embriones animales. El dispositivo llegó a ser conocido como CLINOSTAT , una instalación terrestre para simular una condición de “ingravidez” o “caída libre” en los laboratorios de la Tierra. Dichos simuladores en realidad no eliminan la fuerza de gravedad de 1g, sino que aleatorizan la dirección de la gravedad con respecto a la muestra a lo largo del tiempo (conocida como estimulación omnilateral, el principio de un clinostato) o compensan la fuerza de gravedad creando una fuerza de contrarrestación. (levitación magnética). En un clinostat, las muestras se rotan para evitar que el sistema biológico perciba el vector de aceleración gravitacional. Existen diferentes configuraciones con respecto al número de ejes de rotación, la velocidad y la dirección de rotación En el suelo, solo las torres de caída pueden proporcionar condiciones reales de caída libre durante un período de segundos. (Una torre de caída, también conocida como “giro giroscópico” es un paseo provisto en los parques de atracciones en el que una góndola que transporta a los jinetes se eleva a la parte superior de una gran estructura vertical, luego se libera para caer libremente por la torre. Los frenos se activan para reduzca la velocidad de la góndola a medida que se acerca al final del viaje. Los pasajeros experimentan ingravidez durante unos segundos)

El público en general se enteró de la microgravedad, como resultado de la exploración espacial, cuando los medios comenzaron a transmitir videos de astronautas “flotando” mientras realizaban actividades extravehiculares o dentro de estaciones espaciales como MIR, los antiguos transbordadores espaciales y la ISS

Tan pronto como suelta un objeto, se encuentra en estado de caída libre. La condición de microgravedad se produce cuando un objeto está en “caída libre” . Es decir, cae cada vez más rápido, acelerando al mismo ritmo que la aceleración debida a la gravedad (1g) o 9.807 m / s². Es posible que haya visto videos de buceadores en caída libre: abren sus paracaídas solo cuando están bastante cerca del suelo, la altitud de “atracción” cuando se abre el paracaídas.

La altitud estándar de paracaidismo deportivo es de unos 4000 metros sobre el nivel del suelo. A partir de ahí, a una tasa de caída típica de la barriga a la tierra de alrededor de 200 km / h, un paracaidista disfruta de una caída libre de hasta un poco más de un minuto hasta que alcanza una altitud de tracción que, según las regulaciones, es de 600 metros. Durante este tiempo el buzo está en “caída libre”. Mientras cae, si deja caer algo, como una billetera o un reloj, no se caerá; flotará junto con el buzo, tanto es así que, en lo que respecta al buzo, el objeto está en reposo.

La NASA usa una variedad de instalaciones para crear condiciones de microgravedad. La forma más famosa es en aviones volando en arcos parabólicos para crear microgravedad para pruebas y simulaciones que duran 20-25 segundos. El Centro Espacial Johnson de la NASA, por ejemplo, opera un avión C-9 Low-G Flight Research, también conocido como “Vomit Comet”. Hace varios viajes cada año al Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, Ohio, EE. UU., En apoyo de la investigación de microgravedad en tierra. Su predecesor, un avión KC-135, se usó para filmar escenas ingrávidas en la película “Apollo 13”.

La ISS es el mejor ejemplo que puedo ofrecer. Está orbitando la Tierra a unos 400 km de altitud. Tiene una masa total actual de más de 400,000 kg, y es arrastrada hacia abajo por la gravedad de la Tierra con una fuerza de 4 millones de newtons. La gravedad se extiende a esa altitud como he dicho anteriormente: todavía es el 90% de la gravedad en la superficie de la Tierra.

La ISS está cayendo continuamente hacia la Tierra. Pero su extrema velocidad horizontal de ~ 28,000 kilómetros por hora asegura que para el momento en que caiga esa distancia, la ISS también se haya movido más de 8000 km horizontalmente llevándolo por el horizonte. Y eso es lo suficientemente lejos como para “fallar” golpear la Tierra y llevar la ISS por el horizonte. Se podría decir que la EEI está cayendo alrededor de la Tierra, y la gravedad es lo que la mantiene en una órbita circular. En otras palabras, la caída libre vertical junto con suficiente velocidad horizontal da como resultado una órbita.

Así que ahora, la ISS está cayendo hacia la Tierra. Los astronautas en el interior y todo el equipo también están cayendo junto con la EEI. ¿Recuerdas el ejemplo del buceador que deja caer algo mientras cae libremente? Del mismo modo, las cosas dentro de la EEI junto con los astronautas: sentir pesadez.

¡Espero que ayude!

• Hay dos métodos populares para entrenar a los astronautas para la ingravidez:
  1) Flotabilidad neutral: un objeto en algunos fluidos se hunde si es más denso. Pero si en alguna condición, la densidad del fluido y el objeto se iguala, no flotará ni se hundirá. Esta condición se llama “flotabilidad neutral”.

  El agua es un fluido relativamente denso y está disponible en grandes cantidades, por lo que podemos simular la microgravedad en una piscina colocando un astronauta en un traje y ajustando el peso de ese traje hasta que no flote ni se hunda, lo que lo hace neutralmente flotante. Una vez que se establece la flotabilidad neutral, todos los objetos pueden moverse libremente como en el campo microgravitacional. La piscina utilizada para entrenar a los astronautas para la caminata espacial en la ISS tiene 202 pies de largo, 101 pies de ancho y 40 pies de profundidad. Los equipos que tienen mayor densidad están cubiertos por espuma de poliestireno.

  Pero no es exactamente lo mismo que la microgravedad, ya que el agua hace que sea un poco difícil moverse debido a la viscosidad, pero es más fácil quedarse quieto.
  2) Vuelo parabólico: en la ronda vertical Merry-go, tenemos una ligera sensación de ingravidez cuando baja. Los vuelos parabólicos funcionan con el mismo principio.

  Inicialmente, el avión sube con un ángulo pronunciado y una alta velocidad, luego se vuelve horizontal y luego se realiza una maniobra de descenso de alta velocidad. El efecto de ingravidez comienza cuando el avión que sube sube comienza a disminuir y termina hasta que nuevamente comienza a subir. En una parábola de 65 segundos, los astronautas sienten el efecto aproximadamente durante 25 segundos. Entonces, durante tal entrenamiento el avión hace aprox. 60 de estas parábolas.

  Es una alternativa costosa y dura mucho menos tiempo, pero es muy útil para las pruebas de equipos.

La GRAVEDAD es una fuerza que gobierna el movimiento a través del universo. ¿Crees que podemos crear un entorno que pueda poner a cero tal fuerza del universo?

La aceleración de un objeto hacia el suelo causada solo por la gravedad, cerca de la superficie de la Tierra, se llama “gravedad normal”, o 1g. Esta aceleración es igual a 32.2 pies / seg ^ 2 (9.8 m / seg ^ 2).

Si sueltas una manzana en la Tierra, cae a 1 g. Si un astronauta en la estación espacial deja caer una manzana, también se cae. Simplemente no parece que esté cayendo. Eso es porque todos están cayendo juntos: la manzana, el astronauta y la estación. Pero no están cayendo hacia la Tierra, están cayendo a su alrededor. Debido a que todos caen a la misma velocidad, los objetos dentro de la estación parecen flotar en un estado que llamamos “gravedad cero” (0g), o más exactamente Microgravedad (1 × 10 ^ -6g).

No se puede crear un entorno de gravedad cero o una zona libre de gravedad y tampoco la gravedad es cero en el espacio.

Ahora, la pregunta que debe hacerse puede modificarse sobre cómo se puede crear esto (no gravedad cero sino microgravedad o ingravidez) en la Tierra.

y la respuesta es

1. NBL (Laboratorio de flotabilidad neutral)

La imagen de arriba es el grupo de flotabilidad neutral operado por la NASA y ubicado en el Centro de Entrenamiento Sonny Carter, cerca del Centro Espacial Johnson en Houston, Texas.

Esos trajes que usan los alumnos en la imagen a continuación es para crear la flotabilidad Neutral (algo que tiene la misma tendencia a flotar que hundirse) y esto simula la microgravedad que experimentan durante los EVA (caminatas espaciales).

También aquí es donde pueden capacitarse sobre cómo manejar herramientas y arreglar cosas mientras todo lo que les rodea está flotando lejos, como en las películas (por ejemplo, Gravity). Los alumnos respiran Nitrox (una mezcla en su mayoría de nitrógeno y oxígeno) mientras trabajan en el tanque.

Esto no es exactamente cómo se sentirían los astronautas durante el viaje espacial real, pero estas son las simulaciones más cercanas a las que podemos llegar, hay factores en juego aquí que dificultan poner un objeto en movimiento como el arrastre creado por el agua que no Para permitir que un objeto permanezca en movimiento durante mucho tiempo como sucede en el espacio, el arrastre evita que los objetos floten y esto generalmente se logra haciendo las tareas lentamente dentro del tanque.

2. Vuelos parabólicos (reducido – Gravity Aircraft o Vomit Comet)

En la imagen de arriba hay una aeronave (Airbus A-300) en una ruta de vuelo parabólica. Mientras sigue esta ruta, la aeronave y su carga útil están en caída libre (cayendo rápidamente bajo la fuerza de la gravedad) en ciertos puntos de su ruta de vuelo. dando a la gente unos 25 segundos de ingravidez de 65 segundos de vuelo en cada parábola. Durante dicho entrenamiento, el avión generalmente vuela entre 40 y 60 maniobras parabólicas.

Si has visto la película Apollo 13, todas las escenas sin peso se han filmado con vuelos parabólicos.

La sensación de ingravidez se puede experimentar por un breve período saltando en un trampolín o conduciendo un automóvil cuesta abajo o en una montaña rusa en un parque de diversiones.

Ahora, si miraste algo como la foto anterior en el pasado, este no es un entorno creado entre 4 paredes, son los vuelos parabólicos que hacen que estas personas vuelen así. Ahora, debido a toda esa caída libre, las personas experimentan náuseas debido al mareo aéreo y la mayoría de las veces eso no termina bien, ya que las personas vomitan violentamente y pocas con moderación, y esa es la razón para llamarlo el cometa vómito.

La NASA también tiene torres de caída que la mayoría de las personas interpretan erróneamente como “cámaras antigravedad”, estas torres están ubicadas en el sitio de la NASA en Brook Park, Ohio.

Estas torres de caída fueron construidas para realizar experimentos de microgravedad en el suelo y es la instalación más grande de su tipo en el mundo, esta instalación brinda a los investigadores un entorno casi ingravidez o de microgravedad por una duración de 5.18 segundos. Permitir que el hardware del experimento caiga libremente una distancia de 432 pies (132 m) crea el entorno de microgravedad.

En primer lugar, no existe una “ZONA LIBRE DE GRAVEDAD”, los astronautas sienten ingravidez en la órbita porque los orbitadores en realidad se comportan como cuerpos en caída libre. Entonces, la pregunta debería ser “¿Cómo se entrena a los astronautas para la ingravidez o la microgravedad?”
Hay dos métodos populares para entrenar a los astronautas para la ingravidez:
1) Flotabilidad neutral : un objeto en algunos fluidos se hunde si es más denso. Pero si en alguna condición, la densidad del fluido y el objeto se iguala, no flotará ni se hundirá. Esta condición se llama “flotabilidad neutral”.

El agua es un fluido relativamente denso y está disponible en grandes cantidades, por lo que podemos simular la microgravedad en una piscina colocando un astronauta en un traje y ajustando el peso de ese traje hasta que no flote ni se hunda, lo que lo hace neutralmente flotante. Una vez que se establece la flotabilidad neutral, todos los objetos pueden moverse libremente como en el campo microgravitacional. La piscina utilizada para entrenar a los astronautas para la caminata espacial en la ISS tiene 202 pies de largo, 101 pies de ancho y 40 pies de profundidad. Los equipos que tienen mayor densidad están cubiertos por espuma de poliestireno.

Pero no es exactamente lo mismo que la microgravedad, ya que el agua hace que sea un poco difícil moverse debido a la viscosidad, pero es más fácil quedarse quieto.
2) Vuelo parabólico: en la ronda vertical Merry-go, tenemos una ligera sensación de ingravidez cuando baja. Los vuelos parabólicos funcionan con el mismo principio.

Inicialmente, el avión sube con un ángulo pronunciado y una alta velocidad, luego se vuelve horizontal y luego se realiza una maniobra de descenso de alta velocidad. El efecto de ingravidez comienza cuando el avión que sube sube comienza a disminuir y termina hasta que nuevamente comienza a subir. En una parábola de 65 segundos, los astronautas sienten el efecto aproximadamente durante 25 segundos. Entonces, durante tal entrenamiento el avión hace aprox. 60 de estas parábolas.

Es una alternativa costosa y dura mucho menos tiempo, pero es muy útil para las pruebas de equipos.

Fuente: científico de Kumar Harshit @ ISRO

La respuesta puede ser larga, pero es bastante interesante.

La Instalación de Investigación de Gravedad Cero es la principal instalación de la NASA para la investigación de microgravedad en tierra, y la instalación más grande de su tipo en el mundo. La instalación Zero-G es una de las dos torres de caída ubicadas en el sitio de la NASA en Brook Park, Ohio. La instalación Zero-G ha estado operativa desde 1966. Fue diseñada y construida originalmente durante la era de la carrera espacial de la década de 1960 para apoyar la investigación y el desarrollo de componentes de vuelo espacial y sistemas de fluidos, en un entorno de ingravidez o microgravedad. La instalación es utilizada actualmente por investigadores financiados por la NASA de todo el mundo para estudiar los efectos de la microgravedad en fenómenos físicos como la combustión y la física de fluidos, para desarrollar y demostrar nuevas tecnologías para futuras misiones espaciales, y para desarrollar y probar hardware experimental diseñado para el vuelo. a bordo del transbordador espacial o la estación espacial internacional.

La instalación Zero-G proporciona a los investigadores un entorno casi ingravidez o de microgravedad por una duración de 5.18 segundos. La microgravedad, que es la condición de una relativa ingravidez cercana, solo se puede lograr en la Tierra colocando un objeto en estado de caída libre. La NASA lleva a cabo experimentos de microgravedad en la Tierra utilizando torres de caída y aviones que vuelan trayectorias parabólicas. Permitir que el hardware del experimento caiga libremente una distancia de 432 pies (132 m) crea el entorno de microgravedad en la instalación Zero-G.

La caída libre se realiza dentro de una cámara de vacío de acero de 467 pies (142 m) de largo. La cámara tiene 20 pies (6,1 m) de diámetro y reside dentro de un eje revestido de hormigón de 28,5 pies (8,7 m) de diámetro, que se extiende 510 pies (155 m) por debajo del nivel del suelo. Se utiliza un proceso de bombeo al vacío de 5 etapas para reducir la presión en la cámara a una presión de 0.05 torr (760 torr = presión atmosférica estándar). Evacuar la cámara a esta presión reduce la resistencia aerodinámica en el vehículo experimental que cae libremente a menos de 0.00001 g. Para prepararse para una caída, se utiliza una grúa aérea para colocar el vehículo experimental y liberar el mecanismo en la parte superior de la cámara de vacío. Una vez en posición, el vehículo de caída se conecta a la sala de control de la instalación mediante un cable umbilical. Este cable permite que el experimento sea monitoreado y controlado desde la sala de control hasta que se inicialice la secuencia de liberación. Se tarda aproximadamente una hora en evacuar la cámara de vacío. Una vez que se evacua la cámara, se inicia la secuencia de liberación. La fractura remota de un perno especialmente diseñado permite que el experimento comience su caída libre de 132 metros. Durante la caída, el experimento funciona de manera autónoma con todas las funciones de potencia, adquisición de datos y control del experimento ubicadas en el vehículo de experimento en caída libre.

Después de caerse por poco más de 5 segundos, el vehículo experimental se detiene en el carro desacelerador, ubicado en la parte inferior de la cámara. El carro desacelerador tiene 11 pies (3.3 m) de diámetro y casi 20 pies (6.1 m) de profundidad. Está lleno de cuentas de poliestireno expandido de 1/8 ”(3 mm) de diámetro. Estas cuentas disipan la energía cinética del vehículo experimental de 2500 lb., que viaja a aproximadamente 113 mph (50.5 m / s) cuando ingresa al carro del desacelerador. El vehículo experimental se detiene en aproximadamente 15 pies (4,6 m) de poliestireno expandido y experimenta una tasa de desaceleración máxima cercana a los 65 g.

El vehículo de caída del experimento sirve como una estructura de carga y protege el hardware del experimento de las cargas de choque experimentadas durante la desaceleración. El vehículo de caída típico utilizado es de forma cilíndrica. Tiene 42 pulgadas de diámetro (1 m) y tiene una longitud total de 13 pies (4.0 m). El peso bruto del vehículo de caída está limitado a un máximo de 2500 lb (1130 kg).

Puede encontrar más información aquí https://facilities.grc.nasa.gov/ …

Tenía esta pregunta exacta cada vez que veía fotografías de personas entrenando en gravedad cero simulada en periódicos. Después de todo, uno no puede quitar la gravedad de un lugar en la superficie de la tierra, sin importar lo que haga. O, ¿hay alguna manera de hacerlo?

Si ha usado un elevador (elevador), es posible que haya notado una leve ingravidez mientras el elevador comienza a descender y se sintió pesado mientras el elevador comienza a ascender. Esto se debe a que nuestra reacción normal y la aceleración de la elevación actúan en direcciones opuestas durante el descenso y en la misma dirección durante el ascenso.

Entonces, ¿nuestro peso realmente cambia en un levantamiento?

El siguiente documento explica esto en detalle (un concepto simple de peso aparente)

Página en physics.usask.ca

Verás, cuando caes libremente, sientes peso cero. Así es exactamente cómo se simula la gravedad cero. Entonces, en realidad, simular la gravedad cero es experimentar una ingravidez completa.

Ahora la pregunta es cómo se hace?

Las personas suben en un avión y el avión se hace caer de manera regulada.

De caída libre:

Simulando la ingravidez:

Entonces, ¿cómo podemos simular la ingravidez sin escapar de la atracción gravitacional de la Tierra? La respuesta más simple es que observamos un objeto en caída libre . La caída libre es cuando un objeto cae únicamente bajo la influencia de la gravedad. Debido a la resistencia del aire , un objeto no puede estar realmente en caída libre sin estar en el vacío .

Foto cortesía de Zero Gravity Corporation Zero Gravity Corporation
Ruta de vuelo parabólico
Para que los pasajeros de un avión experimenten una caída libre de manera segura, la aeronave debe subir en un ángulo pronunciado, nivelarse y luego bucear, creando un camino llamado arco parabólico , también llamado trayectoria de Kepleria o camino de caída libre . En un arco parabólico verdadero, la única fuerza de aceleración es la gravedad que tira en dirección vertical: la velocidad horizontal permanece constante. Debido a la resistencia del aire, los objetos en la atmósfera de la Tierra solo viajan en arcos que se aproximan a una verdadera parábola.
Por lo general, el avión ZERO-G, llamado G-FORCE-ONE, vuela entre 24,000 y 32,000 pies de altitud. Esto le da al piloto suficiente espacio para maniobrar el avión de manera segura a través de su ruta de vuelo. El descenso del avión debe comenzar a gran altitud para proporcionar suficiente distancia para que el piloto pueda retirarse de una inmersión de manera segura. A medida que el avión sube al pico de su arco, el piloto lo orienta en un ángulo de 45 grados. Durante el ascenso, la aceleración del avión y la fuerza de gravedad crean un tirón 1,8 veces mayor que la fuerza de la gravedad: los pasajeros pesan temporalmente casi el doble de lo normal.

Foto cortesía de Zero Gravity Corporation.
Un pasajero a bordo del G-FORCE-ONE
A medida que el avión pasa por la parte superior del arco, la fuerza centrífuga ejercida sobre el avión y todo lo que contiene cancela la fuerza gravitacional que tira hacia abajo. En este punto, los pasajeros experimentan microgravedad : se siente como si no tuviera peso porque solo hay fuerzas gravitacionales insignificantes. La sensación de ingravidez dura unos 30 segundos. Debido a que el avión protege a los pasajeros de la corriente de aire, pueden experimentar una caída libre sin la interferencia de la resistencia del aire.
El piloto saca el avión de la inmersión para que la inmersión entre un arco y el siguiente esté a unos 24,000 pies de altitud. A medida que el avión sale de la inmersión y comienza a subir nuevamente, los pasajeros vuelven a experimentar la fuerza de 1.8 veces la de la gravedad. El vuelo típico ZERO-G incluye 15 de estos arcos parabólicos, mientras que los vuelos de la NASA pueden incluir hasta 100.

Puede leer el artículo completo sobre “Cómo funcionan las cosas”: http://science.howstuffworks.com …

Bueno, hay una compañía en los Estados Unidos que opera vuelos comerciales de gravedad cero para civiles. Puedes probarlo si tienes una oportunidad.

Este es su sitio web Zero Gravity Corporation

He tenido la suerte de participar en el entrenamiento de vuelos espaciales de próxima generación en el Centro Espacial Johnson de la NASA, el Centro de Investigación Ames de la NASA, en asociación con JAXA, ESA y CSA en la cumbre de Mauna Kea, y en proveedores comerciales de entrenamiento de vuelos espaciales en todo el país: y más tarde ayudó a crear las bases de un programa de entrenamiento para el primer cuerpo comercial de astronautas del mundo.

El entrenamiento analógico de gravedad cero incluye vuelos de microgravedad a bordo de aviones KC-135 y Boeing 727 de gravedad reducida especialmente configurados, el infame “Vomit Comet”.

El avión sigue una trayectoria parabólica, entrando en una inmersión empinada para crear de veinte a treinta segundos de gravedad modificada sostenida por parábola, ya sea microgravedad, análogos marcianos o lunares. ¡Es una experiencia increíble!

• El cometa Vomit de la NASA entrena a los astronautas en los caminos de la ingravidez.
• Para qué estamos entrenando y por qué vamos

En cuanto a la formación de astronautas en la tierra, el siguiente enlace ofrece una explicación muy clara. Percepción extrasensorial. La respuesta de Robert Frost.
¿Cómo se crea un ambiente de gravedad cero para el entrenamiento de astronautas en la tierra? ¿La situación de gravedad cero se produce utilizando el concepto de caída libre o existe otro método para ello?

Otro caso es, un avión que contiene aprendices, es llevado a una altitud considerable. Entonces, de repente, el avión comienza a descender a gran velocidad. Es una “caída libre” del avión en sí.
A medida que el avión y la tripulación en su interior se están cayendo a la misma velocidad, la velocidad relativa del avión de la tripulación se convierte en cero. No hay fuerza en acción para detener su caída libre.

En la película “Gravity”, la ausencia de gravedad (o la ingravidez) mostrada se realiza mediante efectos especiales computarizados.
En esta película, solo las cabezas dentro de los cascos son reales. Los trajes espaciales y todos los elementos de fondo, incluidos el Hubble, el transbordador y la Estación Espacial Internacional, se representan completamente en gráficos de computadora fotorrealistas.
Cómo los cineastas simularon Zero-G en gravedad

En primer lugar, no existe una “ZONA LIBRE DE GRAVEDAD”, los astronautas sienten ingravidez en la órbita porque los orbitadores en realidad se comportan como cuerpos en caída libre. Entonces, la pregunta debería ser “¿Cómo se entrena a los astronautas para la ingravidez o la microgravedad?”

Hay dos métodos populares para entrenar a los astronautas para la ingravidez:

1) Flotabilidad neutral : un objeto en algunos fluidos se hunde si es más denso. Pero si en alguna condición, la densidad del fluido y el objeto se iguala, no flotará ni se hundirá. Esta condición se conoce como “flotabilidad neutral”.

El agua es un fluido relativamente denso y está disponible en grandes cantidades, por lo que podemos simular la microgravedad en una piscina colocando un astronauta en un traje y ajustando el peso de ese traje hasta que no flote ni se hunda, lo que lo hace neutralmente flotante. Una vez que se establece la flotabilidad neutral, un objeto puede moverse libremente como lo haría en un campo microgravitacional. La piscina utilizada para entrenar a los astronautas para EVA en la EEI tiene 202 pies de largo, 101 pies de ancho y 40 pies de profundidad. Cualquier equipo con una mayor densidad está cubierto por espuma de poliestireno.

Sin embargo, no es exactamente lo mismo que trabajar en microgravedad, ya que el agua hace que sea un poco difícil moverse debido a la viscosidad y es más fácil quedarse quieto.

2) Vuelo parabólico: en un tiovivo vertical, tenemos una sensación de ingravidez durante unos treinta segundos cuando baja. Los vuelos parabólicos funcionan con el mismo principio.

Inicialmente, el avión sube con un ángulo pronunciado y alta velocidad, luego se vuelve horizontal, seguido de una maniobra de alta velocidad. El efecto de la ingravidez comienza cuando el avión que sube sube comienza a disminuir y termina cuando nuevamente comienza a subir. En una parábola de 65 segundos, los astronautas sienten el efecto de la ingravidez durante aproximadamente 25 segundos. Entonces, durante dicho entrenamiento, el avión hace aprox. 60 tales parábolas.

Es una alternativa costosa y dura muy poco tiempo, pero es muy útil para las pruebas de equipos.

La excelente respuesta de Rishi Singh cubre los únicos métodos disponibles: vuelo en arco parabólico y entrenamiento bajo el agua. Mi único comentario adicional sería que esta es una respuesta completamente centrada en los EE. UU. Que ignora el componente significativo del entrenamiento de simulación de cero g ofrecido por el programa espacial ruso a través del Centro de Entrenamiento Espacial de Gagarin, ЦПК, conocido coloquialmente como ‘Star City’, a través de que todos los astronautas de EE. UU. deben aprobar , porque la NASA no tiene capacidad de lanzamiento con clasificación humana. El sistema ruso tiene un veto efectivo sobre todos los candidatos a astronautas estadounidenses, aunque todavía no lo han ejercido por completo.

Hay dos métodos que se utilizan:

• Cometa vómito

Las aeronaves pueden volar en una trayectoria que simulará gravedad cero durante unos segundos, generalmente alrededor de 30. Esto se usa para la mayoría de las pruebas de gravedad cero a corto plazo. Es comúnmente conocido como el “cometa del vómito”, especialmente las versiones anteriores.

• Instalaciones de prueba bajo el agua

Las pruebas bajo el agua se pueden realizar en un laboratorio de flotabilidad neutral. Básicamente, lo haces para pesar tanto como el agua que desplazas, lo que hace que “flotes” en gravedad cero. Si te alejas de algo, seguirás moviéndote (aunque estás en el agua, tienes arrastre y natación que también podrían moverte).

Fuente: Google

Hasta donde sé, hay muy pocas opciones, incluso diría que solo hay una: el vuelo ZeroG. Básicamente, se sube a un avión, como cualquier otro avión comercial, pero casi sin asientos.

El avión alcanza una gran altitud, luego el avión sube repentinamente, agregando aproximadamente 0,8 g (1 g es la “fuerza” que generalmente aplica la tierra sobre cualquier objeto; no es exactamente la fuerza, pero decirlo así ayuda a comprender). En el avión, pesas aproximadamente 1,8 veces lo que pesas en la tierra: todo te parece mucho más difícil de hacer.

Cuando alcanza un ángulo de 47 ° (no parece mucho pero cuando estás en un avión, es enorme), los pilotos apagan el motor y el avión entra en una fase de caída libre de unos 20 segundos. Veinte segundos durante los cuales todos en el avión se sienten exactamente como en la EEI o en cualquier entorno de microgravedad (se llama microgravedad y no gravedad cero ya que todavía hay gravedad).

Luego, el avión vuelve a subir y caer varias veces para que los experimentos se puedan realizar varias veces.

Es un poco más complicado que eso (los pilotos no apagan completamente el motor, pero tienen que ajustar la velocidad para que las personas sientan una fuerza de 0 g en el avión), pero eso da una buena idea de cómo se puede experimentar cero g.

Las condiciones de microgravedad se pueden recrear en la atmósfera de la Tierra a bordo de aviones de tamaño comercial especialmente equipados. Estos aviones toman aprendices de astronautas, civiles interesados ​​y, a veces, incluso equipos de filmación (por imitar el cero G de espacio en las películas) por cortos intervalos. Los aviones logran esto volando en un arco parabólico, esencialmente imitando una trayectoria balística que recrea la caída libre para aquellos dentro del avión.

Típicamente, cada período de microgravedad dura aproximadamente 30 segundos, y luego es seguido por un período de casi doble gravedad, para salir de la porción de inmersión del arco. Zero Gravity Corporation es uno de los principales proveedores de este tipo de experiencias, así como la NASA. Aquí hay algunas imágenes y un clip de YouTube que lo explica bien, por Derek de Veritasium.

La gravedad cero se puede simular con diferentes métodos, pero los más populares son:

1 método Aero Laboratorio

2 método de rebote neutral en agua.

1. Me he sometido al método Aero-Laboratorio del centro espacial Yuri Gagarin, Rusia. (Centro de formación de cosmonautas GCG Gagarin)

Un aerolab es un enorme avión, el avión Ilushin IL-76 MDk, especialmente alterado para el vuelo de gravedad cero, pueden participar hasta 15 candidatos.

Esto volará hasta una altura de 9000 my la maniobra parabólica o la maniobra de Kepler se realiza durante este período, experimentamos gravedad cero. Mire el video para sentir realmente la experiencia real. Si alguien interesado, contácteme para obtener el video Full HD

2) en el caso del método de rebote neutral en agua, los astronautas están en traje espacial completo con un peso de aproximadamente 150 kg y se sumergirán en el rebote ajustado por el astronauta en la piscina de agua entre el rebote positivo y negativo hasta el neutral alcanzado por la ayuda de los buzos submarinos. mira el video a continuación

KC-135

Este avión también se conoce como el Weightless Wonder o Vomit Comet. Proporciona unos 20-25 segundos de gravedad cero. Durante este breve período de tiempo, los astronautas se sienten ingrávidos. A veces, incluso los astronautas experimentados se enferman en el KC-135. Ahí es donde obtiene uno de sus nombres.

El piso de precisión con cojinetes de aire

Una parte del trabajo de un astronauta puede incluir mover objetos grandes en el espacio. Esto puede ser fácil porque no hay fricción contra la cual empujar. Pero, esto también dificulta el trabajo. ¡No hay fricción para hacer que los objetos grandes se detengan! Podrían flotar y flotar y flotar.

El piso de precisión con cojinete de aire permite a los astronautas mover objetos enormes como lo harían en el espacio. Es un piso de metal grande y liso. Los objetos grandes tienen aire forzado a través de ellos. Es como una gran mesa de air hockey.

El laboratorio de flotabilidad neutra

Para practicar actividades extravehiculares o caminatas espaciales, los astronautas se sumergen bajo el agua. Los astronautas usan el Laboratorio de flotabilidad neutra (NBL), una enorme “piscina”. La piscina NBL tiene 62 metros (202 pies) de largo, 31 metros (102 pies) de ancho y 12 metros (40 pies) de profundidad. La piscina contiene 22.7 millones de litros (6.2 millones de galones) de agua.

Los astronautas flotan en el agua mientras practican en modelos de vehículos espaciales de tamaño completo. Pueden pasar hasta siete horas a la vez bajo el agua.

Aunque los candidatos a astronautas pueden tener sus títulos universitarios, la escuela apenas comienza cuando son seleccionados. Aún queda mucho por aprender.

Fuente: NASA

Hay muchas cosas que aprender sobre estar en la condición casi ingrávida conocida como microgravedad.

• KC-135

Los astronautas se sienten ingrávidos por poco tiempo en el KC-135. Este avión también se conoce como el Weightless Wonder o Vomit Comet. Proporciona unos 20-25 segundos de gravedad cero. Durante este breve período de tiempo, los astronautas se sienten ingrávidos. A veces, incluso los astronautas experimentados se enferman en el KC-135. Ahí es donde obtiene uno de sus nombres.

• El piso de precisión con cojinetes de aire

Los astronautas aprenden a mover objetos grandes en el espacio usando el piso de precisión con cojinete de aire. Una parte del trabajo de un astronauta puede incluir mover objetos grandes en el espacio. Esto puede ser fácil porque no hay fricción contra la cual empujar. Pero, esto también dificulta el trabajo. ¡No hay fricción para hacer que los objetos grandes se detengan! Podrían flotar y flotar y flotar. El piso de precisión con cojinete de aire permite a los astronautas mover objetos enormes como lo harían en el espacio. Es un piso de metal grande y liso. Los objetos grandes tienen aire forzado a través de ellos. Es como una gran mesa de air hockey.

• El laboratorio de flotabilidad neutra

Los astronautas usan el Laboratorio de flotabilidad neutra para practicar actividades extravehiculares. Para practicar actividades extravehiculares o caminatas espaciales, los astronautas se sumergen bajo el agua. Los astronautas usan el Laboratorio de flotabilidad neutra (NBL), una enorme “piscina”. La piscina NBL tiene 62 metros (202 pies) de largo, 31 metros (102 pies) de ancho y 12 metros (40 pies) de profundidad. La piscina contiene 22.7 millones de litros (6.2 millones de galones) de agua. Los astronautas flotan en el agua mientras practican en modelos de vehículos espaciales de tamaño completo. Pueden pasar hasta siete horas a la vez bajo el agua.

Fuente: Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio.

¿Es posible crear un ambiente de gravedad cero en la Tierra, y si es así, cómo?

No hay una forma real de poner a cero la gravedad.

Sin embargo, tome una “habitación” circular y haga que gire muy rápido, y puede tener fuerzas centrífugas lo suficientemente significativas como para que haya personas paradas en las paredes en lugar del piso.

Para las películas y otros cuando hacen cosas de gravedad cero, el enfoque realista más fácil es usar un avión que realice inmersiones bruscas y filmar la escena durante las inmersiones agudas. Se ha ganado el apodo de “el cometa vómito”.

Entrenan a los astronautas bajo el agua. Los hacen hacer cosas regulares y otras prácticas dentro.