Невесомость на Земле!

Интересная статья по поводу магнитной левитации
http://www.scientific.ru/journal/translati...ns/magn_ed.html

Интересность статьи в том, что авторы показывают возможность левитации немагнитных предметов - ягод садовой земляники (в оригинале - лесной орех - ред.), лягушки и капли воды, которые парят - левитируют - в магнитном поле с напряженностью примерно 10 T.

Такое возможно из-за перестройки электронных орбит в магнитном поле когда все предметы, даже "немагнитные", проявляют диамагнитные свойства, что определяет наименьший предел их отклика на магнитное поле. Стандартные учебники показывают, что для большинства материалов отношение близко к 10^-5 на грамм/см3. Чтобы поднять такое вещество, требуется вертикальный градиент квадрата поля порядка 30 T²/см.

Что касается возможных применений, некоторые свойства диамагнитной левитации действительно уникальны. Однако, наиболее отличительная черта и преимущество диамагнитной левитации, по сравнению с другими известными или возможными схемами, включая сверхпроводящую левитацию, есть то, что подвешивание равномерно распределено по всему объему. Для однородного материала в поле с профилем B² ~ z, гравитация скомпенсирована фактически на уровне отдельных атомов и молекул. Это делает возможным симулировать состояние невесомости очень в хорошем приближении прямо здесь на земле. Однако надо помнить, что это все равно не идеальная невесомость. Отличие возникает из-за следующих факторов:
1) неизбежный градиент поля в горизонтальном направлении
2) искажение поля из-за присутствия намагниченного объекта (на уровне , или 10^-5)
3) возможная анизотропия диамагнитной восприимчивости.
Тем не менее, для большинства применений простота и доступность таких "космических" исследовании на Земле перевешивает возможные усложнения связанные с существованием этих, относительно малых поправок. Что ни говори, таким образом созданная микрогравитация является наилучшим приближением на сегодня, а возможно и в будущем, к антигравитационной машине из научной фантастики.

Наблюдая за каплей воды, левитирующей в магните, неизбежно начинаешь думать об изучении динамики жидкости в невесомости на на борте космического корабля, а просто в лаборатории. Рост кристаллов без контейнера - другой частый объект космических исследований, является также очевидным кандидатом для применения диамагнитной левитации. Или возьмем, например, диамагнитную подвеску для гироскопа. В наших собственных недавних экспериментах мы смогли наблюдать вращение Земли используя маленький пластиковый шарик, который левитировал в магните и приходил во вращение с помощью лазерного луча. Не так уж и большое достижение само по себе, но даже первые наши попытки показали случайные изменения на уровне 0.1% во вращении Земли - рекордно малая величина для любых типов гироскопов.

Поскольку ливитирующая сила равномерно распределена по объему (человеческого тела), появляется уникальная возможность высокого ускорения биологических объектов (в авиации и космонавтике).

Здорово. Упоминания про "парящую лягушку" встречал давно, но как-то внимания не обратил - блин, это ж надо было такую амортизацию проглядеть!:(
Утешение одно, что пока она еще не очень нужна:)

И еще тревожный вопрос - как такое поле влияет на организм? Как бы потом труп вынимать не пришлось... Особенно интересно, как поле будет влиять на нервную систему - она, надо полагать, будет наиболее уязвима.

10 Тл - весьма нехилое поле для макроскопических масштабов.

>Такое возможно из-за перестройки электронных орбит в магнитном поле когда все предметы, даже "немагнитные", проявляют диамагнитные свойства

Далее я стормозил. Удалено мною.

>Упоминания про "парящую лягушку" встречал давно, но как-то внимания не обратил - блин, это ж надо было такую амортизацию проглядеть!:(


Я еще маленький совсем был, сваял из конструктора машинку, подвеска которой амортизировалась отталкивающимися магнитами (чудовищная ценность в нашем детском саду ). Только к диамагнетизму это не имеет отношения.

10 Тл - вполне нормальное поле. Сильное, получать не очень просто, но никакой сверхэкзотики. По крайней мере, в объёме, достаточном для того, чтобы засунуть лягушку - никаких проблем, там и больше можно сделать.

Разные варианты "наземной" невесомости.

В какой-то мере невесомость можно имитировать и парением в воздухе. В этом случае космонавт может стать невесомым «в одном измерении». На снимке, помещенном на рис. 45, показано, как космонавт М. Коллинз, закрепленный в раме, опоры которой находятся на воздушной подушке, обучается действовать ручной маневровой установкой (пистолетом). Так как благодаря воздушной подушке трение между полом и рамой практически отсутствует, характер движений космонавта, правда, только в горизонтальной плоскости, в какой-то мере соответствует особенностям передвижения в космосе.

Рис. 45. Имитация невесомости в горизонтальной плоскости. Космонавт М.Коллинз тренируется в пользовании ручной маневровой установкой для передвижения в космосе. Тренажер представляет собой подвеску в раме в тремя опорами на воздушной подушке

45.jpg @ astronaut.ru [кеш]

 

Тренажер ВЫХОД-2: имитация выхода в открытый космос
Тренажер ВЫХОД-2 — единственный в мире имитирует невесомость, гравитацию Луны и Марса, не использую водную среду. Во время тренировки космонавты знакомятся со скафандром, его устройством и основными принципами работы, а затем отрабатывают в нем разные действия, в том числе шлюзование и перемещение.

 

Анализ научно технической литературы позволил определить, что известны следующие методы имитации невесомости и пониженной гравитации в наземных условиях:

– состояние невесомости, получаемое во время свободного падения;

– состояние невесомости, получаемое во время полета самолета по параболической траектории;

– иммерсия, или сухое погружение;

– способ обезвешивания с помощью системы подвесок;

– способ обезвешивания с помощью многостепенного стенда с кардановым подвесом;

– способ, основанный на установке платформы на воздушной подушке;

– способ обезвешивания с помощью легких газов (гелий и др.);

– способ создания гидроневесомости.

 

Плюс еще один из старой книжки 70-х - не вполне понятно, что именно имеется в виду. Такое ощущение, что спутали обезвешивание на воздушной подушке с "обезвешиванием" в кардановом подвесе (которое в сущности не обезвешивание, а, скорее... блин, и слова-то не подберёшь толком... "упрощение вращения" какое-то ).