Einsteini Lifti Arendamine

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Einsteini lift põhineb Einsteini mõttekatsel, samaväärsuse põhimõttel. See tähendab, et inimesel pole märgatavat vahet, kas nad asuvad Maal suletud ruumis või kosmoselaevas, mis kiireneb pidevalt 1 g juures - sama g jõud, mis valitseb ka Maal. Pidurdamata liftiga autosse kukkumine on just nagu hõljuks näiteks ISS-is raskuseta

Hannoveri tehnoloogiainstituudi (Hitec) teadlased on seda põhimõtet kasutanud - sest see, mis kehtib inimestele, kehtib ka teaduslike katsete kohta. Sellest sündis idee Einsteini lifti kohta - tilgatorn koos gondliga, mis simuleerib neli sekundit raskust - vastavalt Einsteini samaväärsuse põhimõttele.

Faktid ja arvandmed Einsteini lifti kohta

- Kogukõrgus: 40 m

- Kasu koormus: 1 t

- Katse kestus: 4 s

- Katsete suurus: Ø 1,7 mx 2 m

- Teraskonstruktsioon natseeli juhtimiseks: 170 t

- Juhtrööpade täpsus: 0,1 mm 33 m juures

- Keskmine energiavajadus lennu kohta: 0,41 kWh

- natseel: 465 kg CFRP struktuur

Neli sekundit kaalutu pärast kaheksa aastat kestnud planeerimist

Hitecis on teadusuuringute ehitamiseks kavandatud alates 2011. aastast. 2017. aasta kevadel paigaldati natselle ja ajami juhtimiseks 170-tonnised teraskonstruktsioonid. Ajam maksimaalse väljundvõimsusega 4,8 MW paigaldati koos sellega seotud energiasalvestussüsteemiga, niinimetatud superkapslitega (pinge 1050 V, maksimaalne vool 5000 A).

Gondli toodi lõpuks sisse 22. novembril 2018. Sellest ajast alates on teadlased intensiivselt töötanud erinevate juhtimissüsteemide koostoimimise nimel ja pannud süsteemi järk-järgult tööle. 28. oktoobril 2019 oli kätte jõudnud aeg: 1000-kilogrammise katsesõiduki esimene lend lendab gondlis 4 sekundit raskuseta.

Pildigalerii

Kaaluta kuni 300 korda päevas

Einsteini lift koosneb gondlist, mis on ehitatud 40 m kõrgusesse torni. Gondil laskub sekunditega üles, see kiireneb kiirusega 72 s / h 0,5 s jooksul - 5 g mõjub gondlile, sõiduautole ja katsele. Siis ta kukub tagasi. Viimases kirjas on see aeglustunud. Tulemus: neli sekundit raskust. Gondis on vaakumkamber, milles eksperimendid toimuvad. Kaalutavus saavutatakse, kuna gondli liikumiskindlus kompenseeritakse ajamiga täpselt selle lennu ajal.

Tavapäraste langustornidega, mis on juba kasutusel, tuleb kogu torn pärast iga katset evakueerida. Einsteini liftis kasutatava natseeli tõttu pole see vajalik. Teadlaste hinnangul võimaldab see katsete kordussagedus 300 päevas.

Mida testitakse Einsteini liftis

Uurimistöö on eriti oluline tulevaste kosmosemissioonide jaoks. Näiteks tahavad teadlased uurida, kuidas saaks lisaainete tootmist kasutada nulljõu korral.

Einsteini lifti üks algatajaid prof Ludger Overmeyer

Teadlased soovivad katsetada ka kvantandurite ja muude kvanttehnoloogia rakenduste uurimist kosmose tingimustes. See pole teaduslik trikk, kuid oluline on maakera gravitatsioonivälja suure täpsusega mõõta.

Kehakaalu ei tohiks simuleerida ainult Einsteini liftiga. Samuti saab simuleerida erinevaid kiirendusprofiile - ja seega selliseid olusid nagu Kuul või Marsil valitsevad.

Kasutatud ülitäpsed lineaarmootorid, mis kompenseerivad natseeli õhutakistust, et katse saaks vabalt hõljuda, pärinevad rullnokkade ehitamisest. Einsteini lift on teadlastele kogu maailmas katseteks saadaval alates 2020. aasta kevadest.