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太空中為什麼會失重

當近地物體的加速度向下時，其視重小於實際重力我們就稱其處於失重狀態，當物體以加速度g向下加速運動時（也就是自由落體）我們叫它完全失重狀態。

衛星或者飛船要環繞地球執行，必須達到一定的速度，這個速度稱為第一宇宙速度，也叫環繞速度，在近地面高度約為7．9千米／秒，如果軌道較高，速度可以適當降低。

參下圖，飛船的環繞運動，在較短的距離內，可以看做是平拋運動，即飛船以一定的水平速度飛行，同時受到地球重力，在豎直方向上做自由落體。（在大尺度的距離內，由於重力的方向在發生改變，所以，可以看做是一系列短距離平拋運動的疊加。）

當水平運動達到一定的速度時，由於地球是球體，表面具有一定的弧度，其下落的距離恰好可以符合地球的弧度時，飛船就可以做環繞運動了。

而實際上，飛船在太空飛行，還是會受到一些，及其稀薄的大氣的影響，所以，其只是在做近似的平拋運動（是近似的勻速直線運動和近似的自由落體的疊加），因此，飛船不是完全失重的，而是處於微重力狀態。

為什麼在太空中會發生失重現象

很多人都認為，只要超出大氣層就會處於失重狀態。事實上，地球的引力在太空梭飛行的高度上還相當強。宇航員的失重來自於太空梭和空間站在軌道上運動的離心力，這些作用於太空梭和宇航員身上的離心力恰好與地球的引力相等，且方向相反，因此，太空梭與和平號空間站就都不會掉到地球上。它們必須在與地球保持應有距離的軌道上以準確的設定速度執行，以便使地球的引力與太空梭在軌道上執行所產生的離心力相當。 02以繞地球旋轉的宇宙飛船為例，整體具有向心加速度，向心加速度指向地心（物體具有向下的加速度），重力全部用來提供向心加速度，人對支援物沒有壓力，完全失重。G-F支援=maG=ma所以F支援=0，視重為0，完全失重。重力是由於地球的引力與離心力的向量差產生的當宇航員在太空繞地球勻速旋轉時,地球對宇航員的引力與旋轉產生的離心力大小相等,方向相反,所以宇航員感覺不到任何重力的存在,這就是完全失重,有時簡稱失重。

為什麼人在太空中會失重

高一會學失重的原理

以繞地球旋轉的宇宙飛船為例，整體具有向心加速度，向心加速度指向地心（物體具有向下的加速度），重力全部用來提供向心加速度，人對支援物沒有壓力，完全失重。

G-F支援=ma

G=ma

所以F支援=0，視重為0，完全失重。

為什麼在太空中會失重

因為萬有引力提供的向心力同飛船作圓周運動的離心力恰好平衡了，所以合力為0，就表現為失重了。

為什麼在太空會失重呢?

因為萬有引力產生的重力在太空都轉換成軌道動力了。而一女不能二嫁，同樣萬有引力，既然轉換成軌道動力，就不能再產生重力了，所以在太空會失重。

在太空失重，會遇到哪些麻煩？如何解決

危害：失重的不利作用很大，失重除了導致宇航員骨質損失外，還會導致宇航員肌肉鬆弛，免疫力下降和衰老。引發多種空間運動病，近20年載人航天史上，空間運動病頻繁發生。下面一組數字足以說明這一點：原蘇聯上升號宇宙飛船上的航天員發病率約為60%，禮炮號空間站上的發病率為40%，美國阿波羅宇宙飛船上航天員以病率約是37%，天空實驗室上為55.5%，太空梭上為53%，這說明了空間運動病是航天學領域極待解決的問題。失重會使水份在人體內的分佈發生變化。由於失去重力的作用，面部水份分佈會增多，就會出現眼窩腫脹，面部水腫，眼簾變厚，皺紋消失，血漿容量減少，細胞內液丟失等現象失重還會使人體內心血管功能產生變化。具體變化如下：1.心功能下降。例如：心肌質量減少，收縮力下降等；2.人體心肌的病理性變化；3.冠狀動脈和冠脈微血管的組織結構改變，毛細血管血液淤浸，出血，血管內皮細胞腫脹，破裂；4.心肌的生化改變，如蛋白質合成減少，脂質堆積，心肌膠原增加，去甲腎上腺素減少，鉀鈉離子減少；5.主動脈，腹主動脈有明顯的內膜增生，脂質沉積，毛細血管萎縮，內皮細胞腫脹等；6.人體上身器官和組織中血液充盈度上升，下肢靜脈血液充盈度下降，長期在失重狀態下工作會使腦半球供血不對稱（右升左降）而免疫系統呢？我們的身體每時每刻都會受到微生物的侵襲。比如細菌、病毒，一些原生動物等。一般情況下，這些微生物不會對人體造成傷害，甚至有些細菌對人體還是有益的。免疫系統保護著人體。人的免疫系統功能主要歸功於人體各種各樣的免疫細胞，其中，最重要的是B淋巴細胞和T 淋巴細胞。B淋巴細胞能夠分泌抗體、阻止病原菌的入侵併標記致病菌，T淋巴細胞殺滅致病菌。但在太空中，這兩種細胞就不那樣“勤奮”了。比如，T淋巴細胞在太空中不能很好增殖，它們的數量大大少於在地球上的數量，並且，在體內的遷移以及相互之間的聯絡訊號也不正常。從而使抵禦外來致病菌的能力大大降低了。[2]

美國約翰遜航天基地微生物研究中心的丹尼爾皮爾森說，宇航員咳嗽所噴出的小液體中所含有的病原微生物要比地球上正常人多8到10倍。這主要是因為失重等原因，使體內荷爾蒙釋放異常，從而影響了T淋巴細胞的表現。有的是骨失。我們通常認為骨頭是剛性的、不變的，然而事實並非如此。骨骼也是一種組織，它們的新陳代謝活動繁忙，它們的形狀會因承受壓力的變化而變化。骨骼組織中既有破骨細胞，又有成骨細胞。成骨細胞不斷的貯藏磷酸鈣，而破骨細胞不斷地除去。通常情況下，這兩種活動過程互相平衡。一旦你進入太空，重力幾乎為零，骨頭缺少壓力，促使成骨細胞活動的刺激沒有了，但破骨細胞的活動還在繼續，因此，破骨與成骨的平衡被破壞了，骨骼被破壞的多，重建的少，導致骨骼物質流失，使骨骼變得脆弱。據研究表明，太空旅遊者每個月會丟失1%到2%的骨頭重量，到目為止，還沒有找到有效防止的方法。研究還發現：太空中的輻射，失重，生物鐘的調節以及精神上的壓力，都會影響人類在太空中的生殖能力。男性精子染色體會受到影響，發育中的胚胎會被破壞。由於失重和輻射線會使男女內分泌失調，極易造成不孕，而即使能正常生育，孕婦及胎兒的健康也很難完全正常。鈣質的流失會使孕婦的骨質疏鬆，而胎兒的鈣質劇烈變化，會使新生兒痙攣，甚至喪命。如何加強太空中的防輻射裝置，強化人體骨質，調整男女的內分泌系統，是實現太空移民夢必須克服的難題。除了以上幾個重要影響外，失重還對人的味覺發生影響。因此，宇航員普遍抱怨在天上吃飯吃不出味道。那是因為，太空失重環境引起宇航員的味覺失調，如失重使鼻腔充血，導致味覺神經鈍化，唾液分泌發生變化失重環境下哺乳動物不能正常繁衍......