Keinotekoinen painovoima

Keinotekoinen painovoima tarkoittaa näennäisvoimaa, jonka avulla jäljitellään painovoimaa avaruusaluksessa. Sen käyttöä on pidetty tarpeellisena, koska pitkäaikainen oleskelu vähäisessä painovoimassa aiheuttaa ihmiselle terveyshaittoja, kuten luu- ja lihasmassan pienenemistä.

Albert Einstein kirjoitti jo vuonna 1905 julkaistussa erityistä suhteellisuusteoriaa käsittelevässä artikkelissaan, ettei painovoimaa voi mitenkään erottaa kiihtyvästä liikkeestä. Esimerkiksi jos astronautti matkustaa raketissa, jonka kiihtyvyys on 9,81 m/s2, kiihtyvyys tuntuu hänestä samalta kuin gravitaatio Maan pinnalla. Koska jatkuvan lineaarisen kiihtyvyyden hyödyntäminen avaruuslentämisessä on käytännössä mahdotonta, on esitetty, että keinotekoinen painovoima synnytettäisiin keskipakoisvoiman avulla.

Nasa kokeili keinotekoista painovoimaa jo vuoden 1966 Gemini 11 -avaruuslennolla. Miehistökapseli yhdistettiin kaapelilla Agena-telakointialukseen ja alusten muodostama pari kiihdytettiin ohjausmoottoreilla pyörimisliikkeeseen, joka synnytti 0,00015 g:n suuruisen keinotekoisen painovoiman.

Fyysikko Gerard K. O’Neillin keksimä avaruusasema muodostuu kahdesta vastakkaisiin suuntiin pyörivästä O’Neillin sylinteristä, joiden pituus on 32,2 kilometriä ja läpimitta 6,4 kilometriä. Pyörimisliike synnyttää sylinterien sisäpinnalle keinotekoisen painovoiman ja vastakkaisten pyörimisliikkeiden ansiosta ne pysyvät aina suuntautuneena kohti Aurinkoa. Valtavan kokonsa vuoksi O’Neillin sylinterit soveltuvat lähinnä avaruussiirtokunniksi, joihin voisi asuttaa jopa miljoonia ihmisiä.

Coloradon yliopiston tutkijoiden esittämässä mallissa pyörivä tila mahdutetaan avaruusaluksen yhteen huoneeseen, jossa avaruusmatkaajat voisivat viettää lyhyitä aikoja makuulavitsalla maaten. Haittapuolena tässä mallissa on nopean pyörimisliikkeen aiheuttama pahoinvoinnin tunne.

Voyager Station on Orbital Assembly -yhtion kehittämä pyörivä avaruusasema, joka sijoitetaan matalalle Maan kiertoradalle. Aseman keinotekoinen painovoima vastaa noin kuudesosaa Maan painovoimasta ja sinne mahtuu jopa 440 avaruusturistia. Yhtiö suunnittelee ottavansa käyttöön jo vuonna 2025 avaruusaseman prototyypin nimeltään Pioneer Station, jonne mahtuu enimmillään 28 henkilöä.

Katso myös 
 Antigravitaatio

Lähteet 

Kuvitteellinen tekniikka
Painovoima
Avaruuden asuttaminen