อ่าน 2 นาที
เครื่องจัดตำแหน่งแบบสุ่ม
เครื่องจัดตำแหน่งแบบสุ่ม ( RPM ) เป็นกลไกที่หมุนตัวอย่างทางชีวภาพไปตามแกนอิสระสองแกนเพื่อเปลี่ยนทิศทางในอวกาศในรูปแบบที่ซับซ้อนเพื่อขจัดผลกระทบของแรงโน้มถ่วง
เครื่องจัดตำแหน่งแบบสุ่ม
| ชื่ออื่นๆ | คลิโนสแตท 3 มิติ |
|---|---|
| การใช้งาน | เครื่อง RPM จะหมุนตัวอย่างทางชีวภาพรอบแกนอิสระสองแกนเพื่อขจัดผลกระทบจากแรงโน้มถ่วง |
| รายการที่เกี่ยวข้อง | เครื่อง คลิโนสแตท , เครื่องตกอิสระ |
เครื่องจัดตำแหน่งแบบสุ่ม ( RPM ) เป็นกลไกที่หมุนตัวอย่างทางชีวภาพไปตามแกนอิสระสองแกนเพื่อเปลี่ยนทิศทางในอวกาศในรูปแบบที่ซับซ้อนเพื่อขจัดผลกระทบของแรงโน้มถ่วง [ 1 ] RPMมักใช้เป็นทางเลือกแทนการบินในวงโคจรย่อยหรือหอปล่อยในการวิจัยที่ศึกษาผลกระทบของ สภาวะ ไร้น้ำหนักหรือไมโครกราวิตี้ต่อระบบชีวภาพ[ 2 ]
คำอธิบาย
RPM เป็นการพัฒนาที่ซับซ้อนกว่าของ คลิโนสแตทแกนเดียวRPM มักประกอบด้วยเฟรมหมุนอิสระสองเฟรม เฟรมหนึ่งอยู่ภายในอีกเฟรมหนึ่ง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางสุทธิที่ซับซ้อนมากกับตัวอย่างทางชีวภาพที่ติดตั้งอยู่ตรงกลาง บางครั้ง RPM ถูกเรียกอย่างผิดๆ ว่า "คลิโนสแตท 3 มิติ" (ซึ่งหมุนทั้งสองแกนไปในทิศทางเดียวกัน กล่าวคือหมุนตามเข็มนาฬิกาทั้งคู่) มันเป็นเครื่องจำลองน้ำหนักขนาดเล็ก (' แรงโน้มถ่วงขนาดเล็ก ') ที่ใช้หลักการของ 'การหาค่าเฉลี่ยเวกเตอร์แรงโน้มถ่วง' RPM ให้ปริมาตรการทำงานที่ 'สัมผัส' กับน้ำหนักขนาดเล็กจำลอง[ 3 ]
การจำลองแรงโน้มถ่วงระดับไมโคร ระดับบางส่วน และระดับไฮเปอร์
แนวคิดของการวางตำแหน่งแบบ 'สุ่ม' ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำมากโดยการทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ซึ่งทำได้โดยการทำให้แบบจำลองเป้าหมายเสียทิศทาง หรือเป็น "การหาค่าเฉลี่ยเวกเตอร์" การใช้เครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลางทำให้สามารถจำลองแรงโน้มถ่วง แบบ ' ไฮเปอร์กราวิตี้ ' ได้ เนื่องจากแบบจำลองจะได้รับแรงเร่งอย่างต่อเนื่อง [ 4 ]ในสถานการณ์ไฮเปอร์กราวิตี้ภายในสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำมาก จะเกิดแรงโน้มถ่วงแบบ 'โลก' บางส่วนขึ้น การจำลองไฮเปอร์กราวิตี้ยังทำได้โดยใช้เครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลางขนาดใหญ่ เช่นเครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลางขนาดใหญ่ (LDC)ขององค์การอวกาศยุโรป LDC สามารถจำลองความแรงของแรงโน้มถ่วงได้ถึงยี่สิบเท่าของโลก ระบบที่พัฒนาโดย Airbus ใช้อัลกอริทึมเพื่อจำลองแรงโน้มถ่วงบางส่วนผ่านการหาค่าเฉลี่ยเวกเตอร์ที่ไม่สุ่มอย่างสมบูรณ์ การหาค่าเฉลี่ยเวกเตอร์ด้วยอัลกอริทึมของแอร์บัสไม่ได้หาค่าเฉลี่ยเวกเตอร์ให้เป็นศูนย์ แต่เป็นเปอร์เซ็นต์ที่แสดงถึงแรงโน้มถ่วงบางส่วนที่จำลองขึ้น[ 1 ] [ 3 ] [ 5 ]
ข้อเสีย
สภาพแวดล้อมจำลองสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นภายใน RPM นั้นไม่สมบูรณ์แบบ ผลกระทบรองส่วนหนึ่งคือแรงเฉือนที่เกิดจากพลศาสตร์ของไหลของ ตัวกลาง เพาะเลี้ยงเซลล์ แรง เหล่านี้ได้รับการจำลองทางคณิตศาสตร์โดย Wüest [ 6 ]และจากการวิจัยของ Hauslage [ 7 ]พบว่ามีขนาดมากพอที่จะส่งผลกระทบทางชีววิทยา นอกจากนี้ Cortés-Sánchez ยังแสดงให้เห็นผลกระทบเหล่านี้ในเซลล์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เพาะเลี้ยงใน RPM [ 8 ]
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เครื่องกำหนดตำแหน่งแบบสุ่มทางชีววิทยาอวกาศของ ETH
- เครื่องกำหนดตำแหน่งแบบสุ่มมาตรฐานและแบบตั้งโต๊ะ DESC VU Amsterdam
- เว็บไซต์ของผู้ผลิต: yuri GmbH
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ เครื่องจัดตำแหน่งแบบสุ่ม
เครื่องจัดตำแหน่งแบบสุ่ม ( RPM ) เป็นกลไกที่หมุนตัวอย่างทางชีวภาพไปตามแกนอิสระสองแกนเพื่อเปลี่ยนทิศทางในอวกาศในรูปแบบที่ซับซ้อนเพื่อขจัดผลกระทบของแรงโน้มถ่วง
คำอธิบาย
RPM เป็นการพัฒนาที่ซับซ้อนกว่าของ คลิโนสแตท แกนเดียวRPM มักประกอบด้วยเฟรมหมุนอิสระสองเฟรม เฟรมหนึ่งอยู่ภายในอีกเฟรมหนึ่ง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางสุทธิที่ซับซ้อนมากกับตัวอย่างทางชีวภาพที่ติดตั้งอยู่ตรงกลาง บางครั้ง RPM ถูกเรียกอย่างผิดๆ ว่า "คลิโนสแตท 3...
การจำลองแรงโน้มถ่วงระดับไมโคร ระดับบางส่วน และระดับไฮเปอร์
แนวคิดของการวางตำแหน่งแบบ 'สุ่ม' ถูกนำมาใช้เพื่อจำลองสภาพแวดล้อมที่มีแรงโน้มถ่วงต่ำมากโดยการทำให้แรงโน้มถ่วงเป็นศูนย์ ซึ่งทำได้โดยการทำให้แบบจำลองเป้าหมายเสียทิศทาง หรือเป็น "การหาค่าเฉลี่ยเวกเตอร์" การใช้เครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลางทำให้สามารถจำลองแรงโน้มถ่วง...
ข้อเสีย
สภาพแวดล้อมจำลองสภาวะไร้แรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นภายใน RPM นั้นไม่สมบูรณ์แบบ ผลกระทบรองส่วนหนึ่งคือแรงเฉือนที่เกิดจาก พลศาสตร์ของไหล ของ ตัวกลาง เพาะเลี้ยงเซลล์ แรง เหล่านี้ได้รับการจำลองทางคณิตศาสตร์โดย Wüest [ 6 ] และจากการวิจัยของ Hauslage [ 7 ]...