太空失重严重损害健康，利用缆绳连接双舱旋转可产生人造重力，但面临科氏力眩晕与质量平衡两大工程难题。
如果要在太空长期停留，人类身体将面临严峻考验。零重力环境对人体功能的影响几乎是破坏性的。由于缺乏重力的牵引与抗衡，人体肌肉会迅速萎缩，骨骼每个月流失1.5%的骨密度。在太空生活数周后，宇航员就会失去10%至20%的肌肉量。像Valeri Polyakov和Samantha Cristoforetti等宇航员在返回地球时，甚至无法独立行走。除此之外，失重还会引发体液紊乱、视力受损、空间运动病以及严重的睡眠障碍。
为了摆脱失重带来的危害，科学界早就提出了“人造重力”的设想。Einstein的等效原理指出，重力本质上是一种加速度，人在封闭空间内无法区分引力加速度与机械加速度。最直接的办法是让飞船保持直线匀加速飞行，但这需要消耗极其庞大的推进能量。
相比之下，成本最低的方案是利用旋转产生的向心加速度。早在1929年，Hermann Potočnik就在著作中探讨过这一构想。最简单的实现方式是用一条高强度的凯夫拉缆绳连接两个质量相等的太空舱，让它们围绕共同的质心旋转，从而在舱内产生指向外侧的向心力。
理论上这种方案完全可行，但在工程实践中却面临巨大障碍。首要难题是旋转带来的身体不适。人类内耳的前庭系统充盈着内淋巴液，依靠液体流动感知平衡。如果旋转半径过短、转速过快，宇航员头部和脚部受到的加速度差异就会非常明显。
如果缆绳长度为20米，转速需达到每分钟近10转，头脚加速度差高达1.7米/秒，宇航员哪怕微调头部也会引发剧烈的眩晕、呕吐和空间错觉；如果缆绳长200米，转速降至每分钟3转，加速度差依然有0.17米/秒，依然会导致眩晕；只有当缆绳长度达到1.6公里乃至5公里时，转速降至每分钟1转以下，头脚加速度差缩小到0.02米/秒，人体才能基本适应。
然而，拉长缆绳又会引发第二个致命难题：角动量与质量平衡。缆绳越长，旋转系统积聚的角动量就越大。宇航员在舱内的任何日常活动，比如跳跃或搬运物品，都会改变太空舱的质量分布与转动惯量。这会导致旋转系统产生微小的抖动与扭矩，如果不及时进行极其精确的动态校正，这种不平衡就会快速放大，最终导致整条缆绳和飞船解体。
要在数公里长的动态缆绳系统中实时维持极度精确的平衡，超出了现有的工程能力。因此，虽然用缆绳打造人造重力在理论上非常完美，但要真正变成现实，人类还有很长的路要走。
原文：https://bigthink.com/starts-with-a-bang/kevlar-tether-artificial-gravity-space/