太空船的制造难度大，人工重力的使用也很困难。重力实质上就是惯性力，人工重力对超长时间的航天飞行也许是必要的，但一般中短时间的航天飞行不会采用，代价太大而且实用意义不大，最简单的方法就是旋转，一个巨大的轮形结构旋转时轮周上就会产生一定的离心力，也就是类似重力的惯性力。但是这对飞船结构有特殊要求，不一定符合飞船的任务要求。而且这样的飞船极大，至少在目前是无法实现的。 目前简单的措施有，为了工作方便在舱内加脚箍带和扶手、万能粘等，为了视觉区分，人为地染上天、地色等，为了保健而穿着局部加压服、健身机等，但目前效果都有限，飞行数月下来的很长时间内都无法正常站立，人工失重的实现则比较简单，在改装过的飞机上，高速飞抛物线时，就会产生约一分钟的失重，能让飞行员稍微体会一下失重状态。
如何制造人工重力？为什么空间站没有使用人工重力？
虽然太空中的失重是一种非常奇妙的体验，但是如果人类长时间地呆在失重的环境里，身体就会出现各式各样的问题，例如肌肉萎缩、骨密度下降等等，所以人类想要真正地进入星辰大海，就必须要有人工重力技术才可以。
其实制造人工重力的方法早就有了，早在100多年前，被人们誉为航天之父的齐奥尔科夫斯基就提出，我们可以利用物体旋转所产生的“离心力”来模拟重力。需要注意的是，“离心力”为了方便描述非惯性参考系而引入的一种虚拟力，其本质是物体惯性的体现。
如上图所示，当我们用绳子牵引着一个水桶围绕着自己以一定的速度旋转时，水桶里的水是不会洒出来的，而之所以会出现这样的现象，就是因为水桶里的水受到了“离心力”的作用。
同样的道理，如果我们把太空中的空间站做成环形，并让它旋转起来，那么身处其中的人类也会感受到“离心力”将自己“推”向空间站的外壁，而人类通常都是将自己当作参考系（即默认自己是静止的），在这种情况下，人类就可以稳稳地站在空间站的外壁上，就像感受到重力一样。
从理论上来讲，用“离心力”来模拟重力是完全行得通的，在一些科幻作品中也出现过这种空间站。然而在现实世界中，尽管人类也拥有空间站，却都没有采用这种设计，这是什么原因呢？
空间站想要通过旋转在太空中完美地模拟地球表面的重力（即标准重力），就必须使“离心力”与之相等，重力可用公式F=mg来描述，“离心力”可用公式F=mrω^2来描述，其中m代表物体的质量，g代表地球表面的重力加速度（9.8m/s^2），r代表旋转半径，ω代表角速度。
角速度又可用公式ω=2π/t来描述，其中t代表旋转系统转一圈所需要的时间（单位为秒），经过简单地推导，我们可以得出这样一个公式：根号下(9.8/r)=2π/t，这可以帮助我们描述当空间站产生的人工重力与地球表面重力相等时，其旋转半径与旋转速度之间的关系。
例如当r等于10米的时候，t就等于6.35秒，也就是说，我们只需要建造一个旋转半径为10米的空间站，并让它每6.35秒旋转一圈，就可以产生标准重力的效果。但真有这么简单吗？答案是否定的。
首先就是人工重力的梯度问题，由于“离心力”的大小与旋转半径是正比例关系，而人类是有身高的，因此旋转半径越小，人类的头部和脚所受到的人工重力的差距就会越明显。除此之外，“科里奥利力”对人类的影响也不可小觑。
如上图所示，由于惯性，在旋转体系中进行直线运动的物体会具有沿着原有运动方向继续运动的趋势，但旋转体系本身又在旋转，所以如果旋转体系的视角去观察，就会发现该物体并没有走直线，就好像这个物体受到了某种力的作用一样。
这种力就被称为“科里奥利力”，需要指出的是，“科里奥利力”本质上依然是物体惯性的体现，所以这也是一种虚拟的力。很明显，人类只要在旋转的空间站里运动，就会受到“科里奥利力”的影响，而因为其大小与旋转速度是正比例关系，所以旋转速度越高，人类受到的影响就越大。
这就意味着，一个旋转半径过小，或者旋转速度过快的空间站是不适合人类的，如果人类身处这种空间站里，轻则会出现眩晕、恶心以及方向识别障碍，重则直接昏迷。所以我们必须建造一个旋转半径足够大的空间站，并将其旋转速度限制在人类可以接受的范围内，具体是多少呢？
相关研究表明，当旋转速度低于30秒/圈时，“科里奥利力”对人类的影响就可以忽略不计，根据前面的公式可以计算出，在这种情况下，旋转半径需要达到大约224米才可以产生与标准重力相当的人工重力。
从技术的角度来看，这种使用人工重力的空间站是可以制造出来的，在过去的日子里，科学家也曾经尝试过设计使用人工重力的空间站，但最终都放弃了，为什么呢？原因就是资金预算太过巨大。
（图为1962年时NASA提出的旋转空间站概念图）
以人类目前的 科技 水平，要将质量为1公斤的物体发射到太空中去，至少需要4600美元的发射成本，而一个半径224米的巨型空间站，其质量少说也有2万吨，所以我们要将这个空间站发射到太空中，就至少需要花费920亿美元。
而一个如此巨大的空间站，其研发、制造以及后期维护的成本也必定会非常高，估计再怎么也需要上千亿美元。很明显，这是一个令人无法接受的数字，而这也就是现在的空间站没有使用人工重力的原因。
空间站为什么不建成像科幻片里的圆形，靠离心力模拟重力？
科幻电影中的人工模拟重力，是靠环型太空站围绕中心自转产生离心力形成而。任何有质量的物体相对于原点旋转，都会产生离心力，离心力的大小与旋转半径和转速有关。当离心力和人在地球上的自重相等就可以模拟出真实人造重力场，只要工程技术条件成熟，是完全可以实现的。而且可以做到以假乱真的程度，科幻电影并非虚构。
但是，要实现这样的人造重力，有人计算过，环状太空站的直径至少要达到100米以上，这样才可以欺骗人的身体的感知，从而使人体相信重力的存在，如果半径过小，达到相同的重力就需要更高的转速，这时人就会产生晕眩，要知道宇航员最大的挑战就是超重失重和旋转，这些都是在挑战人体的生理极限。高速旋转会严重干扰人体的平衡系统，甚至人体血液会像过筛子一样流到身体一侧，心脏无法承受重负则生命危矣。
其次，目前人类的太空 探索 才刚刚起步，从前苏联宇航员加加林第一个飞上太空也不过50多年的时间。这期间，人类第一次踏上除地球外的另一个星球，月球。人类派出的的探测器遍及太阳系各大行星，人类新的“眼睛“哈勃望远镜在太空的启用，让人类的可以饱览太空深处的景色。但是客观的说，建造规模巨大的仿重力太空站，需要耗费巨大的人力物力，这和我们人类今天的 科技 和生产力不符，说白了目前人类还没这个能力，所谓“心有余而力不足”。
从另一个角度来说，人类目前也不需要如此巨大规模的太空站。也许再过200年，强大的 科技 生产力会促使人类大规模向外太空迈进，那时成千上万的地球居民会长期在太空站生活和工作，这就需要建造围绕地球的一系列大大小小的环型太空站，这些太空站成为人类 探索 宇宙的中继站和前往宇宙深处的跳板，那时出现在科幻电影中的太空穿梭旅行和离地生活将成为现实，好在200年的时间并不太遥远，让我们耐心等待吧。
人类的生理结构是为了适应地球这种环境演化出来的，宇航员长期处于太空的低重力环境会对其身体机能产生不良的影响。最为显著的就是肌肉萎缩。低重力环境还会对血液循环产生影响，使血液过多的集中于头部。颅压增加后会使视力受到影响，这对宇航员的工作可能是致命的。
图：在国际太空站利用弹力绳模拟重力锻炼，防止肌肉萎缩
为了减轻这些症状，长期执行太空任务的宇航员会采用各种方法锻炼肌肉，防止肌肉流逝。但这些方法作用有限，宇航员返回地球后，任然需要他人搀扶，数周时间后才能恢复行走能力。
有没有方法制造人工重力呢？当然有办法，让飞船旋转起来，制造出与地球重力加速度差不多的加速度，就可以模拟出重力。
如果旋转半径太小，这就需要更快的旋转速度，这会使因为惯性产生的科里奥利力增加。科里奥利力太大会使身处其间的宇航员感到头晕目眩。所以，产生三分之一地球重力加速度的旋转器半径需要至少几十米。
图：人造重力宇航站
实际上，这样的空间站我们人类已经可以制造出来了。但是，目前还没有这个必要。原因如下：
其一：这样庞大的空间站需要非常多的资金投入，装配难度也非常大；
其二：人类之所以制造空间站，就是为了利用太空中低重力环境来进行一些地球上无法实现的实验工作。
当然，当人类需要进行长达数月甚至数年的宇航任务时（登陆火星等），就需要可以制造人工重力的宇航器了。
图：太空殖民用的宇航器想象图
图：《流浪地球》里的领航者空间站
楼主既然是因为科幻片的影响产生了这个疑问，那么我们就有必要详细考究一下环形飞船靠离心力模拟重力的这个创意是怎么提出来的。
第一个问题：谁“发明”了用环形飞船模拟重力？对于喜欢科幻的朋友，“亚瑟·查尔斯·克拉克”是一个再熟悉不过的名字。也就是被刘慈欣先生称之为“只能拙劣模仿”的对象，科幻黄金时代三巨头之一。用环形飞船旋转模拟重力的想法，最早就出自他的小说《2001太空漫游》。
克拉克不仅是一位优秀、高产的科幻作家，而且还是一位卓越的科学家、理论学家。不仅有着深厚的科学知识，而且对科学技术的发展、应用有着敏锐的前瞻性。在上世纪40年代，提出的现代卫星通讯理论模型，与现代通讯业的发展惊人的一致。为了向这位伟大的科学家、理论学家致敬，国际天文学联合会还专门把地球静止轨道命名为“克拉克轨道”。除此之外，太空电梯想法也都出自他的设想。
克拉克的作品几乎全部是清一色的硬科幻作品，对技术细节的描述极尽详细入微。特别是为著名导演库布里克电影拍摄专门创作的这部《2001太空漫游》，对航天细节的描述甚至可当作一本权威的航天教科书。其中用环形飞船旋转产生的离心力来模拟重力的想法，几乎可称得上一个天才的设想。不仅深刻的影响了后世的科幻创作，甚至对航天科学研究也有很深的影响。
第二个问题：空间站为什么不建成像科幻片里的圆形，靠离心力模拟重力？就像楼主说的那样，在人类今天的空间站或宇宙飞船中，宇航员上厕所是一件异常费力、复杂，甚至危险的事情，稍有不慎就有可能酿成事故。把飞船建成圆形，依靠旋转产生离心力是解决这个问题最完美、最简单方案。那为什么人类不采用这样的方案呢？
一、是成本问题： 通过飞船的旋转，产生离心力来模拟重力，通常情况下这样的飞船都要造的十分巨大。以人类今天化学火箭的运载能力，要建造这样巨大的飞船，需要上千，甚至上万次发射才可能实现，面临天文数字的投资。
按照美国国家航空航天局在早些年的一个数据，每向国际空间站运送1磅水（一斤左右）的价格大约在9千至4万美元之间。要送这样一个大家伙进入太空，可以算算到底需要多少钱？当然随着近些年随着航天技术的进步，成本有一定的下降。但只要人类航天仍然采用化火箭这种极端原始的方式，这个成本就不可能实现质的下降。
二、是技术问题： 这样巨大的飞船不可能在地球上制造之后再运送到太空，因为人类没有这样大的火箭。人类迄今为止制造的推力最大的火箭，土星五号近地轨道的运载能力也不过120吨左右，远远不能满足发射这个庞然大物的需要。但如果不在地面上制造，以零件的形式分批运到太空再进行组装，即便人类能够承受这样巨额的发射成本，也没有能力在太空进行精确焊接、组装。
三、是需要的问题：这其实是一个根本性的问题，这样巨型的太空站通常情况下被用于星际移民或者星际远航的需要。但在现阶段，我们的母星地球并没有出现不可挽回的灾难，人类也并不需要逃离地球。到今天为止，人类所发射的，相对太阳速度最快的航天器，旅行者1和2号的速度也不过十几千米每秒，还不到光速的万分之一，这还是在运用数次引力弹弓加速的情况下，所以，以今天人类的技术水平，人类也并没有能力进行星际远航。只在地球周边进行探测活动，并不需要制造这样一艘昂贵并且复杂的太空站。
第三个问题：满足什么样的技术水平，人类才会制造这样圆形的太空站？要制造这样一艘太空站，人类至少需要克服“运送、组装和动力”三大技术难题。
首先运送，人类只有制造出类似太空电梯这种低成本进入太空的设备，才能将太空站的零件分批运送至太空。其次是组装问题，人类只有具备真正意义上的太空工厂，才能在太空生产、加工、组装、制造这样庞大和复杂的设备。
最后是动力问题，也就是太空站采用什么样的动力？这样一艘庞大的太空船，不管是旋转还是航行无不需要消耗巨大的能量。虽然从理论上来说，即便是不使用还在研发中的核聚变技术，核裂变发电也能满足。但在没有空气和重力的太空，如何建造这样大型的设备？使用什么样的燃料……仍然面临很多的难题。从现代科学技术的发展来看，只有等离子电推技术成熟之后，能将太空站加速至光速范畴，至少达到光速的1%左右，制造这样的太空站才具有意义。
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人造重力系统，是未来星际探测的必须实现的技术。人造重力系统技术上基本没有问题，重要是投入产出比不划算，而且也不需要！
就目前来说，人造重力技术不在理论层面，而在于实践层面。
人造重力最简单的方式就是依靠爱因斯坦在1911年提出来的等效原理概念。
按照等效原理，密闭的房子内的人不能分辨自己是站在地面上，还是以9.8m/s²的加速度在宇宙深空飞行。
那么按照这种思路，我们完全可以让宇宙飞船的加速度保持在9.8m/s²的加速度飞行。这样宇航员就会感觉自己站在地面一样。
不过这种方式有最大的鸡肋，那就是加速过程不能持续太长时间。毕竟维持加速运动要源源不断地消耗燃料，这种方式并不可取。
最靠谱的方式就是利用离心力模拟重力。
其实离心力就是一种虚拟力。是相对于受力物体而言的
当你坐在一个大圆盘上旋转的时候，在外部的观察者看来，你之所以可以保持平衡是由于摩擦力提供了向心力。
但是作为你自己来说，你可以感受到自己受到了摩擦力，但是为什么自己还可以保持静止。
于是你就会假设一个与摩擦力大小相等，方向相反的力抵消了摩擦力，这个力在你看来就是离心力。
在空间站上，我们可以依靠旋转产生的离心力来模拟重力。
不过这就需要极大的动力系统产生旋转。
不过目前全世界没有一个国家可以把如此笨重的离心力产生系统发射到外太空上，因为火箭载重太低了。
如果分多次发射部件再组装，那费用就没有任何一个国家可以承担的。而且空间站许多实验就是要求在微重力环境下进行。
所以目前的国际空间站没有任何必要做成像科幻片那样的离心力模拟重力系统。
一是经济效应不划算，二是本身许多实验就需要微重力。
但是在以后的星际旅行中，模拟重力系统一定会建造起来的。
在科幻电影电视中，大家都看过一类看似轮胎轮廓的空间站，这一类空间站就是自转环形空间站。
大家都知道在太空没有重力，也就没有前后上下左右可言，所以人和物品都处于漂浮状态，这种失重状态，短时间来尝鲜玩玩还可以，长期下去就不利于生活和工作了，同时也对人体健康不利。
要在太空长期停留，就必须制造人工重力，在当前科学理论下，唯一方法就是利用匀速圆周运动的向心加速度来模拟重力加速度，向心加速度和重力加速度并不完全相同，假如向心加速度真的代替了重力加速度，我们生活在环形自转空间站的内壁之上，与生活在地球表面上相比，日常现象会出现很多细微差别，比如自由下落的东西不再垂直下落到地面，而是出现可觉察到的轨迹偏移和落点（不再有“搬起石头砸到自己的脚”的俗话了），在几层楼的高度内就出现可觉察到的轻重变化（幻想一下，体重超标时，就从一楼爬上二楼，即可成功减肥了，减肥不再痛苦！），沿空间站自转方向的顺向运动就出现可觉察到的超重，逆向运动就出现可觉察到的失重（逆向跑步时即可减轻体重，即时减肥不再是梦！！），沿轴向运动刚正常。
但在失重的太空，在目前科学理论下，向心加速度是模拟重力的最好也是唯一的选择，至少能帮助我们实现上下前后左右。（题外话，在相对论中，直线运动加速度跟重力加速度是等价的相同的，但很显然，我们不能一直处于直线加速中，不然原想停留于某星球的空间站就变成了航行于宇宙中的飞船了，而且肯定没有足够的燃料让飞船一直加速飞行下去。）
那么，怎么设计自转环形空间站呢？其实自转型空间站的基础设计公式十分简单，其实是初中物理水平，公式是：a=r4π^2n^2。
国际空间站为什么没有安装人工重力装置？
产生人工重力的常用方法是通过太空船整体或局部的旋转，使得太空船的乘员感受到离心力，从而模拟重力的效果。但当前的人工重力技术尚未达到实际应用的水平。而且国际空间站不会采用旋转方法创造人工重力。
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