Gravitate artificială reală pentru nava națională a SpaceX

În ciuda numeroaselor, multor probleme cu care ne confruntăm astăzi în lume, este încă un moment interesant pentru a fi în viață! În timp ce vorbim, planificatorii de misiune și inginerii dezvoltă conceptele care vor lua în curând astronauții în călătorii dincolo de Orbită Pământului de Jos (LEO) pentru prima dată în aproape cincizeci de ani. Pe lângă întoarcerea pe Lună, căutăm și mai departe spre Marte și alte locuri îndepărtate din Sistemul Solar.

Aceasta prezintă o serie de provocări, nu cel mai puțin dintre acestea fiind efectele expunerii prelungite la radiații și microgravitate. Și deși există multe opțiuni viabile pentru protejarea echipajelor împotriva radiațiilor, gravitația rămâne un pic de blocaj. Pentru a rezolva acest lucru, Youtuber smallstars a propus un concept pe care îl numește Gravity Link Starship (GLS), o variantă a SpaceX Starship care va putea oferi propria sa gravitație artificială.

Ideea s-a inspirat în parte din science-fiction. În funcție de cât de realist încearcă să fie o franciză, navele navale vor genera fie propria lor gravitație folosind un dispozitiv special, fie prin secțiuni rotative. În timp ce fostul concept seamănă foarte mult cu hyperdrive-ul (adică folosește o fizică total fictivă sau teoretică în acest moment), cel de-al doilea este ceva complet posibil.

Conceptul se întinde peste un secol, cu primul exemplu înregistrat oferit de Konstantin Tsiolkovski (1857 - 1935), unul dintre „părinții fondatori” ai rachetelor și aeronauticii. În 1903, a publicat un studiu intitulat „Investigația dispozitivelor rachetelor exterioare”, unde a sugerat să folosească forța de rotație pentru a crea gravitație artificială în spațiu.

De atunci, multe variante ale acestei idei au fost propuse pentru stații și habitate spațiale, cum ar fi roata von Braun, cilindrul O’Neill și Torus Stanford. Unele concepte sunt chiar luate în considerare pentru dezvoltare, cum ar fi stația spațială Nautilus-X a NASA (care ar folosi un tor rotativ pentru a oferi gravitație artificială) sau propunerea Fundației Gateway pentru o stație spațială comercială.

După efectuarea unor cercetări asupra forței centripete, smallstars a ajuns la ideea pentru GLS. După cum explică în videoclipul său (prezentat mai sus), GLS este, practic, o „navă cu butuc” (cum ar fi butucul unei roți), unde golful de sarcină utilă este umplut cu un truss care se desfășoară și se desfășoară robotizat, astfel „servind ca spițele roții ”. Acesta va fi poziționat între două nave de pasageri și s-ar lega cu ei în timpul călătoriei de peste 6 luni la Marte.

Odată conectate, navele de pasageri s-ar învârti în jurul lor pentru a se reorienta și ar da foc propulsoarelor pentru a oferi impuls roții. Odată ce a fost generată suficientă viteză pentru a simula gravitația normală a Pământului (9,8 m / s)², sau 1 g), navele de pasageri se vor reorienta din nou pentru a se orienta spre interior spre nava „hub”.

Pentru restul călătoriei, cei de la bordul navelor de pasageri ar experimenta senzația de a fi trași în jos datorită forței centripetare creată de rotația roții. La fel de smallstars conturează sistemul:

„Conceptul Gravity Link Starship oferă o gravitate de centrifugare care reutilizează motoarele principale, robinetele rămase peste combustibil și evită construcția spațiului nepractic și trotuarele spațiale. GLS este practic o navă cu butuc, precum butucul unei roți. În locul oamenilor și încărcăturii, golful de sarcină utilă al GLS este umplut cu truss care se poate plia robotizat și se poate bloca în locul care servește drept spițe ale roții. "

În prezent, se știe foarte mult despre efectele pe termen lung ale expunerii la microgravitate, datorită în mare parte cercetărilor efectuate de astronauți la bordul Stației Spațiale Internaționale (ISS). Acestea includ pierderea musculară, pierderea densității osoase, diminuarea funcției organului, vederea, modificările forței cardiovasculare și chiar modificări genetice.

Acestea sunt lucruri pe care astronautul Scott Kelly le poate atesta cu siguranță! După ce a petrecut un an în spațiu ca parte a Studiului Twins al NASA, el a considerat că reajustarea vieții pe Pământ ar fi agonizantă (așa cum este detaliat în cartea sa rezistență). Pentru a preveni astfel de efecte asupra sănătății, înainte ca echipajele să ajungă chiar la destinații în spații profunde, cum ar fi Luna sau Marte (unde efectele pe termen lung ale scăzutuluig încă nu se cunosc), strategiile de atenuare vor fi necesare.

Pe lângă detaliile sistemului, smallstars a efectuat, de asemenea, calculele necesare pentru a determina structura trunchiului și viteza necesară pentru a simula gravitația normală a Pământului. Folosind SpinCalculator, el a stabilit că o viteză de rotație de 31 m / s ar funcționa pentru un sistem care a măsurat aproximativ 100 de metri (97,99 m pentru a fi exact; sau ~ 321,5 ft) pe o rază, oferind senzația de 1 g și făcând aproximativ 3 rotații pe minut.

În prezent, smallstars în ceea ce privește a doua iterație a acestei propuneri, care a inclus calcule actualizate privind rotația, o nouă formă de trunchi și introducerea de cabluri pentru a consolida rezistența la tracțiune a armăturii. El intenționează să elibereze o treime versiune în viitorul apropiat, care va include calcule despre încărcări și o animație a desfășurării și funcției truss-ului.

Cei interesați sunt încurajați să se aboneze la canalul său YouTube pentru actualizări. Între timp, rămâne de văzut dacă SpaceX va fi interesat de acest concept. Cine știe? Poate Musk și oamenii săi au propriile lor idei în lucrări și vom putea face un pic de comparație și contrast în curând!