Valódi mesterséges gravitáció a SpaceX csillaghajójának

Annak ellenére, hogy sok-sok problémával szembesülünk a mai világban, még mindig izgalmas idő élni! Ahogy beszéltünk, a missziótervezők és a mérnökök kidolgozzák azokat a koncepciókat, amelyek hamarosan ötven év alatt először vezetnek űrhajósokat az alacsony földi pályán (LEO) túli utakon. A Holdhoz való visszatérés mellett a Marsra és a Naprendszer más távoli helyeire is támaszkodunk.

Ez számos kihívást jelent, nem utolsósorban a tartós sugárterhelés és a mikrogravitáció hatásait. És bár számos megvalósítható lehetőség létezik a legénység sugárzás elleni védelmére, a gravitáció továbbra is megbotlik. Ennek megoldására, Youtuber smallstars javaslatot tett egy fogalomra, amelyet ő hív Gravitációs kapcsolat Csillaghajó (GLS), a SpaceX változata Starship amely képes biztosítani a saját mesterséges gravitációját.

Az ötlet részben a sci-fi ihlette. Attól függően, hogy mennyire reális a franchise, a csillaghajók vagy sajátos gravitációt generálnak valamilyen speciális eszköz használatával, vagy forgó szakaszok révén. Míg az előbbi koncepció nagyjából hasonlít a hiperhajtóra (azaz olyan fizikát használ, amely ezen a ponton teljesen fiktív vagy elméleti), az utóbbi teljesen megvalósítható.

A koncepció több mint egy évszázadra nyúlik vissza, az első rögzített példával, amelyet Konstantin Tsiolkovsky (1857 - 1935), a sziklakertészet és a repülés egyik alapító atyja nyújtott. 1903-ban publikálta a „Világűr-rakéta-készülékek vizsgálata” című tanulmányt, amelyben forgási erő alkalmazását javasolta a mesterséges gravitáció megteremtésére az űrben.

Azóta az ötlet számos változatát javasolták az űrállomásokra és az élőhelyekre, például a von Braun kerék, az O'Neill henger és a Stanford Torus. Néhány koncepciót még fejlesztés közben mérlegelnek, például a NASA Nautilus-X űrállomását (amely egy forgó torust használna a mesterséges gravitáció biztosításához) vagy a Gateway Foundation javaslatát egy kereskedelmi űrállomásról.

Miután elvégezték a centripetalis erő kutatását, smallstars megérkezett a GLS ötletéhez. Amint azt a fenti videóban kifejtett videójában elmagyarázza, a GLS alapvetően „kerékagy” (azaz olyan, mint egy kerék kerékagy), ahol a teherbíró-helyet egy rács tölti ki, amely robotosan kibontakozik és települ, tehát „szolgál a a kerék küllője ”. Két utasszállító csillaghajó között helyezkedik el, és összekötné őket velük a 6 hónapos vagy annál hosszabb Mars-út során.

Ha összekapcsolódnak, a személyszállító hajók körülfordulnak, hogy átforduljanak, és tüzeljék a tolóerőket, hogy lendületet adjanak a keréknek. Miután elegendő sebességet generáltunk a Föld normál gravitációjának szimulálására (9,8 m / s)²vagy 1 g) szerint a személyszállító hajók ismét átfordulnának, hogy befelé nézzenek a „hub” hajó felé.

Az utazás hátralévő részében a személyszállító hajók fedélzeténél a kerék forgása által létrehozott centripetalális erőnek köszönhetően meghúzódó érzés tapasztalható meg. Mint smallstars felvázolja a rendszert:

„A Gravity Link Starship koncepció olyan centrifugális gravitációt eredményez, amely újra felhasználja a fő motorokat, az üzemanyag fölé maradó csapokat, és elkerüli a nem praktikus helymegépítést és az űrjárókat. A GLS alapvetően egy kerékagy, mint egy kerékagy. Az emberek és a rakomány helyett a GLS teherbíró rekeszét rácsok töltik meg, amelyek robotikusan kihajthatók és a helyükre rögzíthetők, mint a kerék küllői. ”

Jelenleg sokat tudunk a mikrogravitációnak való kitettség hosszú távú hatásairól, nagyrészt a Nemzetközi Űrállomás (ISS) fedélzetén lévő űrhajósok által végzett kutatásoknak köszönhetően. Ide tartoznak az izomvesztés, a csontsűrűség csökkenése, a csökkent szervműködés, a látás, a kardiovaszkuláris erő változásai, sőt a genetikai változások.

Ezek olyan dolgok, amelyeket Scott Kelly űrhajós bizonyosan tanúsíthat! Miután egy évet űrben töltött a NASA ikrek tanulmányának részeként, fájdalmasnak találta a földi élethez való alkalmazkodást (ahogy könyve részletezi) Kitartás). Az ilyen egészségügyi hatások megelőzése előtt a személyzet még olyan mély űrutazási célpontokba is eljut, mint a Hold vagy a Mars (ahol az alacsonyg még mindig nem ismertek), enyhítési stratégiákra lesz szükség.

A rendszer részletezésén kívül smallstars elvégezte a rácsos szerkezet és a Föld normál gravitációjának szimulálásához szükséges sebesség meghatározásához szükséges számításokat is. A SpinCalculator használatával megállapította, hogy 31 m / s fordulatszám működik egy olyan rendszernél, amely körülbelül 100 méter (97,99 m pontosságú; vagy ~ 321,5 ft) sugárban mérve biztosítja az 1 g és körülbelül 3 fordulatot hajt végre percenként.

jelenleg smallstars a javaslat második iterációjában, amely tartalmazza a forgás frissített számításait, egy új rácsos alakot és kábelek bevezetését a rács szakítószilárdságának megerősítésére. Azt tervezi, hogy elengedi harmadik A közeljövőben elérhető verzió, amely számításokat tartalmaz a terhelésekről, valamint a rács telepítésének és működésének animációját.

Az érdeklődőket arra ösztönzik, hogy feliratkozzanak a Youtube csatornájára frissítések céljából. Időközben még el kell látni, hogy a SpaceX érdekli-e ez a koncepció. Ki tudja? Talán Musknak és népeinek megvannak a saját ötleteik a munkákban, és hamarosan meg tudunk csinálni egy kis összehasonlítást és ellentmondást!