Pitanje:
Je li umjetna gravitacija izvediva u dugotrajnim istraživanjima svemira s posadom?
C. Tomm
2013-07-18 00:49:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Znamo da je moguće da ljudi ostanu u fizičkoj formi tijekom dugotrajnih svemirskih misija (vidi na primjer Valeri Polyakov koji je na Miru boravio više od 14 mjeseci tijekom jednog putovanja). Međutim, izazovi istraživanja svemira s posadom različiti su i uključivali bi još dulje trajanje.

Smanjenje potrebe za stalnim fizičkim treningom koji zahtijeva Zero-G okruženje moglo bi pomoći da misije istraživanja s posadom postanu održivije. To bi se moglo postići umjetnom gravitacijom.

Je li umjetna gravitacija danas izvediva? Bi li doista pomoglo da istraživanje s ljudskom posadom bude održivo?

Umjetna gravitacija nije stvar, bilo što s masom vuče na drugi objekt koji nazivamo gravitacijom. Bestežinsko stanje je zato što na njih nema dodirne sile koja ih gura kao na zemlji. http://www.wired.com/wiredscience/2013/06/artificial-gravity-in-the-spinning-discovery-one/ Iako bi se vrteća letjelica mogla postići ono što želite
Mase se ne vuku, krive prostor-vrijeme, a objekti slijede najkraći put duž krivulje.
Kad se to kaže, "umjetna gravitacija" obično se odnosi na tehnike koje stvaraju istu krivulju, a to trenutno nije izvedivo.
Tri odgovori:
#1
+14
Erik
2013-07-18 01:16:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"Umjetna" gravitacija naziv je koji se daje tehnikama za stvaranje ubrzanja koje oponaša gravitacijsku silu. Postoje dva glavna načina za to - oba su vrlo izvediva:

  1. Rotacija - u ovom slučaju ubrzanje stvara centripetalna sila. Rotirajuća struktura ubrzava posadu prisiljavajući ih da slijede zakrivljeni (obično kružni) put. To se obično prikazuje kao rotirajući torus, ali to je vjerojatno lakše učiniti s odjeljkom za posadu vezanim za protuutež koji se vrti oko njihovog kombiniranog težišta.
  2. Neprekidno ubrzanje - u ovom slučaju vozilo prolazi konstantan potisak, koji ubrzava posadu i ostavlja dojam gravitacije. To je vjerojatno praktično samo za vrlo duge (međuzvjezdane?) Misije i zapravo je vjerojatno korisna nuspojava potrebnog pogona.

Obje ove metode vjerojatno poboljšavaju dugoročno okruženje za posade, ali svemirskoj letjelici dodaju značajne složenosti.

+1. Imajte na umu da opcija "rotacije" ima nuspojave, poput Coriolisovog učinka. To ovu opciju astronautima čini "na što se naviknuti". Što su veći radijus, to su nuspojave slabije.
Dobra točka @RodyOldenhuis. To je jedan od razloga zašto je privezak vjerojatnija implementacija od torusa. Izgradnja torusa s velikim radijusom postaje mnogo brža od vezanog sustava s istim radijusom.
#2
+5
aramis
2013-07-21 05:51:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Uz pretpostavku dovoljnog proračuna, spin-stanište je vrlo održiva opcija. Da bi se održao 1G i prihvatljivo okretanje ≤2 o / min, potreban je radijus od oko 223 m.

S obzirom na ljudske potrebe, torus od 5 m cijevi staništa u srednjem radijusu od 223 m, s parom čeličnih ljuski od 1 mm , masa je oko 55 kubičnih metara čelika ili oko 300 metričkih tona, samo za prilično tanku strukturnu torusu. Dodavanje dodatne potporne strukture trebalo bi barem udvostručiti tu masu. To je preveliki trošak.

SpinCalc Online Kalkulator

#3
+4
James Jenkins
2013-07-19 19:37:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U dugotrajnom istraživanju svemira s posadom, gdje je vaš cilj međuzvjezdani, a vaš vremenski okvir unutar jednog ljudskog života. Nedostatak simulirane gravitacije nije problem, već je ograničavajući faktor za tranzitno vrijeme.

Pod pretpostavkom dovoljnog pogona (tj. Bussard ramjet) brod će ubrzati pri 1 gravitaciji do pola put do odredišta, zatim se na pola puta okrenite i usporite tijekom druge polovice putovanja. Osim kratkog razdoblja nula gee pri preokretu, ubrzanje sadržaja pružalo bi "umjetnu gravitaciju".

Možete ubrzati samo tako brzo bez da mljackate stanare svojih brodova. Dakle, ograničenje na jednu gravitaciju za ubrzanje jedan je od ključnih ograničavajućih čimbenika u postizanju jako daleko u ljudskom životu.

Čini se da je moguće 1 g ako putnici rade i 2 g kada se odmaraju ili spavaju. Za lagane radove može biti moguće 1,5 g.


Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...