Истинска изкуствена гравитация за Starship Starship

Въпреки многото, много проблеми, с които се сблъскваме в света днес, все още е вълнуващо време да бъдем живи! Докато говорим, планиращите мисии и инженерите разработват концепциите, които скоро ще изведат астронавти в пътешествия отвъд Ниската земна орбита (LEO) за първи път от почти петдесет години. Освен че се връщаме на Луната, ние търсим още по-далеч към Марс и други далечни места в Слънчевата система.

Това представлява редица предизвикателства, най-малкото от които са ефектите от продължително излагане на радиация и микрогравитация. И докато има много жизнеспособни варианти за защита на екипажите от радиация, гравитацията остава малко препъни камък. За да се справим с това, Ютубер smallstars е предложил концепция, която той нарича Gravity Link Starship (GLS), вариант на SpaceX Звездни който ще може да осигури собствената си изкуствена гравитация.

Идеята беше вдъхновена отчасти от научната фантастика. В зависимост от това колко реалистичен се опитва да бъде даден франчайз, звездни кораби или ще генерират собствена гравитация, използвайки някакво специално устройство, или чрез въртящи се секции. Докато предишната концепция прилича много на хипердвигателя (т.е. използва физика, която е или напълно фиктивна, или теоретична в този момент), втората е нещо, което е напълно възможно.

Концепцията се отнася към повече от век, като първият записан пример е предоставен от Константин Циолковски (1857 - 1935), един от „бащите-основатели” на ракетата и въздухоплаването. През 1903 г. той публикува изследване, озаглавено „Изследване на космическите ракетни устройства“, където предлага да се използва въртяща сила за създаване на изкуствена гравитация в космоса.

Оттогава са предложени много вариации на тази идея за космическите станции и местообитания, като колелото на фон Браун, цилиндъра O’Neill и тона на Станфорд. Някои концепции дори се обмислят за разработване, като например космическата станция Nautilus-X на НАСА (която би използвала въртящ се торус за осигуряване на изкуствена гравитация) или предложението на Gateway Foundation за търговска космическа станция.

След провеждане на някои изследвания на центростремителната сила, smallstars стигна до идеята за GLS. Както той обяснява във видеото си (показано по-горе), GLS е в основата на „хъб кораб“ (т.е. като главината на колелото), където полето за полезен товар е изпълнено с ферма, която се разгръща и разгръща робот, като по този начин „служи като спици на колелото “. Той ще бъде разположен между два пътнически кораба и ще се свърже с тях по време на 6+ месечното пътуване до Марс.

След като се свържат, пътническите кораби ще се завъртят, за да се преориентират и да стрелят силите си, за да придадат импулс на колелото. След като се генерира достатъчно скорост, за да симулира земната нормална гравитация (9,8 m / s²или 1 г) пътническите кораби ще се преориентират отново, за да се обърнат навътре към кораба „хъб“.

През останалата част от пътуването тези, които се намират на пътническите кораби, ще изпитат усещането, че са свалени, благодарение на центробесната сила, създадена от въртенето на колелото. Като smallstars очертава системата:

„Концепцията Gravity Link Starship осигурява тежест при въртене, която използва повторно основните двигатели, докосва остатъка от горивото и избягва непрактично изграждане на космически пространства и космически пътеки. GLS е основно кораб, като главината на колелото. Вместо хора и товари, отсечката за полезен товар на GLS е изпълнена с ферми, които могат да се сгънат робот и да се заключат на място, служейки като спици на колелото. "

Понастоящем се знае много за дългосрочните ефекти от излагането на микрогравитация, в голяма степен благодарение на изследванията, проведени от астронавти на борда на Международната космическа станция (МКС). Те включват загуба на мускулна маса, загуба на костна плътност, намалена функция на органите, зрение, промени в сърдечно-съдовата сила и дори генетични промени.

Това са неща, които астронавтът Скот Кели със сигурност може да удостовери! След като прекара една година в космоса като част от проучването на Близнаците на НАСА, той установи, че приспособяването към живота на Земята е агонизиращо (както е подробно в книгата му издръжливост). За да се предотвратят такива ефекти върху здравето, преди екипажите дори да достигнат дестинации в дълбоки космически пространства като Луната или Марс (където дългосрочните ефекти от ниско-г все още не са известни), ще са необходими стратегии за смекчаване.

Освен подробно за системата, smallstars също така извърши необходимите изчисления за определяне на структурата на фермата и необходимата скорост за симулиране на земно-нормалната гравитация. Използвайки SpinCalculator, той определи, че скоростта на въртене от 31 m / s ще работи за система, която измерва около 100 метра (по-точно 97,99 м; или ~ 321,5 фута) в радиус, осигурявайки усещането 1 г и извършване на приблизително 3 завъртания в минута.

Понастоящем, smallstars във втората итерация на това предложение, която включва актуализирани изчисления на въртенето, нова форма на фермата и въвеждане на кабели за подсилване на якостта на опън на фермата. Той планира да освободи трети версия в близко бъдеще, която ще включва изчисления за натоварванията и анимация на разполагането и функцията на фермите.

Тези, които се интересуват, се насърчават да се абонират за неговия Youtube канал за актуализации. Междувременно остава да се разбере дали SpaceX ще прояви интерес към тази концепция. Кой знае? Може би Мъск и неговите хора имат свои собствени идеи в творбите и скоро ще можем да направим малко сравнение и контраст!