Prava umjetna težina za SpaceX-ov Starship

Unatoč mnogim, mnogim problemima s kojima se danas susrećemo u svijetu, još uvijek je uzbudljivo vrijeme za život! Dok govorimo, planeri misija i inženjeri razvijaju koncepte koji će uskoro odvesti astronaute na plovidbu izvan Zemljine orbite (LEO) prvi put nakon gotovo pedeset godina. Osim povratka na Mjesec, mi dalje gledamo dalje prema Marsu i drugim udaljenim mjestima Sunčevog sustava.

To predstavlja niz izazova, od kojih nisu najmanji učinci dugotrajne izloženosti zračenju i mikrogravitaciji. I dok postoji mnogo održivih opcija za zaštitu posade od zračenja, gravitacija i dalje ostaje kamen spoticanja. Da biste se riješili ovoga, Youtuber smallstars predložio je koncept koji on naziva Gravity Link Starship (GLS), varijacija SpaceX-a Starship koja će moći pružiti vlastitu umjetnu gravitaciju.

Ideja je djelomično nadahnuta znanstvenom fantastikom. Ovisno o tome koliko realna franšiza pokušava biti, zvjezdani brodovi će generirati vlastitu gravitaciju pomoću nekog posebnog uređaja ili kroz rotirajuće sekcije. Iako je prvi koncept vrlo sličan hiperpogonu (tj. Koristi fiziku koja je u ovom trenutku potpuno izmišljena ili teorijska), drugi je nešto sasvim izvedivo.

Koncept seže do više od jednog stoljeća, s prvim zabilježenim primjerom Konstantina Ciolkovskog (1857. - 1935.), jednog od "utemeljitelja" raketarstva i zrakoplovstva. Godine 1903. objavio je studiju pod naslovom „Istraživanje uređaja iz svemirskih raketa“, gdje je predložio korištenje rotacijske sile za stvaranje umjetne gravitacije u prostoru.

Od tada predložene su mnoge varijacije ove ideje za svemirske stanice i staništa, poput von Braun kotača, O'Neillova cilindra i Stanford Torusa. Neki se pojmovi čak razmatraju i za razvoj, poput NASA-ine svemirske stanice Nautilus-X (koja bi rotirajućim torom koristila umjetnu gravitaciju) ili prijedloga zaklade Gateway za komercijalnu svemirsku stanicu.

Nakon nekoliko istraživanja centripetalne sile, smallstars stigao na ideju za GLS. Kao što objašnjava u svom videu (prikazan gore), GLS je u osnovi "brod sa glavčinom" (tj. Kao glavčina kotača), gdje je nosivost korisničkog opterećenja napunjena rešetkom koja se robotski odvija i raspoređuje, čime "služi kao žbice kotača ”. Bio bi smješten između dva putnička broda i povezivao bi se s njima tijekom 6-mjesečnog putovanja na Mars.

Jednom kada se povežu, putnički se brodovi okrenuli oko sebe kako bi se preorijentirali i aktivirali svoje potisnike kako bi dodali zamah kotaču. Jednom je stvorena dovoljna brzina da simulira Zemljinu normalnu gravitaciju (9,8 m / s²ili 1 g), putnički brodovi ponovno bi se preusmjerili da bi se okrenuli prema unutra "brodu".

Za ostatak putovanja oni koji su se nalazili na putničkim brodovima osjetili bi osjećaj povučenosti zahvaljujući centripetalnoj sili stvorenoj rotacijom kotača. Kao smallstars ocrtava sustav:

„Gravity Link Starship koncept pruža gravitaciju centrifuge koja ponovno koristi glavne motore, dotakne gorivo i izbjegava nepraktične konstrukcije prostora i svemirske putove. GLS je u osnovi brod sa glavčinom, nalik na središnje kolo. Umjesto ljudi i tereta, utovar korisnog tereta GLS-a napunjen je rešetkama koje se mogu robotski sklopiti i zaključati na mjesto koje služi kao žbice kotača. "

Trenutno se zna mnogo o dugoročnim učincima izloženosti mikrogravitaciji, velikim dijelom zahvaljujući istraživanjima koje su proveli astronauti na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS). Oni uključuju gubitak mišića, gubitak gustoće kostiju, smanjenu funkciju organa, vid, promjene u kardiovaskularnoj snazi, pa čak i genetske promjene.

To su stvari koje astronaut Scott Kelly sigurno može potvrditi! Nakon što je proveo godinu dana u svemiru kao dio NASA-inog studija blizance, ustanovio je da se prilagođavanje životu na Zemlji čini mučnim (što je detaljno opisano u njegovoj knjizi Izdržljivost). Kako bi se spriječili takvi zdravstveni efekti prije nego posade dosegnu i odredišta dubokog svemira poput Mjeseca ili Marsa (gdje su dugoročni učinci nisko-g još uvijek nisu poznati) bit će potrebne strategije ublažavanja.

Pored detalja o sustavu, smallstars također su obavili potrebne proračune kako bi odredili strukturu grede i potrebnu brzinu za simulaciju gravitacije normalne za Zemlju. Koristeći SpinCalculator, ustanovio je da će brzina rotacije od 31 m / s raditi za sustav koji mjeri oko 100 metara (tačno 97,99 m; ili ~ 321,5 ft) u radijusu, pružajući osjećaj 1 g i vršeći otprilike 3 rotacije u minuti.

trenutno, smallstars u drugoj iteraciji ovog prijedloga, koja je uključivala ažurirane proračune o rotaciji, novi oblik potporne konstrukcije i uvođenje kablova za pojačavanje vlačne čvrstoće rešetka. Planira otpustiti treći verzija u bliskoj budućnosti koja će sadržavati proračune o opterećenjima i animaciju raspoređivanja i funkcije rešetki.

Oni koji su zainteresirani potiču se da se pretplate na njegov Youtube kanal radi ažuriranja. U međuvremenu, ostaje da se vidi hoće li SpaceX biti zainteresiran za ovaj koncept. Tko zna? Možda Musk i njegovi ljudi imaju svoje ideje u djelima, a mi ćemo uskoro moći malo usporediti i usporediti!