Spørgsmål:
Er kunstig tyngdekraft mulig ved bemandet langsigtet rumforskning?
C. Tomm
2013-07-18 00:49:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vi ved, at det er muligt for mennesker at forblive fysisk i form under langvarige rummissioner (se f.eks. Valeri Polyakov, der opholdt sig på Mir i mere end 14 måneder i en tur). Udfordringerne ved bemandet rumforskning er imidlertid forskellige og vil omfatte endnu længere varighed.

At reducere behovet for den konstante fysiske træning, der kræves af Zero-G-miljøet, kan hjælpe med at gøre bemandede efterforskningsmissioner mere levedygtige. Dette kunne opnås ved kunstig tyngdekraft.

Er kunstig tyngdekraft mulig i dag? Ville det virkelig hjælpe med at gøre bemandet efterforskning levedygtig?

Kunstig tyngdekraft er ikke noget, alt med masse trækker et andet objekt, som vi kalder tyngdekraften. Vægtløsheden er, fordi der ikke er nogen kontaktkraft, der skubber på dem, som vi har på jorden. http://www.wired.com/wiredscience/2013/06/artificial-gravity-in-the-spinning-discovery-one/ Selvom et roterende rumfartøj måske opnår det, du ønsker
Masserne trækker ikke hinanden, de kurver rumtid, og objekter følger den korteste vej langs kurven.
Når det er sagt, henviser "kunstig tyngdekraft" normalt til teknikker, der skaber den samme kurve, og det er i øjeblikket ikke muligt.
Tre svar:
Erik
2013-07-18 01:16:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

"Kunstig" tyngdekraft er navnet på teknikker til at skabe acceleration, der efterligner tyngdekraften. Der er to vigtige måder at gøre dette på - begge er meget gennemførlige:

  1. Rotation - i dette tilfælde er accelerationen skabt af centripetal kraft. Den roterende struktur fremskynder besætningen ved at tvinge dem til at følge en buet (normalt cirkulær) sti. Dette er normalt afbildet som en roterende torus, men er sandsynligvis lettere at gøre med et besætningsrum, der er bundet til en modvægt, der drejer rundt om deres samlede tyngdepunkt.
  2. Kontinuerlig acceleration - i dette tilfælde gennemgår køretøjet konstant tryk, som fremskynder besætningen og giver indtryk af tyngdekraften. Dette er sandsynligvis kun praktisk til meget lange (interstellare?) Missioner og faktisk er det sandsynligvis en gavnlig bivirkning af den krævede fremdrift.

Begge disse metoder forbedrer sandsynligvis det langsigtede miljø for besætning, men tilføjer betydelige kompleksiteter til rumfartøjet.

+1. Bemærk, at "rotation" -muligheden har bivirkninger, ligesom Coriolis-effekten. Dette gør denne mulighed "noget at vænne sig til" for astronauterne. Jo større radius er, jo svagere er bivirkningerne.
Godt punkt @RodyOldenhuis. Det er en af ​​grundene til, at bindingen er en mere sandsynlig implementering end en torus. Opbygning af en torus med stor radius bliver uoverkommelig meget hurtigere end et bundet system med samme radius.
aramis
2013-07-21 05:51:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Under forudsætning af et tilstrækkeligt budget er en spin-habitat en yderst bæredygtig mulighed. For at opretholde 1G og en acceptabel ≤2 RPM rotation, har man brug for en radius på 223m eller deromkring.

I betragtning af menneskelige behov, en torus på 5m habitatrør ved 223m medianradius med et par 1mm stålskrogskaller , er en masse på ca. 55 kubikmeter stål eller ca. 300 ton, bare for en ret tynd strukturel torus. Tilføjelse af yderligere støttestruktur skal mindst fordoble den masse. Det er den uoverkommelige udgift.

SpinCalc Online Calculator

James Jenkins
2013-07-19 19:37:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I bemandet langsigtet rumforskning, hvor dit mål er interstellar, og din tidsramme er inden for en enkelt menneskelig levetid. Mangel på simuleret tyngdekraft er ikke problemet, det er snarere den begrænsende faktor for transittid.

Under forudsætning af tilstrækkelig fremdrift (dvs. Bussard ramjet) ville skibet accelerere ved 1 tyngdekraft indtil halvdelen vej til destinationen, så ved halvvejs, drej rundt og bremser til den anden halvdel af rejsen. Bortset fra en kort periode med nul gee ved omdrejning, ville indholdsacceleration give "kunstig tyngdekraft".

Du kan kun accelerere så hurtigt uden at klemme dine skibspassagerer. Så det at være begrænset til en enkelt tyngdekraft til acceleration er en af ​​de vigtigste begrænsende faktorer for at komme meget langt i en menneskelig levetid.

1 g, hvis beboerne arbejder og 2 g, når de hviler eller sover, synes mulige. 1,5 g kan være mulig til let arbejde.


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...