Почему мы до сих пор не пользуемся искусственной гравитацией?

Striker

Сер 23, 2020

Відео
1122

Привет. Не задумывались, почему у нас до сих пор нет тех вращающихся космических станций или кораблей, внутри которых можно спокойно жить и не особо задумываться о последствиях пребывания на орбите, как например, в том же Интерстелларе, Марсианине, Космической Одиссее 2001 года и в прочих фильмах, а также литературных произведениях? Конечно, есть нюансы создания таких модулей, с которыми я и предлагаю ознакомиться из моего перевода одного из видео с канала SciShow Space.

Кратко рассмотрим проблемы воплощения в жизнь таких устройств, а также предпринятые попытки исследовать описанный выше способ создания искусственной гравитации.

Приятного просмотра!

20 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Ставридес Келевра
Сер 23, 2020 12:00

почему у нас до сих пор нет тех вращающихся космических станций или кораблей, внутри которых можно спокойно жить и не особо задумываться о последствиях пребывания на орбите
Потому что единственное, что нас на данный момент интересует в орбитальных станциях – это невесомость и связанные с ней эксперименты?

12
Nobolu
Сер 23, 2020 15:39

Я открыл комментарии, чтобы найти этот (а если не найду, то самому написать).

2
Ігор Возний
Сер 26, 2020 09:32

Люди движок сайта рихтуют, в смысле улучшают – имейте выдержку 😉

0
Владимир Х
Сер 23, 2020 16:46

В видосе как-то забыли про создание гравитации ускорением, по типу того, как это было в Экспансии.
Эффективные ЯРД или плазменные двигатели на такое способны. Конечно, для перелёта на Марс нам 1G не понадобится, можно лететь и при Марсианской гравитации, как и при перелёте назад, т.к. адаптироваться в любом случае будет легче. Конечно, пока таких движков нет, но и работы по ЯРД были закинуты достаточно долго, как и работы по эффективным плазменным двигателям, для межпланетных кораблей…

Хотя, вращающийся диск/модуль – это самое простое, что можно сделать. В принципе, создать конструкцию в 200 метров длинной, на конце которой будут жилые модули – не проблема. 100+ метровая ферма МКС построена же…
В нашем случае, можно использовать телескопические детали, что бы те удлинялись на орбите в 2 и более раза. Выводить ракетами конструкции длинной в 15-20 метров уже давно не проблема.
20 метров, при запуске, а после телескопическая ферма раскладывается и получаем 40-60 метров. Т.е. примерно от 3-х – 4-х запусков, до 5 на всю конструкцию + ещё 1-2 запуска на модули и вращающая секция готова.
Так что, это проще и реализуемо уже сегодня. Но, само собой, нужно будет ещё провести реальные исследования того, насколько комфортно будет жить в такой штуке полгода-год.

0
Dmitry M
Сер 23, 2020 19:21

Создание гравитации ускорением слишком энергозатратно, особенно если все происходит на орбите.

для перелёта на Марс нам 1G не понадобится
Согласен, думаю будет достаточно и 1/3 от земной. Зачем ещё и в космосе таскать свои 50-100 кг. Достаточно чтобы организм чувствовал себя комфортно по части ориентации, и можно будет пользоваться обычными, земными предметами не опасаясь что они влетят тебе в глаз.

Думаю что преимущество в наличии двух составляющих – стационарной и вращающейся не подвергается сомнению. Надо тебе опыты в невесомости вали в “бублик”, а если хочешь привычного мира и удобных условий работы – “стационар”.
Меня больше всего интересует как будет реализовано соединение вращающегося “бублика” со стационарной частью.
Вижу сходу две проблемы:

  1. Герметичность соединения.
  2. Как вращать бублик, чтобы стационар не вращался. Разве что делать два бублика с противоположным вращением и стационар.
0
Владимир Х
Сер 24, 2020 00:13

Ну, будем честны, корабль можно, просто, вращать. Это не потребует никакого сложного переходника между частями.
Немного затратнее по топливу, но не критично и не требует также какого-то сложного обслуживания изнашивающегося соединения, т.к. его не будет.

Гравитация, по факту, нужна только во время полёта или при длительном пребывании на орбите. Для посадки/высадки можно тормозить. Транспорт к Марсу, всё-равно, не будет выполнять 100500 рейсов между орбитой и Марсом, а, скорее всего, сделает не более 1-2. 1 на Марс и другой обратно. На это время (день, к примеру), можно обойтись без гравитации и вращения, пока происходит стыковка и отстыковка аппаратов. А далее, полгода-год весёлой жизни в бублике. И на орбите Земли опять торможение, остановка вращения, пополнение запасов/стыковка/отстыковка и т.д.

0
Ще відповіді: 12
Viacheslav Korytov
Сер 25, 2020 11:59

Вращать весь корабль, включая запасы топлива, воды и прочее – дорого и нерационально, главное – зачем? Станция в виде бублика? А защиту от радиации как обеспечить при такой огромной площади сечения? Так что рабочий вариант может быть таким: корабль неподвижен, экипаж разделен на смены для работы и жизни при микрогравитации (одна смена – несколько дней), остальные смены находятся в защищенных небольших жилых отсеках, вращающихся вокруг корабля на тросах или фермах.

0
Владимир Х
Сер 25, 2020 13:29

Про фермы и тросы писал выше. Тросы – слишком не надёжно и при сматывании/разматывании может произойти куча “интересных” инцидентов. Не говоря про угрозу микрометеоритов.

Фермы – логично и просто, но вращая саму ферму, нам нужно:
А) Энергия, для вращения, ибо силу трения никто не отменял.
Б) От 2-х до 3-х вращающихся соединений, типа подшипника, на каждый “бублик”.
В) Вращающаяся деталь будет иметь не герметичный переход, что означает необходимость надевать скафандр, при каждом переходе из вращающейся секции.
Г) Надёжность соединения. Нужно понимать, что у нас тут крутится не ведёрко на верёвочке, в школьном эксперименте по физике, а многотонные модули, каждый из которых будет окружён топливом или запасами воды, для защиты от радиации в длительных полётах. А это десятки тонн массы + фермы, минимум по 100 метров каждые. Основная масса МКС – это фермы. (400+ тонн, вся МКС), у нас тут две секции ферм МКС. Т.е., даже с использованием максимально облегчённой формы, нужно понимать, что там на конце, несколько десятков тонн, которые “падают”, как, если бы это всё дело вращалось на Земле.
Т.е. фермы также нужно укреплять. Это масса. Какими будут соединения и какие перегрузки они будут переживать – хороший вопрос. Это также ещё несколько тонн массы, а ещё расходники, т.к. такая конструкция, явно, не сможет работать беспрерывно полгода-год.

Как итог, корабль вращать проще, безопасней и экономичней, т.к. во время полёта не будут создаваться лишние моменты сил, которые нужно будет потом компенсировать, тратя топливо RCS системы. (На диске можно даже ионники использовать, они экономичны)
Д) Цена. Цена одной фермы, крепко соединённой с общей конструкций, либо цена этой же фермы, на дофига сложном вращающем механизме, с отдельными не герметичными шлюзами, а также отдельной и сложной системой подачи кислорода, а также электродвигателями, для вращения сия чуда… Ну и про расходники не забываем…
Кругленькие суммы на полёт такой конструкции будут улетать… Куда проще и дешевле, в конечном итоге, вращать сам корабль, а, если есть невероятная необходимость в не вращающейся секции, то её можно сделать маленьким модулем на носу корабля.
Это будет дешевле, проще, конструкция будет занимать меньшие габариты и меньше весить, а также она будет надёжней, т.к. не будет работать с большими перегрузками. Ну и моменты сил будет создавать куда меньше, т.к. её масса будет не сравнимо меньше. Расходников будет меньше, сами они будут меньше, а также дешевле.

0