Gravidade artificial real da nave espacial da SpaceX

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Apesar dos muitos e muitos problemas que enfrentamos no mundo hoje, ainda é um momento emocionante para estar vivo! Enquanto falamos, planejadores e engenheiros de missão estão desenvolvendo os conceitos que em breve levarão os astronautas a viajar além da Órbita Terrestre Baixa (LEO) pela primeira vez em quase cinquenta anos. Além de retornar à Lua, também estamos olhando para Marte e outros lugares distantes do Sistema Solar.

Isso apresenta uma série de desafios, entre os quais os efeitos da exposição prolongada à radiação e microgravidade. E, embora existam muitas opções viáveis ​​para proteger as equipes da radiação, a gravidade continua sendo um obstáculo. Para resolver isso, o Youtuber estrelas pequenas propôs um conceito que ele chama de Gravity Link Starship (GLS), uma variação do SpaceX Starship que será capaz de fornecer sua própria gravidade artificial.

A ideia foi inspirada em parte pela ficção científica. Dependendo de quão realista uma franquia esteja tentando ser, as naves estelares gerarão sua própria gravidade usando algum dispositivo especial ou através de seções rotativas. Enquanto o primeiro conceito é muito parecido com o hiperdrive (ou seja, usa física que é totalmente fictícia ou teórica neste momento), o último é algo que é totalmente viável.

O conceito remonta a mais de um século, com o primeiro exemplo registrado de Konstantin Tsiolkovsky (1857-1935), um dos "pais fundadores" da foguete e da aeronáutica. Em 1903, ele publicou um estudo intitulado "Investigação de dispositivos de foguetes no espaço sideral", onde sugeriu o uso de força rotacional para criar gravidade artificial no espaço.

Desde então, muitas variações dessa idéia foram propostas para estações espaciais e habitats, como a roda de von Braun, o cilindro O'Neill e o Stanford Torus. Alguns conceitos estão sendo considerados para o desenvolvimento, como a estação espacial Nautilus-X da NASA (que usaria um toro rotativo para fornecer gravidade artificial) ou a proposta da Gateway Foundation para uma estação espacial comercial.

Depois de realizar algumas pesquisas sobre a força centrípeta, estrelas pequenas chegou à ideia para o GLS. Como ele explica em seu vídeo (mostrado acima), o GLS é basicamente um "navio de cubo" (ou seja, como o cubo de uma roda), onde o compartimento de carga é preenchido com uma treliça que se desdobra e desdobra robótica, "servindo como o raios da roda ”. Estaria posicionado entre duas naves espaciais de passageiros e se uniria a elas durante a viagem de mais de 6 meses a Marte.

Uma vez ligados, os navios de passageiros giravam para se reorientar e disparavam seus propulsores para dar impulso à roda. Uma vez que foi gerada velocidade suficiente para simular a gravidade normal da Terra (9,8 m / s²ou 1 g), os navios de passageiros se reorientariam novamente para enfrentar o navio "hub".

Durante o restante da viagem, os que estavam a bordo dos navios de passageiros experimentariam a sensação de serem puxados para baixo, graças à força centrípeta criada pela rotação da roda. Como estrelas pequenas descreve o sistema:

“O conceito Gravity Link Starship fornece uma gravidade de rotação que reutiliza os principais motores, aproveita o combustível e evita a construção de espaços e caminhadas espaciais impraticáveis. O GLS é basicamente um navio de cubo, como o cubo de uma roda. Em vez de seres humanos e carga, o compartimento de carga útil do GLS é preenchido com treliça que pode ser dobrada e travada roboticamente, servindo como raios da roda. ”

Atualmente, sabe-se muito sobre os efeitos a longo prazo da exposição à microgravidade, graças em grande parte às pesquisas realizadas por astronautas a bordo da Estação Espacial Internacional (ISS). Isso inclui perda muscular, perda de densidade óssea, diminuição da função orgânica, visão, alterações na força cardiovascular e até alterações genéticas.

Essas são coisas que o astronauta Scott Kelly certamente pode atestar! Depois de passar um ano no espaço como parte do Estudo de Gêmeos da NASA, ele achou que o reajuste à vida na Terra era angustiante (conforme detalhado em seu livro Resistência) Para evitar tais efeitos à saúde, antes que as tripulações cheguem a destinos no espaço profundo, como a Lua ou Marte (onde os efeitos a longo prazo de baixasg ainda não são conhecidas), serão necessárias estratégias de mitigação.

Além de detalhar o sistema, estrelas pequenas também realizou os cálculos necessários para determinar a estrutura da treliça e a velocidade necessária para simular a gravidade normal da Terra. Usando o SpinCalculator, ele determinou que uma velocidade de rotação de 31 m / s funcionaria para um sistema que medisse cerca de 100 metros (97,99 m para ser exato; ou ~ 321,5 pés) de raio, proporcionando a sensação de 1 g e fazendo aproximadamente 3 rotações por minuto.

Atualmente, estrelas pequenas na segunda iteração desta proposta, que incluiu cálculos atualizados sobre a rotação, uma nova forma de treliça e a introdução de cabos para reforçar a resistência à tração da treliça. Ele planeja liberar um terceiro versão em um futuro próximo que apresentará cálculos sobre as cargas e uma animação da implantação e função da treliça.

Os interessados ​​são incentivados a se inscrever no canal do YouTube para atualizações. Enquanto isso, resta saber se a SpaceX estará interessada nesse conceito. Quem sabe? Talvez Musk e seu pessoal tenham suas próprias idéias em andamento e poderemos fazer uma pequena comparação e contraste em breve!

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