Navzdory mnoha a mnoha problémům, kterým dnes ve světě čelíme, je stále vzrušující doba být naživu! Zatímco mluvíme, plánovači misí a inženýři vyvíjejí koncepty, které brzy vezmou astronauty na cesty za nízkou oběžnou dráhu Země (LEO), poprvé po téměř padesáti letech. Kromě návratu na Měsíc se díváme i dále na Mars a další vzdálená místa Sluneční soustavy.
To představuje řadu výzev, z nichž v neposlední řadě jsou účinky dlouhodobého vystavení radiaci a mikrogravitaci. A přestože existuje mnoho životaschopných možností, jak chránit posádky před radiací, gravitace zůstává trochu kamenem úrazu. Abych to vyřešil, Youtubere malé hvězdy navrhl koncept, který nazývá Hvězdná loď Gravity Link (GLS), variace SpaceX Hvězdná loď která bude schopna zajistit vlastní umělou gravitaci.
Nápad byl částečně inspirován sci-fi. V závislosti na tom, jak realistická se franšíza snaží být, budou hvězdné lodě buď generovat svou vlastní gravitaci pomocí nějakého speciálního zařízení, nebo prostřednictvím rotujících sekcí. Zatímco první koncept je hodně podobný hyperpohonu (tj. používá fyziku, která je v tomto bodě buď zcela fiktivní, nebo teoretická), druhý je něco, co je zcela proveditelné.
Koncepce sahá do více než století, přičemž první zaznamenaný příklad poskytl Konstantin Ciolkovskij (1857 – 1935), jeden ze „otců zakladatelů“ raketové techniky a letectví. V roce 1903 publikoval studii s názvem „Investigation of Outer Space Rocket Devices“, kde navrhl použití rotační síly k vytvoření umělé gravitace ve vesmíru.
Od té doby bylo navrženo mnoho variant této myšlenky pro vesmírné stanice a stanoviště, jako je např od Braun Wheel , O'Neillův válec a Stanford Torus . Některé koncepty jsou dokonce zvažovány pro vývoj, jako je NASA Nautilus-X vesmírná stanice (která by používala rotující torus k zajištění umělé gravitace) nebo Nadace Gateway návrh komerční vesmírné stanice.
Po provedení nějakého výzkumu dostředivé síly,malé hvězdy dospěl k myšlence GLS. Jak vysvětluje ve svém videu (uvedeno výše), GLS je v podstatě „loď s nábojem“ (tj. jako náboj kola), kde je nákladový prostor vyplněn nosníkem, který se rozkládá a rozkládá roboticky, takže „slouží jako paprsky kola“. Byla by umístěna mezi dvě osobní vesmírné lodě a spojila by se s nimi během 6+ měsíců dlouhé cesty na Mars.
Jakmile se osobní lodě spojily, otočily se, aby se přeorientovaly, a spustily trysky, aby kolu dodaly hybnost. Jakmile byla vygenerována dostatečná rychlost pro simulaci zemské gravitace (9,8 m/s², nebo 1G), osobní lodě by se znovu přeorientovaly tak, aby byly otočeny směrem dovnitř k „centrální“ lodi.
Umělecký koncept hvězdné lodi a supertěžké nosné rakety na oběžnou dráhu Země. Kredit: SpaceX
Po zbytek cesty by lidé na palubě osobních lodí zažili pocit, že jsou staženi dolů díky dostředivé síle vytvářené rotací kola. Tak jakomalé hvězdy popisuje systém:
„Koncept Gravity Link Starship poskytuje rotační gravitaci, která znovu využívá hlavní motory, čerpá zbývající palivo a zabraňuje nepraktické vesmírné výstavbě a vesmírným výstupům. GLS je v podstatě nábojová loď, jako náboj kola. Místo lidí a nákladu je nákladový prostor GLS vyplněn nosníkem, který lze roboticky rozložit a zablokovat na místě, které slouží jako paprsky kola.
V současné době se o dlouhodobých účincích vystavení mikrogravitaci ví hodně, z velké části díky výzkumu prováděnému astronauty na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS). Patří mezi ně ztráta svalové hmoty, ztráta hustoty kostí, snížená funkce orgánů, zraku, změny kardiovaskulární síly a dokonce i genetické změny.
To jsou věci, které může astronaut Scott Kelly jistě potvrdit! Poté, co strávil rok ve vesmíru jako součást NASA Studie dvojčat , zjistil, že přizpůsobení se životu na Zemi je mučivé (jak je podrobně popsáno v jeho knize Vytrvalost ). Aby se zabránilo takovým zdravotním účinkům ještě předtím, než posádky dosáhnou destinací v hlubokém vesmíru, jako je Měsíc nebo Mars (kde dlouhodobé účinky nízkéGstále nejsou známy), budou zapotřebí zmírňující strategie.
Hvězdná loď z nerezové oceli na Měsíci. Kredit: SpaceX
Kromě podrobností o systému,malé hvězdytaké provedla nezbytné výpočty k určení struktury příhradového nosníku a potřebné rychlosti pro simulaci zemské gravitace. Použitím SpinCalculator zjistil, že rotační rychlost 31 m/s by fungovala pro systém, který měřil asi 100 metrů (přesně 97,99 m; nebo ~321,5 ft) v poloměru, což poskytuje pocit 1Ga provedením zhruba 3 otáček za minutu.
V současné době,malé hvězdy v na druhá iterace tohoto návrhu, který zahrnoval aktualizované výpočty rotace, nového tvaru příhradového nosníku a zavedení kabelů pro zesílení pevnosti příhradového nosníku v tahu. V blízké budoucnosti plánuje vydat třetí verzi, která bude obsahovat výpočty o zatížení a animaci rozmístění a funkce vazníku.
Těm, kteří mají zájem, doporučujeme přihlásit se k jeho odběru Youtube kanál pro aktualizace. Zda bude mít SpaceX o tento koncept zájem, se zatím uvidí. Kdo ví? Možná, že Musk a jeho lidé mají v práci své vlastní nápady a brzy budeme moci udělat malé srovnání a kontrast!
Další čtení: Youtube
