Trotz der vielen, vielen Probleme, mit denen wir heute in der Welt konfrontiert sind, ist es immer noch eine aufregende Zeit, am Leben zu sein! Während wir sprechen, entwickeln Missionsplaner und Ingenieure die Konzepte, die Astronauten bald zum ersten Mal seit fast fünfzig Jahren auf Reisen jenseits des Low Earth Orbit (LEO) führen werden. Wir kehren nicht nur zum Mond zurück, sondern blicken auch in die Ferne zum Mars und zu anderen weit entfernten Orten im Sonnensystem.
Dies stellt eine Reihe von Herausforderungen dar, nicht zuletzt die Auswirkungen einer längeren Exposition gegenüber Strahlung und Mikrogravitation. Und während es viele praktikable Optionen zum Schutz der Besatzungen vor Strahlung gibt, bleibt die Schwerkraft ein Stolperstein. Um dies zu beheben, Youtuber kleine Sterne hat ein Konzept vorgeschlagen, das er als Schwerkraft-Link-Raumschiff (GLS), eine Variation von SpaceX Raumschiff die in der Lage sein wird, ihre eigene künstliche Schwerkraft bereitzustellen.
Die Idee wurde teilweise von Science-Fiction inspiriert. Je nachdem, wie realistisch ein Franchise sein möchte, erzeugen Raumschiffe entweder ihre eigene Schwerkraft mit einem speziellen Gerät oder durch rotierende Abschnitte. Während das erstere Konzept dem Hyperantrieb sehr ähnlich ist (d. h. Physik verwendet, die zu diesem Zeitpunkt entweder völlig fiktiv oder theoretisch ist), ist letzteres etwas, das durchaus machbar ist.
Das Konzept geht auf über ein Jahrhundert zurück, mit dem ersten aufgezeichneten Beispiel von Konstantin Tsiolkovsky (1857 – 1935), einem der „Gründerväter“ der Raketentechnik und Luftfahrt. 1903 veröffentlichte er eine Studie mit dem Titel „Investigation of Outer Space Rocket Devices“, in der er vorschlug, mithilfe von Rotationskraft künstliche Schwerkraft im Weltraum zu erzeugen.
Seitdem wurden viele Variationen dieser Idee für Raumstationen und Lebensräume vorgeschlagen, wie z von Braun Wheel , das O'Neill Zylinder , und der Stanford Torus . Einige Konzepte werden sogar für die Entwicklung in Betracht gezogen, wie die der NASA Nautilus-X Raumstation (die einen rotierenden Torus verwenden würde, um künstliche Schwerkraft zu erzeugen) oder die Gateway-Stiftung 's Vorschlag für eine kommerzielle Raumstation.
Nach einigen Untersuchungen zur Zentripetalkraft,kleine Sterne kam auf die Idee für den GLS. Wie er in seinem Video (oben gezeigt) erklärt, ist das GLS im Grunde ein „Hub-Schiff“ (dh wie die Nabe eines Rads), bei dem die Nutzlastbucht mit einem Fachwerk gefüllt ist, das sich roboterartig entfaltet und entfaltet und so „als die“ dient Radspeichen“. Es würde zwischen zwei Passagier-Raumschiffen positioniert und würde sich während der mehr als 6 Monate dauernden Reise zum Mars mit ihnen verbinden.
Sobald sie verbunden waren, drehten sich die Passagierschiffe, um sich neu auszurichten, und zündeten ihre Triebwerke, um dem Rad Schwung zu verleihen. Sobald genügend Geschwindigkeit erzeugt wurde, um die erdnormale Schwerkraft zu simulieren (9,8 m/s², oder 1g) würden sich die Fahrgastschiffe wieder nach innen zum „Drehkreuz“-Schiff ausrichten.
Künstlerisches Konzept des Starships und der Super Heavy-Trägerrakete, die die Erdumlaufbahn erreichen. Bildnachweis: SpaceX
Für den Rest der Fahrt erlebten die Passagiere an Bord der Passagierschiffe das Gefühl, dank der Zentripetalkraft, die durch die Rotation des Rades entsteht, nach unten gezogen zu werden. Wiekleine Sterne skizziert das System:
„Das Konzept des Gravity Link Starship bietet eine Spin-Schwerkraft, die die Haupttriebwerke wiederverwendet, übrig gebliebenen Treibstoff anzapft und unpraktische Weltraumkonstruktionen und Weltraumspaziergänge vermeidet. Die GLS ist im Grunde ein Nabenschiff, wie die Nabe eines Rades. Anstelle von Menschen und Fracht ist die Ladebucht des GLS mit Traversen gefüllt, die sich als Speichen des Rades roboterartig ausklappen und einrasten lassen.“
Derzeit ist viel über die langfristigen Auswirkungen der Schwerelosigkeit bekannt, vor allem dank der Forschungen von Astronauten an Bord der Internationalen Raumstation (ISS). Dazu gehören Muskelschwund, Verlust der Knochendichte, verminderte Organfunktion, Sehkraft, Veränderungen der Herz-Kreislauf-Stärke und sogar genetische Veränderungen.
Das sind Dinge, die Astronaut Scott Kelly sicherlich bestätigen kann! Nach einem Jahr im Weltraum als Teil der NASA Zwillinge studieren , fand er es quälend, sich an das Leben auf der Erde anzupassen (wie in seinem Buch beschrieben). Ausdauer ). Um solche Gesundheitsschäden zu verhindern, bevor die Besatzungen Weltraumziele wie den Mond oder den Mars erreichen (wo die langfristigen Auswirkungen niedrigergnoch nicht bekannt sind), sind Minderungsstrategien erforderlich.
Edelstahl-Raumschiff auf dem Mond. Bildnachweis: SpaceX
Neben der Detaillierung des Systems,kleine Sterneführte auch die notwendigen Berechnungen durch, um die Struktur des Fachwerks und die erforderliche Geschwindigkeit zu bestimmen, um die erdnormale Schwerkraft zu simulieren. Verwenden von SpinRechner , stellte er fest, dass eine Rotationsgeschwindigkeit von 31 m/s für ein System mit einem Radius von etwa 100 Metern (97,99 m, um genau zu sein; oder ~321,5 ft) im Radius funktionieren würde, was das Gefühl von 1 . vermitteltgund machen ungefähr 3 Umdrehungen pro Minute.
Zur Zeit,kleine Sterne in auf die zweite Iteration dieses Vorschlags, der aktualisierte Berechnungen zur Rotation, eine neue Traversenform und die Einführung von Kabeln zur Verstärkung der Zugfestigkeit der Traverse beinhaltete. Er plant, in naher Zukunft eine dritte Version zu veröffentlichen, die Berechnungen zu den Lasten und eine Animation zum Einsatz und zur Funktion des Fachwerks enthält.
Interessierte sind herzlich eingeladen, seine zu abonnieren Youtube Kanal für Aktualisierungen. In der Zwischenzeit bleibt abzuwarten, ob SpaceX an diesem Konzept interessiert ist. Wer weiß? Vielleicht haben Musk und seine Leute ihre eigenen Ideen in Arbeit und wir können bald einen kleinen Vergleich machen!
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