Pytanie:
Czy możemy symulować grawitację Ziemi w kosmosie?
koolwithk
2015-11-29 07:00:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Grawitacja Ziemi wynosi 9,8 $ ms ^ {- 2} $

Grawitacja na ISS (międzynarodowej stacji kosmicznej) wynosi 8,2 $ ms ^ {- 2} około $.

Zgodnie z tą https://physics.stackexchange.com/questions/29929/gravity-on-the-international-space-station ISS nigdy nie uderzył w ziemię, ponieważ prędkość pionowa. (swobodny spadek)

Moje pytanie:

Czy możemy stworzyć sztuczną grawitację na ISS przy użyciu siły odśrodkowej? [Czy ktoś oglądał "Marsjanina"? użyli tej techniki]

Tak, istnieje. Https://en.wikipedia.org/wiki/Artificial_gravity
w The Marsian Hermes generuje marsjańską grawitację, 2/5 ziemskiej grawitacji.
Jeden odpowiedź:
aeroalias
2015-11-29 13:25:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Symulowanie grawitacji w kosmosie zasadniczo oznacza symulowanie ciężaru, który wymaga przyspieszenia. Zasadniczo chodzi więc o to, jak stworzyć przyspieszenie w przestrzeni.

Najłatwiejszą metodą symulacji grawitacji w kosmosie jest obrót stacji kosmicznej. W takim przypadku siła reakcji na siłę dośrodkową zastępuje siłę grawitacji, która popycha wewnętrzną zawartość do zewnętrznej krawędzi, dając wrażenie ciężaru. Ta metoda jest teoretycznie rozsądna i może być użyta do symulacji grawitacji.

Problem z robieniem tego w ISS sprowadza się do dwóch rzeczy - rozmiaru i kształtu.

Najlepszy kształt dla przestrzeni Stacja z symulowaną grawitacją jest czymś w rodzaju pączka obracającego się wokół własnej osi, tak że pasażerowie są dociskani do zewnętrznej ściany. Kształt ISS jest daleki od tego.

Jeśli wykluczy się panele słoneczne i konstrukcję kratownicową, ISS znajduje się około 45 m wzdłuż osi modułów mieszkalnych, jeśli obracamy się wzdłuż osi konstrukcji kratownicy, daje to odległość promieniową ~ 22,5 m.

Do symulacji grawitacji Ziemi w ISS będziemy potrzebować:

$$ \ omega ^ {2} r = g $$

$$ \ omega = \ sqrt {\ frac {g} {r}} $$

Dla g = 9,8 $ ms ^ {- 2} $,

$$ \ omega = \ sqrt {\ frac {9.8} {22.5}} = 0,66 rad / s = 6,3 obr / min $$

Problem w tym, że przy tej prędkości obrotowej głowa i stopa astronoma będą miały różne prędkości liniowe. Głowa astronauty o wysokości 1,5 m będzie poruszać się z prędkością 13,86 $ ms ^ {- 1} $, podczas gdy stopa będzie się poruszać z prędkością 14,85 $ ms ^ {- 1} $, nieważne, że stoją na dnie beczki . Doprowadzi to do efektu Coriolisa, który będzie niewygodny.

Tak więc, chociaż grawitacja Ziemi nie może być symulowana w ISS z powodu różnych ograniczeń, możemy zadowolić się zmniejszoną grawitacją (przy zmniejszonej, ~ 2 obr / min) w Statek kosmiczny wielkości ISS.

Alternatywą dla pączka i sposobem na zmniejszenie efektu Coriolisa może być długa uwięź i duży ciężar, być może wirująca, ale bardzo solidna asteroida z liną o długości 600 metrów do statku, wykonująca 1 obr / min, ale to nie byłoby bardzo łatwe i mieliby kłopoty, gdyby lina pękła, więc statek potrzebowałby wystarczającej liczby dopalaczy na wszelki wypadek. Nie o to mi dokładnie chodzi, ale taki jest pomysł. Filmy są warte obejrzenia. http://www.science20.com/robert_inventor/crew_tether_spin_for_artificial_gravity_on_way_to_iss_stunning_new_videos_space_show_webinar_sunday-137070


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...