¿Alguna vez giró el transbordador espacial para inducir la gravedad artificial?

El transbordador espacial era un vehículo de transporte bastante compacto en términos de la cantidad de espacio disponible para que los astronautas se movieran. ¿Alguna vez intentaron hacer rodar un transbordador espacial para inducir la gravedad artificial?

Si no, ¿por qué? No suena difícil, simplemente bombee un poco de aire a través de los propulsores de maniobra y listo.

Tendría que girar demasiado rápido porque no es lo suficientemente grande.
@jkavalik: ¿Para crear 0,05 g? La fuerza depende de la velocidad angular. Además, la mayor parte de su masa está en la parte trasera; CoM bastante atrás, cabina en un brazo largo. La rotación de cabeceo o guiñada crearía una fuerza considerable en el área crinizada.
OTOH Me pregunto qué tan peligroso sería. Los sistemas nunca fueron diseñados para manejar una aceleración continua y prolongada en la dirección frontal.
@SF. Supuse que lo harías girar en rollo. Hacerlo girar alrededor de sus motores haría que la gravedad artificial apuntara exactamente contra la aceleración del despegue.
Encontré artificial-gravity.com/sw/SpinCalc : en rollo con 5 m de diámetro (que es probablemente más que el espacio interno que realmente tenía, pero no estoy seguro), obtienes más de 4 rpm, lo que ya suena demasiado solo para tus 0.05 g. Cuando leí la pregunta imaginé al menos 0.1-0.2g.
@jkavalik: lo peor, gradiente que provoca náuseas (tirón más fuerte por el "piso", ninguno a la altura de la cabeza) y un giro mucho más rápido, aunque probablemente el más seguro: más fácil de recuperar si fallan algunos propulsores RCS, y más conservador de combustible (propulsores en las puntas de las alas)
@SF. sí, no es bueno para la tripulación. Probé 20 brazos para tu rotación de tono y obtuve 1,5 rpm para 0,05 g, mucho mejor.
Nota RPM son rotaciones por minuto . 4rpm es simplemente 1/15s.
@SF ¿Qué pasaría si los astronautas estuvieran agachados? ¿Fuerte tirón en todas partes = gradiente no inductor de náuseas? :PAGS
@frayment: gradiente menor, aún grande. Acostarse ayudaría. La pregunta es: ¿para qué?
@SF Bueno, estaba leyendo un poco sobre la gravedad y me pregunté: ¿lo han hecho? Y si no, ¿por qué no?
porque no tenían cerveza a bordo, para pasárselo a un amigo y decirle: "¡Sostén mi cerveza y mira esto!" ;-) No, en serio, hay algunas razones leves de "por qué no" y no suficientes buenas razones de "por qué".
Podría ser más difícil aterrizar con huellas en el parabrisas.
"¡No suena difícil, solo bombea un poco de aire a través de los propulsores de maniobra y listo!" ¿De dónde viene ese aire?
Podría haber jurado que hubo un experimento en el que dieron vueltas al Transbordador (lentamente) para generar tensión para un experimento de satélite atado, pero no he podido encontrarlo.
@LightnessRacesinOrbit RCS. El sistema de maniobra orbital o simplemente los propulsores de traslación.
@frayment: RCS no tiene un suministro infinito, y este no es el mejor uso de dicho suministro;)
@LightnessRacesinOrbit No creo que tal vez dispararlo en la dirección de balanceo durante unos segundos más o menos para ganar impulso, y apagarlo no será tan malo :) Incluso entonces, estás en el espacio, el arrastre no te ralentizará, dispara una vez y olvida!
@frayment: Hmm buen punto

Respuestas (2)

Hay varias razones para no hacer esto:

  • La gravedad artificial en un espacio tan pequeño no es muy agradable. Obtendrá una diferencia notable en la gravedad en diferentes lugares, lo que dificulta moverse sin golpear las paredes.

  • También obtienes fuerzas de Coriolis (los objetos lanzados no se mueven en línea recta), lo que hace que moverse no sea intuitivo.

  • El transbordador no fue diseñado para eso. Al rotar alrededor del eje de cabeceo o guiñada, el tablero se convierte en el piso, y no quieres eso. Tampoco había escaleras en esa dirección, así que tienes que subirte a lo que esté a mano para moverte entre las cubiertas. La estación del operador del brazo robótico se vuelve inaccesible.

Jaja bastante justo. Sin embargo, ¿qué pasaría si teóricamente solo hubiera, digamos, un astronauta a bordo? Y estaban agazapados. ¿Sería mucho más sensible la gravedad en términos de lo que se ejerce sobre partes del cuerpo de la persona?
¿Cuál sería el punto de eso, excepto decir, "sí, podemos hacerlo"?
Cuarta razón: el transbordador espacial no poseía simetría circular alrededor de ningún eje, lo que lo hace mecánicamente incómodo.
"Al rotar alrededor del eje de cabeceo o guiñada, el tablero se convierte en el piso, y eso no es lo que quieres". No estoy seguro de seguir. El tablero gira con el barco y la tripulación, ¿no? Como en un avión.
@LightnessRacesinOrbit solo puede girar alrededor de su centro de masa, por lo que tanto para la rotación de guiñada como de cabeceo, el tablero está más lejos que la tripulación y se convierte en el piso de la centrífuga creada.
Cuando la nave gira, el vector de 'gravedad' apunta hacia afuera desde el centro de rotación. Por lo tanto, caería hacia la superficie más externa de la cabina, es decir, el tablero. En lugar de pararse en el piso, tendría que pararse en el tablero.
@jkavalik: ¡Oooooh! je.
@Hobbes: Está bien, sí, eso parece inútil. Aún así, ¿eso solo significa que rotarías sobre el eje restante si quisieras lograr este efecto?
La rotación alrededor del eje de balanceo es peor: el eje de balanceo se extiende a lo largo de la cabina, por lo que podría pararse en el piso de la cubierta inferior y en el techo de la cabina de vuelo. Debido a que está tan cerca del eje de balanceo, el gradiente de gravedad a través de su cuerpo sería peor y necesitaría hacer girar la nave espacial aún más rápido para obtener fuerzas G apreciables.
Quinta razón: la rotación alrededor del eje de cabeceo es inestable. Hay un truco de salón fácil y genial que puedes hacer, así que muestra esto: coloca una banda elástica alrededor de un libro para que no se abra, luego intenta girarlo a lo largo de sus 3 ejes de simetría. Si lo volteas "en el borde" o "en su borde largo", no hay problema. Pero si lo volteas sobre su borde corto (como si el transbordador se volcara), se caerá.
@Hobbes: Te tengo.

La tasa de rotación más alta jamás alcanzada por un transbordador en órbita fue de solo 3 grados/segundo (aproximado). Esto se produjo inadvertidamente cuando el control de la misión envió un vector de mal estado durante el sueño de la tripulación* y provocó que el vehículo se perdiera el control.

Esta tasa de rotación no fue suficiente para inducir la gravedad artificial.

*el incidente se describe en las páginas 2-4 y 7-25 del pdf

Y 3 grados por segundo es una rotación completa cada dos minutos.
Una descripción más detallada se encuentra en la página 7-25 del mismo documento. Por curiosidad, ¿tiene una cita para que sea la tasa de rotación más alta?
Otro recuento de esa historia: el archivo de subtítulos de un video de una conferencia de Wayne Hale en el MIT, comenzando en el subtítulo 1585: ocw.mit.edu/courses/aeronautics-and-astronautics /...
@Tristan No tengo una cita para eso, solo mi recuerdo. Con muchas de estas preguntas, no se trata de si sabe la respuesta, sino de si puede encontrar una fuente pública para consultar. Para ese, no tengo. - Y gracias por el comentario sobre la página 7-25, actualizando la respuesta.
Esa transcripción de Wayne Hale también dice que la velocidad fue de 3 grados/min, lo que entra en conflicto con mis notas personales que dicen 3 grados/seg. Elige tu opción. - Ah, veo que se corrigió más adelante en la transcripción. ¡Uf!
@OrganicMarble También encuentro muchas de esas situaciones. Casi me pregunto si existe la necesidad de que este sitio (y posiblemente otros) tengan alguna forma de certificar a las personas que trabajan en la industria y dar respuestas basadas en información que no es necesariamente pública. La industria espacial está plagada de todo tipo de restricciones de datos en este sentido. Probablemente una buena meta discusión. En una nota diferente, me gusta la conferencia de Wayne Hale (también hay un video en alguna parte) por el grado de narración que la humaniza más allá de lo que dicen los documentos oficiales.
¿Alguna vez giró el transbordador espacial para inducir la gravedad artificial?
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