Área de gravedad cero en la estación espacial de rueda giratoria

Tienes múltiples opciones, te encantará saberlo.

1. usa un tren

   La gravedad artificial es una característica de su velocidad angular a medida que gira la estación. Si te mueves en la dirección de rotación, tu velocidad angular aumenta y te sentirás más pesado. Muévete en la dirección opuesta y te sentirás más ligero. Si coloca su centro de entrenamiento en un gran vagón de tren y tiene una pista dedicada, puede aumentar o disminuir la gravedad artificial según lo desee. La vía podría estar fácilmente en el exterior del anillo y se podría llegar al tren a través de una esclusa de aire, para no ocupar espacio interno útil.

   Tiene la desventaja de que llevará algún tiempo acelerar y reducir la velocidad y (como los trenes normales) es probable que tenga un horario, por lo que no podrá visitarlo en horarios arbitrarios.

   Como suele suceder con las estaciones giratorias, probablemente querrá mantener el centro de masa del tren en el mismo lugar que el centro de masa de su estación. Hazlo con un par de vagones en lados opuestos de la pista o en el límite, un circuito completo de vagones que da toda la vuelta al anillo.

   Tenga en cuenta que esta técnica también podría usarse para proporcionar gravedad artificial en una gran estación no giratoria (como un asteroide) o para proporcionar una transferencia de gravedad artificial a gravedad cero dentro de un gran volumen giratorio como una estación cilíndrica o esférica. .

2. Construya una estación cilíndrica o esférica, o simplemente un centro más grande

   El cubo experimenta cero gravedad artificial en el mismo centro porque allí hay cero velocidad angular. Si te imaginas estar dentro de una estructura giratoria gigante y empujarte suavemente desde el centro hacia el aire libre y hacia el borde, ¿qué pasará con la fuerza de la gravedad artificial que experimentas?

   Nada. Hasta que entre en contacto con una parte giratoria de la estación, continuará sintiéndose ingrávido porque no hay nada más que le aplique fuerza (excepto posiblemente algunas corrientes de aire, pero eso será muy suave para una estación del tamaño y velocidad de rotación que está describiendo). Esto significa que puedes tener un gran volumen de gravedad cero centrado en el eje de rotación... en el límite, esto significa casi todo el espacio interior de un hábitat esférico o cilíndrico.

   Por lo tanto, su "centro" de gravedad cero puede ser tan grande como desee... hacia el volumen de entrenamiento, o tiene una jaula de seguridad que gira en sentido contrario (no muy diferente del tren) a la que puede agarrarse. Todavía puedes tener un muelle en el medio; solo use el espacio a su alrededor para sus necesidades. Algunos de los diseños de grandes hábitats cilíndricos tenían jaulas de seguridad con cuerdas (que giraban con la estación) alrededor del eje para actividades de gravedad cero; ciertamente no querrá que nadie se aleje demasiado del eje y se arriesgue a hacer contacto con una parte de la estación que se mueve rápidamente.

3. Tenga una sección no giratoria de su estación

   Esto duplica mi respuesta a otra pregunta tuya sobre dónde colocar los paneles solares en una estación giratoria . La parte giratoria de la estación se puede unir a una superestructura no giratoria donde puede hacer todo su trabajo útil de gravedad cero y, lo que es más importante, acoplar naves espaciales sin tener que perder el tiempo con una bahía de acoplamiento giratoria ridícula que solo busca problemas (como cualquier piloto de élite novato te lo dirá).

   La ingeniería de esto es más difícil, ya que necesita rodamientos y estos necesitan cuidado y mantenimiento porque es probable que su falla sea algo muy malo, pero la compensación con instalaciones de acoplamiento más fáciles y seguras y cualquier otra parte de la infraestructura de cero G que necesita ( volúmenes de capacitación, instalaciones de fabricación, etc.) es probable que valga la pena.

4. Tener una estación de entrenamiento separada sin girar

   Ya estás en el espacio, por lo que tienes mucho espacio para expandirte. Simplemente construya una caja al lado y tome un transbordador allí cuando necesite jugar. Esto puede ser un pequeño inconveniente (después de todo, no desea colocar las estaciones una al lado de la otra; eso suena como un dolor de cabeza de seguridad) dependiendo de qué tan fácil, económico y rápido pueda operar los transbordadores.

5. Coloca el anillo de gravedad dentro de una estación de gravedad cero

   Construye un enorme cilindro (o esfera) lleno de aire en el que coloques todas tus instalaciones de gravedad cero e interfaces con el espacio. Dentro de este cilindro, coloque sus instalaciones AG... tal vez un tren, tal vez un anillo, tal vez una centrífuga... puede complacerlo. Ya no puede aterrizar o lanzar en la parte móvil del anillo, pero ahora puede hacer el mantenimiento de mangas de camisa en los cojinetes que conectan las instalaciones AG con las brocas ZG. Todavía hay problemas de seguridad, y obtendrá algunos vientos interesantes en las partes hacia el borde de la sección de gravedad cero.

El centro en sí podría ser de gravedad cero, al estar conectado a las partes giratorias a través de cojinetes sin fricción.

Los cojinetes verdaderamente sin fricción son imposibles, pero los cojinetes magnéticos en el vacío se acercan lo suficiente. Usaría estos cojinetes magnéticos para reducir la velocidad de rotación del centro mientras mantiene la rotación de las áreas de hábitat. Entonces podrías hacer tu entrenamiento de gravedad cero en el centro. Cada vez que alguien quisiera entrar o salir del centro, tendrías que volver a girarlo, nuevamente usando los rodamientos magnéticos.

Haz que el centro de gravedad cero de la estación espacial sea un cilindro muy largo. Los barcos probablemente atracarán en uno o ambos extremos. Pero probablemente pueda haber espacio suficiente para colocar una sala de gravedad cero en algún lugar a lo largo de un eje cilíndrico que podría tener, por ejemplo, 20 metros de ancho y 100 o 200 metros de largo, y que podría contener una o dos secciones esféricas de 50 metros. en diámetro.

Puede haber algún tipo de taller de gravedad cero o incluso un pequeño espacio de fabricación de gravedad cero en el centro, y podría haber un lugar para que los trabajadores se relajen junto al lugar de trabajo en el centro.

Su estación espacial estará orbitando algún otro cuerpo.

Una vez que llegue al centro y se mueva un poco hacia adelante o hacia atrás, estará en caída libre sin rotación, por lo que experimentará microgravedad.

La única precaución es partir/regresar siempre desde/hacia el eje de rotación: no desea hacer contacto con una superficie en movimiento o tener un componente de velocidad tangencial al salir de la estación.

El eje de rotación de su estación espacial se extiende indefinidamente en ambas direcciones. No importa qué tan lejos se extienda su centro a lo largo de ese eje, seguirá estando en microgravedad. (Al menos hasta que comience a encontrarse con nuevos y extraños problemas de ingeniería del tipo "mi estación espacial está tratando de redondearse por su propia gravedad"). Si necesita más espacio en el centro para operaciones de gravedad cero, simplemente construya más .