¿Cómo hacer girar Space Habitats?

He visto una variedad de megaestructuras del espacio exterior a través de la ciencia ficción y las mentes de la mayoría de los astrólogos, como Bishop Rings , O'Neill Cylinders , Bernal Spheres y mucho más. Lo que la mayoría de estos gigantescos hábitats espaciales interplanetarios/interestelares tienen en común, además de su gran tamaño o la enorme necesidad de recursos para construir, es que necesitan rotar continuamente para producir fuerza centrífuga o centrípeta, con el fin de dar gravedad artificial al hábitat. adentro.

Sin embargo, incluso después de mirar cada página y también mirar la gravedad artificial, no se establece claramente qué motor o método se usa para producir esta fuerza centrífuga / centrípeta. Suponiendo que tenemos todos los recursos que necesitamos, ¿qué puede ayudar a generar esta gravedad artificial necesaria para los hábitats espaciales?

¿Está preguntando cómo hacer que un hábitat comience a girar (ya que la inercia rotacional lo mantendrá girando una vez que comience)? ¿O está preguntando cómo las fuerzas resultantes simulan la gravedad para los ocupantes dentro del hábitat?
¿Has visto alguna vez un molinillo de fuegos artificiales? en.wikipedia.org/wiki/Catherine_wheel_(firework) Esa es una manera. También podría usar un giroscopio interno. Parece demasiado obvio para ser una pregunta, ¿no?
@CYCLOPSCORE La palabra "astrólogo" es sinónimo de astrólogo. horoscopicastrologyblog.com/2014/02/10/… Y creo que la mayoría de los diseñadores de hábitats espaciales se sentirían insultados si los llamaran astrólogos.

Respuestas (3)

La gravedad artificial es producida por el cuerpo giratorio, que está girando. La fuerza centrífuga da como resultado la gravedad aparente. ¿Qué hace que el mundo del ring siga girando?

La primera ley de movimiento de Newton establece que cualquier cuerpo mantendrá su estado de movimiento hasta que una fuerza externa lo perturbe.

Es decir, una vez que un cuerpo está girando, seguirá girando hasta que una fuerza externa altere este movimiento.

Para un mundo de anillos, una vez que lo haces girar, que puede ser mientras lo construyes, seguirá girando, sin ningún arrastre sustancial en el vacío del espacio.

Es posible que necesite algún medio para aplicar un par de vez en cuando, como lo hacen los satélites artificiales, y esto se puede lograr con un número par de cohetes colocados adecuadamente o con ruedas de reacción .

También podrías usar ruedas de reacción para lograr el mismo efecto en lugar de solo usar propulsores. Esto te permitiría mantener la energía. Aunque según Atomic Rockets, Heinlein sugiere usarlo por este motivo, pero la NASA siempre sugiere propulsores. No estoy seguro de por qué.
@AdamReynolds, agregó.
@AdamReynolds Las razones son que la fricción entre las ruedas que ahora giran en sentido contrario eventualmente ralentizará el hábitat hasta detenerlo, y que las ruedas de reacción son pesadas o giran muy, muy rápido. Los propulsores se queman una sola vez y luego tienes un momento angular para siempre. Existen otras soluciones, como hacer girar las ruedas y luego separarlas, pero se vuelven mucho más complejas y al espacio no le gusta lo complejo.
Una de mis soluciones favoritas es hacer girar dos hábitats mientras están unidos entre sí y luego desconectarlos. Conduce a divertidísimos planes de vuelo entre estaciones si quieres aterrizar "en" el ring.
Haz que todos los que estén adentro corran alrededor del ring en la misma dirección como una rueda de hámster.

Incluso si gira, existe la posibilidad de que disminuya la velocidad después de un tiempo, por lo que necesita una forma de agregar energía para aumentar su giro.

Es relativamente fácil hacer girar un objeto en el espacio. No hay fricción, por lo que la mayor parte de la energía que se agrega solo debe agregarse durante la construcción. Puede hacer esto tal vez con un cohete encendido temporal para hacer girar un cilindro O'Neill o similar (anillo de obispos) o usar una nave espacial para empujarlo. Una vez hecho esto, seguiría girando y suministraría gravedad artificial.

Sin embargo, con el tiempo (lentamente durante largos períodos de tiempo) habría eventos que ocurrirían tanto dentro del cilindro mismo (movimiento del agua, calor y otros movimientos) que tenderían a alterar este giro. Fuera del cilindro, las fuerzas de marea de la masa cercana (solar, lunar o planeta) pueden interactuar con los componentes del cilindro y reducir lentamente su giro.

Por lo tanto, necesitaría 'mantener en la estación' el giro para garantizar la misma gravedad artificial. Sin embargo, solo se necesitan pequeñas cantidades para mantenerlo girando. Para este propósito, se podrían usar cohetes pequeños o naves espaciales.

En lugar de seguir usando combustible químico para girar, otra solución es tener 2 cilindros, esferas o anillos unidos entre sí a través de un eje común. Por lo tanto, cualquier control de giro necesario se puede realizar utilizando motores o engranajes según sea necesario en el punto de conexión. Esto permitiría un control de giro más eficiente sin cohetes químicos.

Sin embargo, aún necesitaría el mantenimiento de la posición para mantener el objeto donde lo desea, o su orientación hacia el sol o cierta dirección, por lo que es posible que no sea posible eliminar los cohetes por completo (o alguna otra forma de propulsión).

Un enfoque bastante simple.

  1. Construya un toroide (un tubo envuelto en un círculo)
  2. Inserte el scooter que funciona con batería, podría controlarse a distancia
  3. Empieza a montar.
  4. A medida que conduce, el Toroide girará en la dirección opuesta.
  5. Continúe hasta que el toroide (y todo lo que está conectado al torido) se mueva
  6. a la velocidad requerida. Deténgase (esto lo ralentizará un poco).
  7. Recarga scooter eléctrico de paneles solares.

Repita cuando sea necesario.

El paso 6 deshará todos los pasos anteriores.