¿Sería posible inyectar de alguna manera a las células de los astronautas cantidades seguras de metales magnéticos, o usar algún tipo de propiedades magnéticas para sujetarlas al piso de una estación espacial con imanes?
El magnetismo sigue una ley del cubo inverso, que se traduce informalmente como "la atracción se vuelve mucho más débil incluso a unos pocos centímetros de la placa de la plataforma". Por lo tanto, incluso si esto fuera médicamente posible, sería objetivamente muy diferente de la gravedad.
La gravedad sigue una ley del cuadrado inverso , lo que significa que disminuye más lentamente con la distancia, pero lo más importante es considerar qué significa "distancia" en este contexto:
La "distancia" en el escenario del imán es la distancia desde los tejidos (o tal vez la sangre) del astronauta hasta el revestimiento magnetizado de la plataforma, que será del orden de 1 a 30 centímetros para los pies del astronauta durante la actividad normal (caminar), pero más como 2 metros en la cabeza, lo que significa que si el imán es lo suficientemente débil como para permitir que la astronauta desprenda sus pies de la plataforma, todavía tendrá el pelo loco de astronauta. Es decir, no se sentirá como la gravedad en absoluto. (Aunque eso no significa que no sea útil).
Considere también que si la sustancia se distribuye por todo el cuerpo del astronauta, si se agacha para atarse los cordones de los zapatos, sus manos y tal vez incluso la parte superior de su cabeza serán empujadas hacia abajo hasta el revestimiento de la cubierta, probablemente provocando una buena risa de su colegas.
La "distancia" con la gravedad de la Tierra es de unos 6300 km desde la superficie hasta el centro de la Tierra. Eso significa que, aunque el efecto disminuye con la distancia y nuestros pies son un poco más pesados que nuestra cabeza, kg por kg, el efecto es insignificante, por lo que nos parece que la gravedad afecta a todo nuestro cuerpo por igual. De hecho, la gravedad de la Tierra en órbita sigue siendo alrededor del 90% más fuerte que en la superficie; los efectos de la microgravedad (es decir, la caída libre alrededor de la Tierra) dan la ilusión de que no hay gravedad.
De aquí en adelante, supongamos que está de acuerdo con el hecho de que no tendría ningún tipo de simulación creíble de la gravedad, sino más bien botas magnéticas que nunca podrá quitarse.
(Un poco de tangente, aquí: pero en este caso, ¿por qué no simplemente ponerse botas magnéticas? Son controlables electrónicamente y se pueden quitar para dormir o cuando se desean maniobras de microgravedad total. Mucho más fácil y probablemente también más seguro).
Médicamente, no soy un experto, así que no puedo decirlo con seguridad, pero sospecharía mucho que inyectar suficiente material ferromagnético en un humano sería fatal, y probablemente rápidamente. Supuse que la placa de la plataforma (y no el astronauta) sería el imán, ya que eso parece un poco más plausible, ya que puede aumentar el campo magnético de una placa de la plataforma mucho más de lo que podría lograr atando a un humano con suficiente material ferromagnético. Aun así, no tengo conocimiento de ninguna sustancia ferromagnética que no sea tóxica a niveles lo suficientemente altos como para sentirse si la placa de la plataforma es, por ejemplo, un imán de 1,5 T (campo magnético muy fuerte, similar al medio de una máquina de resonancia magnética). ).
Lo mejor que probablemente podría hacer son los implantes subdérmicos envueltos en un material inerte, y luego definitivamente no querrá que la piel entre en contacto con el imán desnudo en la placa de la plataforma. Se requeriría un revestimiento de cubierta comprimible (gomoso) relativamente grueso por seguridad. Pero básicamente has inventado botas magnéticas extremadamente poco prácticas.
Es posible que esté familiarizado con la fijación de flujo como mencioné en Respuestas anteriores aquí.
Si funciona para pequeñas embarcaciones, elementos de escudos y componentes arquitectónicos, ¿por qué no también para uso “personal”?
Dentro del espacio controlado, las pequeñas piezas de material "clavado" se pueden mover a voluntad como si fueran varillas intangibles de fuerza arbitraria, controlando las corrientes en la capa superconductora que rodea la nave.
Entonces, la gente también los usa y puede volar alrededor del hábitat usando algún tipo de control. También puede empujarte contra una pared con la fuerza deseada.
Médicamente, no creo que haya una cantidad "segura" de metal que permita una interacción lo suficientemente fuerte. En primer lugar, su metal tendría que ser muy magnético (por lo tanto, ferromagnético o paramagnético). El otro problema es el campo que usas. En las modernas máquinas médicas de resonancia magnética, los humanos soportan regularmente campos de 1,5 a 5 T (¡en medicina experimental, los investigadores llegan incluso a 8-13 T!). La cantidad más pequeña no tendrá ningún efecto gravitacional notable (del agua en tu cuerpo), pero te arrancará fácilmente cualquier metal. ¡Ahora podría pensar, simplemente reduzca el campo y el metal simplemente me tirará hacia abajo!
Aquí es donde entra el otro problema. Tienes un montón de metal, presumiblemente en tu torrente sanguíneo, moviéndose a través de un campo magnético. En MRI, tenemos lo que se llama Estimulación del Nervio Periférico, que es causada por los efectos de Faraday en campos magnéticos grandes. Básicamente se siente como un hormigueo en las extremidades y ves destellos cuando mueves la cabeza. Algunas personas son más sensibles a esto que otras. Cuando coloca partículas de metal en su torrente sanguíneo, especialmente en su cerebro, amplifica este efecto, incluso para campos magnéticos débiles. Además, los campos más pequeños pueden causar problemas si no son estáticos. No estoy seguro de las proporciones exactas, pero no creo que puedas encontrar un equilibrio donde sea evitable.
Además, poner metal en el torrente sanguíneo, especialmente grandes cantidades de hierro, no es médicamente recomendable y probablemente le cause muchos problemas químicos en los vasos sanguíneos.
Si quisieras ser realmente elegante, podrías hacer que la gente implantara quirúrgicamente placas de metal en sus pies, o tirar de un Wolverine con sus estructuras esqueléticas, pero recomendaría botas de metal.
Para ahorrar en el peso de lanzamiento, las naves espaciales están hechas principalmente de mucho aluminio y plástico, por lo que los imanes no serán de mucha utilidad práctica. Tal vez para estar de pie en una estación de trabajo, pero las sujeciones para los pies serían más simples, médicamente más seguras y más económicas si solo va a permanecer inmóvil.
Si quieres ser realmente elegante, hacer alguna modificación genética en los astronautas para que tengan ventosas parecidas a pulpos o pequeños ganchos/pelos en las plantas de los pies sería potencialmente más beneficioso que los imanes, al menos podrías unirlos a un plástico liso. o superficies texturizadas.
Al final, aunque es probable que la practicidad gane. ¿Por qué querrías que el astronauta caminara cuando simplemente puede flotar? Tener los pies pegados al suelo no significa que experimenten la gravedad, por lo que no evita ninguno de los desafíos médicos. Simplemente le quitas la parte divertida.
Sé que esto va en una dirección diferente a la que querías, pero creo que la mejor manera de inducir una fuerza similar a la gravedad en el espacio sería usar la vieja idea de un anillo giratorio. Como se dijo en otra respuesta, probablemente tendría problemas médicos, y los zapatos magnéticos aún dejan su cuerpo sin peso, solo pegan sus pies a alguna superficie, pero sería engorroso moverse así. Un traje magnético completo podría ser mejor si quieres seguir con la fuerza magnética.
Si está bien, me gustaría dar una idea loca que acabo de tener, pero la física realmente no puede decir si es posible o no, lo cual es una ventaja en mi opinión, ya que evita errores de física. La idea es poner un agujero negro dentro de una nave esférica. Tendría que ser pequeño y aislado, para que el horizonte de sucesos no toque nada. El único problema que veo es cómo haces que se mueva con la nave sin tocarla. Y si sientes que esto no está llevando la física a lo imposible, incluso podrías usar un agujero negro más grande y usarlo como combustible para la nave. Esto último es físicamente posible, el problema es cómo construyes algo así como un barco, porque los pequeños agujeros negros no están dando vueltas por todas partes para que los tomes y los metas en un barco.
HDE 226868