Cómo calcular la gravedad superficial

Gravedad superficial ($\hat{g}$) es una función de la masa ($M$) y radio ($r$) del planeta:

$$\hat{g} = \frac{G\cdot M}{r^2},$$

dónde$G$es la constante de gravitación universal$6.67\times10^{-11}\,\frac{\text{N}\cdot\text{m}^2}{\text{kg}^2}$. Si asume que su planeta está en equilibrio hidrostático (una buena suposición para cualquier planeta con una gravedad superficial notable), entonces la masa es a su vez una función del radio y la densidad ($\rho$):

$$M = \rho\frac{4}{3}\pi r^3.$$

Pon estos juntos y obtienes:

$$\hat{g} = \frac{4}{3}\pi G\rho r.$$

Prueba. El radio de la tierra es 6371 km; la densidad es 5515 kg/m$^3$.

$$\hat{g}_{earth} = \frac{4}{3}\pi \left(6.67\times10^{-11}\,\frac{\text{N}\cdot\text{m}^2}{\text{kg}^2}\right) \left(5515 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}\right) \left(6371000 \text{m}\right) = 9.81 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}.$$

Gravedad superficial de Fobos y Deimos

Para calcular la gravedad superficial de Fobos y Deimos, necesitamos la densidad y el radio. Fobos tiene un radio medio de 11,3 km y una densidad de 1876 kg/m$^3$; Deimos es de 6,2 km y 1471 kg/m$^3$. Dado que ambos objetos son irregulares (no esferas perfectas), existe una gravedad variable en diferentes puntos de su superficie, pero la gravedad de la superficie en el radio medio de Fobos es de 0,0003 gy Deimos es de 0,0002 g.

Cómo permanecer en la superficie

Las velocidades de escape de Fobos y Deimos son 8 m/s y 5 m/s respectivamente. Eso es obviamente muy bajo. Si puedes saltar medio metro (como en un salto de caja), tu velocidad inicial es de unos 3 m/s. Entonces, Michael Jordan definitivamente podría saltar de estas lunas, y probablemente yo también podría haberlo hecho, en la escuela secundaria. Para permanecer en algo en lo que no tiene por qué permanecer, deberíamos usar lo mismo que la gente usa en la Tierra: cuerdas. No sería fácil simplemente caminar, pero si tiene trabajo que hacer en la superficie, llegue allí con un traje espacial con micropropulsores para evitar que se desvíe accidentalmente, luego coloque su arnés en un punto seguro en la superficie de la luna y ponerse a trabajar.

Los astronautas usan cuerdas elásticas en las cintas de correr para dar una sensación más parecida a la de la Tierra de ser tirados hacia abajo. También se podría usar algo así, además del arnés de seguridad, para brindarle más tracción con el suelo en su área de trabajo inmediata.

Colonizar cualquiera de las lunas de Marte no sería diferente a colonizar un gran asteroide. Esencialmente, eso es lo que son. Hay muchos conceptos para la colonización de asteroides, incluido encerrarlo todo en una cúpula gigantesca que le permitiría presurizar el entorno y contendría objetos y personas que, de otro modo, saldrían volando al espacio.

Sin entrar en el gran costo y tamaño involucrado en revestir totalmente la superficie de una de estas lunas con un domo, aún podríamos tener un domo muy grande que cubra una parte significativa de la luna, lo que nos permitiría usar la luna básicamente como un estación espacial realmente grande con atraque / lanzamiento bastante barato (en términos de costo de combustible) para barcos. Podría ser un buen depósito de reparación para embarcaciones de diferentes tipos, con cunas de barcos hechas a medida y una bonita ciudad de cúpula con mucho velcro y superficies similares a "nerf" que evitan que las personas se golpeen en la parte superior de la cúpula cuando saltar demasiado alto.

A diferencia de los muelles de reparación para una nave en órbita alta, las herramientas no solo flotarían para siempre si se cayeran, sino que se acumularían en el piso del área del "hangar". Sería más fácil recoger piezas y piezas sueltas al final del día.

No sé cómo sería caminar en microgravedad. Pero en la segunda imagen el trabajador parece estar de pie sobre una plataforma de metal; botas magnéticas la asegurarían a la plataforma. En la tercera imagen el suelo de la finca también podría ser de metal.

La única otra forma de ganar gravedad en estas lunas sería cavar algunos túneles y hacer girar las lunas con bastante rapidez. Luego podría caminar por los lados de los túneles más cercanos a la superficie (casi como una gravedad inversa).