Dado que la fuerza centrífuga se puede utilizar para replicar la gravedad utilizando el principio de equivalencia , ¿por qué ninguna estación espacial ha utilizado realmente esto? Cuando el personal de la estación espacial tiene que soportar largos períodos de caída libre que tienen efectos perjudiciales para la salud, debería haber razones importantes para considerar tal desarrollo. He visto cierta preocupación por la fuerza de Coriolis que produce náuseas u otros efectos secundarios desagradables. ¿Es esta la principal preocupación y, de ser así, puede contrarrestarse?
Esta pregunta trae a colación un área de investigación activa y mucha discusión en los círculos profesionales. Todavía queda mucha investigación por hacer, principalmente porque hasta ahora nadie ha estado dispuesto a pagar el costo de hacer experimentos en niveles reales de g reducidos. Este artículo de Wikipedia aborda muchos de los problemas.
Existe un vínculo inevitable entre la aceleración centrífuga, el tamaño y la velocidad de rotación:
donde a es la magnitud de la aceleración centrífuga, es la tasa de rotación en radianes por segundo y r es el radio de rotación.
Sin otras restricciones, producir un nivel dado de aceleración (a menudo denominado gravedad artificial , "AG") podría ser fácil y económico: ¡hazlo pequeño y gíralo como un derviche! Pero como mencionas, la fisiología humana entra en juego. A ~1,5 RPM (1 RPM = ~0,1047 radianes/s) y más lento, muy pocas personas tienen problemas con las náuseas. Pero a medida que aumenta la tasa de rotación, una proporción cada vez mayor de la población tiene tales problemas. El entrenamiento puede reducir la sensibilidad de las personas, pero si considera a los turistas espaciales que tal vez no quieran someterse a semanas de entrenamiento y desensibilización centrífuga, se encontrará con tasas de rotación relativamente lentas. En ese caso, la ecuación dice que para un nivel de aceleración no trivial, r debe ser relativamente grande. ParaEstación toroidal al estilo von Braun , una r grande significa una gran masa y, en el pasado, una gran masa significaba altos costos de lanzamiento y costosas operaciones en el espacio para el ensamblaje.
Algunos grupos han propuesto enfoques no toroidales, pero ninguno se ha implementado con éxito en niveles significativos de AG. La rotación de una nave espacial de dos elementos con los elementos conectados por cables largos proporcionaría AG, pero también podría tener problemas con los grados de libertad adicionales de los sistemas dinámicos flexibles.
Los altos costos de lanzamiento ahora están siendo atacados por entidades como SpaceX y Blue Origin. ¡Que tengan éxito! Una disminución de dos órdenes de magnitud en los costos de lanzamiento cambiará por completo el panorama de la investigación e implementación de AG. Basándose en esas disminuciones, Orbital Assembly Corp. propone una instalación experimental inicial, el "Anillo de gravedad", para comenzar dicha investigación y pruebas de métodos de implementación en los próximos 2 o 3 años, seguida por la "Estación espacial Voyager", un completo estación rotativa habitable que produzca niveles de AG de g lunares, dentro de esta década (dada la infusión de capital necesaria para respaldar un proyecto tan grande).
Descargo de responsabilidad: estoy estrechamente relacionado con Orbital Assembly Corp.
tropiezo