¿Se consideran los hábitats rotativos la solución estándar para viviendas humanas a largo plazo en entornos de baja gravedad?

Durante mucho tiempo se ha propuesto construir colonias giratorias (mundos anulares) en el espacio exterior.

Ese concepto también se puede aplicar a colonias de superficie en entornos de baja gravedad. (Luna está a 1/6 de la gravedad de la Tierra; Marte está a 1/3).

Posiblemente, las naves espaciales construidas para viajes largos también podrían rotar para proporcionar "gravedad" artificial. Crear una sección transversal grande podría no ser tan bueno a la luz de la idea de colisión con desechos espaciales, pero en este momento elijo no hacer una evaluación exhaustiva de las preocupaciones prácticas de eso. La aceleración también podría producirse mediante la fijación de una correa y un contrapeso al módulo habitable. Esto reduciría el área de la sección transversal.

Pero, lo que es posible no es necesariamente cuál es la mejor solución. ¿Se consideran los hábitats rotativos la solución estándar para viviendas humanas a largo plazo en entornos de baja gravedad? ¿Si no, porque no?

hábitat lunar giratorio

Relacionado: "¿Por qué no hay naves espaciales que giren por gravedad artificial?" espacio.stackexchange.com/questions/1308/…
La solución definitiva (fuera de los generadores de gravedad de ciencia ficción) es diseñar genéticamente a las personas para que manejen mejor la baja gravedad. Por ejemplo, mayor densidad ósea y muscular o pies más parecidos a manos para navegar en entornos de baja gravedad.
La solución IDEAL es una aceleración lineal continua de 1g. Pero eso es ciencia ficción, y lo será en el futuro previsible.
No tienen que ser anillos; los módulos emparejados (que pueden ser naves espaciales) con conectores de tracción funcionarán y las unidades sincronizadas podrían acelerarlo sin tener que detener la rotación. Si el conector de tracción es un tubo, puede proporcionar acceso entre ellos o los tubos emparejados permiten la circulación de aire entre ellos.

Respuestas (3)

El consenso actual es que vivir en cero G a largo plazo tendrá efectos secundarios , posiblemente letales.

Las formas conocidas actuales de no exponer a las personas a la gravedad cero son:

  1. Tener suficiente masa hay cantidades útiles de atracción gravitatoria.
  2. Empuje continuamente durante el viaje
  3. Gira las cosas

La opción uno significa que se requieren grandes cantidades de energía para llegar y salir, y no es muy portátil

La opción dos implica el rendimiento de la unidad muy por encima de cualquier cosa factible en la física como se conoce actualmente, y también puede tener efectos secundarios que terminen con la civilización si se construye.

Por lo tanto, la opción tres es la única que queda, por lo que aparece en los diseños. Incluso si los efectos sobre la salud pueden manejarse, hay tareas y procesos más fáciles de realizar con un 'abajo' definido (como comer, lavarse y usar el baño) que pueden justificar la complejidad de ingeniería enumerada en la respuesta de DJG.

La sección "centrípeta" del artículo Wiki sobre gravedad artificial dice:

Esta forma de gravedad artificial tiene problemas de ingeniería adicionales:

  • Energía cinética y momento angular: girar hacia arriba (o hacia abajo) partes o todo el hábitat requiere energía, mientras que el momento angular debe conservarse. Esto requeriría un sistema de propulsión y un propulsor desechable, o podría lograrse sin gastar masa, mediante un motor eléctrico y un contrapeso, como una rueda de reacción o posiblemente otra sala de estar que gire en la dirección opuesta.

  • Se necesita fuerza adicional en la estructura para evitar que se deshaga debido a la rotación. Sin embargo, la cantidad de estructura necesaria más allá de eso para mantener una atmósfera respirable (10 toneladas de fuerza por metro cuadrado a 1 atmósfera) es relativamente modesta para la mayoría de las estructuras.

  • Si las partes de la estructura no giran intencionalmente, la fricción y pares similares harán que las velocidades de giro converjan (además de hacer que las partes que de otro modo estarían estacionarias giren), lo que requerirá el uso de motores y energía para compensar las pérdidas debidas a la fricción. .

  • Una interfaz transitable entre las partes de la estación que giran entre sí requiere grandes sellos axiales estancos al vacío.

Posibles soluciones primera viñeta: mantenlo girando. Usa el impulso fotónico para girarlo hacia arriba y/o hacia abajo. Obtener energía de paneles solares.

... segunda viñeta: Construirlo fuerte

... tercer punto: mantenga la separación física a través de imanes para reducir la fricción a casi cero, O separe completamente la parte giratoria de la parte que no gira, luego gire hacia abajo la parte giratoria si / cuando se requiere acoplamiento.

... cuarta viñeta: Véase la tercera viñeta, parte 2, y/o salida a otras partes del sistema a través de un túnel que va paralelo y es concéntrico con el eje de rotación... algo así como el agujero en un taza del inodoro Utilice un cojinete magnético para la costura. O bien, vaya a través de un paseo espacial.

En cuanto al cuarto punto, los cojinetes magnéticos pueden ayudar con cargas físicas de baja fricción, pero no formarán un sello hermético. Si tiene una sección no giratoria con una conexión presurizada, habrá algún tipo de contacto físico que generará fricción y necesitará mantenimiento. No insoluble pero agregando complejidad.
Buena respuesta, pero creo que te perdiste la razón principal por la que no usamos esta forma de gravedad artificial ... los efectos giroscópicos en un barco que gira dificultarían el cambio de rumbo (moverse en una dirección que no sea una línea recta) en términos de tensiones extremas y combustible adictivo necesario.
@JeffreyPhillipsFreeman Ese es un buen punto. Por lo tanto, parece que una estación giratoria necesitaría tener capacidades de autodefensa en lugar de depender de maniobrar para evitar la basura espacial.
@DJG Una estación espacial giratoria tendría problemas para girar. Si estuviera en órbita, esto es un problema, ya que tendría que mantener una orientación con el planeta, para una cadera significa que no puede corregir el rumbo. Para una estación en el planeta, significa fricción adicional (a medida que el planeta gira, la estación exhibirá un par).
Bueno... ¿realmente necesitaría mantener una orientación con el planeta?

Los hábitats espaciales rotan , pero no por gravedad artificial.

  • La ISS gira para mirar hacia la Tierra. El transbordador también hizo esto. Esto significa una rotación por órbita, lo que no crea una gravedad artificial significativa.

  • La rotación también evita que un lado permanezca expuesto a la luz solar y se caliente demasiado. Apollo rotó específicamente por esta razón (el "rollo de barbacoa").

  • Los paneles solares deben estar frente a la luz solar (aunque por lo general solo se giran los paneles, no toda la nave espacial).