¿Cuáles son las dificultades para construir una estación espacial giratoria, para que pueda simular la gravedad de la Tierra?

Hay algunos obstáculos importantes.

Primero hay una estación de mantenimiento. Las estaciones espaciales y todas las demás naves espaciales están sujetas a muchas fuerzas en el espacio, empujándolas y tirando de ellas en muchas direcciones. Hay presión de radiación del sol, arrastre de la atmósfera superior y, por supuesto, gravedad. Estas fuerzas no son tan difíciles de calcular cuando se conoce la orientación exacta de la nave espacial con respecto al sol, la tierra y otros grandes cuerpos celestes.

Si comienza a rotar su nave espacial a cualquier velocidad apreciable, ahora necesitará saber la orientación exacta de su nave espacial en un momento dado para determinar estas fuerzas. Sin embargo, debido a la rotación, cada una de estas fuerzas produce un bamboleo que alterará la orientación de la nave espacial. Entonces, para descubrir qué fuerzas necesita cancelar, ya debe saber qué fuerzas debe cancelar. Básicamente terminas con una pesadilla informática donde pequeños errores en tus mediciones te llevan a perder el control.

El segundo problema exaspera al primero. Ciertas partes de cualquier nave espacial tienen que estar correctamente orientadas para funcionar. Para el mantenimiento de la estación, debe apuntar sus motores en la dirección correcta, para las comunicaciones debe apuntar sus antenas en la dirección correcta, para la potencia que necesita sus paneles solares frente al sol, y así sucesivamente. Girar su nave espacial hace que señalar todos estos componentes críticos en la orientación adecuada sea un desafío serio por las mismas razones mencionadas anteriormente. Incluso con un pequeño bamboleo, no tiene energía, ni comunicaciones, ni forma de solucionar el problema.

El tercer problema es la falla mecánica. Las cosas se rompen y las cosas que se mueven se rompen más rápido que las cosas que no. Puede superar los dos primeros problemas haciendo girar solo una parte de su estación espacial, pero ahora tiene un enlace mecánico gigante que mantiene su estación espacial unida y está sujeta a la fatiga inducida por la carga dinámica. Suponiendo que le interesan las vidas de los astronautas o los miles de millones de dólares gastados en su nueva estación espacial, no desea construir de una manera fácil para que la estación se autodestruya.

El cuarto problema es menos ingeniería y más economía: ¿cuál es el valor de una estación espacial giratoria? Claro que ahora tienes gravedad, pero si quisieras gravedad podrías haber permanecido en la Tierra. Incluso si quisieras reducir la gravedad, podrías obtener ese efecto volando arcos parabólicos en un avión por una fracción del costo del viaje espacial. El objetivo de las estaciones espaciales es experimentar en microgravedad, un entorno que solo se puede encontrar en órbita. Hacer una estación espacial giratoria requeriría un gasto enorme para hacer básicamente un experimento.

Creo que eventualmente se construirán estaciones espaciales con gravedad artificial; pero en este momento, dados nuestros objetivos científicos actuales y recursos económicos, los hábitats rotativos simplemente no valen la pena.

¿No parecería la masa arrojar a la gente hacia afuera? Si echas un vistazo a las atracciones del parque de diversiones, las atracciones siempre arrojan a la gente hacia afuera. Nunca ves rotación que hace que la gente sea empujada hacia adentro. En cuanto a su pregunta sobre por qué no se han creado estaciones espaciales rotativas a pequeña escala, hacer que las estaciones espaciales cuesten dinero, y cuando está gastando dinero, desea un diseño lo más eficiente posible. Ahora no soy profesional y definitivamente no participé en el diseño del Salyut 1 (no soy una persona rusa, soy estadounidense), Skylab, Mir o la ISS, pero me parece que un espacio giratorio la estación no tendría mucho beneficio práctico además de verse bien (que no es un beneficio que valga la pena gastar mucho dinero cuando cada libra puede costar mil dólares en el espacio). En el libro Space: a Visual Encyclopedia de Dorling Kindersley, en la página 104, dice en un recuadro en la parte inferior de la página: “Los científicos espaciales consideraron seriamente las estaciones con forma de rueda en la década de 1950”.

Una de las dificultades que enfrenta es que necesita hacer que la sección de rotación sea bastante grande, por lo que puede atenuar la cantidad de revoluciones requeridas por minuto y evitar las náuseas para la mayoría de las personas que podrían llegar allí. Esto viene con todo el peso de los materiales que esperarías y eso significa gastos tanto para lanzarlo como para mantenerlo mientras está allí.

Por lo general, las personas no están allí el tiempo suficiente como para exigirlo (con algunas excepciones) con los astronautas yendo y viniendo de la EEI de manera bastante regular, en parte debido a los problemas de salud que se evitarían con el ‘artificial gravedad ‘creada en una estación giratoria. Un poco una trampa 22 allí.

Editar: Una nota adicional y una de las ironías supremas de la era moderna es que el chip de silicio prácticamente eliminó la necesidad de tener personas en órbita para el tipo de tareas que podrían valer la pena, la predicción del clima, las telecomunicaciones y varios fines militares. Los tubos de vacío tienden a soplar con bastante regularidad, necesita personas a mano para reemplazarlos, la electrónica moderna no comparte ese problema tanto incluso si son más vulnerables a las partículas cargadas, pero eso puede protegerse o simplemente apagarlos. durante la peor de las tormentas solares para evitar eso.

Probablemente no habría dificultades especiales, pero existen al menos dos prácticas. Primero, todo el material para construir una nave espacial de ese tipo tendría que importarse de la Tierra, y eso sería un negocio costoso y que requeriría mucho tiempo, tiempo y esfuerzo que podría gastarse mejor en la construcción de una nave espacial en el espacio profundo. Y en segundo lugar, ¿por qué querrías lograr tal gravedad?

Un beneficio principal de no tener peso en una estación espacial que rodea la Tierra sería preparar a hombres y mujeres y equipos para las condiciones de ingravidez, condiciones que encontrarían en cualquier viaje al espacio profundo, como un viaje a la Luna, a Marte o más allá. . Cualquier dificultad de este tipo podría solucionarse allí. ¡Entonces la ingravidez en una estación espacial es un beneficio, y no una desventaja!