¿Por qué la NASA o alguna otra agencia espacial no ha probado la gravedad artificial utilizando la fuerza centrífuga en una configuración de anillo giratorio mientras estaba en órbita?

No hay duda de que funcionaría, pero tendría que ser mucho más grande que la estación espacial actual.

Si está parado en el borde exterior de una de esas estaciones giratorias de Space Odyssey, sus pies se mueven más rápido que su cabeza. Para evitar fuerzas extrañas de Coriolis cuando te mueves, el radio de la estación debe ser mucho mayor que tu altura. Como han explicado otras respuestas, la rotación también crea muchos problemas de los que Arthur C. Clarke no tenía que preocuparse.

Antes de los primeros vuelos espaciales, no se sabía si el cuerpo humano incluso funcionaría en cero g, por lo que se suponía que tendríamos que simular la gravedad y la atmósfera.

Resulta que a las personas les va razonablemente bien sin gravedad: un par de horas de ejercicio diario es mucho más barato que las alternativas.

Se ha hablado en el pasado sobre este módulo. En resumen, la razón principal por la que no se ha creado se debe a la financiación. Hace mucho tiempo que tengo carpetas en mi escritorio que indicaban que en la próxima década (2000-2010) este módulo estará en la EEI. Desafortunadamente no recuerdo el nombre del módulo. Sin embargo, una búsqueda rápida en Google muestra muchos diseños para el módulo:

Nautilus-X
Wernher von Braun
Stanford torus

Solo algunos de los enlaces que encontré en los primeros dos minutos.

Es posible la idea de crear ‘gravedad’ o una fuerza hacia abajo respectivamente. Ese es todo el concepto detrás de la fuerza centrífuga. Aquí hay un video simple de Youtube que muestra una taza de agua sostenida en un plato mientras se hace girar boca abajo.

El mismo concepto puede aplicarse a los humanos en la vida real. Piense en una montaña rusa que lo hace girar muy rápido y deja caer el piso debajo de usted.

Como otros han mencionado, el ISS fue diseñado para ser un laboratorio de microgravedad en primer lugar, y dado que los tiempos de la tripulación a bordo son generalmente en los “meses”, fue lo suficientemente seguro como para que simplemente vivan en microgravedad durante todo el tiempo.

Es posible diseñar una estación espacial con gravedad simulada, pero agregaría un costo significativo al proyecto, así como problemas de ingeniería. También necesitaría ser mucho más grande: si desea la gravedad a nivel de la Tierra en una estación con menos de 6 RPM (el umbral de adaptabilidad para los residentes), entonces necesita una rotación con un radio de al menos 73 metros. Eso significa construir un anillo giratorio de 146 metros de diámetro o unir un montón de módulos y rotar la estructura.

Todo el tiempo que emplean los astronautas (incluido el tiempo de ejercicio), crea datos que retroalimentan el programa y agregan conocimiento a la medicina espacial.

La fuerza centrífuga es una “simulación” de la gravedad, no es la gravedad.

Las complejidades, etc., de hacer que la ISS gire se han discutido a fondo aquí, tal vez cuando las naciones dejen de gastar dinero en guerras habrá dinero para tales fantasías, hoy en día, es lo suficientemente difícil como para mantener los actuales esfuerzos de financiación.

Para una ‘lectura’ interesante, vea ‘Mundo Anillo’ de Larry Niven: ¡lleva la fuerza centrífuga a un nivel completamente nuevo!

rafe

Entiendo el problema de costo para hacer experimentos con gravedad artificial. Además, hacer una modificación de la ISS para acomodar la gravedad artificial sería un desafío desalentador en sí mismo. Es por eso que siempre asumí que los experimentos se llevarían a cabo cerca de la ISS utilizando algún tipo de estructura externa temporal ensamblada y utilizada por la tripulación de la ISS y aquellos que visitan misiones en curso para ese propósito.

Leí en alguna parte que la NASA ha estado experimentando con estructuras inflables para su uso en el espacio. Ese parece ser un punto de partida para este tipo de experimento, ya que la masa necesaria para el experimento no tiene que ser transportada, manteniendo el costo manejable. La complejidad del diseño de la estructura, dada una mezcla de componentes duros e inflables, podría ser excelente, pero creo que es factible lograr uno que respalde de manera segura los requisitos de la investigación para que la NASA pueda desarrollar los datos necesarios para comprender cómo usar la centrífuga. la fuerza como sustituto de la gravedad podría funcionar en futuros hábitats espaciales. Estos son datos que podrían hacer que las misiones tripuladas más largas sean realmente factibles, así que creo que es bastante importante.

Creo que realmente no necesita un gran anillo para probar la gravedad rotacional artificial, solo un módulo de habitación (podría ser tan pequeño como la cápsula de la tripulación Orion que pronto se probará; de hecho, eso haría el experimento es mucho más fácil) con un gran contrapeso con algunos propulsores direccionales y un cable largo. Tendría que girarlo al soltar el cable, y al variar la longitud del cable podría probar diferentes radios de giro. El único problema es que no podrás atracar con nada, esto sería un experimento temporal. Tampoco tendría que girar todo el sistema: la forma más fácil de finalizar el experimento sería simplemente cortar el cable y usar el frenado de cuerda electrodinámico para desorbitar el contrapeso, luego solo tiene el módulo de la tripulación para girar. .

También se me ocurre que realmente necesitarías una nave espacial de estilo cápsula para hacer esta prueba factible sin hacer toneladas de reingeniería. El Shuttle habría sido demasiado grande y difícil de estabilizar: necesitaría un contrapeso enorme, ¡y el Shuttle no fue diseñado exactamente para ser “colgado” por un cable en su compartimento de carga!

Oh, creo que si te rascas la cabeza por un tiempo, concluirás como yo que todo se reduce a “¿los riesgos, también conocidos como complejidades de esta cosa (gravitación inducida), aumentarán el éxito de la misión (hacer que la casa viva mientras alcanzas los objetivos de la misión) Hasta ahora, la respuesta es ‘aparentemente no’.

Lamentablemente, la realidad difiere de las películas. En realidad, es bastante difícil y costoso enviar cosas al espacio, y mucho menos construir una estación espacial. Entonces nadie lo ha hecho todavía.

No hay nada que “probar”, por supuesto que funcionaría. Pero a menos que fuera enorme, te causaría náuseas por los efectos de coriolis. Y, además, el objetivo de ir al espacio es hacer cosas que no podemos hacer aquí: hacer que el espacio como aquí anule el propósito.