La verdadera gravedad solo ocurre al transportar un objeto con una masa considerable junto con usted. Eso no va a suceder.
Hay dos formas posibles de producir “gravedad artificial”:
- Acelere su nave espacial continuamente: mantenga los motores en marcha hasta que esté a medio camino de su destino, luego gire la nave espacial y siga disparándola hasta llegar a su destino. Esto no es posible porque no hay tecnologías de motor que puedan mantener suficiente empuje durante más de (digamos) una hora a la vez en cualquier tipo de fuerza g útil.
- Gire la nave espacial y deje que la fuerza centrífuga arroje objetos hacia el exterior de la nave y simule la gravedad.
Entonces, la “gravedad de rotación” es la única forma remotamente factible.
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OK, entonces ¿por qué no estamos haciendo eso ahora? Es fácil montar algunos pequeños propulsores en una nave espacial y girarlo. Cuál es el problema.
Bueno, el problema es la “fuerza de coriolis”.
Lo que sucede cuando giras la nave espacial es que la gravedad artificial sería mucho más fuerte en la piel exterior de la nave espacial que en el medio. Entonces, si la nave espacial tuviera (digamos) 20 pies de diámetro … 10 pies de radio (¡una nave espacial grande según el estándar actual!), Entonces un humano de 5 pies de altura tendría su cabeza a solo 5 ‘de la región de cero g en el centro y su pies obteniendo toda la fuerza de la gravedad.
Está bien establecido que esto enferma profundamente a las personas … no es viable.
Lo que necesita es una nave espacial MUCHO más grande, pero las naves espaciales grandes son caras y difíciles de lanzar.
Entonces, los diseños más prácticos tienen la cabina de la tripulación conectada por un cable largo a un contrapeso, y para colocar los dos objetos girando uno alrededor del otro.
Esto funcionaría bien, porque el objeto de contrapeso puede contener cosas como alimentos, agua, combustible, equipo de reciclaje, etc., y la cabina puede contener a las personas y lo que sea que necesiten para realizar su trabajo bajo gravedad.
El pequeño inconveniente es que el cable tiene que ser bastante pesado. Dado que los dos objetos en sus extremos están bajo gravedad, tiene que ser lo suficientemente grueso como para poder soportar el peso de esos dos objetos bajo gravedad.
Eso no es imposible, pero definitivamente es un factor.
Entonces, supongo que el diseño de una nave espacial práctica sería una que se puede dividir en dos mitades de masa aproximadamente igual conectadas por un cable fuerte, con un umbilical entre ellas que contenga energía, aire, agua, desechos y otras conexiones para permitir el compartimento de la tripulación para tener la menor cantidad de “cosas” posible.
Esta sería una nave espacial muy pesada para los estándares modernos: las paredes (y, por lo tanto, el “piso”) de la mayoría de las naves espaciales son MUY delgadas. No es lo suficientemente fuerte como para soportar el peso de todo el equipo bajo la gravedad completa, por lo que sería necesario un piso reforzado y tal.
Pero con un sistema de lanzamiento suficientemente potente, no hay ningún problema (en principio) con la creación de gravedad giratoria para naves espaciales de largo alcance.
Estoy un poco sorprendido de que no tengamos un módulo de estabilización de giro en la ISS por ahora … y más sorprendido de que los planes actuales para una misión tripulada a Marte no lo incluyan.
Pero como siempre, es una cuestión de financiación.
En cuanto a la segunda parte de su pregunta, sabemos que los humanos no pueden sobrevivir durante más de un año o dos en cero g. El deterioro de la salud de los astronautas que realizan misiones de un año en Mir y la ISS lo demuestra claramente.
Lo que no sabemos es cuánta gravedad se necesita para mantener la salud humana a largo plazo … y hasta que tengamos un módulo de gravedad giratoria en una plataforma espacial en órbita, no lo sabremos. Literalmente no hay otra forma de hacer este experimento.
En cuanto a la reproducción en g bajo, no se ve bien. Los experimentos realizados sobre esto en la EEI solo han podido ejecutarse durante cortos períodos de tiempo y con animales pequeños, pero en general, parece que la reproducción no será posible (y mucho menos “segura”) en cero g.
Pero, de nuevo, cuánta gravedad se necesita es una incógnita total … y debido a los problemas éticos de hacer esto con sujetos humanos, tendríamos que poner en órbita a algunos mamíferos grandes con gravedad de rotación, y hacer el experimento durante una década. El costo de tener una pocilga orbital estabilizada por giro (o lo que sea) está fuera de las listas, y es poco probable que se haga hasta que la humanidad esté lista para considerar una colonia permanente de Marte o la Luna … y es probable que falten 100 años.
