Küsimus:
Kuidas simuleerida Maa gravitatsiooni tulevastel kolooniatel teistel planeetidel?
user92
2013-07-19 13:05:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mis oleks elujõuline vahend Maa gravitatsioonikiirenduse simuleerimiseks ja säilitamiseks tulevasel koloonial, mis on ehitatud teisele planeedile?

on vähem kui Maal.

Või oleks see hoopis konkreetne füsioloogiline kohanemine, mis aja jooksul toimuks nende planeetide madalama gravitatsioonilise mõjuga?

Vastasin peamiselt seetõttu, et minu vastuseid saab rakendada ka kosmosesõidukite jaoks. Kuid ma arvan, et planeetidele endile keskendumine ja kunstliku gravitatsiooni tekitamine võib olla rohkem füüsika küsimus, ilma nii palju uurimiseta.
@RhysW, kolooniad oleksid uurimise edasiseks sammuks, kuna nad pakuksid kauget alust, kui need oleksid iseenesest piisavad.
Jah, ma arvan, et ka potentsiaalne maastiku kujundamise aspekt langeks ontopicu alla.
Milline oleks motivatsioon? Mis mõtet on liikuda madala gravitatsiooniga planeedile, kui nad lihtsalt tõstavad gravitatsiooni?
"Mis oleks motivatsioon?" Kinnisvara mõõdetakse piirkonnas. Ehkki planeetidel on rohkem massi ja mahtu, pole enamik sellest ligipääsetav. Väikestel kehadel on palju ligipääsetavam pind kui meie päikesesüsteemi planeetidel ja suurtel kuudel. Asteroidi puhul on võimalik saavutada kogu * maht *. Kui meie eesmärk on elamispinna ja ressursside suurendamine, peaksime planeedi šovinismist loobuma, väiksemad kehad pakuvad mõlemat palju rohkem.
Kosmoses ja pikkadel kosmosereisidel näib, et parim viis kaalutunde suurendamiseks oleks kasutada tsentrifugaaljõudu. See tähendab, et kogu kosmoseaparaat või selle osa peaks pöörlema. Suure kosmoseaparaadi pöörlemine on omamoodi keeruline, sest kaalujaotust tuleb säilitada ja tasa teha. Võib-olla olete näinud filmides ja teleris pöörlevate sektsioonidega kosmoseaparaate, kuid ükski neist ei töötaks reaalses elus.
Viis vastused:
#1
+10
LocalFluff
2014-03-24 15:16:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pika pikkusega (või õhukiirega) tsentrifuuge võiks kasutada ka maapinnal. Allpool on illustratsioon, kus karusselli meeskonnaga kaetud osa on kiirguse eest kaitsmiseks maapinnast allpool. Allika andmetel oleks tsentrifugaalraadius 0,5 g saavutamiseks 33 meetrit pikk (kuule looduslikult antud 0,17 g).

enter image description here enter image description here

Veebilehelt. cislunarone.com, autor Doug Plata.

Kasulik gravitatsiooniga kindel maa on Päikesesüsteemis tõepoolest haruldane ressurss. Marss ja Merkuur 0,38 g-ga võivad olla inimese tervisele piisavad. Kui Kuu gravitatsioonist piisab, on meil veel pool tosinat keha. Siis on veel 0,03 g Ceres, mis on kindlasti kasutu.

Fantastilisem idee on ehitada asteroidi sisse tunnel ja keerutada see üles nii, et kõnniksite jalgadega väljapoole. pind. Tulevane kosmoseuuring võib olla naljakas asi!

#2
+4
HopDavid
2014-03-27 23:58:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Räägin sellest aadressil Milline on minimaalne pöörlemishabastus?

Meil ​​on kaks andmepunkti: 0 g ja 1 g. Me ei tea osalise g-i mõju. Võib-olla Mars või Kuu raskusjõud võivad meid tervena hoida. Või võib-olla mitte.

Valeri Poljakov veetis orbiidil 438 päeva, kuid kannatas siiski vaid väikest luukadu. Kuid tal oli palju enesedistsipliini ja ta säilitas keeruka treeningrežiimi.

Lisaks lihaste ja luude atroofiale on probleemiks ka drenaaž. Loodame gravitatsioonile näiteks oma siinuste tühjendamiseks. Ma ei usu, et vedelikku mäest alla voolamiseks on vaja täielikku g. Lisaks keha majapidamistöödele aitamisele võib osaline g võimaldada ka tualettruume, tavapäraseid duširuume jms. Vähem tülikas hügieen oleks tohutu moraaliedendus ja parandaks tervist (minu arvates).

Kus on ülalt vastus esitatud küsimusele?
"spin habs" - spin-habs on toimiv viis maa gravitatsiooni simuleerimiseks ja säilitamiseks. Esitatud lingil on kirjeldus planeedipinnal asuvast karussellist.
Küsimuse viimane osa on "konkreetse füsioloogilise kohanemise juhtum, mis toimub aja jooksul madalamate gravitatsiooniliste mõjude suhtes ...?" Mida ma usun, et minu vastus osaliselt lahendab. Osalise g-i mõju pole teada. Võimalik, et suudame kohaneda Marsiga või isegi Kuu g-ga. Või mitte. Kuid siinkohal on põhjendus, kui vajame täis g-d. Kui marsi g on piisav, võib see oluliselt vähendada spin-habi ehitamise kulusid kääbusplaneetidel nagu Cerese.
OK, nii et vastus on teie blogis? Vastus ülaosas esitatud küsimusele peaks olema siin, kus te selle sellisena esitasite. Teie blogi linkimine on hea, kui arvate, et see on siis ikkagi vajalik, vastasel juhul pole kahju seda linkida ka teie isiklikul profiilil.
Osalen erinevates kosmosefoorumites ja leidsin, et kirjutasin sageli sama teavet ja argumente korduvalt. KKK-dele vastavate blogipostituste kirjutamine on aja kokkuhoiu katse. Vahel lähevad minu blogipostitused väga detailseks, rohkem kui tavalises foorumis on õigustatud. Veebiaruteludes püüan olla lühike, kuid sooviksin pakkuda linke juhuks, kui lugeja soovib lisateavet.
Me ei ole foorum, see on küsimuste ja vastuste sait, nii et isegi ainuüksi selle nime järgi vastamine peab olema siin, kus küsimus on. Rohkem on selgitatud meie [Teave] ja [Abi], eriti [vastus]. See pole nipsutamine, ilmselt kirjutame kõik oma ajaveebe (või samaväärseid), bot bot pole siiani lihtsalt vastuseks linkinud (ehk siis kommentaarina). Sellisel juhul, kuna see on teie enda kirjutatud, võite omistamised ilmselgelt vahele jätta, vastasel juhul nõuame ka, et välistest allikatest väljavõtted oleksid nii plokkpakkumises märgitud kui ka autorid korralikult omistatud, võimaluse korral koos lingiga.
#3
+2
RhysW
2013-07-19 13:23:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Selleks on paar võimalikku viisi.

1. Suurendage planeedi massi

Ilmselt, kui planeedi mass on võrdne Maa omaga, on teil sama gravitatsiooniline külgetõmme (tingimusel, et pöörlemine on sama, saan planeedile, mille mass on suurem kui Maa, peate selle efekti saavutamiseks massi vähendama.

See pole kuigi lihtne, nii et alternatiiv on

Mis siis, kui selle asemel, et luua sama tugevusega raskusväli, annaksime sellele lihtsalt sama tugevuse raskusvälja tunde?

2. Rakendage allapoole suunatud jõudu

Seda tehnoloogiat pole tegelikult olemas, mida ma tean, kuid kui saaksime iga ruumis viibiva inimese suhtes rakendada lagedest tõrjuvat efekti, siis lisati see allapoole suunatud jõud tunduks tugevama raskusjõuna.

Ja vastupidi, kui soovite seda vähendada, siis rakendage atraktiivset jõudu lae suunas. Kuid jällegi pole neid tehnoloogiaid veel olemas ja mul pole ka mõtteid selle kohta, kuidas neid luua.

3. Magnetsaapad

Mulle tundub see variantidest kõige elujõulisem. Kasutage elektromagnetilise induktsiooni abil magnetilisi metallpõrandaid ja saapaid. See võimaldab teil magnetismi "sisse ja välja lülitada". Kui magnetid köidavad teid põrandale, saate selle eelise, kui tunnete, et teie jalgadel on tugevam raskusjõud ja hoiab teid maas, kuid teie keha kogeb endiselt vähem kaalu ja neil on ikkagi vähem kaalu objektid, mida ei magnetiseerita.

Parim on selle tehnoloogia juures see, et seda saaks kasutada ka kosmoseaparaadis pikkade uurimislendude jaoks

Ma arvan, et spin ei mõjuta gravitatsiooni, lõppude lõpuks hoitakse meid ikkagi põhjapoolusel.
Põhjapoolus pöörleb endiselt sama kiirusega kui muu maa, see ei püsi paigal, kui ülejäänud planeet pöörleb. Keerake korvpall näppu, ülemine ja alumine osa liiguvad endiselt.
@RhysW: Ühendate suhtelise massi muutuse planeedi pöörlemise suurenemise või vähenemisega. Kas saaksite selle väite füüsilise tausta või viite, mis seda seletaks (arvutuse / valemite abil) paremini selgitada?
@ernestopheles teistel mõtetel arvan, et eksisin, minu allikate uuesti lugemine tõestab vastupidist. Täname tõendite esitamise eest
Ma ei usu, et magnetsaapad simuleerivad raskusjõudu kuidagi kasulikul viisil. Ma ei näe, kuidas see luukadu luukoe vältimiseks survet avaldab.
Kui planeedil on sama mass * ja tihedus *, saate sama raskusjõu kui Maa. (Või väiksem mass suurema tihedusega või suurem mass väiksema tihedusega.) Maal on juhtumisi kõigi Päikesesüsteemi planeetide suurim keskmine tihedus.
@user39: Maa pöörlemine vähendab * veidi * teie tegelikku kaalu, kui seisate ekvaatori juures. Selle täielikuks neutraliseerimiseks peaks see pöörlema ​​umbes iga 84 minuti järel, mitte iga 24 tunni tagant - mis põhjustaks planeedi laiali lendamise.
Nurkkiirusel ω (mõõdetakse sageli radiaanides / ajas) ja sellel, mida me tavaliselt kiiruseks (vahemaa / aeg) mõtleme, on vahe. Kiirus on r * ω, kus r on kaugus teljest. Maa puhul on ω umbes 2 pi / 24 tundi. Kiirus põhjapoolusel on 0 km * 2 pi radiaani / 24 tundi või 0 km / tunnis. Ekvaatoril on see 6378 km * 2 pi radiaani / 24 tundi ehk umbes 1700 km / tunnis.
Nõustun Local Fluffiga, magnetsaapad ei avaldaks pikkadele luudele survet ja ei teeks seega atroofia ärahoidmiseks vähe. Allapoole suunatud jõu rakendamine on teostatav, kuid seda saab teha ilma lagede tõrjumiseta. Keegi Kuul võiks simuleerida maakera, kandes seljakotti 5 korda rohkem kui tema mass. Planeedi massi suurendamine pole otstarbekas. Ma hääletan selle vastuse ja kohaliku Fluffi vastuse üle. Tsentrifuugid on praktiline viis raskusjõu suurendamiseks.
@HopDavid: praktiline miinus seljakoti 5-kordse massi kandmisel Kuul on see, et kuigi kaal on sama, mis teie kehal Maal, on inerts 6 korda suurem. Eeldatavasti saate seda ringi vedada, kuid kui see on liikunud, siis tõesti ei taha * mitte * pöial selle asja ja ukseraami vahele jääda või peate kiirelt peatuma, kui olete hoogu võtnud. Nagu te ütlete, on praktiline lahendus töötamine tsentrifuugides mitu tundi päevas vajalikuks osutuda.
# 1 variatsioon - selle asemel, et lisada planeedi massile või võib-olla lisaks sellele - suures koguses ülitiheda aine (vaesestatud uraani? Plii?) Kontsentreerimine võib suurendada gravitatsiooni antud piirkonnas. Võib-olla võiks see olla koloonia asukoht. Mineraalide kogumiseks ja kontsentreerimiseks võiks robotid ette saata. Ma ei tea, kui suurt mõju see võiks avaldada, ja muidugi tähendab see, et te ei suurenda kogu planeedi tõmmet ja räägite tohututes kogustes aineid, et palju muuta.
#4
+2
oxalis
2016-05-23 00:35:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Paistab, et LocalFluff rääkis ka tsentrifuugidest. Siin on minu ettekujutus, mis on sarnastel joontel.

Inimestele oleks piiratud, kui nad lubaksid oma füsioloogial raskusjõu puudumisest nõrgeneda (kui hiljem oli võimalik tagasitee suurema raskusastmega) või soovitud). Taimedel ja loomadel võib olla kohane lasta kohaneda, mis vähendab probleemi ulatust inimeste tervise säilitamiseks.

Karnevali sõidud Maal võivad tekitada gravitatsioonist suuremaid efekte kui Maa. NASA juba uurib selle rakendusi.

Üks võimalik lahendus kolooniale väiksema massiga planeedil nagu Marss, kus gravitatsioon on küll olemas, kuid see on siiski maast nõrgem, on pakkuda tsentrifuugistiilis harjutuspiirkondi, mis on sama suured kui vaaterattad ja mis pidevalt pöörlevad (välja arvatud plaanitud hooldus- või kasutuseta perioodid).

Kauna (mis jälgib ühesugust ümmargust rada) võiks tsentrifuugiga sobivaks keerutada ja dokkida magnetiliselt. Kauna sees olevaid inimesi sai kiiruse tagamiseks keerutada, dokida, tund aega sörkida või raskusi tõsta või kükitada, seejärel tagasi kaussi minna ja koju minna. Seda kõike oleks muidugi vaja ohutuse ja mugavuse huvides paraja summa rafineerida. Kuid seni, kuni tsentrifuugi lagi ei olnud kõrgem kui näiteks 12 jalga, võis inimene ohutult "lakke" kukkuda juhul, kui tsentrifuug kaotas võimu (kuna kergem raskusjõud tegi sellise kukkumise) ohutum kui see oleks Maal).

Ma kujutaksin ette, et treeningkambril oleks vaateratta moodi kujunduse korral kõrgeim gs, kui seisva inimese jalad on suunatud Marsi maapinnale ja kõige vähem, kui jalad osutavad Marsi taevast. Nii et see nõuaks kohanemisperioodi, et inimesed ei vigastaks ennast gravitatsiooni suuruse valel arvutamisel ühel hetkel (st liiga tugevalt maandudes). See eeldab, et treeningkambril ei ole piisavalt nutikat mootori programmeerimist, et muutuva raskusjõu haldamiseks kiirendada ja aeglustada.

See aitaks lahendada kogu keha raskusjõu mõju probleemi, erinevalt pahkluu kandmisest. kaalud. Võite isegi valida oma gravitatsiooni maapinnast veidi kõrgemaks, kui see vähendaks inimese tugevaks püsimiseks vajalikku aega.

Veel üks NASA artikkel nende uurimistest tsentrifuugidega.

Heitke pilk tsentrifuugidele, mida kasutati suure G-koormusega katsetamiseks. Nad pöörlevad horisontaaltasandil ja sisaldavad ämbrit, mis kõigub välja, nii et "gravitatsiooni" vektor osutab alati põrandale. Palju lihtsam kui vertikaalne vaateratas.
@Hobbes See kõlab küll lihtsamalt ja praktilisemalt, kuid mulle meeldib vaateratta idee lihtsalt sellepärast, et see ei jäta teid kabiini kinni. Selle asemel võiks teil olla terve ringrada, kus joosta või muul viisil ringi liikuda. See on siiski psühholoogiline, mitte tehniline mure.
Sõitsin paar korda karnevalisõidul, mida nimetati ümmarguseks. See hakkas pöörlema ​​horisontaalasendis, hakkas kallutama, kuni sõitjad pöörlesid peaaegu vertikaalselt. Tsentrifuugimise alumises otsas oli tsentrifugaaljõud tõenäoliselt umbes 2 Gs ja tsentri ülaosas sain kogu keha tagumikult maha tõsta, mõlemal käel üks sõrm.
Horisontaalset tsentrifuugi saab ehitada ühendatud ämbritega kogu perimeetri ulatuses. Vaaterattal on suuri raskusjõu variatsioone (teie näites on see peaaegu 0 kuni 2G), see on nagu rulluisuga sõitmine, mitte hea keskkond töötamiseks.
#5
+1
D. Wade
2016-09-13 22:06:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kunstliku gravitatsiooni loomine mõnel teisel planeedil või Kuul võib toimuda samamoodi nagu kosmoses, liikudes sõidukit ringis. Väga suurt sõidukit oleks raske liikuda ringis, näiteks selle pöörlemisel, kuid väiksem sõiduk võiks sõita ringiga kallutatud rajal. Süsteem võib olla sarnane mootorsõidurajal kallasrajal liikuvate autodega. Maglevi süsteemid töötaksid tõenäoliselt paremini rataste vähem kulumise tõttu. Rada peaks olema umbes ühe miili läbimõõduga, et sõitjad ei tunneks ringi liikumise Coriolise efekti nagu väikese läbimõõduga süsteemides. Rööbastee kalle võib muuta sõltuvalt konkreetse vajaliku raskuse tekitamiseks vajalikust kiirusest.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...