Métodos de la gravedad

Rotación

Concepción artística del interior de un toro de Stanford con un diámetro de 1.8 kilómetros (1.1 millas) y que gira a 1 rpm para producir 1 g.

Una nave espacial giratoria producirá la sensación de la gravedad en el interior de su casco. La rotación de las unidades de cualquier objeto dentro de la nave espacial hacia el casco, dando así a la aparición de una fuerza gravitatoria dirigida hacia el exterior. A menudo se refiere como una fuerza centrípeta, la "atracción" es en realidad una manifestación de los objetos dentro de la nave espacial de intentar viajar en una línea recta debido a la inercia. casco de la nave espacial proporciona la fuerza centrípeta requerida para los objetos de viajar en un círculo (si es que continúa en línea recta, que dejaría a los confines de la nave). Por lo tanto, la gravedad sentía por los objetos es simplemente la fuerza de reacción del objeto en el casco reaccionando a la fuerza centrípeta del casco en el objeto, de conformidad con tercera ley de Newton.

Desde el punto de vista de la gente que rota con el hábitat, la gravedad artificial por rotación se comporta en cierto modo similar a la gravedad normal, pero tiene los siguientes efectos:

La fuerza centrífuga: A diferencia de la gravedad real que tira hacia el centro, este pseudo-fuerza que aparece en la rotación marcos de referencia da un giro «gravedad» que hace a un lado del eje de rotación. los niveles de gravedad artificial varían proporcionalmente con la distancia desde el centro de rotación. Con un pequeño radio de giro, la cantidad de gravedad sentía en la cabeza sería significativamente diferente de la cantidad sentía en los pies. Esto podría hacer que el movimiento y la posición cambiante del cuerpo extraño. Una vez más, la rotación más lenta o más grandes radios de giro no debe conducir a un problema.

El efecto Coriolis da una aparente fuerza que actúa sobre los objetos que se mueven. Esta fuerza tiende a la curva de la moción en el sentido contrario al giro del hábitat. Efectos producidos por el acto efecto de Coriolis en el oído interno y puede provocar mareos, náuseas y desorientación. Los experimentos han demostrado que las tasas más lentas de la rotación de reducir las fuerzas de Coriolis y sus efectos. En general se cree que a las 2 rpm o menos no tiene efectos adversos de las fuerzas de Coriolis se producirá, a tasas más altas que algunas personas pueden acostumbrarse a ella y otros no, pero a tasas superiores al 7 rpm muy pocos o ninguno pueden acostumbrarse. Todavía no se sabe si muy largas exposiciones a altos niveles de las fuerzas de Coriolis puede aumentar la probabilidad de convertirse en costumbre. Los efectos de inducción de náuseas, de las fuerzas de Coriolis también puede ser mitigado mediante la restricción de movimiento de la cabeza. Los reposacabezas son quizás prácticas del ejercicio de gravedad artificial (un gimnasio gravedad artificial), pero no para mucho más.

Esta forma de gravedad artificial da problemas adicionales del sistema:

La energía cinética: Spinning a la totalidad o parte del hábitat requiere energía. Para ello sería necesario un sistema de propulsión y el propulsor de algún tipo en girar (o spin hacia abajo) o un motor y el contrapeso de una especie (posiblemente en forma de otra sala de estar) a girar en la dirección opuesta.

La fuerza extra que se necesita en la estructura para evitar que vuelan aparte debido a la rotación. Sin embargo, la cantidad de estructura necesaria más allá de que para mantener una atmósfera respirable (10 vigor toneladas por metro cuadrado en 1 atmósfera) es relativamente modesta para la mayoría de las estructuras.

Si partes de la estructura no son intencionalmente girando, la fricción y momentos similares hará que las tasas de rotación de convergencia (así como causantes de las partes de otro modo-estacionaria a girar), que requieren los motores y la energía que se utiliza para compensar las pérdidas debidas a fricción.

La inercia angular puede complicar nave espacial de propulsión y de control de altitud sobre todo cuando se emplea sin contrapeso.

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