Tek Bir Fırlatmadan Kilometre Ölçekli Uzay Yapılarının grafik tasviri. Kredi bilgileri: Zac Manchester
Yapay yerçekimi bilimkurgu malzemesi olmaya devam ediyor. Ancak yerçekimi olmadan uğraşmak, birçok astronotta kemik bozulmasından görme kaybına kadar önemli sorunlara neden olur. Bu sorunlardan bazılarını ortadan kaldırabilecek alternatif bir yöntem, vücut üzerinde yerçekimi ile aynı etkiye sahip olacak merkezkaç kuvveti oluşturmak için dönen bir yapı kullanan “simüle yerçekimi”dir. Bunun yerçekimi eksikliğinden kaynaklanan sorunları çözüp çözmeyeceği henüz görülmedi. Hala,[{” attribute=””>NASA seems keen on the idea – to the tune of a $600,000 NASA Institute for Advanced Concepts (NIAC) Phase II grant to a team from Carnegie Mellon University (CMU) and the University of Washington (UW) who is looking to develop a structure that can simulate full Earth gravity and be launched in a single rocket.
The project in question is “Kilometer-Scale Space Structure from a Single Launch,” which was initially admitted to the NIAC program last year. Over the past year, they successfully completed a Phase I project where they “analyze[d] Bir kilometre uzunluğundaki bir yapıya yerleştirilebilecek Lunar Gateway’e benzer bir görev konsepti. Bu programın bir parçası olarak NASA’nın beklentilerini karşılayan CMU’dan Profesör Zac Manchester ve UW’den Jeffery Lipton başkanlığındaki ekip, yakın zamanda 2022 NIAC bursiyeri olarak kabul edildi.
Kilomter ölçekli yapıyla ilgili bir NIAC sunumundan slayt. Kredi bilgileri: Zac Manchester ve Jeffery Lipton
Yine de bu, uzaydaki büyük yapılar fikrini ele alan ilk NIAC projesi değil. SonrakiBüyükGelecek 2021’de rapor edildi Uzayda bir kez boyutlarını önemli ölçüde genişletmek için yeni metamalzemelerden yararlanacak yaklaşık bir düzine NIAC tarafından finanse edilen projede. NASA da onların desteğinde yalnız değil – Çin Ulusal Bilim Vakfı, bir araştırma geliştirme çabalarını destekledi. kilometre büyüklüğündeki nesne 2.3 milyon dolara ulaştı.
Bu tür büyük yapılar büyük yatırım gerektirir, ancak aynı zamanda büyük potansiyel faydaları da vardır. Merkezkaç kuvvetlerini kullanarak Dünya’nın yerçekimine ulaşmak için iki seçenek vardır. Ya gerçekten çok hızlı dönün ya da gerçekten çok büyük bir dönüş eksenine sahip olun. Ne yazık ki, insanlar, yumuşacık su torbaları olduklarından, karnaval yolculuğunda hiç hastalanmış birinin size söyleyebileceği gibi, uzun süreler boyunca süper hızlı dönmeyi gerçekten sevmiyorlar. Bilim, rahatsızlık için dönme hızı sınırını yaklaşık 3 RPM’ye koyuyor. Bu nedenle, 3 RPM’den daha az bir hızda dönmek ve yine de tam bir Dünya değerinde simüle edilmiş yerçekimi avantajına sahip olmak için yapının kendisinin bir kilometre uzunluğunda olması gerekir.
Şimdiye kadar tek bir roket fırlatma işlemine bu kadar çok malzeme sığdırmanın imkansız olduğu kanıtlandı. Ancak Dr. Manchester ve ekibi, imkansız soruna potansiyel bir çözüm bulduklarını düşünüyor – “yüksek genişleme oranlı konuşlandırılabilir yapı” veya HERDS. HERDS’in kendisi iki yeni mekanik yenilik kullanır – kesme yardımcıları ve dallı makas mekanizmaları.
Kesme yardımcıları, kiral bir düzende çekildiğinde genişleyen yeni bir meta malzeme türüdür. Kiralite seviyesi aynı zamanda malzemenin sertliğini de kontrol edebilir. Lineer aktüatörler ve tutucular olarak robotik uygulamalarda çekiş kazanıyor gibi görünüyorlar, ancak uzayda kullanım durumları henüz kanıtlanmadı.
Kesme auxetics’ini çalışırken gösteren video. Kredi: Lillian Chin YouTube Kanalı
Dallı makas mekanizmaları, daha büyük bir yapıyı kompakt bir yapıdan yerleştirmenin başka bir yoludur. Aslen Youtuber ve sanatçı Henry Segerman tarafından geliştirilen dallı makas mekanizmaları, daha kompakt olanlardan çok daha büyük yapılara geçer. Hatta Shapeways’den bir demo çocuğu bile satın alabilirsiniz, ancak bir kez daha yapılar henüz uzayda kullanılmadı.
Dallanmış makas mekanizmalarını gösteren video. Kredi bilgileri: Henry Segerman
İdeal olarak, bu sistemlerden biri veya her ikisi, Dünya’nın yerçekimini yeterince simüle edecek bir hızda dönebilen, kilometrelik ölçekli bir uzay habitatının yapısını oluşturmak için çalışacaktı. Dr. Manchester, Lipton ve ekibi, roket kaportasında paketlendiğinde boyutlarının 150 katına kadar genişleyebilen boru şeklindeki yapılar oluşturmak için bu teknolojileri kullanabileceklerini düşünüyor. Bu iddialı bir hedef, ancak üzerinde çalışmak için zamanları ve bir miktar fonları var. İki yıllık NIAC çalışma süresinin sonunda, fikir yeterince somutlaştırılırsa, bu yeni teknolojilerin Lunar Gateway planlarına entegre edilmesi için bile zamanları olabilir.
Orijinal olarak yayınlandı Bugün Evren.
