Космическая станция с вращающимся колесом

редактировать
Космическая станция с вращающимся колесом. Вернер фон Браун концепция 1952 года.

A космическая станция с вращающимся колесом, также известная как бублик город (русский : «Города-бублики») или колесо фон Брауна, это концепция гипотетической колесной космической станции. Первоначально предложенная Константином Циолковским в 1903 году, идея была расширена Германом Поточником в 1929 году.

Содержание
  • 1 Принципы
  • 2 История
  • 3 Галерея
  • 4 В художественной литературе
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Библиография
  • 8 Внешние ссылки
Принципы

Такая станция будет вращаться вокруг своей оси, создавая таким образом среду искусственной гравитации. Обитатели станции испытали бы центростремительное ускорение в соответствии со следующим уравнением:

a = - ω 2 r {\ displaystyle a = - \ omega ^ {2} r}a = - \ omega ^ 2 r

где ω {\ displaystyle \ omega}\ omega - это угловая скорость станции, r {\ displaystyle r}r - ее радиус, а a {\ displaystyle a}a - это линейное ускорение в любой точке по периметру.

Теоретически станцию ​​можно настроить для имитации ускорения свободного падения Земли (9,81 м / с), что позволяет человеку длительное время оставаться в космосе без недостатков микрогравитации.

История

И ученые, и писатели-фантасты задумывались о концепции космической станции с вращающимся колесом с тех пор, как начало 20 века. Константин Циолковский писал об использовании вращения для создания искусственной гравитации в космосе в 1903 году. Герман Поточник представил станцию ​​с вращающимся колесом диаметром 30 метров в своей Problem der Befahrung des Weltraums (The Problem der Befahrung des Weltraums) Проблема космических путешествий. Он даже предложил разместить его на геостационарной орбите.

. В 1950-х годах Вернер фон Браун и Вилли Лей, написав в Colliers Magazine, обновил идею, отчасти как способ подготовить космический корабль к Марсу. Они представили вращающееся колесо диаметром 76 метров (250 футов). Трехъярусное колесо будет вращаться со скоростью 3 об / мин, чтобы обеспечить искусственную гравитацию в одну треть. Предполагалось, что экипаж составит 80 человек.

В 1959 году комитет НАСА высказал мнение, что такая космическая станция была следующим логическим шагом после программы «Меркурий». Стэнфордский тор, предложенный НАСА в 1975 году, представляет собой огромную версию той же концепции, в которой может находиться целый город.

НАСА никогда не пыталось построить космическая станция с вращающимся колесом по нескольким причинам. Во-первых, построить такую ​​станцию ​​будет очень сложно, учитывая ограниченную грузоподъемность, доступную Соединенным Штатам и другим космическим державам. Сборка такой станции и создание давления в ней создаст серьезные препятствия, которые, хотя и не выходят за рамки технических возможностей НАСА, будут выходить за рамки имеющихся бюджетов. Во-вторых, НАСА считает нынешнюю космическую станцию, Международную космическую станцию ​​ (МКС), ценной как лабораторию невесомости, а ее текущая микрогравитационная среда была осознанный выбор.

В 2010-х годах НАСА изучило планы демонстрационного проекта центрифуги Nautilus X. В случае полета это добавило бы к МКС модуль помещения для сна центрифуги. Это позволяет экспериментировать с искусственной гравитацией, не нарушая возможности использования МКС для экспериментов с нулевым g. Следуя тому же подходу, это может привести к полетам в дальний космос на полную мощность в спальных помещениях центрифуг.

Опубликованные планы открытия первого общественного отеля на орбите под названием Станция Фон-Брауна. Фонд надеется открыть отель вместимостью 100 человек к 2027 году. В качестве следующего шага планируется построить более крупный космопорт под названием The Gateway, космическую станцию ​​вместимостью тысячу человек, находящуюся на орбите в 400 км (250 миль) над поверхностью.

Галерея
В художественной литературе

Многие космические станции и корабли используют вращающуюся конструкцию.

1958: В фильме Королева космического пространства изображена взорвавшаяся вращающаяся космическая станция.

1968 : Роман Артура Кларка 2001: Космическая одиссея был разработан одновременно с экранизацией Стэнли Кубрика 2001. В нем вращающаяся космическая станция создает искусственную гравитацию и занимает видное место на обложке первого издания книги. Космический корабль миссии Юпитер, Discovery One, оснащен центрифугой для жилых помещений экипажа, обеспечивающей искусственную гравитацию.

1984 : В фильме Питера Хайамса 2010 показан российский космический корабль размером с линкор (спроектированный художником-футуристом Сидом Мидом), Леонов, имеющий непрерывно вращающуюся центральную часть, обеспечивающую искусственная гравитация для пассажиров.

1985 : Роман Игра Эндера показывает станцию ​​с несколькими кольцами, названную «Боевой школой», с различными уровнями имитации гравитации. По мере того, как персонажи поднимаются по станции к центру, ощущение тяжести заметно снижается.

1994: Люди в научно-фантастическом сериале Вавилон 5 используют вращающиеся секции для создания искусственной гравитации. Земной Альянс космические станции, такие как серия Вавилон (отсюда и название серии), передаточные станции, такие как та, что на Ио рядом с главными прыжковыми воротами системы Солнца, и EarthForce, сделанная обширной использование вращающихся секций для увеличения времени развертывания и повышения гибкости миссии, так как влияние невесомости больше не является проблемой.

1999 : основная история японской манги и аниме Planetes разворачивается в «Семь», орбитальной станции 7-го колеса, и 9-й находится в стадии строительства к 2075 году. В трилогии Зенона (Зенон: Девушка 21-го века, Зенон: Зекель и Зенон: Z3 ), 13 -летний Зенон живет на вращающейся космической станции, принадлежащей вымышленной WyndComm с 2049 по 2054 год, но он не спроектирован таким образом, чтобы допускать искусственную гравитацию за счет центростремительной силы.

2000 : В фильме Миссия на Марс Марс II, космический корабль НАСА, спешно перепрофилированный для миссии по восстановлению первой миссии человечества на Марс в 2020 году, имеет вращающуюся среду обитания экипажа, чья искусственная гравитация вращение было остановлено с помощью судовых двигателей управления ориентацией , чтобы обеспечить аварийный ремонт корпуса после ливня микрометеороидов.

2003 : В новой серии Battlestar Galactica. - это станция для хранения оружия с тремя кольцами, а гражданский корабль «Зефир» - роскошный лайнер с кольцевой серединой.

2007 : Сектор «Президиум» космической станции Цитадель в серии видеоигр Mass Effect состоит из вращающейся тороидальной секции, соединенной с стыковочным кольцом, с пятью большими излучающими «стойками» из центрального кольца, как лепестки цветка. Кроме того, станция Арктур, человеческая резиденция правительства на галактической арене (не показана в играх, но подробно описана), также упоминается как вращающийся Стэнфордский тор.

2011 : Большинство космических станций в серии Expanse используют искусственную гравитацию путем вращения, в первую очередь Tycho Station. Даже более крупные небесные объекты, такие как Церера и Эрос, были выдолблены и закручены, чтобы создать гравитационное притяжение для своих жителей.

2013 : В фильме Нила Бломкампа Элизиум есть огромная космическая станция под названием Элизиум (станция с открытой крышей от 20 до 45 километров (от 12 до 28 миль) в диаметре)., где-то между гораздо большим Bishop Ring с открытой крышей и меньшим, полностью закрытым Stanford Torus.) Станция в фильме поддерживает город и среду обитания для привилегированных высших классов Земля.

2014 : Судно, очень похожее по конструкции на спроектированный НАСА Nautilus-X, использовалось в Interstellar. Корабль, известный как Endurance, использовался как плацдарм для межпланетных перелетов.

2014 : космические станции в видеоигре Elite: Dangerous (и его приквелах ) вращаются, создавая искусственную гравитацию.

2015 : Thunderbird 5 в телешоу ITV Thunderbirds Are Go показывает вращающуюся секцию гравитационного кольца на космической станции со стеклянным полом для наблюдения за Землей внизу.. Действие сериала происходит в 2060 году.

2015 : Гермес, спроектированный НАСА в фильме Марсианин, был способен совершить космическое путешествие на Марс.

2018 : фильм планетарий «Марс 1001» показывает вымышленную миссию на Марс с использованием вращающегося космического корабля. Fallout 76 включает в себя разрушенную космическую станцию ​​с вращающимся колесом в локации под названием Кратер.

См. Также
На Викискладе есть материалы, связанные с космической станцией с вращающимся колесом.
Ссылки
Библиография
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-06-04 10:56:26
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте