Tania sztuczna grawitacja

[Wojciech]

Witajcie.

Chciałem zaprezentować Wam moją koncepcję wytwarzania sztucznej grawitacji, mającej zapobiegać destrukcyjnemu wpływowi stanu nieważkości na ludzki organizm.

Chyba nikt wcześniej nie pomyślał o takim rozwiązaniu w znacznym stopniu redukującym koszty.







W napisach zamieściłem wyjaśnienia.

Co o tym sądzicie?

Pozdrawiam
----
Edit moheratora - osadziłem filmik do postu.

[Rafał]

Pomijając, że w kosmosie nic nie jest tanie - trudno mi wysupłać co jest innego od rozwiązań np. z https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20150009516.pdf

I chyba nie trafiłem na wyliczenie jak bardzo trzeba rozpędzić maszynę, by uzyskać 1g. Jeśli pozostajemy przy module o średnicy 6m to według http://www.artificial-gravity.com/sw/SpinCalc/SpinCalc.htm trzeba to rozpędzić aż do 17 obrotów na minutę.

[Adam.Przybyla]

Pomijając, że w kosmosie nic nie jest tanie - trudno mi wysupłać co jest innego od rozwiązań np. z https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20150009516.pdf

I chyba nie trafiłem na wyliczenie jak bardzo trzeba rozpędzić maszynę, by uzyskać 1g. Jeśli pozostajemy przy module o średnicy 6m to według http://www.artificial-gravity.com/sw/SpinCalc/SpinCalc.htm trzeba to rozpędzić aż do 17 obrotów na minutę.

... to policzcie sobie jakie sily pojawia sie jak taki czlowiek bedzie probowal sie tam w miare
spokojnie poruszac:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Efekt_Coriolisa
Corilis po prostu wybije mu zeby;-) Z powazaniem
                                                        Adam Przybyla

[kanarkusmaximus]

Witamy na forum!

Niestety, nic w kosmosie nie będzie tanie, pewnie każde dodatkowe urządzenie będzie wymagać dużej ilości testów oraz zabezpieczenia przed uszkodzeniem.

Na plus z pewnością jest bazowanie na istniejącym już sprzęcie. Poza tym tutaj ta "sztuczna grawitacja" będzie miała bardzo zmienną wartość - inaczej będzie w nogach a inaczej w głowie astronauty. Pewnie to niezbyt dobrze wpływa na astronautów.

[Wojciech]

Użyłem słowa "tania" ze względu na znacznie mniejszy koszt realizacji i eksploatacji niż w przypadku obracającego się torusa.
Zdaję sobie sprawę, że to kosmos i wydatki zawsze będą "kosmiczne", ale jeśli po zastosowaniu alternatywnego rozwiązania w kieszeni pozostanie kilkaset mln dolarów to chyba śmiało można powiedzieć, że rozwiązanie alternatywne jest tanie

6 metrów to średnica przyjęta dla modułu standardowego, a średnica bieżni wynosiłaby 12 m.

[kanarkusmaximus]

6 metrów to średnica przyjęta dla modułu standardowego, a średnica bieżni wynosiłaby 12 m.

Czy te 12 metrów będzie wystarczające? A jeśli tak, to przy ilu obrotach?

[Wojciech]

Przyjmując średnicę bieżni równą 12 m sugerowałem się średnicą z projektu Nautilus‐X.
Uznałem, że skoro eksperci taką właśnie zastosowali to najwyraźniej powinna być wystarczająca.

Głównym założeniem mojej koncepcji jest porzucenie idei wielkich obrotowych konstrukcji i zastąpienie ich bieżnią obracającą się w osłonowym torusie sztywno połączonym ze standardowym modułem kosmicznym.
Dodatkiem jest zastosowanie modułów pompowanych w celu zminimalizowania masy.

Uwzględniając Wsze cenne uwagi przemyślałem jeszcze modyfikację, dzięki której Coriolis niestraszny oraz opcję ewentualnego zwiększenia średnicy bieżni.






Obrotów musiałoby być 13 na minutę żeby przekroczyć 1g przy założeniu, że człowiek będzie stał nieruchomo na bieżni o średnicy 12 m.
Jednak sens krótkotrwałego treningu będzie tylko podczas biegu, więc przyjmując, że astronauta będzie biegł zgodnie z kierunkiem obrotu bieżni z prędkością 5 m/s to liczbę obrotów wystarczy ograniczyć do 5 na minutę.

A jeśli ktoś biegałby z zastosowaniem suwnic antycoriolisowych, nawet bez pomocy silnika i kolegów na rowerkach stacjonarnych, czyli przy nieruchomej bieżni, to miałby szansę przekroczyć 0,5 g

[ah]

Gdybyś chciał na problem spojrzeć nieco szerzej to polecam stronę http://www.artificial-gravity.com
A najtańsze moim zdaniem jest wykorzystanie liny łączącej dwa moduły np. http://www.artificial-gravity.com/JANNAF-2005-Sorensen.pdf

[Adam.Przybyla]

BTW, z ciekaowstek moge Wam zasugerowac aby poszukac aktualnych rozwiazan, jakie chce sie wprowadzic do uzytku.
Sa dwie koncepcje: mala wirowka, gdzie zaklada sie, ze nie trzeba aby czlowiek caly czas byl w pelnej grawitacji, starczy, ze poczuje grawitacje np. raz dziennie przez okreslony czas np. pol godziny ( nie pamietam danych, podejrzewam zreszta ze tego
tez bedzie sie poszukiwac w tym eksperymencie) lub poprzez aplikowanie wstrzasow (czlowiek w grzechotce ... tego to nawet
Torquemada nie wymyslil;-) ) Z powazaniem
                                                    Adam Przybyla

[deathrider]

@Adam.Przybyla: co do Coriolisa -> "wystarczy" chyba nie opierać się na 1g, a dać choćby okolice Marsjańskiego 0.3g.
Co do połączonych modułów: nie chciałbym być na pokładzie, jeśli kable się poplączą

[Wojciech]

Moja koncepcja zakłada właśnie krótkotrwałą ekspozycję na sztuczną grawitację.
Uważam, że nie ma sensu wysilać się nad wytwarzaniem ciągłej grawitacji dla zachowania zdrowia i sprawności fizycznej.
Na Ziemi można dojść do imponującej siły trenując daną partię mięśniową z dużym obciążeniem przez 10 minut 2 razy w tygodniu.
A ciągłe wytwarzanie grawitacji o niewielkiej wartości można chyba porównać do trybu życia osób, których jedynym zajęciem jest siedzenie przed telewizorem, a wiadomo, że dobrze się to dla nich nie kończy.

Adam Przybyla, mała wirówka wpływa na układ krwionośny, ale nie kostny i mięśniowy.
Jednak czy takie rozwiązanie ma już do końca zbadany wpływ na ludzki organizm?
Niedawno były prowadzone takie eksperymenty, więc była to ciągle wielka niewiadoma.
Widział ktoś publikację wyników tych ostatnich badań?
O "grzechotce" nie słyszałem ale czytałem o czymś w rodzaju procy wyrzucającej na ścianę, symulując skok z niewielkiej wysokości.
Miało to bardzo pozytywny wpływ na kości, ale nie na układ krwionośny, więc trzeba by chyba łączyć obie te metody.

Przy dwóch modułach połączonych "liną" wydaje mi się, że potrzeba by było znacznych ilości paliwa do korygowania obrotów.
Ponadto to rozwiązanie nie daje odpowiedniej przestrzeni do biegu, a to właśnie bieg najlepiej wpływa na kości i układ krwionośny.
Chociaż bieg można by chyba zastąpić intensywnymi seriami wyskoków z przysiadu.

[Adam.Przybyla]

Postaram sie poszukac zrodel. Z powazaniem
                                                     Adam Przybyla
OT: Tak mi sie przy okazji przypomnialo: https://www.rulit.me/books/paradyzja-read-94279-25.html ;-)

[Ergosum]

Wydaje mi się, że sztuczna grawitacja wywołana siłą odśrodkową w obracającym się układzie ( zwłaszcza o małej średnicy ) może nie mieć tylko dobrych skutków zdrowotnych. Ze względu na siłę Coriolisa, czy zmienne ciążenie  w zależności od wysokości czy od kierunku poruszania się, nie będzie to zwykłe odczuwanie ciężaru.
 Ciekawe wrażenia miałby ktoś, kto rozpędziłby się w kierunku przeciwnym do ruchu bieżni do prędkości jej równej. A patrzenie przez okno mogłoby u niektórych spowodować zawroty głowy.

[Adam.Przybyla]

https://www.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/Testing_the_value_of_artificial_gravity_for_astronaut_health
Tu kolowrotek. Drgan nie moge znalezc, niestety.
Z powazaniem
                        Adam Przybyla

[Wojciech]

Adam Przybyla, dzięki za link ale tam jest opisana tylko procedura badawcza, którą znałem i nawet w tekście wspomnieli to co pisałem wcześniej, czyli, że nie mają pojęcia jak taka wirówka wpłynie na ludzki organizm:
"The intensity of the centrifugal force is able to be adapted to each person according to their size. DLR can also adjust the centre of spin so that subjects are spun around their heads or their chests. Changing the position in this way could have far-reaching consequences for rehabilitation but, as this is a new domain, these consequences are currently unknown."


Ja zaś znalazłem coś o wpływie wibracji na gęstość kości.
Wprawdzie nie jest to badanie przeprowadzane na astronautach w warunkach mikrograwitacji lecz na kobietach po menopauzie ale NASA wspierała je finansowo więc może o tym wspominałeś:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2919567/