Skupina vědců z University of Rochester přehodnotila myšlenku vytvoření vesmírného prostředí.
Klíč je v asteroidech
Asteroidy jsou relativně malé nebeskétěles sluneční soustavy, která se pohybují po oběžné dráze kolem hvězdy. Jsou mnohem menší než planety, často mají nepravidelný tvar. Nemají atmosféru, i když někdy mají přirozené satelity.
Stejně jako meteority se skládají z železa,nikl a různé horniny. Svým složením jsou blízké pozemským planetám. Asteroidy dostaly své jméno podle podobnosti s hvězdami při pozorování dalekohledem. Vzhledem k tomu, že jsou asteroidy malé, vypadají jako hvězdy jako body.
Autoři nové studie uvažujímají jako obrovské hromady materiálů. „Tyto plovoucí hory obíhající kolem Slunce by nám mohly poskytnout rychlejší, levnější a efektivnější cestu k vytvoření vesmírných měst,“ vysvětluje Adam Frank, spoluautor studie a profesor fyziky a astronomie.
Co je za problém?
Připadalo mi to jako skvělý nápad se prostě usadit.na asteroidech. Problém je ale v tom, že nejsou ani zdaleka tak velké, aby poskytovaly dostatek užitečné gravitace. A to je důležité, četné studie ukázaly, že dlouhá období ve stavu beztíže nebo nízké gravitace způsobují u astronautů zdravotní problémy. Minimální možná hodnota je podle vědců 0,3 g.
Umělecký dojem z vyvrženého asteroidu 2004 EW95. Kredit: ESO, Wikimedia Commons
Abychom vytvořili alespoň nějakou gravitaci,Teoreticky byste mohli potenciálně „vzít“ obrovský asteroid a „roztočit“ jej jako prstencovou stanici pomocí odstředivé síly k vytvoření těchto 0,3 g. Poté postavte město zcela uvnitř rotujícího objektu. Kámen podle vědců ochrání lidi před škodlivým kosmickým zářením. To by mohlo fungovat, kdyby byl asteroid vyroben z tvrdší horniny s vysokou pevností v tahu.
Ale další problém je v tomVětšina asteroidů je vyrobena z hornin, které nejsou dostatečně tvrdé, alespoň ve sluneční soustavě. Studie zjistila, že většina z nich jsou „obří hromady suti“ – shluky hornin různých velikostí, které jsou slabě drženy pohromadě vzájemnou gravitací. Pokud takový předmět roztočíte, rozbije se na kusy.
Existuje řešení
V důsledku toho se na to vědci podívali jinakhromada vesmírného odpadu. Jejich odpovědí je nacpat to do „obří tašky“. Vědci si představili válcový vak o něco větší než samotný asteroid, vyrobený z pružné, ultralehké a ultrapevné sítě uhlíkových nanovláken. Podle hlavního autora a kandidáta na doktorát Petera Miklavciče by to bylo vhodné pro vytváření mimozemských biotopů.
Válcové rotující stanoviště,pokrytý solárními panely. Uvnitř je silná vrstva asteroidových sutin a regolitu, která chrání před radiací. Přímo pod solárními panely je silná pevná nádoba, která zabraňuje poletování nečistot. Stanoviště se otáčí kolem své podélné osy a vytváří gravitaci na vnitřním povrchu.
Zdroj: Frontiers
Například vědci simulovali proceskolem malého asteroidu podobného Bennu, s poloměrem 300 m. V plánu je použít vak z nanovláken s počátečním poloměrem dostatečným k obalení asteroidu, ale navržený tak, aby se roztáhl na poloměr asi 3 km, a se zabudovaným kompenzátory pohlcující energii.
Pak vědci navrhují proniknout do asteroidukousky a otočte naruby. Vědci se rozhodli, že by to mohlo být možné pomocí zbraní, které fungují na solární energii. Musí být připevněny k vnějšímu povrchu ochranné sítě. Budou zachycovat kusy trosek asteroidů pomocí dopravníkových pásů nebo Archimedových šroubů. A pak - vrhněte je tečně do prostoru a vytvořte točivý moment.
Jak se asteroid otáčí rychleji a rychleji, jeho trosky budou vymrštěny ven a naplní a rozšíří pytel nanovláken. Kredit: University of Rochester
Jak se asteroid otáčí rychleji a rychleji, jeho trosky budou vymrštěny ven a naplní a rozšíří pytel nanovláken.
jak to bude vypadat?
V závislosti na různých parametrech (množstvísluneční energie, děla a kusy suti), tým vytvořil vzorec. Ukazuje, jak dlouho bude trvat roztočení materiálu asteroidu do požadovaného stavu a jakou rychlostí dosáhnete užitečné umělé gravitace. Vzorec vypadá takto:
Zdroj: Frontiers
Například objekt velikosti Bennu může být urychlen během několika měsíců.
Na základě výpočtů vědců, asteroido průměru 300 metrů lze tak „rozšířit“ do válcového prostoru biotopu s obytnou plochou cca 56,9 km². Je to zhruba velikost Manhattanu. V tomto případě bude napětí působící na síť z uhlíkových nanovláken v rozsahu mnoha stávajících stavebních materiálů dnes.
Výsledkem je válcové rotující médiumstanoviště pokryté solárními panely. Uvnitř je silná vrstva asteroidových sutin a regolitu, která chrání před radiací. Přímo pod solárními panely je silná pevná nádoba, která zabraňuje poletování nečistot. Stanoviště se otáčí kolem své podélné osy a vytváří gravitaci na vnitřním povrchu.
Jaký je konečný výsledek?
Po výpočtech vědci došli k závěru, žeobracet asteroidy naruby v pytlích z nanovlákenné sítě je skutečně proveditelný způsob, jak položit základy vesmírného města. Jak se ukazuje, je to mnohem levnější a jednodušší než vypouštění stavebních materiálů ze Země.
Přečtěte si více:
17letý inženýr přišel s motorem bez magnetu: lze jej použít v elektrických vozidlech
Nedaleko od Země byly nalezeny dvě planety. Možná jsou obydlené
Unikátní meteor přepsal historii sluneční soustavy: odkud se vzal
Titulní fotografii poskytla University of Rochester