Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität Rochester hat die Idee, einen Weltraumlebensraum zu schaffen, neu überdacht.
Der Schlüssel liegt in den Asteroiden
Asteroiden sind relativ kleine HimmelskörperKörper des Sonnensystems, die sich auf einer Umlaufbahn um einen Stern bewegen. Sie sind viel kleiner als Planeten und oft unregelmäßig geformt. Sie haben keine Atmosphäre, obwohl sie manchmal natürliche Satelliten haben.
Wie Meteoriten bestehen sie aus Eisen,Nickel und verschiedene Gesteine. In ihrer Zusammensetzung ähneln sie den erdähnlichen Planeten. Asteroiden erhielten ihren Namen aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit Sternen, wenn man sie durch ein Teleskop beobachtet. Da Asteroiden winzig klein sind, erscheinen sie wie Sterne als Punkte.
Die Autoren der neuen Studie überlegensie sind wie riesige Materialhaufen. „Diese fliegenden Berge, die die Sonne umkreisen, könnten uns einen schnelleren, billigeren und effizienteren Weg zur Schaffung von Weltraumstädten bieten“, erklärt Adam Frank, Co-Autor der Studie und Professor für Physik und Astronomie.
Was ist das Problem?
Es schien eine großartige Idee zu sein, einfach sesshaft zu werden.auf Asteroiden. Das Problem besteht jedoch darin, dass sie bei weitem nicht groß genug sind, um ausreichend nutzbare Schwerkraft bereitzustellen. Und das ist wichtig, denn zahlreiche Studien haben gezeigt, dass längere Zeiträume in Schwerelosigkeit oder unter Bedingungen geringer Schwerkraft bei Astronauten gesundheitliche Probleme verursachen. Der minimal mögliche Wert liegt laut Wissenschaftlern bei 0,3 g.
Künstlerische Darstellung des ausgestoßenen Asteroiden 2004 EW95. Bildnachweis: ESO, Wikimedia Commons
Um zumindest etwas Schwerkraft zu erzeugen,Theoretisch könnten Sie möglicherweise einen riesigen Asteroiden „nehmen“ und ihn wie eine Ringstation „drehen“ und dabei die Zentrifugalkraft nutzen, um diese 0,3 g zu erzeugen. Bauen Sie dann eine Stadt vollständig innerhalb des rotierenden Objekts. Laut Wissenschaftlern soll der Stein die Menschen vor schädlicher kosmischer Strahlung schützen. Dies könnte funktionieren, wenn der Asteroid aus einem härteren Gestein mit hoher Zugfestigkeit bestünde.
Aber ein anderes Problem ist dasDie meisten Asteroiden bestehen zumindest im Sonnensystem aus Gestein, das nicht hart genug ist. Die Studie ergab, dass es sich bei den meisten von ihnen um „riesige Schutthaufen“ handelt – Ansammlungen von Steinen unterschiedlicher Größe, die durch die gegenseitige Schwerkraft schwach zusammengehalten werden. Wenn Sie ein solches Objekt drehen, zerbricht es in Stücke.
Es gibt eine Lösung
Daher betrachteten die Wissenschaftler dies andersein Haufen Weltraumschrott. Ihre Antwort besteht darin, es in eine „riesige Tasche“ zu stopfen. Wissenschaftler stellten sich einen zylindrischen Beutel vor, der etwas größer als der Asteroid selbst war und aus einem flexiblen, ultraleichten und ultrastarken Netz aus Kohlenstoffnanofasern hergestellt wurde. Dies wäre laut Erstautor und Doktorand Peter Miklavcic geeignet, außerirdische Lebensräume zu schaffen.
Zylindrischer rotierender Lebensraum,mit Sonnenkollektoren bedeckt. Im Inneren befindet sich eine dicke Schicht aus Asteroidenschutt und Regolith, die vor Strahlung schützt. Direkt unter den Solarpaneelen befindet sich ein stabiler, starrer Behälter, der das Herumfliegen von Schmutz verhindert. Der Lebensraum dreht sich um seine Längsachse, wodurch an der Innenfläche Schwerkraft entsteht.
Quelle: Grenzen
Wissenschaftler haben den Prozess beispielsweise simuliertum einen kleinen Asteroiden ähnlich wie Bennu mit einem Radius von 300 m. Geplant ist die Verwendung eines Nanofaserbeutels mit einem anfänglichen Radius, der ausreicht, um den Asteroiden zu umhüllen, der sich jedoch auf einen Radius von etwa 3 km ausdehnen lässt, und mit eingebautem energieabsorbierende Kompensatoren.
Dann schlagen Wissenschaftler vor, den Asteroiden aufzubrechenStücke ausschneiden und umdrehen. Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass dies durch den Einsatz solarbetriebener Waffen möglich sein könnte. Sie müssen an der Außenfläche des Schutznetzes befestigt werden. Sie werden Teile von Asteroidentrümmern mithilfe von Förderbändern oder Archimedes-Schrauben einfangen. Und dann werfen Sie sie tangential in den Weltraum und erzeugen so ein Drehmoment.
Während sich der Asteroid immer schneller dreht, werden seine Trümmer nach außen geschleudert, wodurch sich der Beutel mit Nanofasern füllt und ausdehnt. Bildnachweis: Universität Rochester
Während sich der Asteroid immer schneller dreht, werden seine Trümmer nach außen geschleudert, wodurch sich der Beutel mit Nanofasern füllt und ausdehnt.
Wie wird es aussehen?
Abhängig von verschiedenen Parametern (MengeSolarenergie, Waffen und Trümmerteile) entwickelte das Team eine Formel. Es zeigt, wie lange es dauern wird, das Asteroidenmaterial in den gewünschten Zustand zu bringen und mit welcher Geschwindigkeit, um eine nützliche künstliche Schwerkraft zu erreichen. Die Formel sieht so aus:
Quelle: Grenzen
Beispielsweise kann ein Objekt in der Größe von Bennu innerhalb weniger Monate beschleunigt werden.
Basierend auf Berechnungen von Wissenschaftlern, dem Asteroidenmit einem Durchmesser von 300 Metern kann so zu einem zylindrischen Raumhabitat mit einer Wohnfläche von etwa 56,9 km² „erweitert“ werden. Es ist ungefähr so groß wie Manhattan. In diesem Fall wird die auf das Kohlenstoffnanofasernetz einwirkende Belastung im Bereich vieler heute vorhandener Baumaterialien liegen.
Dadurch entsteht ein zylindrisches rotierendes MediumLebensraum mit Sonnenkollektoren bedeckt. Im Inneren befindet sich eine dicke Schicht aus Asteroidenschutt und Regolith, die vor Strahlung schützt. Direkt unter den Solarpaneelen befindet sich ein stabiler, starrer Behälter, der das Herumfliegen von Schmutz verhindert. Der Lebensraum dreht sich um seine Längsachse, wodurch an der Innenfläche Schwerkraft entsteht.
Was ist das Endergebnis?
Nach Berechnungen kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dassDas Umstülpen von Asteroiden in Nanofaser-Netzbeuteln ist in der Tat eine praktikable Möglichkeit, den Grundstein für eine Weltraumstadt zu legen. Es stellt sich heraus, dass dies viel billiger und einfacher ist, als Baumaterialien von der Erde zu transportieren.
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Titelfoto mit freundlicher Genehmigung der University of Rochester