Un gruppo di scienziati dell'Università di Rochester ha ripensato all'idea di creare un habitat spaziale.
La chiave è negli asteroidi
Gli asteroidi sono celesti relativamente piccolicorpi del sistema solare che si muovono in orbita attorno ad una stella. Sono molto più piccoli dei pianeti, spesso di forma irregolare. Non hanno atmosfera, anche se a volte hanno satelliti naturali.
Come le meteoriti, sono costituiti da ferro,nichel e rocce varie. Nella composizione sono vicini ai pianeti terrestri. Gli asteroidi prendono il nome dalla loro somiglianza con le stelle quando vengono osservati attraverso un telescopio. Essendo piccoli, gli asteroidi appaiono, come le stelle, come punti.
Gli autori del nuovo studio consideranocome enormi mucchi di materiali. “Queste montagne fluttuanti che orbitano attorno al sole potrebbero fornirci un percorso più veloce, economico ed efficiente per creare città spaziali”, spiega Adam Frank, coautore dello studio e professore di fisica e astronomia.
Qual è il problema?
Sembrava un'ottima idea sistemarsi.sugli asteroidi. Ma il problema è che non sono neanche lontanamente abbastanza grandi da fornire una gravità sufficiente. E questo è importante, numerosi studi hanno dimostrato che lunghi periodi in assenza di gravità o in condizioni di bassa gravità causano problemi di salute negli astronauti. Il valore minimo possibile, secondo gli scienziati, è 0,3 g.
Rappresentazione artistica dell'asteroide espulso 2004 EW95. Credito: ESO, Wikimedia Commons
Per creare almeno un po' di gravità,In teoria, potresti potenzialmente "prendere" un enorme asteroide e "ruotarlo" come una stazione ad anello, usando la forza centrifuga per creare quegli 0,3 g. Quindi costruisci una città completamente all'interno dell'oggetto rotante. Secondo gli scienziati, la pietra proteggerà le persone dalle radiazioni cosmiche dannose. Ciò potrebbe funzionare se l’asteroide fosse costituito da una roccia più dura con un’elevata resistenza alla trazione.
Ma un altro problema è quelloLa maggior parte degli asteroidi sono costituiti da rocce non abbastanza dure, almeno nel sistema solare. Lo studio ha scoperto che la maggior parte di essi sono "mucchi di macerie giganti", ovvero ammassi di rocce di varie dimensioni debolmente tenuti insieme dalla gravità reciproca. Se fai girare un oggetto del genere, si romperà in pezzi.
C'è una soluzione
Di conseguenza, gli scienziati hanno dato uno sguardo diverso a questoun mucchio di detriti spaziali. La loro risposta è metterlo in una "borsa gigante". Gli scienziati immaginavano una borsa cilindrica leggermente più grande dell’asteroide stesso, realizzata con una rete flessibile, ultraleggera e ultraresistente di nanofibre di carbonio. Questo, secondo l’autore principale e dottorando Peter Miklavcic, sarebbe adatto per creare habitat extraterrestri.
Habitat rotante cilindrico,coperto con pannelli solari. All'interno c'è uno spesso strato di macerie di asteroidi e regolite che protegge dalle radiazioni. Direttamente sotto i pannelli solari c'è un contenitore robusto e rigido che impedisce ai detriti di volare in giro. L'habitat ruota attorno al proprio asse longitudinale, creando gravità sulla superficie interna.
Fonte: Frontiere
Ad esempio, gli scienziati hanno simulato il processoattorno a un piccolo asteroide simile a Bennu, con un raggio di 300 m. Il piano prevede di utilizzare un sacchetto di nanofibra con un raggio iniziale sufficiente ad avvolgere l'asteroide, ma progettato per espandersi fino a un raggio di circa 3 km, e con compensatori ad assorbimento di energia.
Quindi gli scienziati propongono di rompere l'asteroidepezzi e capovolgerlo. I ricercatori hanno deciso che ciò sarebbe possibile utilizzando pistole che funzionano a energia solare. Devono essere attaccati alla superficie esterna della rete protettiva. Cattureranno pezzi di detriti di asteroidi utilizzando nastri trasportatori o viti di Archimede. E poi lanciali tangenzialmente nello spazio, creando una coppia.
Man mano che l’asteroide gira sempre più velocemente, le sue macerie verranno lanciate verso l’esterno, riempiendo ed espandendo il sacco di nanofibre. Credito: Università di Rochester
Man mano che l’asteroide gira sempre più velocemente, le sue macerie verranno lanciate verso l’esterno, riempiendo ed espandendo il sacco di nanofibre.
Come sarà?
A seconda di vari parametri (quantitàenergia solare, armi da fuoco e macerie), il team ha creato una formula. Mostra quanto tempo ci vorrà per far ruotare il materiale dell'asteroide nello stato desiderato e a quale velocità per raggiungere una gravità artificiale utile. La formula è simile alla seguente:
Fonte: Frontiere
Ad esempio, un oggetto delle dimensioni di Bennu può essere accelerato in pochi mesi.
Secondo i calcoli degli scienziati, l'asteroidecon un diametro di 300 metri può così essere “espanso” in un habitat spaziale cilindrico con una superficie abitabile di circa 56,9 km². Ha più o meno le dimensioni di Manhattan. In questo caso, lo stress che agisce sulla rete in nanofibra di carbonio rientrerà nell’intervallo di molti materiali da costruzione oggi esistenti.
Ciò si traduce in un mezzo rotante cilindricohabitat coperto con pannelli solari. All'interno c'è uno spesso strato di macerie di asteroidi e regolite che protegge dalle radiazioni. Direttamente sotto i pannelli solari c'è un contenitore robusto e rigido che impedisce ai detriti di volare in giro. L'habitat ruota attorno al proprio asse longitudinale, creando gravità sulla superficie interna.
Qual è la linea di fondo?
Dopo i calcoli, gli scienziati sono giunti alla conclusione cherivoltare gli asteroidi in sacchetti di rete di nanofibra è davvero un modo fattibile per gettare le basi per una città spaziale. A quanto pare, questo è molto più economico e più semplice rispetto al lancio di materiali da costruzione dalla Terra.
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Foto di copertina per gentile concessione dell'Università di Rochester