Grupė mokslininkų iš Ročesterio universiteto pergalvojo idėją sukurti kosminę buveinę.
Raktas yra asteroiduose
Asteroidai yra santykinai maži dangiškiSaulės sistemos kūnai, judantys orbita aplink žvaigždę. Jie yra daug mažesni už planetas, dažnai netaisyklingos formos. Jie neturi atmosferos, nors kartais turi natūralių palydovų.
Kaip meteoritai, jie susideda iš geležies,nikelis ir įvairios uolienos. Savo sudėtimi jie yra arti sausumos planetų. Asteroidai gavo savo pavadinimą dėl jų panašumo į žvaigždes, kai jie buvo stebimi per teleskopą. Būdami maži, asteroidai, kaip žvaigždės, atrodo kaip taškai.
Naujojo tyrimo autoriai manojiems patinka didžiulės medžiagų krūvos. „Šie plūduriuojantys kalnai, besisukantys aplink saulę, galėtų mums padėti greičiau, pigiau ir efektyviau kurti miestus erdvėje“, – aiškina Adamas Frankas, tyrimo bendraautorius ir fizikos bei astronomijos profesorius.
Kokia problema?
Atrodė puiki idėja tiesiog įsikurti.ant asteroidų. Tačiau problema ta, kad jie niekur nėra pakankamai dideli, kad užtikrintų pakankamai naudingos gravitacijos. Ir tai svarbu, daugybė tyrimų parodė, kad ilgas nesvarumo ar mažos gravitacijos laikotarpis sukelia astronautų sveikatos problemų. Mažiausia galima vertė, pasak mokslininkų, yra 0,3 g.
Menininko įspūdis apie išmestą asteroidą 2004 EW95. Kreditas: ESO, Wikimedia Commons
Norėdami sukurti bent šiek tiek gravitacijos,Teoriškai galėtumėte „paimti“ didžiulį asteroidą ir „sukti“ jį kaip žiedinę stotį, panaudodami išcentrinę jėgą, kad sukurtumėte tą 0,3 g. Tada sukurkite miestą visiškai besisukančio objekto viduje. Mokslininkų teigimu, akmuo apsaugos žmones nuo kenksmingos kosminės spinduliuotės. Tai gali veikti, jei asteroidas būtų pagamintas iš kietesnės uolienos, turinčios didelį tempimo stiprumą.
Tačiau kita problema yra taDauguma asteroidų yra pagaminti iš uolienų, kurios nėra pakankamai kietos, bent jau Saulės sistemoje. Tyrimas parodė, kad dauguma jų yra „milžiniškos griuvėsių krūvos“ – įvairaus dydžio uolienų sankaupos, kurias silpnai laiko abipusė gravitacija. Jei tokį daiktą suksite, jis suskils į gabalus.
Yra sprendimas
Dėl to mokslininkai į tai pažvelgė kitaipkosminių šiukšlių krūva. Jų atsakas – įkišti jį į „milžinišką maišą“. Mokslininkai įsivaizdavo cilindrinį maišelį, šiek tiek didesnį už patį asteroidą, pagamintą iš lankstaus, itin lengvo ir itin tvirto anglies nanopluošto tinklelio. Tai, pasak pagrindinio autoriaus ir doktoranto Peterio Miklavčičiaus, būtų tinkama nežemiškoms buveinėms kurti.
Cilindrinė besisukanti buveinė,padengtas saulės baterijomis. Viduje yra storas asteroido griuvėsių ir regolito sluoksnis, apsaugantis nuo radiacijos. Tiesiai po saulės kolektoriais yra tvirtas, standus konteineris, kuris neleidžia aplinkui skraidyti šiukšlėms. Buveinė sukasi aplink savo išilginę ašį, sukurdama gravitaciją vidiniame paviršiuje.
Šaltinis: Frontiers
Pavyzdžiui, mokslininkai imitavo procesąaplink nedidelį asteroidą, panašų į Bennu, kurio spindulys 300 m. Planuojama naudoti nanopluošto maišelį, kurio pradinis spindulys būtų pakankamas apgaubti asteroidą, bet suprojektuotas plėstis iki maždaug 3 km spindulio ir su įmontuotu energiją sugeriantys kompensatoriai.
Tada mokslininkai siūlo sulaužyti asteroidągabalus ir apverskite. Tyrėjai nusprendė, kad tai gali būti įmanoma naudojant saulės energiją naudojančius ginklus. Jie turi būti pritvirtinti prie išorinio apsauginio tinklelio paviršiaus. Jie užfiksuos asteroidų nuolaužas naudodami konvejerio juostas arba Archimedo varžtus. Ir tada - mesti juos tangentiškai į erdvę, sukurdamas sukimo momentą.
Asteroidui besisukant vis greičiau, jo griuvėsiai bus išmesti į išorę, užpildydami ir išplėsdami nanopluošto maišelį. Kreditas: Ročesterio universitetas
Asteroidui besisukant vis greičiau, jo griuvėsiai bus išmesti į išorę, užpildydami ir išplėsdami nanopluošto maišelį.
Kaip tai atrodys?
Priklausomai nuo įvairių parametrų (kiekissaulės energija, ginklai ir griuvėsių gabalai), komanda sukūrė formulę. Tai rodo, kiek laiko užtruks asteroido medžiagai suktis į norimą būseną ir kokiu greičiu bus pasiekta naudinga dirbtinė gravitacija. Formulė atrodo taip:
Šaltinis: Frontiers
Pavyzdžiui, Bennu dydžio objektas gali būti pagreitintas per kelis mėnesius.
Remiantis mokslininkų skaičiavimais, asteroidas300 metrų skersmens gali būti „išplėstas“ į cilindrinę erdvę, kurios gyvenamasis plotas yra apie 56,9 km². Tai maždaug Manheteno dydžio. Šiuo atveju įtempis, veikiantis anglies nanopluošto tinklelį, bus daugelio šiandieninių statybinių medžiagų ribose.
Dėl to susidaro cilindrinė besisukanti terpėbuveinė, padengta saulės baterijomis. Viduje yra storas asteroido griuvėsių ir regolito sluoksnis, apsaugantis nuo radiacijos. Tiesiai po saulės kolektoriais yra tvirtas, standus konteineris, kuris neleidžia aplinkui skraidyti šiukšlėms. Buveinė sukasi aplink savo išilginę ašį, sukurdama gravitaciją vidiniame paviršiuje.
Kokia esmė?
Atlikę skaičiavimus, mokslininkai padarė išvadą, kadasteroidų apvertimas nanopluošto tinkliniuose maišeliuose iš tiesų yra įmanomas būdas padėti pamatą kosminiam miestui. Pasirodo, tai yra daug pigiau ir lengviau nei paleisti statybines medžiagas iš Žemės.
Skaityti daugiau:
17-metis inžinierius sugalvojo bemagnetį variklį: jį galima naudoti elektrinėse transporto priemonėse
Netoli Žemės buvo rastos dvi planetos. Galbūt jie yra apgyvendinti
Unikalus meteoras perrašė Saulės sistemos istoriją: iš kur jis atsirado
Viršelio nuotrauka suteikta Ročesterio universiteto