En gruppe forskere fra University of Rochester har revurdert ideen om å skape et romhabitat.
Nøkkelen er i asteroidene
Asteroider er relativt små himmelskekropper av solsystemet som beveger seg i bane rundt en stjerne. De er mye mindre enn planeter, ofte uregelmessig formet. De har ingen atmosfære, selv om de noen ganger har naturlige satellitter.
I likhet med meteoritter består de av jern,nikkel og ulike bergarter. I sammensetning er de nær de terrestriske planetene. Asteroider har fått navnet sitt fra deres likhet med stjerner når de ble observert gjennom et teleskop. Siden de er små, vises asteroider, som stjerner, som punkter.
Forfatterne av den nye studien vurdererdem som enorme hauger med materialer. "Disse flytende fjellene som kretser rundt solen kan gi oss en raskere, billigere og mer effektiv vei til å skape byer i rommet," forklarer Adam Frank, medforfatter av studien og professor i fysikk og astronomi.
Hva er problemet?
Det virket som en god idé å bare slå seg til ro.på asteroider. Men problemet er at de på langt nær er store nok til å gi nok nyttig tyngdekraft. Og dette er viktig, en rekke studier har vist at lange perioder i vektløshet eller lav tyngdekraft forårsaker helseproblemer hos astronauter. Minste mulige verdi, ifølge forskere, er 0,3 g.
Kunstnerens inntrykk av den utkastede asteroiden 2004 EW95. Kreditt: ESO, Wikimedia Commons
For å skape i det minste litt tyngdekraft,I teorien kan du potensielt "ta" en enorm asteroide og "snurre" den som en ringstasjon, ved å bruke sentrifugalkraft for å lage de 0,3 g. Deretter bygg en by helt inne i det roterende objektet. Ifølge forskere vil steinen beskytte mennesker mot skadelig kosmisk stråling. Dette kan fungere hvis asteroiden var laget av en hardere stein med høy strekkstyrke.
Men et annet problem er detDe fleste asteroidene er laget av bergarter som ikke er harde nok, i hvert fall i solsystemet. Studien fant at de fleste av dem er «gigantiske steinhauger» – klynger av steiner av varierende størrelse som er svakt holdt sammen av gjensidig tyngdekraft. Hvis du snurrer en slik gjenstand, vil den bryte i stykker.
Det finnes en løsning
Som et resultat så forskerne et annet blikk på detteen haug med romrester. Svaret deres er å stappe den i en «gigantisk pose». Forskere forestilte seg en sylindrisk pose som var litt større enn selve asteroiden, laget av et fleksibelt, ultralett og ultrasterkt nett av nanofibre av karbon. Dette, ifølge hovedforfatter og PhD-kandidat Peter Miklavcic, ville være egnet for å skape utenomjordiske habitater.
Sylindrisk roterende habitat,dekket med solcellepaneler. Inni er et tykt lag av asteroidestein og regolit som beskytter mot stråling. Rett under solcellepanelene er en sterk, stiv beholder som hindrer rusk i å fly rundt. Habitatet roterer rundt sin lengdeakse, og skaper tyngdekraft på den indre overflaten.
Kilde: Frontiers
Som et eksempel simulerte forskere prosessenrundt en liten asteroide som ligner på Bennu, med en radius på 300 m. Planen er å bruke en nanofiberpose med en initial radius som er tilstrekkelig til å omslutte asteroiden, men designet for å utvide seg til en radius på ca. 3 km, og med innebygd energiabsorberende kompensatorer.
Så foreslår forskere å bryte asteroiden innstykker og snu den på vrangen. Forskerne bestemte at dette kunne være mulig ved å bruke våpen som går på solenergi. De må festes til den ytre overflaten av beskyttelsesnettet. De vil fange opp biter av asteroideavfall ved hjelp av transportbånd eller Archimedes-skruer. Og så - kast dem tangentielt ut i rommet, og skaper et dreiemoment.
Ettersom asteroiden spinner raskere og raskere, vil ruinene bli kastet utover, og fylle og utvide posen med nanofibre. Kreditt: University of Rochester
Ettersom asteroiden spinner raskere og raskere, vil ruinene bli kastet utover, og fylle og utvide posen med nanofibre.
Hvordan vil det se ut?
Avhengig av ulike parametere (mengdesolenergi, våpen og steinbiter), laget teamet en formel. Den viser hvor lang tid det vil ta å spinne asteroidematerialet til ønsket tilstand og med hvilken hastighet for å oppnå nyttig kunstig gravitasjon. Formelen ser slik ut:
Kilde: Frontiers
For eksempel kan et objekt på størrelse med Bennu akselereres i løpet av få måneder.
Basert på forskernes beregninger, asteroidenmed en diameter på 300 meter kan dermed "utvides" til et sylindrisk romhabitat med et boareal på ca. 56,9 km². Det er omtrent på størrelse med Manhattan. I dette tilfellet vil spenningen som virker på nanofibernettet av karbon være innenfor rekkevidden til mange eksisterende byggematerialer i dag.
Dette resulterer i et sylindrisk roterende mediumhabitat dekket med solcellepaneler. Inni er et tykt lag av asteroidestein og regolit som beskytter mot stråling. Rett under solcellepanelene er en sterk, stiv beholder som hindrer rusk i å fly rundt. Habitatet roterer rundt sin lengdeakse, og skaper tyngdekraft på den indre overflaten.
Hva er bunnlinjen?
Etter beregninger kom forskerne til den konklusjonen atå snu asteroider ut og inn i nanofibernettingsposer er virkelig en gjennomførbar måte å legge grunnlaget for en romby. Som det viser seg, er dette mye billigere og enklere enn å lansere byggematerialer fra jorden.
Les mer:
17 år gammel ingeniør kom opp med en magnetløs motor: den kan brukes i elektriske kjøretøy
To planeter er funnet ikke langt fra jorden. Kanskje de er bebodd
En unik meteor skrev om historien til solsystemet: hvor kom den fra
Forsidebilde med tillatelse fra University of Rochester