Skupina vedcov z University of Rochester prehodnotila myšlienku vytvorenia vesmírneho biotopu.
Kľúč je v asteroidoch
Asteroidy sú relatívne malé nebeskételesá slnečnej sústavy, ktoré sa pohybujú po obežnej dráhe okolo hviezdy. Sú oveľa menšie ako planéty, často majú nepravidelný tvar. Nemajú atmosféru, aj keď niekedy majú prirodzené satelity.
Podobne ako meteority pozostávajú z železa,nikel a rôzne horniny. Zložením sú blízko k terestrickým planétam. Asteroidy dostali svoje meno podľa podobnosti s hviezdami pri pozorovaní cez ďalekohľad. Keďže sú asteroidy malé, javia sa ako hviezdy ako body.
Autori novej štúdie uvažujúmajú ako obrovské hromady materiálov. „Tieto lietajúce hory obiehajúce okolo Slnka by nám mohli poskytnúť rýchlejšiu, lacnejšiu a efektívnejšiu cestu k vytvoreniu vesmírnych miest,“ vysvetľuje Adam Frank, spoluautor štúdie a profesor fyziky a astronómie.
Aký je problém?
Zdalo sa mi to ako skvelý nápad jednoducho sa usadiť.na asteroidoch. Problém je však v tom, že ani zďaleka nie sú dostatočne veľké na to, aby poskytovali dostatok užitočnej gravitácie. A to je dôležité, mnohé štúdie ukázali, že dlhé obdobia v beztiažovom stave alebo v podmienkach nízkej gravitácie spôsobujú astronautom zdravotné problémy. Minimálna možná hodnota je podľa vedcov 0,3 g.
Umelcov dojem z vymršteného asteroidu 2004 EW95. Poďakovanie: ESO, Wikimedia Commons
Aby sa vytvorila aspoň nejaká gravitácia,Teoreticky by ste mohli potenciálne „vziať“ obrovský asteroid a „roztočiť“ ho ako prstencovú stanicu pomocou odstredivej sily na vytvorenie týchto 0,3 g. Potom postavte mesto úplne vnútri rotujúceho objektu. Podľa vedcov kameň ochráni ľudí pred škodlivým kozmickým žiarením. To by mohlo fungovať, ak by bol asteroid vyrobený z tvrdšej horniny s vysokou pevnosťou v ťahu.
Ale ďalší problém je v tomVäčšina asteroidov je vyrobená z hornín, ktoré nie sú dostatočne tvrdé, aspoň v slnečnej sústave. Štúdia zistila, že väčšina z nich sú „obrovské hromady sutín“ – zhluky hornín rôznych veľkostí, ktoré slabo drží pohromade vzájomná gravitácia. Ak takýto predmet roztočíte, rozpadne sa na kúsky.
Existuje riešenie
V dôsledku toho sa vedci na to pozreli inakhromada vesmírneho odpadu. Ich odpoveďou je strčiť ho do „obrovskej tašky“. Vedci si predstavili valcový vak o niečo väčší ako samotný asteroid, vyrobený z pružnej, ultraľahkej a ultrapevnej siete uhlíkových nanovlákien. To by bolo podľa hlavného autora a kandidáta na doktorandské štúdium Petra Miklavčiča vhodné na vytváranie mimozemských biotopov.
Cylindrický rotujúci biotop,pokrytý solárnymi panelmi. Vnútri je hrubá vrstva asteroidovej sutiny a regolitu, ktorý chráni pred žiarením. Priamo pod solárnymi panelmi je pevná, pevná nádoba, ktorá zabraňuje poletovaniu nečistôt. Biotop sa otáča okolo svojej pozdĺžnej osi a vytvára gravitáciu na vnútornom povrchu.
Zdroj: Frontiers
Vedci napríklad simulovali procesokolo malého asteroidu podobného Bennu s polomerom 300 m. Plánom je použiť vak z nanovlákien s počiatočným polomerom dostatočným na zabalenie asteroidu, ktorý je však navrhnutý tak, aby sa roztiahol na polomer približne 3 km, a so zabudovaným kompenzátory absorbujúce energiu.
Potom vedci navrhujú rozbiť asteroidkúsky a otočte naruby. Výskumníci sa rozhodli, že by to bolo možné pomocou zbraní, ktoré fungujú na solárnu energiu. Musia byť pripevnené k vonkajšiemu povrchu ochrannej siete. Zachytia kusy trosiek asteroidov pomocou dopravných pásov alebo Archimedových skrutiek. A potom - vrhnite ich tangenciálne do priestoru a vytvorte krútiaci moment.
Keď sa asteroid otáča rýchlejšie a rýchlejšie, jeho sutiny sa vymrštia smerom von, čím sa naplní a roztiahne vak nanovlákien. Kredit: University of Rochester
Keď sa asteroid otáča rýchlejšie a rýchlejšie, jeho sutiny budú vymrštené smerom von, čím sa naplní a roztiahne vrece nanovlákien.
Ako to bude vyzerať?
V závislosti od rôznych parametrov (množstvoslnečná energia, zbrane a kusy sutín), tím vytvoril vzorec. Ukazuje, ako dlho bude trvať roztočenie materiálu asteroidu do požadovaného stavu a akou rýchlosťou dosiahnete užitočnú umelú gravitáciu. Vzorec vyzerá takto:
Zdroj: Frontiers
Napríklad objekt veľkosti Bennu je možné urýchliť v priebehu niekoľkých mesiacov.
Na základe výpočtov vedcov asteroids priemerom 300 metrov sa tak môže „roztiahnuť“ do valcového priestoru biotopu s obytnou plochou cca 56,9 km². Je to zhruba veľkosť Manhattanu. V tomto prípade bude napätie pôsobiace na sieť z uhlíkových nanovlákien v rozsahu mnohých súčasných stavebných materiálov.
Výsledkom je valcové rotujúce médiumbiotop pokrytý solárnymi panelmi. Vnútri je hrubá vrstva asteroidovej sutiny a regolitu, ktorý chráni pred žiarením. Priamo pod solárnymi panelmi je pevná, pevná nádoba, ktorá zabraňuje poletovaniu nečistôt. Biotop sa otáča okolo svojej pozdĺžnej osi a vytvára gravitáciu na vnútornom povrchu.
Čo je spodnom riadku?
Vedci po výpočtoch dospeli k záveru, žeprevracanie asteroidov naruby vo vrecúškach z nanovlákien je skutočne uskutočniteľný spôsob, ako položiť základy vesmírneho mesta. Ako sa ukazuje, je to oveľa lacnejšie a jednoduchšie ako spúšťanie stavebných materiálov zo Zeme.
Čítaj viac:
17-ročný inžinier prišiel s motorom bez magnetu: dá sa použiť v elektrických vozidlách
Neďaleko Zeme sa našli dve planéty. Možno sú obývané
Jedinečný meteor prepísal históriu slnečnej sústavy: odkiaľ prišiel
Titulná fotografia s láskavým dovolením University of Rochester