Есть ли какое-либо преимущество/недостаток с точки зрения безопасности в определенном положении в космосе - в линию с солнцем, боком, кувырком или вращением?
Предполагая, что длинный цилиндрический космический корабль совершает долгое путешествие в пределах Солнечной системы. Он подвержен солнечному излучению, метеороидам/обломкам, космическому излучению и т. д.
Я мог бы увидеть возможное преимущество в минимизации экранирующих материалов, если бы они были выровнены с солнцем, но другие вещи, похоже, не пострадали.
Радиация
Как вы правильно заметили, длинный цилиндр, обращенный концом к источнику излучения (вероятно, к солнцу, особенно в периоды высокой активности), может быть экранирован меньшим и, следовательно, более легким экраном. С другой стороны, если вам нужен экран, обращенный во всех направлениях, то лучшим выбором будет сфера.
(Микро-)метеориты
Космический корабль движется быстро, в каком-то направлении, заданном тем, где он находится, где он хочет быть, и орбитальной механикой. Пыль, камни и обломки будут двигаться несколько хаотично, но, как правило, в предпочтительном направлении. В основном они вращаются вокруг солнца/планеты/луны так же, как вращается остальная часть Солнечной системы, и на орбитах, которые проходят через другое тело, не будет много камней. Таким образом, в некоторых случаях будет направление, с которого приходит больше камней, чем с других. Имеет смысл направить один конец длинного цилиндра в этом направлении, чтобы уменьшить вероятность попадания. Обратите внимание, что МКС построена / ориентирована с учетом этого, по крайней мере, частично.
Солнечное отопление
Это не то, что влияет на ориентацию, а то, что может сделать небезопасным отклонение от ориентации, запланированной дизайнерами. У вас, вероятно, есть солнечные панели, которые хотят быть обращены к солнцу, и радиаторы, которые этого не делают. Если вы не придерживаетесь ориентации, которая позволяет им это делать, и у вас нет альтернативных источников энергии/поглотителей тепла, у вас возникнут проблемы. Точно так же, если конструкция должна была быть обращена к солнцу и в конечном итоге вращалась, быстрые циклы нагрева/охлаждения могли плохо сказаться на коже. Если бы он был предназначен для вращения и теперь статичен, управление температурой может быть затруднено.
Стабильность
Трехмерный объект, вращающийся в пространстве, стабилен при вращении в одних направлениях, но не в других. Не будь такой формы . Было бы разумно выбрать стабильное вращение, даже если что-то движется внутри корабля. В противном случае вы будете тратить топливо или электричество (на реактивные колеса/гироскопы), оставаясь стабильным, и будете иметь дополнительные риски, если эта подсистема выйдет из строя. Дело не во внешней форме, а в распределении массы внутри этой формы.
Искусственная гравитация
Поскольку вы спрашиваете о большом корабле и беспокоитесь о радиации, мне интересно, думаете ли вы о будущем пилотируемом корабле. Если это так, вам нужно настроить вращение, чтобы обеспечить разумную гравитацию, равномерную гравитацию в кабине экипажа и минимальный эффект Кориолиса. Таким образом, ваши астронавты с меньшей вероятностью неправильно оценят это и получат травму или потратят слишком много времени на рвоту. Общая безопасность будет зависеть от того, будут ли они принимать правильные решения.
Вероятно, есть и другие соображения, о которых я не подумал...
call2voyage