Какие строительные материалы для долгосрочного пилотируемого космического корабля? (без запуска)

Таким образом, предпосылки для этого вопроса, конечно, сила против массы. Чем легче, тем лучше при любых обстоятельствах, однако он все же должен быть достаточно прочным, чтобы в нем находились люди и удерживалась атмосфера.

Алюминий кажется выбором по умолчанию, но мне было интересно, есть ли лучшие альтернативы. Алюминий, очевидно, был бы самым дешевым решением, но я предполагаю, что деньги для этого не проблема.

Следующей моей мыслью был титан, но я не уверен, что вы сильно выиграете по сравнению с алюминием.

Затем я начал думать об изделиях из углеродного волокна и кевлара, но было очень трудно найти информацию о конструкционном использовании материалов на основе углерода. Кажется, что он прочнее, но также и более ломкий, и гнуться (алюминий) лучше, чем разбиваться? Кроме того, углеродное волокно, кажется, имеет проблемы как с теплом, так и с холодом, и ни один из них не подходит для космоса?

Не уверен, что есть какие-то другие составные варианты. Я просмотрел несколько связанных тем здесь, но, похоже, ни одна из них не идет по этому пути, поэтому решил задать вопрос :)

Это для корабля, который никогда не будет испытывать тягу (ускорение от местных двигателей), или для корабля, который предназначен для перемещения с места на место в условиях невесомости? Это имеет большое значение. Не говоря уже о том, что выбор материалов, которые могут блокировать излучение, также важен.
Это для корабля, который будет подвергаться тяге, но только в относительно небольшом масштабе. Он никогда не будет подвергаться высоким перегрузкам при взлете, он будет построен на орбите, чтобы путешествовать между орбитами. Ионные двигатели. Постоянная низкая тяга. Он разработан с вращающейся секцией для жилья, которая будет находиться под постоянным усилием в 1Gish, но опять же я бы не сказал, что это квалифицируется как тяжелая тяга. Радиация вызывает беспокойство. Однако кажется, что выбор состоит либо в том, чтобы использовать 7+ метров воды или реголита, либо вообще без защиты, и в любом случае вы столкнетесь с теми же рисками.
Выполните «Торговое исследование». Выберите критерии (масса, радиационная защита, стоимость и т. д.), ранжируйте критерии по важности и укажите значения каждого из материалов. Нормируйте и умножьте на ранг критерия, сумму, чтобы получить рейтинг общей производительности по вашим критериям. Выберите наиболее эффективный материал с объективными доказательствами в поддержку вашего выбора.

Ответы (1)

Ваш вопрос недостаточно конкретизирован, но вы можете найти что-то вроде TransHab (или других конструкций надувных космических кораблей ), чтобы соответствовать всем требованиям. Один такой модуль уже прикреплен к МКС, так что принцип кажется вполне разумным и практичным.

ТрансХаб

На этой старой странице НАСА на TransHab вы можете видеть, что мембраны сделаны из слоев керамической ткани Nextel , пены с открытыми порами, кевлара, номекса и чего-то, что называется комбитерм (о чем может быть, а может и не быть этот сайт ).

Конечно, вы все еще, вероятно, захотите использовать что-то вроде алюминия для каркаса, но нет необходимости в твердом металлическом корпусе любого типа.

Какие строительные материалы для долгосрочного пилотируемого космического корабля? (без запуска)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v