Каковы преимущества криосна?

НАСА работает над так называемой «криосонной камерой», но зачем она им так нужна?

У этой технологии должно быть много преимуществ.

Есть надежда, что космонавту в криосне требуется гораздо меньше еды, воды и тренировки мышц. Но была ли на Земле демонстрация криосна в течение нескольких месяцев?
@Uwe также может сэкономить на кислороде, что означает снижение энергопотребления скрубберов CO2.
Возможно, уменьшить радиационный ущерб?
@Greg: да, это правдоподобно. Если им не нужно двигаться, они могут находиться в небольшом лучше защищенном корпусе.
@Greg: его еще не существует, поэтому мы не можем сказать. Насколько нам известно, естественное восстановление ДНК будет замедлено, что усугубит радиационные повреждения.
Поскольку его еще не существует, я думаю, мы не можем много сказать о его природе. Но радиационные повреждения, как правило, вызываются радикалами ОН, а не прямыми ударами по самой ДНК. Если космонавт, о котором идет речь, замерз, это может уменьшить это.

Ответы (5)

Каковы преимущества криосна?

  • Не нужно столько объема/массы для жилой площади
  • Не нужно столько объема/массы/энергии для жизнеобеспечения
  • Не нужна пригодная для дыхания атмосфера или герметичный корабль
  • Может иметь корабль при гораздо более низкой температуре
  • Время в пути не ограничено сроками хранения продовольствия или продолжительностью жизни пассажиров.
  • Если криокамера также погружает людей в жидкость, пассажиры потенциально могут переносить более сильные ускорения.
  • Тяжелая радиационная защита должна покрывать меньшую часть корабля.
  • Его также можно использовать на Земле для путешествий во времени (в будущее), более дешевого наземного транспорта и поддержания жизни больных или раненых во время длительных поездок в лечебные учреждения.

У этой технологии должно быть много преимуществ.

НАСА — это государственное агентство, и в их интересах действовать таким образом, чтобы политикам было политически целесообразно финансировать их. Один из способов сделать это — заинтересовать публику НАСА. Криосон десятилетиями был основным продуктом научной фантастики, и это «крутая» технология, которая наверняка понравится многим людям. Следовательно, это не правило, что все, что делает НАСА, имеет много преимуществ, вместо этого оно может быть просто популярным или легко получить финансирование.

продолжительность жизни по-прежнему является проблемой, хотя есть надежда / мнение, что старение может замедлиться, что сделает возможным более длительные поездки.
@jwenting, «продолжительность жизни» в данном случае связана с радиационным отравлением. Cryosleep означает, что вы человеческий эскимо, столь же мертвый, как особенно известный норвежский голубой попугай (прекрасное оперение). Люди сами по себе радиоактивны (с14, калий, другие распространенные нестабильные изотопы), но эти изотопы распадаются достаточно медленно, чтобы нормального метаболизма человека было более чем достаточно для восстановления повреждений. Однако, если у человека нет метаболизма, тогда радиация повреждения не устраняются, и когда они оживут, они испытают острую лучевую болезнь.
@Ghedipunk Cryosleep замедляет метаболические процессы, но не останавливает их полностью. По крайней мере, любая реалистичная система будет работать именно так. Я не говорю о удобных волнистых научно-фантастических сценариях...
Это будут торпорные камеры, а не криокамеры сна. Крио- означает замороженный и часто используется для обозначения очень холодного. (Космические инженеры более педантичны, чем я, и гораздо, гораздо более педантичны, чем люди, пишущие новостные статьи о том, что НАСА работает над созданием криокамер для сна.)
@Гедипанк, ооо! Это интересно. Я думал, ты собираешься говорить о космическом излучении или о чем-то подобном, но ты говоришь, что мы на самом деле повредим сами себе!
@Ghedipunk: Совершенно уверен, что криосон означает больше, чем просто отдых из-за усталости и траха после продолжительного крика.

НАСА работает над так называемой «криосонной камерой», но зачем она им так нужна?

НАСА не «так сильно в этом нуждается». Если бы она «так сильно нуждалась в этом», НАСА тратило бы на эту технологию от десятков до сотен миллионов долларов (или больше) в год. Вместо этого НАСА тратит на эту технологию полмиллиона долларов в течение двух-трех лет.

НАСА было бы упущением, если бы не инвестировало небольшие суммы денег в идеи, которые кажутся нелепыми из научной фантастики. Иногда эти, казалось бы, нелепые идеи стоят каждого потраченного на них цента. НАСА также было бы упущением, если бы вложило огромные суммы денег в такие идеи. Полмиллиона долларов, распределенные на два или три года, — это крошечная сумма денег по сравнению с общим бюджетом НАСА.

Полное и открытое раскрытие: я не имею ничего общего с этой идеей. С другой стороны, я предлагал НАСА некоторые чумовые идеи, и иногда я/мой работодатель получал финансирование для этих идей. Некоторые из этих идей действительно имели смысл. По факту, несколько не сделали.
Нельзя такое сказать и не привести несколько примеров!
@StarfishPrime - Как вас привлекает использование кратеров для навигации? Это захватило НАСА в свое время. sbir.gov/sbirsearch/detail/254723
По крайней мере, вы могли бы переупаковать его и продать DARPA, если бы НАСА оказалось незаинтересованным ;-)
« Слияние данных инерциальной навигации и изображений » очень похоже на TERCOM.
Хорошее объяснение, однако оно не отвечает на мой вопрос. В противном случае вы бы получили оценку за решение.
@Michiel - Все в порядке. То, что вы выбрали другой ответ, означало, что я получил довольно трудно получить значок популиста. Спасибо!

С их собственной страницы: https://www.nasa.gov/content/torpor-induction-transfer-habitat-for-human-stasis-to-mars

Мы считаем, что масса среды обитания экипажа может быть уменьшена до 5-7 тонн (для экипажа из 4-6 человек) по сравнению с 20-50 тоннами в настоящее время. Общий объем жилищного модуля будет порядка 20 м3 по сравнению с 200 м3 для большинства современных конструкций.

Это довольно существенное снижение веса и размера, что приводит к сопутствующему снижению стоимости и требований к запуску (или увеличивает бюджет, доступный для других частей миссии).

Я подозреваю, что спящий экипаж также будет счастлив быть упакованным в крошечное экранированное пространство на протяжении всего путешествия, так что это, вероятно, немного уменьшит их общее радиационное облучение.

'mt' - это миллитонна, значит, килограмм? Нет, конечно, это метрическая тонна, поэтому 1000 кг. Ох, эти единицы сводят меня с ума в какой-то момент...
@Arsenal Mg был бы намного разумнее!

Еда. Конечно, у вас есть другие расходные материалы, такие как скрубберы CO2, но большая проблема — это еда. НАСА говорит :

Когда астронавты отправляются в космос, ученые НАСА определяют, сколько еды потребуется для каждой миссии. Например, космонавт на МКС ежедневно потребляет около 1,83 фунта (0,83 кг) пищи за один прием пищи. Около 0,27 фунта (0,12 кг) этого веса составляет упаковочный материал. Более длительные миссии потребуют гораздо больше еды.

Поездка на Марс и обратно, например, может занять более трех лет и потребовать поставки тысяч килограммов еды. Экипаж из четырех человек в течение трехлетней марсианской миссии, питающийся только три раза в день, должен нести более 24 000 фунтов (10 886 кг) еды.

Таким образом, экипажу из 4 человек требуется 8000 фунтов или около 3700 кг продовольствия в год. Я называю это "Тирания уравнения голодного чувака".

Очень длительная миссия, скажем, к Юпитеру, займет гораздо больше времени, чем 3 года, потребуется вдвое больше, чтобы добраться туда, и столько же, чтобы вернуться, может быть, дольше. Для 12-летней миссии потребуется около 100 000 фунтов еды! Вывести все это на орбиту и запустить достаточно большую ракету, чтобы сдвинуть это с места, было бы огромной и дорогостоящей задачей! Чтобы уменьшить бюджет на еду, у вас есть 2 варианта:

  1. Сократите продолжительность миссии, двигаясь быстрее: чем быстрее вы доберетесь туда и обратно, тем короче будет миссия и меньше еды потребуется вашей команде. Это означает более совершенные двигательные установки, которые исследует НАСА.
  2. Уменьшите количество пищи, необходимой астронавтам для миссии.

Cryosleep — это вариант 2, он делает возможными пилотируемые полеты в отдаленные места с помощью существующей двигательной техники, поскольку астронавтам нужна еда только во время бодрствования, а это недели или месяцы, а не годы.

Наверняка есть и третий вариант — переработка хотя бы части потока отходов в пищу. Конечно, оборудование, поддерживающее это, также будет иметь массу и занимать объем.
Я думал поместить это в @jeffB, но решил не делать этого, так как это кажется более отдаленным, однако это допустимый вариант.

Есть много проблем с пребыванием в космосе в течение длительного периода времени. К ним относятся:

  • Низкая гравитация может привести к потере костной и мышечной массы.

  • Трудно выращивать еду, и вы можете поднять в космос не так много — чем больше еды вы отправите, тем больше топлива потребуется.

  • Ребенок никогда не рождался нигде, кроме Земли. Мы не можем рисковать, оставляя людей на поколения, если не знаем, что с ними все будет в порядке.

  • Чтобы добраться до Марса максимально близко, требуются сотни дней. Люди сошли бы с ума, живя с одними и теми же людьми в одном и том же маленьком пространстве так долго (был эксперимент по этому поводу; я дам ссылку на него, если найду)

Cryosleep берет на себя много работы. Астронавту в криосне не нужно столько ресурсов, чтобы остаться в живых.

Могут быть некоторые недостатки, например, если экипаж собирался приземлиться на Марсе и произошла ошибка, потребуется 20 минут, чтобы предупредить Землю, и еще 20 минут, чтобы разбудить одного из членов экипажа, но это можно решить путем автоматического пробуждения. член экипажа, если что-то пойдет не так.

Мы не можем рисковать, не отправляя людей, во-вторых, даже возможно, что они достигнут обитаемой планеты, даже если это большой риск для людей, которых мы отправляем. Если их не отправить, существует риск, что с Землей что-то случится (например, мы достаточно сильно испортим окружающую среду), после чего весь вид может быть уничтожен.