Можно ли раскрутить МКС, чтобы имитировать гравитацию Фобоса?

Прежде чем человеческий экипаж отправится на спутник Марса Фобос или на астероиды еще меньшей массы, может ли длительное пребывание на таком объекте быть смоделировано гравитационно на космической станции? Я слышал, что сотрудники МКС не любят движений, которые мешают их экспериментам с микрогравитацией.

Но (когда они закончат с этим :) ) сможет ли МКС хотя бы в течение нескольких месяцев вращаться достаточно, чтобы имитировать крошечную поверхностную гравитацию Фобоса? 0,0057 м/² я думаю. Было бы интересно узнать, как падает пыль и как люди ориентируются в такой среде? Если вещи в конце концов уплывают вниз, и если люди предпочитают спать горизонтально, то, возможно, это что-то говорит о том, что делает с нами такая ничтожная гравитация. А может быть, хорошо бы хоть МКС немного раскачать.

Ответы (1)

Во- первых, здесь есть веские причины , по которым они не проектировали искусственную гравитацию на МКС. Кроме того, дело не в том, что на МКС проводятся какие-то эксперименты, требующие микрогравитации; скорее, эта миграционная гравитация в значительной степени является целью проведения экспериментов на МКС, поскольку большинство других условий можно практически воспроизвести на Земле. Это в сторону...

  1. Компоненты МКС были разработаны с учетом микрогравитации, а не постоянной центростремительной силы. Любое постоянное вращение создаст дополнительную нагрузку, возможно, превышающую расчетные пределы, на такие выступающие элементы, как массивы солнечных батарей. Кроме того, все перекачиваемые жидкости, воздух и т. д. внезапно будут иметь сопротивление перекачиванию в гору при движении внутрь радиально относительно оси вращения (и любые клапаны/фитинги/трубы на внешних краях должны будут иметь дело с дополнительным давлением). Электропитание (солнечные панели) и управление теплом (которое требует прокачки аммиака через радиаторы) — вот некоторые из вещей, которые вы действительно не хотите повредить, и ни одна из них не была настроена с учетом вращения.

    Некоторое время назад также возник вопрос ( здесь , спасибо Organic Marble) о том, на какие компоненты МКС будет воздействовать гравитация. В одном из ответов указывалось, что система восстановления воды очень оптимизирована для условий микрогравитации и на нее негативно повлияет наличие гравитации (скорее всего, она все еще будет работать, но, возможно, с пониженной эффективностью при гравитации, эквивалентной Фобосу). Это только один (крайне важный) компонент: почти все остальное на МКС также разработано и оптимизировано для использования без гравитации.

  2. Чем дальше вы находитесь от центра вращения, тем большее ускорение вы чувствуете. Поскольку МКС в значительной степени линейна, вам придется вращаться из стороны в сторону, поэтому между внешними концами и центром вращения будут разные силы гравитации. Куда бы вы нацелили гравитацию Фобоса: на самые концы? Сколько времени астронавты проводят на концах станции, и если на то пошло, получают ли вы нужные данные, если астронавты постоянно перемещаются между гравитационными целями и гораздо меньше, когда они перемещаются по станции?

  3. Если не принимать во внимание силу, создаваемую вращением, ничто на борту МКС не предназначено для того, чтобы справиться с самим вращением.

    • Солнечные батареи поворачиваются для максимального сбора солнечного света; при вращении станции массивы должны были бы постоянно вращаться против этого, вызывая дополнительный износ двигателей.

    • Центр вращения определяется центром масс, и, поскольку станция не предназначена для вращения, это не преднамеренное размещение. Это означает, что у вас вряд ли будет стыковочный порт, который находится в центре, поэтому стыковка либо становится очень сложной, либо вам приходится отталкиваться от стыковки и отправления.

Космическая станция могла бы вращаться так, чтобы ее солнечная батарея была направлена ​​в ту же сторону, если подумать. И "Фобос спин" будет совсем скромным. Я не могу себе представить, что это что-то ломает. Я думаю, что сам факт того, что экипаж спит в модуле (будь то пристыкованный «Союз») с имитацией очень низкой гравитации, был бы интересен в качестве предшественника миссии на Фобос. (Но, может быть, вы правы, МКС бесполезна для пилотируемых космических полетов? Я думаю, вы правы, пусть ГОРИТ дерьмо! ) точно эпидемия на Земле, так что...
@ 1337joe упоминает несколько веских причин, по которым это не сработает. Позвольте мне назвать вам основную причину: МКС и все ее системы были разработаны и оптимизированы специально для условий свободного падения. Это никак не сработает, если вы попытаетесь поставить его под постоянную нагрузку g. Только GNC и системы управления ориентацией превратились бы в компьютерный эквивалент визжащей истерики. Помните, что это транспортное средство, которое теряло контроль над ориентацией из-за вентиляционной силы пара, исходящего из рюкзаков скафандра.
@ 1337joe: Это будет «управление теплом» или вы действительно имеете в виду туалеты?
Я, например, не хотел бы быть тем, кто делает расчеты, не говоря уже о том, чтобы командовать, по орбитальной перезагрузке на вращающейся станции, которая с самого начала не была спроектирована с учетом вращения. Так что, даже если вы можете состыковаться со станцией во время ее вращения (уже очень рискованный маневр, поскольку сближение и стыковка не являются в первую очередь), вы все равно захотите сбросить вращение до орбитальной перезагрузки.