Φυγοκεντρική δύναμη ύπνου

Callum K 08/13/2017. 10 answers, 5.326 views
iss mission-design sleep

Ένα πράγμα που πάντα αναρωτιόμουν είναι γιατί οι αστροναύτες δεν κοιμούνται σε ένα είδος περιστρεφόμενου κρεβατιού που γυρίζει τη δημιουργία δύναμης; Αυτό θα τους επέτρεπε να κοιμούνται και θα μπορούσαν να προσομοιώσουν τη βαρύτητα των γειτονιών. Γιατί δεν το κάνουν αυτό λαμβάνοντας υπόψη τις επιπτώσεις που έχει το μηδέν g στο ανθρώπινο σώμα;

5 Comments
4 uhoh 07/30/2017
Κρίνοντας από τις απαντήσεις των αριθμών και το ποσό της κοινής προσπάθειας και της συζήτησης που τέθηκε σε αυτά, φαίνεται ότι έχετε θέσει μια αρκετά ενδιαφέρουσα ερώτηση! +1!
1 Uwe 07/30/2017
@uhoh Εδώ είναι μια λίστα en.wikipedia.org/wiki/... μου φαίνεται πλήρης, όσο μπορώ να πω
2 Arthur Dent 08/01/2017
@uhoh Αυτό είναι ανεκδοτικό και μέγεθος δείγματος ενός, αλλά ο παλιός μου καθηγητής ήταν αστροναύτης και είπε ότι κοιμάται στην μικροβαρύτητα ήταν ο καλύτερος ύπνος που είχε ποτέ.

10 Answers


FKEinternet 08/01/2017.

Η σύντομη απάντηση είναι ότι θα κοστίσει πολλά χρήματα.

Προκειμένου να αποκτήσετε δύναμη 1G, θα χρειαστείτε κάτι πολύ μεγάλο ή περιστρεφόμενο πολύ γρήγορα. Για παράδειγμα, ο σχεδιασμός αναφοράς για τις αποικίες χώρου που εργάζομαι σε κλήσεις για μια δομή με ακτίνα 900 μέτρων που περιστρέφονται μία φορά το λεπτό. Για κάτι το μέγεθος του ISS, θα έπρεπε να περιστρέφεται much πιο γρήγορα. (Θα λάβω τους πραγματικούς αριθμούς σε λίγο, όταν δεν είμαι στη μέση ενός άλλου έργου.)

Εκτός από το πρόβλημα της ταχύτητας περιστροφής, πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη ότι η δομή θα έχει a lot μάζα για να είναι αρκετά ισχυρή για να υποστηρίξει όλο αυτό το (φυγοκεντρικό) βάρος - και όσο περισσότερη μάζα βάζετε σε τροχιά, τόσο περισσότερο κοστίζει.

Επιπλέον, επειδή πιθανότατα δεν θέλετε να περιστρέψετε ολόκληρο το ISS τόσο γρήγορα (για να κρατήσετε τη μάζα και το κόστος κάτω), θα πρέπει να έχετε μια σειρά από έδρανα μεταξύ της περιστροφικής και της μη περιστροφικής τα μέρη του σταθμού, κατά προτίμηση ένα τέτοιο που είναι αρκετά μεγάλο ώστε να παρέχει μια διέλευση για να περάσει το πλήρωμα (έτσι δεν χρειάζεται να βάζουν τα κοστούμια τους για να φτάσουν στο κρεβάτι) και αυτό το ρουλεμάν πρόκειται να μαντέψει τι έχει Πολλή μάζα που πρέπει να ξεκινήσει - πράγμα που σημαίνει ότι θα κοστίσει περισσότερα χρήματα.

Και πρέπει επίσης να σιγουρευτείτε ότι το ρουλεμάν δεν διαρρέει ή θα πρέπει να στείλετε περισσότερο αέρα για να αντικαταστήσετε αυτό που χάσατε - το οποίο θα κοστίσει περισσότερα χρήματα.

Υπάρχουν πολλά άλλα θέματα, αλλά υποθέτω ότι ο κατάλογος που έχω ήδη κάνει οι σχεδιαστές του ISS αντιληφθούν ότι ένας φυγοκεντρικός θάλαμος ύπνου βαρύτητας δεν ήταν πιθανώς κάτι που θα ταιριάζει με τον προϋπολογισμό του έργου.


EDIT

Εντάξει, κάναμε κάποιους υπολογισμούς. Αν η φυγοκέντρησή σας έχει διάμετρο 5 μέτρων, πρέπει να περιστρέφεται στις 18.9 σ.α.λ. για επιτάχυνση 1G στο χείλος που θα κινηθεί στα 17,82 χλμ / ώρα.

Δεδομένου ότι δεν θέλετε ο φυγοκεντρικός μηχανισμός να τροφοδοτεί τον σταθμό γύρω του, θα χρειαστείτε two αντιστρεπτικά φυγοκεντρητές ίσης μάζας και οι δύο βραχίονες κάθε φυγοκέντρου πρέπει να έχουν την ίδια περιστρεφόμενη μάζα έτσι ώστε όλα να βρίσκονται σε ισορροπία . Αυτό δεν είναι αδύνατο, θα μπορούσατε, για παράδειγμα, να έχετε ένα σύστημα που αντλεί μια εξισορροπητική ποσότητα νερού σε κάθε ένα από τα τέσσερα άκρα - αλλά αυτό προσθέτει την πολυπλοκότητα του συστήματος, το βάρος και το κόστος. Είμαι ανοικτός σε προτάσεις για μια καλύτερη λύση.

Όπως επεσήμανε ο Russell Borogove , αυτό could να γίνει σε ένα περιφραγμένο διαμέρισμα για να εξαλειφθεί το ζήτημα της σφραγίδας, αλλά τώρα πρέπει να κατασκευάσετε ένα σκάφος με διάμετρο 5,5 μέτρων που είναι διπλάσιο από το πλάτος ενός υποστρώματος φυγοκεντρητή, μήκος, σχήμα 3 μέτρα. Αυτή είναι μια μεγαλύτερη διάμετρος, αλλά περίπου το ήμισυ του μήκους της μονάδας Unity (4,57 μ. Μήκος και μήκος 5,47 μ.), Οπότε δεν ξεφεύγει απόλυτα. Ο θόρυβος του εξοπλισμού και οι λοβοί που περνούν μεταξύ τους σε ταχύτητα 22 mph σχετικής ταχύτητας θα ήταν αρκετά σημαντικές.

Μιλώντας για τον εξοπλισμό, οι φυγοκεντρικές θα χρειαστούν κινητήρες για να ξεκινήσουν και να τους σταματήσουν κάθε φορά που ένας αστροναύτης πηγαίνει στο κρεβάτι ή σηκώνεται. Εάν δεν θέλετε να περάσετε όλη τη νύχτα να φτάσετε στην ταχύτητα, θα χρειαστείτε ένα μεγαλύτερο κινητήρα, μαζί με ένα beefier σύστημα ισχύος για να το τρέξετε. Στη συνέχεια, όταν επιβραδύνετε τη φυγόκεντρο προς τα κάτω, έτσι ώστε οι αστροναύτες να μπουν μέσα ή έξω, δεν θέλετε να πετάξετε όλη την ενέργεια που χρησιμοποιήθηκε για να την επιταχύνετε, έτσι χρειάζεστε ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Οι μπαταρίες μπορεί να έρθουν στο μυαλό πρώτα, αλλά οι μπαταρίες ταχείας κυκλοφορίας που θα μπορούσαν να αποθηκεύουν και να απελευθερώνουν αρκετή ενέργεια σε many κύκλους θα ήταν πραγματικά βαρύ και ακριβό. Μια εναλλακτική λύση θα ήταν η εκκαθάριση ενός σφονδύλου για την αποθήκευση ενέργειας, αλλά πάλι, αυτό θα είναι βαρύ και ακριβό.

Ω, και αν πρόκειται να έχετε περισσότερα από ένα από αυτά τα τέσσερα υπνωτικά λοφίσματα που κατέχονται κάθε φορά, βεβαιωθείτε ότι οι αστροναύτες έχουν όλοι τους ίδιους κύκλους ύπνου: Δεν θα θέλαμε να βρεθεί ένας πρώιμος ανελκυστήρας να κοιμάται στο κρεβάτι να περιμένει ο άλλος τύπος να επιστρέψει από το όνειρο, ή οι αστροναύτες από την αφυδάτωση πολύ σύντομα επειδή η φυγόκεντρο σταμάτησε για να αφήσει το άλλο.

... και βεβαιωθείτε ότι δεν υπάρχουν καταστάσεις έκτακτης ανάγκης που να απαιτούν να βγούμε από το κρεβάτι σε σύντομο χρονικό διάστημα - ναι, θα could πηδήσετε από ένα βύθισμα που κινείται με 11 μίλια / ώρα χωρίς να υπάρχει too κίνδυνος να σας βλάψει - αλλά βεβαιωθείτε ότι έχετε βγει από ο δρόμος πριν από την επόμενη έρχεται μαζί ένα δεύτερο και μισό αργότερα και σας bop στο κεφάλι!


Τα μαθηματικά:

$ \ mathrm {m / s ^ 2} \\ d & = 5 \: \ mathrm m \\ r & = 2.5 \: \ mathrm m \\ \ end {ευθυγράμμιση} $$

\ mathrm {m ^ 2 / s ^ 2} \ mathrm {m ^ 2 \ s \ 2 \ \ \ \ mathrm {m / s} = 17.82 \: \ mathrm {kph} = 11 \: \ mathrm {mph {\ mathrm {24.5 \ } \ end {ευθυγράμμιση} $$

$$ \ text {circumference} = \ pi \ cdot d = \ pi \ cdot 5 \: \ mathrm {m} = 15.71 \: \ mathrm {m}

$ {15.71 \: \ mathrm {m} \ πάνω από 4.95 \: \ mathrm {m / s}} = 3.17 \: \ text {sec per rotation} = 18.9 \


Φυγοκεντρική επιτάχυνση

5 comments
Russell Borogove 07/30/2017
Ένα διαμέρισμα για τον ύπνο φυγοκεντρητών που περιέχεται εξ ολοκλήρου μέσα σε ένα μη περιστρεφόμενο δοχείο πίεσης θα εξαλείψει το πρόβλημα των σφραγισμένων ρουλεμάν σας, καθώς και ενδεχομένως θα ήταν χρήσιμο σε μια ουσιαστικά μικρότερη κλίμακα από ό, τι ένας γενικός οικότοπος φυγοκεντρωτήρων. Ωστόσο, αυτό δεν εξαλείφει τα προβλήματα χώρου / μάζας / ισχύος.
Callum K 07/30/2017
Αυτές είναι οι μεγάλες ευχαριστίες που πάντα αναρωτιόμουν γιατί δεν υπήρχε τίποτα @RussellBorogove είπε κάποιο είδος περιστρεφόμενης φυγοκέντρου μέσα για να βοηθήσει με την αποκοπή των οστών και των μυών, προσθέτοντας τα Gs ενώ κοιμήθηκαν. Αυτό σκέφτηκα και μόνο ένα μικρό σόλο, αλλά όπως λέτε ότι θα δημιουργήσει ακόμα πολύ θόρυβο! Ευχαριστω για την ΑΝΤΑΠΟΚΡΙΣΗ!
Uwe 07/30/2017
Θα πρέπει να διαβάσετε σχετικά με τις φυγοκεντρικές μικρού βραχίονα, κάποιους συνδέσμους: dlr.de/envihab/en/desktopdefault.aspx/tabid-8667/#gallery/23 780 medes.fr/en/the-space-clinic/the-equipments / ...
1 Chris H 07/31/2017
@ Zaibis Χρησιμοποιώ interia στην έννοια της φυσικής (ειδικά rotational inertia ) , οπότε δεν υπάρχει κατάλληλη εναλλακτική λέξη. Αν το χρησιμοποιούσα σε μια από τις άλλες αισθήσεις, θα χρησιμοποιούσα ευτυχώς ένα συνώνυμο. Στην πραγματικότητα προσπαθώ να μην χρησιμοποιήσω τις μη φυσικές έννοιες των τεχνικών όρων κατά πρώτο λόγο, όταν υπάρχει πιθανότητα σύγχυσης.
1 Chris H 07/31/2017
@JollyJoker Σκέφτηκα έναν σαφή άξονα μέσω της φυγοκέντρου και του εξωτερικού θαλάμου λόγω της ανάγκης για καταπακτές. Σίγουρα ένας μη περιστρεφόμενος πόλος που τρέχει μέσα από τη μέση θα μπορούσε να βοηθήσει πολύ. Έτσι οι φυγοκεντρητές σε ένα εξωτερικό τύμπανο που προτάθηκε κάπου εδώ θα ήταν συμβατοί με αυτό.

uhoh 07/30/2017.

εισάγετε την περιγραφή εικόνας εδώ

Εντάξει, να οικοδομήσουμε ένα υποθετικό κυλινδρικό σύστημα κλινοστρωμνής που θα μπορούσε να χωρέσει στο εσωτερικό του πληρώματος της τρέχουσας ISS για παράδειγμα και να εξετάσει μερικά από τα θέματα που θα πρέπει να αντιμετωπίσετε. Θα το ονομάσουμε μετά από το περίφημο Bill Haley και το κομμάτι Comets: Shake, Rattle and Roll.

Μπορείτε επίσης να εφαρμόσετε όσα μάθαμε εδώ σε μια φουτουριστική, πολύ μεγαλύτερη δομή για ένα υψηλότερο σύστημα γ-δύναμης για την παραγωγή σκελετικού στρες με τις ελπίδες ότι θα μειωθεί η απώλεια ασβεστίου.

Βρείτε μια εφεδρική ή επί του παρόντος άδεια, αχρησιμοποίητη μονάδα στο ISS και κατασκευάστε έναν κυλινδρικό "περιστροφικό astronaut tumbler " με διάμετρο 2 μέτρα και 2 μέτρα. Οι αστροναύτες κοιμούνται κατά μήκος των εσωτερικών τοίχων, τοποθετώντας παράλληλα τον άξονα του κυλίνδρου, γύρω από τον οποίο περιστρέφεται.

Χρησιμοποιώντας την $ \ mathbf {a} = - \ omega ^ 2 / \ mathbf {r} $ την απαιτούμενη ταχύτητα για να επιτύχουμε ένα μέτριο 1/6 της γήινης βαρύτητας, προκειμένου να παρέχουμε μια μικρή αλλά ουσιαστική εμπειρία " είναι $ \ omega = 1.3 \ text {s} ^ {- 1} $ το οποίο λειτουργεί σε μία περιστροφή κάθε 5 δευτερόλεπτα ή συχνότητα περιστροφής 0,2 Hz .

Μπορεί να μην υπάρχει χώρος για έξι από αυτά, έτσι πρόκειται να είναι ένας κοινόχρηστος χώρος και οι αστροναύτες θα χρειαστούν ακόμα τις πλατύτερες τρύπες τους για προσωπικό χώρο και ένα ξεχωριστό καταμερισμό χρόνου για να περάσουν σε αυτό. Εναλλακτικά, θα μπορούσαν να σηκώσουν και να μετακινήσουν τις προσωπικές τους προεξοχές και είτε να τους συνδέσουν με αυτό το περιστρεφόμενο πλαίσιο, είτε να το μεταφέρουν πίσω στον τοίχο.

Ανεξάρτητα από το πώς το βλέπετε, είναι περισσότερα πράγματα που αποστέλλονται από τη Γη, κάτι που είναι εντάξει αν προσφέρει μια σημαντική ενίσχυση στην ευημερία των αστροναυτών ή συμβολή στην επιστήμη της ζωής στο διάστημα.

Η ισορροπία είναι κρίσιμη. Εάν ένας αστροναύτης θέλει να κοιμηθεί, πρέπει να τοποθετηθεί αντίθετα ένας " dummy astronaut ", ώστε να μην αναταράξει αδικαιολόγητα το ISS με μηχανική ταλάντωση 0,2 Ηζ. Αν ο κοιμώμενος αστροναύτης κινείται, το ανδρείκελο πρέπει να μετακινηθεί αναλόγως ή ένας σερβομηχανισμός σε κάθε άκρο του κυλίνδρου πρέπει να μεταφέρει αυτόματα και συνεχώς τον άξονα περιστροφής του κυλίνδρου προς το κέντρο της μάζας. Περισσότερα πράγματα για να σπάσουν και να μάζεψαν από τη Γη. Εάν υπάρχουν δύο άτομα που είναι διατεταγμένα απέναντι στο άλλο και ένα τρίτο θέλει να ενταχθεί, ένα άτομο πρέπει να "re-azimuth" themselves από "re-azimuth" themselves 60 βαθμούς (ή εάν κοιμάται ακανόνιστα, να ανασυγκροτείται από τους συμπολίτες τους αστροναύτες) ή τον εικονικό αστροναύτη μπορεί να προστεθεί απέναντι στο τρίτο πρόσωπο.

Αν κάποιος θέλει να "πάρει" ή "να κατεβεί" το όλο πράγμα πρέπει να σταματήσει και να ξεκινήσει. Αυτό μπορεί να ξυπνήσει κάποιον ήδη "σε". Από πού προέρχεται αυτή η γωνιακή ορμή; Εάν σταμάτησε και ξεκίνησε σε τακτικό πρόγραμμα με σταθερό κύκλο λειτουργίας, ίσως θα μπορούσε να εξισορροπηθεί με μια μικρή αντιστροφή της ISS και κάθε κύριος κύκλος διακοπής / εκκίνησης θα εναλλάσσετο προς την κατεύθυνση έτσι ώστε η καθαρή περιστροφή του ISS ελάχιστος.

Η εναλλακτική λύση είναι να κατασκευαστεί ένας αντίθετα περιστρεφόμενος σφόνδυλος είτε ομοαξονικά είτε τουλάχιστον κοντά. Καθώς άλλαξε το φορτίο (αριθμός πραγματικών + εικονικών αστροναυτών) στον κύλινδρο των αστροναυτών, θα έπρεπε να ρυθμιστεί και το φορτίο στο σφόνδυλο. Ο σφόνδυλος θα μπορούσε επίσης να έχει σερβοί για να καταργήσει καλύτερα ορισμένα εξαρτήματα των δομικών κραδασμών εφ 'όσον περιστρέφονταν συγχρόνως. Θα μπορούσατε να ακυρώσετε τη γωνιακή ορμή σε οποιαδήποτε συχνότητα, οπότε δεν θα χρειαστεί να αλλάξετε τη μάζα, αλλά αν δεν είναι συγχρονισμένη προσθέτετε τώρα μια second exciting frequency στις δονήσεις σας, διπλασιάζοντας τις πιθανότητες να χτυπήσετε ένα ιδιαίτερα επικίνδυνο!

Το ISS δεν χρειάζεται για μια περιοδική πηγή δονήσεων. Εκτός εάν αυτό το σερβοσυστήμα που επαναπροσδιορίζει συνεχώς τον άξονα περιστροφής του κυλίνδρου για να περάσει από το στιγμιαίο κέντρο μάζας των αστροναυτών στο τύμπανο, μια κυκλική δόνηση θα μεταδοθεί στο πλαίσιο ISS. Αυτό είναι ένα πρόβλημα που πρέπει συνεχώς να αγωνίζεται και πρέπει να αντιμετωπίζεται κάθε φορά που ένας αστροναύτης αρχίζει ή τελειώνει μια περίοδος ύπνου, ή κυλάει πάρα πολύ.


Low frequency periodic vibrations αποτελούν τον ορίζοντα μεγάλων μηχανικών δομών που δεν είχαν προηγουμένως σχεδιαστεί για αυτούς.

Από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) Οδηγός Ερευνητή Διεθνής Διαστημικός Σταθμός Επιτάχυνση Περιβάλλον :

Vehicle Structural Modes

Οι διαρθρωτικές λειτουργίες του οχήματος ανήκουν στο άκρο χαμηλής συχνότητας του δονητικού τμήματος του φάσματος επιτάχυνσης. Αυτές οι δονήσεις εμπίπτουν εντός της περιοχής συχνοτήτων from about 0.1 hertz to about 5 hertz . Αυτές οι δονήσεις προκύπτουν από τη διέγερση φυσικών συχνοτήτων που συνδέονται με μεγάλα εξαρτήματα της δομής του διαστημικού σταθμού, όπως το κύριο φράγμα, και με θεμελιώδεις τρόπους προσαρμογής, όπως οι ηλιακές συστοιχίες. Αυτές οι δομές τυπικά διεγείρονται από σχετικά μεγάλα μεγέθη, σχετικά σύντομα παρορμητικά γεγονότα, όπως κατά τη διάρκεια εκτάκτου ανάγκης ή από γεγονότα ατμομηχανής πληρώματος όπως πιέσεις. Η κινητήρια διέγερση τέτοιων γεγονότων έχει ως αποτέλεσμα να δουν οι δονήσεις απόκρισης ως structural ringing δακτύλιοι. Επίσης, οι δονήσεις σχετικά μικρού μεγέθους με τη σωστή συχνότητα θα προκαλέσουν δομικό συντονισμό . (η έμφαση προστέθηκε)

εισάγετε την περιγραφή εικόνας εδώ

above: Περικοπή από το Σχήμα 4 του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) Οδηγός Ερευνητή Διεθνές Περιβάλλον Επιτάχυνσης Διαστήματος . "Εικόνα 4. Εμφάνιση φάσματος φάσματος ένα με την αργή μετάβαση του πληρώματος στον ύπνο." Αυτό υποδηλώνει ότι υπάρχουν διάφοροι δομικοί συντονισμοί στην περιοχή από 0,1 έως 1,0 Hz. Δείτε το πρωτότυπο έγγραφο για περαιτέρω συζήτηση και μια λίστα περίπου 20 διαφορετικών γνωστών συντονιστικών συχνοτήτων στη σελίδα 12.


Ένα πολύ τρομακτικό και επικίνδυνο γεγονός συνέβη στο ISS το 2009, όταν ένα σέρβο που είχε προγραμματιστεί εσφαλμένα σε έναν ενισχυτικό κινητήρα άρχισε να αναβαθμίζει την κατεύθυνση ώθησης του ενισχυτικού κινητήρα at about 0.5 Hz .

Αλλά κατά τη διάρκεια της πυρκαγιάς στις 14 Ιανουαρίου, κάτι συνέβη σοβαρά. Οι φτερούγες της ηλιακής ενέργειας του σταθμού άρχισαν να τρέμουν ανησυχητικά. Πιο δραματικά, μια εσωτερική φωτογραφική μηχανή κατέλαβε τις απόψεις του εξοπλισμού που τοποθετείται στον τοίχο και των καλωδίων που φουσκώνουν εμπρός και πίσω σε κτύπημα δύο δευτερολέπτων , καθώς η ίδια η κάμερα βρισκόταν στο βραχίονα τοποθέτησης.

Buildup of gyrations

Ήταν γρήγορα προφανές ότι κάποια περιοδική δύναμη είχε διεγείρει τη δομή του διαστημικού σταθμού σε μία από τις συντονισμένες συχνότητες του, οδηγώντας σε μια συσσώρευση περιστροφών παρά σε μια απόσβεση. Όπως και με την παραδοσιακή ιστορία «στρατιωτών που βαδίζουν πέρα ​​από μια γέφυρα» και την πολύ-πραγματική κατάρρευση της γέφυρας Tacoma Narrows το 1940, η συσσωμάτωση συντονισμού σε μια μεγάλη δομή μπορεί γρήγορα να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες . (η έμφαση προστέθηκε)

Δείτε επίσης τη NASA του Space.com ζυγίζει υπερβολικούς κραδασμούς στον διαστημικό σταθμό

1 comments
4 uhoh 07/30/2017
under no circumstances πρέπει να αναζητήσετε ένα αντίγραφο της δεύτερης δόσης του 1990 της ταινίας ταινιών τρόμου των Φιλιππίνων "Shake, Rattle and Roll" και να αρχίσετε να παρακολουθείτε από εδώ .

Antzi 07/30/2017.

Το σημείο του ISS είναι να μελετήσει το 0G. 1G υπνόσακοι νικήσουν το σκοπό ... Οι άνθρωποι είναι υποκείμενα πειράματος πάρα πολύ :)

3 comments
1 uhoh 07/30/2017
Σχεδόν κάτω-ψήφισα με κάποιο σχόλιο για το ότι δεν χρειάζονται πρόσθετες μελέτες για την υποβάθμιση των επιδόσεων λόγω της δυσκολίας στον ύπνο ή του αναπόφευκτου της απώλειας οστού, μέχρι να συνειδητοποιήσω ότι η λογική πίσω από το δεκαπεντάχρονο λέξη zinger είναι αναπόφευκτα σωστή. :) +1
5 Someone Somewhere 07/30/2017
@ uhoh Μπορώ να δω κάποια αξία στην ερώτηση «τι συμβαίνει αν βάλουμε τους ανθρώπους σε 0G, αλλά με μικρότερες περιόδους στο 0,3-1G». Ιδιαίτερα εάν εξετάζετε μακροπρόθεσμες διαμετακομίσεις.
uhoh 07/30/2017
@SomeoneSomewhere Ενδιαφέρομαι και για αυτό και δείτε την αξία εκεί, δείτε για παράδειγμα Με ποιον τρόπο αναμένεται τεχνητή βαρύτητα να αποφύγει / μειώσει την οστική απώλεια; Μπορείτε να προτείνετε στο ΕΠ να προσθέσει στην ερώτηση "επιστημονική μελέτη". Κάποιος μπορεί να ρωτήσει γιατί η απάντηση θα ήταν ενδιαφέρουσα ή χρήσιμη και σε ποιον (ενδεχομένως ο τρελός πλούσιος τύπος που θέλει να μετακινήσει ένα εκατομμύριο ανθρώπους για να ζουν σε βαρύδα με χαμηλή βαρύτητα). Διαφορετικά, ποιος πρέπει να το γνωρίζει any time soon , και badly enough to pay for it?

Hobbes 07/30/2017.

Εκτός από τις άλλες απαντήσεις: μια μικρή δομή (όπως μια ενιαία μονάδα στο ISS) χρειάζεται να περιστρέφεται πολύ γρήγορα για να δημιουργήσει 1G. Αυτό έχει ανεπιθύμητες παρενέργειες:

  • Οι δυνάμεις Coriolis μετακινούνται μέσα στη μονάδα χωρίς διαισθητικό τρόπο. Υπάρχει ένα παλιό σοβιετικό πείραμα όπου οι άνθρωποι έζησαν μέσα σε μια φυγόκεντρο για λίγο, στην ταινία (δεν το βρήκαν αυτό σε απευθείας σύνδεση, είναι στο ντοκιμαντέρ του BBC « Cosmonauts: Πώς η Ρωσία κέρδισε τον διαστημικό αγώνα ») μπορείτε να τους δείτε να σκαρφαλώνουν ένα διάδρομο σαν να είναι μεθυσμένος. Ένα άλλο τμήμα έχει κάποιον να ρίξει βελάκια σε ένα dartboard, με τα βελάκια να πετούν σε ένα 90 ° οριζόντιο τόξο.

  • σε μια μικρή φυγόκεντρο, υπάρχει μια σημαντική διαφορά στα επίπεδα βαρύτητας μεταξύ του κεφαλιού και των ποδιών σας, καθιστώντας και πάλι την κίνηση μέσα σε αυτήν την ενότητα μη διαισθητική.

  • εάν χρησιμοποιείτε τη μονάδα φυγοκέντρησης μόνο για να κοιμηθείτε, οι αστροναύτες πρέπει να συνηθίζουν να 0 G κάθε πρωί. Αυτό θα σήμαινε την πλήρη προσαρμογή στο 0 G (διαρκεί περίπου 2 εβδομάδες στην τρέχουσα κατάσταση) διαρκεί πολύ περισσότερο, και χάνετε πολύτιμο χρόνο για την ασθένεια στο διάστημα.

5 comments
uhoh 07/30/2017
Πιθανότατα κάποιος θα πρέπει να τοποθετεί ομοαξονικά στην περιστροφή εάν πρόκειται να ταιριάζει μέσα στο ISS ή να είναι μια λογική μεγέθους πρόσθετη μονάδα. Νομίζω όμως ότι τους έχετε κοιμάται να στέκονται για να αυξάνουν το φορτίο στα μεγάλα οστά του σκελετού, όπως η σπονδυλική στήλη, η λεκάνη, τα πόδια; Αναρωτιέμαι αν υπάρχουν κάποιες κάτω πλευρές για ύπνο "να στέκεται" - like falling down για παράδειγμα; Αυτό θα πάει πολύ καλά με τους αστροναύτες που θα φανταστώ! :)
Hobbes 07/30/2017
Δεν είχε σκεφτεί τον προσανατολισμό κατά τον ύπνο. Ο κοιμισμένος όρθιος θα ήταν πολύ άβολος, θα πρέπει να σκεφτώ. Ακόμα και με μια ιμάντα για να σε κρατάς όρθιο.
uhoh 07/30/2017
Το τμήμα της ερώτησης "Γιατί δεν το κάνουν αυτό λαμβάνοντας υπόψη τις επιπτώσεις που έχει το μηδέν g στο ανθρώπινο σώμα;" υποδηλώνει ότι η προτεινόμενη "φυγόκεντρος δύναμη ύπνου" μπορεί να αποτελέσει λύση σε ορισμένα από τα μηδενικά προβλήματα. Οι μόνοι που θα μπορούσα να σκεφτώ είναι απώλεια οστικής μάζας, υγρά στο κεφάλι, αλλαγές στο σχήμα των ματιών και αϋπνία. Δεν θα αντιμετωπιστεί η τεχνητή βαρύτητα των πρώτων τριών μόνο όταν λαμβάνονται σε στάση; Και η απώλεια οστών μόνο αν κάποιος ήταν ενεργά στέκεται, που φέρει το φορτίο στα οστά (και όχι σε κάποιο είδος υπνόσακου ή jumpsuit);
1 FKEinternet 07/30/2017
@ ohoh Καλά σημεία για τον ύπνο οριζόντια δεν επιτυγχάνουν πραγματικά τον επιδιωκόμενο στόχο.
1 Hobbes 07/30/2017
Σφάλωσα λίγο τον τίτλο του ντοκιμαντέρ, βλ. Bbc.co.uk/programmes/b04lcxms

Organic Marble 07/30/2017.

Προσφέρεται ως προσθήκη: σχεδιάστηκε μια Μονάδα φυγοκέντρησης για το ISS και κατασκευάστηκε μερικώς. Η φυγοκέντρησή του ήταν για πειράματα επιστήμης, χωρίς να κοιμάται. Προβλήματα προϋπολογισμού καταδικάστηκαν, και τώρα κάθεται σε ένα χώρο στάθμευσης στην Ιαπωνία.

Πηγή

εισάγετε την περιγραφή εικόνας εδώ εισάγετε την περιγραφή εικόνας εδώ εισάγετε την περιγραφή εικόνας εδώ

τελευταία εικόνα από εδώ

5 comments
uhoh 07/30/2017
Κάποια ιδέα τι σχεδιάστηκε να πάει στο εσωτερικό; Θα μπορούσε ένα από τα πειράματα της επιστήμης να είναι αστροναύτες "κοιμωμένος φυγοκεντρικά";
1 Organic Marble 07/30/2017
Υπάρχει μια ιδέα του καλλιτέχνη για το εσωτερικό του module στο άρθρο Wiki. Φαίνεται ότι η πραγματική φυγόκεντρος ήταν μόνο λίγα πόδια πλάτος. Λοιπόν, μοιάζει να μην υπήρχαν φυγοκεντρικές βόλτες για το πλήρωμα. Θα συνδεθώ με αυτή την εικόνα.
1 Organic Marble 07/30/2017
Άλλα μέρη δείχνουν τη φυγόκεντρο "εμπορευματοκιβώτιο ωφέλιμου φορτίου" ως ένα μικρό κιβώτιο με δύο πόδια σε μια πλευρά. forum.nasaspaceflight.com/... Είναι πιθανό ότι το πλήρωμα θα μπορούσε να ταιριάζει σε μια φυγόκεντρο αυτού του μεγέθους, αλλά ο προγραμματισμένος δεν σχεδιάστηκε γι 'αυτό.
1 uhoh 07/30/2017
ΟΚ έτσι ώστε το μεγάλο τύμπανο μπορεί να είναι το εξωτερικό περίβλημα του ρότορα. Αυτό κρατάει τον αέρα να δημιουργεί μια δίνη στη μονάδα, μειώνει τον θόρυβο και άλλα πράγματα. Εντάξει αυτό είναι πιο λογικό. Ω, το σχόλιό σας για τα ζητήματα ανασκόπησης ασφάλειας αστροναύτη έχει επίσης νόημα.
1 Organic Marble 07/30/2017
Επίσης ασφάλεια σε περίπτωση που πετάξει μεταξύ τους.

aguadopd 08/01/2017.

Θα ήθελα να προσθέσω τα λόγια του Chris Hadfield για αυτό, από το παράρτημα Συχνές Ερωτήσεις του βιβλίου του An astronaut's guide to life on earth :

Είναι άνετο να κοιμάσαι στο ISS;

Είναι ένας εντελώς νέος τύπος άνετης ύπνου στην έλλειψη βαρύτητας. Ακόμα και στο πιο ακριβό στρώμα της Γης πρέπει περιστασιακά να κυλήσετε ή να ρυθμίσετε το μαξιλάρι σας. Σε τροχιά, μπορείτε να χαλαρώσετε κάθε μυ στο σώμα σας. Κατά την ώρα του ύπνου, φουσκώνετε στον υπνόσακο (ο οποίος είναι χαλαρά συνδεδεμένος στον τοίχο με μερικά κορδόνια), φτιάχνετε το μακρύ φερμουάρ και κλείνετε το φως. Επειδή δεν υπάρχει καμία επίδραση της βαρύτητας που σπρώχνει σας στο στρώμα σας, είστε απόλυτα χαλαροί και ολόκληρο το σώμα σας μπορεί να πάει υπέροχα limp. Οι αρθρώσεις των βραχιόνων και των ποδιών σας κάμπτονται λίγο και φουσκώνουν προς τα πάνω, ο λαιμός σας φεύγει προς τα εμπρός σαν ένας επιβάτης σε ένα αεροπλάνο. κάθε μυς ξεκουραίνει. Μπορείτε να αισθανθείτε τον αργό παλμό του καρδιακού παλμού σας, κινούνται ελαφρώς ενάντια στο τίποτα. Όταν το ταξίδι στο διάστημα γίνεται τελικά αρκετά φθηνό, μπορεί να είναι το "spa spa" που προσελκύει το μεγαλύτερο πλήθος.

Κρις Χάντφιλντ. Ένας οδηγός αστροναύτη για τη ζωή στη γη. --- Pan Books Ltd. 2015

Έτσι, οι αστροναύτες πιθανότατα θα ψηφίσουν για ύπνο σε 0 G.

2 comments
Uwe 08/01/2017
Δεν είναι δυνατή η χαλάρωση κάθε μυός στο σώμα σας, όλοι οι μύες που απαιτούνται για την κυκλοφορία του αίματος και την ανταλλαγή οξυγόνου / διοξειδίου του άνθρακα θα πρέπει να κάνουν τη δουλειά τους και κατά τη διάρκεια του ύπνου. Οι μυς που χρησιμοποιούνται για την πέψη έχουν επίσης δουλειά να κάνουν. Μόνο οι σκελετικοί μύες μπορούν να ξεκουραστούν, αλλά οι μεσοπλευροί μύες χρησιμοποιούνται για αναπνοή. Ένας αστροναύτης πρέπει να ενδιαφέρεται για τη διατήρηση της μυϊκής μάζας και της πυκνότητας των οστών, αλλά ο ύπνος τόσο μηδενικός όσο και τεχνητός δεν είναι αποτελεσματικός για την πρόληψη της απώλειας μυών και οστών.
1 uhoh 08/02/2017
@aguadopd αυτή η απάντηση είναι πραγματικά ενημερωτική, ευχαριστώ για την προσθήκη της. Ο Chris Hadfield είναι ένας εξαιρετικός "εξηγητής" της ζωής και των εμπειριών στο πλοίο του ISS.

Russell Borogove 07/30/2017.

Μια περιστρεφόμενη δομή αρκετά μεγάλη για να επιτύχει κάτι τέτοιο θα ήταν ογκώδες, βαρύ και πολύ πλούσιο σε ενέργεια για να λειτουργήσει.

Ο χώρος, η μάζα και η ισχύς είναι όλα σε μια απότομη πριμοδότηση για διαστημικά σκάφη και διαστημικούς σταθμούς όπως το ISS, οπότε ένα φυγοκεντρικό κρεβάτι δεν είναι εξ ολοκλήρου εντός του προϋπολογισμού.

1 comments
FKEinternet 07/30/2017
Πληκτρολογήσατε ταχύτερα από ό, τι έκανα.

Ακόμα κι αν ένα διαμέρισμα ύπνου 1 g ήταν εφικτό, το οποίο οι άλλες θέσεις έχουν αποδείξει ότι δεν είναι, τα ζητήματα υγείας που συνδέονται με τη μικροβαρύτητα δεν θα μετριαστούν. Ακριβώς κοιμάται σε πλήρη βαρύτητα, αλλά η εργασία και η ξυπνήστε με μικροβαρύτητα θα εξακολουθούν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στην υγεία.

Συγκεκριμένα, η μείωση του ασβεστίου θα συνέβαινε ακόμη . Οι σκελετοί αναπτύσσονται σε απόκριση της πίεσης συμπίεσης (στα οστά), η οποία συνήθως προκαλείται από το βάρος που είναι η επίδραση της βαρύτητας στη σωματική μάζα. Στο ISS αυτό το άγχος συμπίεσης προσομοιώνεται με άφθονη άσκηση η οποία σε συνδυασμό με μια εμπλουτισμένη με ασβέστιο και βιταμίνη D δίαιτα παρέχει ένα στοιχείο αποζημίωσης.

Υπάρχουν πολλά άλλα ζητήματα υγείας που συνδέονται με την μικροβαρύτητα και έχω επικεντρωθεί μόνο σε μία για να επεξηγήσω το ζήτημα, αλλά πολλά από τα άλλα δεν θα λυθούν επίσης από έναν ειδικά σχεδιασμένο θάλαμο ύπνου.


Pete Kirkham 08/02/2017.

Δεν υπάρχει λόγος να το κάνουμε αυτό για τους υπνοδωμάτια, καθώς βρίσκεται στο κρεβάτι σε κανονική γήινη βαρύτητα δεν μειώνει τις επιπτώσεις της έλλειψης βαρύτητας στο ανθρώπινο σώμα - στην πραγματικότητα, έχει χρησιμοποιηθεί σε πολλά πειράματα για να μελετήσει τις συνέπειες της έλλειψης βαρύτητας απώλεια οστών και μυών:

Σε μια πρόσφατη επισκόπηση των μελετών ανάπαυσης στο κρεβάτι των τελευταίων 20 χρόνων, συνήχθη το συμπέρασμα ότι η ανάπαυση κρεβατιών με κεφαλή έχει αποδείξει τη χρησιμότητά της ως αξιόπιστο μοντέλο προσομοίωσης για τις περισσότερες φυσιολογικές επιπτώσεις της διαστημικής πτήσης.

Προσομοίωση φυσιολογίας ανθρώπινου χώρου με ανάπαυση στο κρεβάτι

Έτσι, η διαφορά θα ήταν μεταξύ ύπνου σε ένα επίπεδο κρεβάτι και ύπνου με το κεφάλι σας λίγες βαθμούς κάτω. Θα ήταν καλύτερο να χρησιμοποιήσουμε τη φυγοκεντρική βαρύτητα για τις ζώνες όπου οι αστροναύτες πραγματοποιούν φορτίο δραστηριότητες.


Mark T 07/31/2017.

Ένας λόγος είναι ότι η περιστροφή με το είδος των ταχύτητων πρακτικών σε ένα διαστημόπλοιο θα προκαλούσε ναυτία και ζάλη, αν δεν έμετο. Δεν ευνοούν την ανάπαυση. Επίσης, η περιστροφική μηχανή θα προκαλούσε μεγάλο αριθμό κινδύνων διαφόρων ειδών και την ανάγκη για πρόγραμμα συντήρησης. Όσο περισσότερο σκέφτομαι αυτό, τόσο περισσότερους λόγους μπορώ να σκεφτώ.

Ένας περιστρεφόμενος διαστημικός σταθμός ή ένας περιστρεφόμενος γκαλερί είναι πρακτικός, αν είναι αρκετά μεγάλος ώστε η ταχύτητα περιστροφής να μην προκαλεί ναυτία (μετά από όλα αυτά είναι η Γη).

2 comments
Mike H 08/01/2017
Πώς γνωρίζουμε ότι οι περιστρεφόμενες δομές θα προκαλούσαν ναυτία και έμετο; Νόμιζα ότι ποτέ δεν είχε δοκιμαστεί.
FKEinternet 08/01/2017
@MikeH Δεν έχει δοκιμαστεί in space , αλλά αν θέλετε μια απλή δοκιμή, πηγαίνετε σε μια παιδική χαρά και δοκιμάστε να ποδηλατείτε σε ένα ποδήλατο "ένα παιδί" που μπορείτε να γυρίσετε σε μια καλή ταχύτητα

Related questions

Hot questions

Language

Popular Tags