Ö III

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 3 december 2017; kontroller kräver 10 redigeringar .

O'Neill-cylindern, även känd som Island III , är en rymdstation av typen " rymdbosättning " som föreslagits av fysikern Gerard O'Neill i sin bok High Reach . [1] I boken beskrev O'Neill rymdkolonisering på 2000-talet med hjälp av månmaterial . O'Neill-cylindern var två mycket stora motroterande cylindrar, vardera 5 miles (8 kilometer) i diameter och 20 miles (32 kilometer) långa, kopplade till varandra i ändarna med stavar genom ett system av lager. Roterande skapar de artificiell gravitation på sin inre yta på grund av centrifugalkraften . [2]

Omständigheter

Som professor vid Princeton University vid den tiden , tänkte O'Neill på projektet med en stor omloppsplattform med studenter, med avsikten att visa att utforskning av rymden och livet där var ett önskvärt och uppnåeligt mål. Flera projekt var tillräckligt stora för att skapa en gynnsam mänsklig miljö. Detta gemensamma resultat gav honom idén om en cylinder, och detta projekt publicerades först av O'Neill i september 1974 i tidningen "Physics Today". [3]

Ö ett, två och tre

O'Neill skapade tre utsedda projekt:

Ö I  - en sfär , en mil (1681 fot eller 512,27 meter i diameter) cirkel som roterade och människor bodde i dess ekvatorialregion (Se Bernal Sphere .) Senare utvecklade NASA (NASA / Ames) i en studie vid Stanford University ett alternativ version av Island One : Stanford torus , ringformad 1600 meter (cirka en mil) i diameter. [fyra]

Ön II  är också en sfär, bara 1600 meter i diameter.

Island III  - två motroterande cylindrar, vardera 5 miles (8 km) i diameter och upp till 20 miles (32 km) långa. [5] Varje cylinder har sex lika stora bandsektioner längs cylinderns längd; tre fönster, tre "länder". Dessutom roterar de yttre jordbruksringarna, 10 miles (16 km) i radie, med olika hastigheter för olika typer av jordbruk. Industriblocket ligger i mitten (bakom parabolblocket), där minimal gravitation eller noll gravitation underlättar vissa operationer för framställning av ett antal material.

För att bli av med de kolossala kostnaderna för att transportera material för montering från jorden, var dessa stationer tvungna att tillverkas med material som transporterades från rymden, som från månen med till exempel en elektromagnetisk katapult . [6]

Artificiell gravitation

Cylindrarna roterar och skapar artificiell gravitation på deras inre ytor. Med en stor radie kommer cylindern att rotera med en hastighet av 40 varv per timme, vilket simulerar jordens vanliga gravitation. En studie av den mänskliga faktorn när man roterar i länkar [7] [8] [9] [10] [11] visar att nästan ingen (vid en så låg rörelsehastighet) person, som erfarenheten visar, inte lider av sjösjuka under effekten av Coriolis-effekten på innerörat. Människor kan märka rotationsriktningen när de vrider på huvudet, och när föremål faller kommer de att avvika med flera centimeter. [12] Den centrala axeln kan vara en viktlös zon, och den har tillhandahållits för underhåll och återvinningsanläggningar.

Atmosfär och strålning

Stationen var planerad att förses med en atmosfär med ett tryck lika med hälften av jordens och bestående av 40 % syre och 60 % kväve. Sådant tryck gjorde det möjligt att spara luft och minska belastningen på väggarna. [13] [14] På denna skala ger luften inuti cylindern tillräcklig avskärmning mot kosmiska strålar.

Sunshine

Stora speglar på baksidan av varje listfönster. Fönstrens öppna kant pekar mot solen. Syftet med speglarna är att reflektera solljus in i cylindern genom fönstren. Natten simuleras genom att speglar öppnas, vilket gör att fönstren kan visa en vy av yttre rymden; vilket också gör att överskottsvärme kan strålas ut i rymden. Under dagen rör sig reflekterat solljus på grund av speglars rörelse, vilket ger upphov till effekten av den vanliga förändringen av ljusstrålars infallsvinkel på jorden. Även om den är osynlig för blotta ögat, kan bilden av solen observeras när cylindern roterar. Ljus som reflekteras av speglar är polariserat, vilket kan förvirra bin. [femton]

Stora fönster spänner över cylinderns hela längd och släpper in ljus i stationen. [16] De består inte av en enda glasbit, utan är designade att delas upp i många små sektioner för att förhindra eventuella skador, och aluminium- eller stålramen på fönstren tål stötar utifrån eller lufttryck inuti stationen . [17]

Ibland kan en meteorit krossa fönsterglas. Detta kan orsaka viss förlust av atmosfär, men beräkningen visar att sådana fall inte kan vara katastrofala, jämfört med stationens enorma volym. [17] För att undvika detta bör flexibla men ändå mycket starka material användas.

Rumslig kontroll

Stationen och dess speglar kan vara orienterade mot solen. O'Neill och hans elever utarbetade noggrant en teknik för att ständigt rotera stationen genom 360° genom orbital rotation utan användning av jetframdrivning. [arton]

Det första paret enheter kan snurras med hjälp av ett momentant hjul - en speciell enhet, som ett svänghjul. Om rotationen av en enhet saktas ner något, kommer de två cylindrarna att rotera på sitt eget sätt. När planet, som har formen av två rotationsaxlar vinkelrät mot omloppsbanan (roterande axel), som är ett par cylindrar, kan avvika från solens riktning, kommer en kraft att sättas i rörelse mellan de två lagren: detta kommer att orsaka effekten av gyroskopisk precession på båda cylindrarna, och systemet kommer att avvika i en riktning, vilket kommer att orsaka en avvikelse i den andra riktningen. Rotationen av strukturer i motsatt riktning neutraliserar inte den gyroskopiska effekten, och därför får denna svaga precession att strukturen roterar i omloppsbana och orienterar den mot solen.

Se även

Island III i skönlitteratur

I science fiction var "Island III" med i filmen Interstellar . I slutet av filmen går hjälten in i denna storskaliga rymdstation, vars struktur var mycket lik en av cylindrarna på Island III.

Station "Citadel" från spelserien Mass Effect är också väldigt lik designen "Island III".

Länkar

  1. ↑ O'Neill, Gerard K. The High Frontier: Human Colonies in  Space . - New York: William Morrow & Company , 1977. - ISBN 0-688-03133-1 .
  2. ↑ ibid. High Frontier, kapitel V
  3. ↑ O'Neill, Gerard K. The Colonization of Space  (engelska)  // Physics Today  : magazine. - 1974. - September ( vol. 27 , nr 9 ). - S. 32-40 . — ISSN 0031-9228 .  (inte tillgänglig länk)
  4. ↑ Space Settlements, A Design Study, 1977, NASA SP-413 Arkiverad 12 juni 2011 på Wayback Machine , tillgänglig 4 juni 2009
  5. ↑ O'Neill Cylinder (länk ej tillgänglig) . Orbital Space Settlements . National Space Society . Hämtad 19 april 2009. Arkiverad från originalet 21 februari 2009. 
  6. ↑ ibid, O'Neil, High Frontier, s149
  7. ↑ Beauchamp, GT: Negativa effekter på grund av rymdfordonrotation, Astronautical Sciences Review, vol. 3 nr. 4 okt-dec. 1961, s. 9-11
  8. ↑ Proceedings of the Symposium on the Roll of the Vestibular Organs in Manned Spaceflight, NASA SP-77, 1965; Särskilt användbart: Thompson, Allen B.:Physiological Design Criteria for Artificial Gravity Environments in Manned Space Systems
  9. ↑ Newsom, BP: Habitability Factors in a Rotating Space Station, Space Life Sciences, vol. 3, juni 1972, sid. 192-197
  10. ↑ Proceedings of the Fifth Symposium on the Role of Vestibular Organs in Space Exploration, Pensacola, Florida, 19-21 augusti 1970, NASA SP-314, 1973
  11. ↑ Altman, F.: Några avskyvärda effekter av centrifugalt genererad gravitation, Aerospace Medicine, vol. 44, 1973, sid. 418-421
  12. ↑ ibid. NASA-studie SP-413, s.22
  13. ↑ ibid. High Frontier p117
  14. ↑ ibid. NASA-studie SP-413, p22-3 Arkiverad 25 juni 2017 på Wayback Machine  
  15. ↑ ibid. High Frontier p63..64
  16. ↑ ibid. hög gräns p63
  17. ↑ 12 ibid . High Frontier p112
  18. ↑ ibid. High Frontier, s100
 Orbital stationer ( lista )
Drift Internationella rymdstationen (ISS) Kina Kinesisk rymdstation (CCS)
Delar av ISS
Avslutad Sovjetunionen / Ryssland Honnör ett Kosmos- 557¹ 3² _ fyra 5² _ 6 7 Värld USA skylab spacehub Europa spacelab Kina Tiangong-1 Tiangong-2
Prototyper¹ USA Bemannat orbitallaboratorium - OPS 0855 (MOL) Genesis I och Genesis II USSR Diamant Salyut-2 Kosmos-1870 Almaz-1A Pol
Planerad Indien Indisk rymdstation USA Bigelow kommersiella rymdstation axiom orbitalrev Ryssland National Orbital Space Station Internationell Lunar Orbital Platform-Gateway
Inställt USA Skylab B Ryssland kommersiell rymdstation Almaz-1V Kina Tiangong-3 Bigelow Aerospace Galaxy
¹ Används inte för mänskliga rymdresor. ² Del av Almaz militära program.
 Rymdkolonisering
Kolonisering
av solsystemet		 Rymdkolonisering
Terraformning
Kolonisering utanför
solsystemet
Rymdbosättningar
Resurser och energi