Ostrov III

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 3. prosince 2017; kontroly vyžadují 10 úprav .

O'Neillův válec, také známý jako Island III , je vesmírná stanice typu „ vesmírného osídlení “, kterou navrhl fyzik Gerard O'Neill ve své knize High Reach . [1] O'Neill v knize popsal kolonizaci vesmíru v 21. století pomocí měsíčních materiálů. O'Neillův válec byly dva velmi velké protiběžné válce, každý o průměru 5 mil (8 kilometrů) a délce 20 mil (32 kilometrů), které byly na koncích navzájem spojeny tyčemi prostřednictvím systému ložisek. Otáčející se vytvářejí umělou gravitaci na svém vnitřním povrchu vlivem odstředivé síly . [2]

Okolnosti

Jako profesor na Princetonské univerzitě v té době , O'Neill koncipoval projekt velké orbitální platformy se studenty, se záměrem ukázat, že průzkum vesmíru a život v něm jsou žádoucím a dosažitelným cílem. Několik projektů bylo dostatečně velkých na to, aby vytvořily příznivé lidské prostředí. Tento společný výsledek mu dal myšlenku válce a tento projekt poprvé publikoval O'Neill v září 1974 v novinách „Physics Today“. [3]

Ostrov jedna, dva a tři

O'Neill vytvořil tři určené projekty:

Ostrov I  – koule , mílová (1681 stop nebo 512,27 metru v průměru) kruh, který se otáčel a lidé žili v její rovníkové oblasti (viz Bernalova koule .) Později NASA (NASA/Ames) ve studii na Stanfordské univerzitě vyvinula alternativu verze Island One: Stanford torus , toroidní 1600 metrů (asi míle) v průměru. [čtyři]

Ostrov II  je také koule, má průměr pouhých 1600 metrů.

Island III  - dva protiběžné válce, každý o průměru 5 mil (8 km) a délce až 20 mil (32 km). [5] Každý válec má po délce válce šest stejných pásových částí; tři okna, tři "země". Kromě toho se vnější zemědělské prstence o poloměru 10 mil (16 km) otáčejí různými rychlostmi pro různé typy zemědělství. Průmyslový blok je umístěn uprostřed (za blokem satelitní paraboly), kde minimální nebo nulová gravitace usnadňuje některé operace pro výrobu řady materiálů.

Aby se zbavily kolosálních nákladů na dopravu materiálů pro montáž ze Země, musely být tyto stanice vyrobeny z materiálů přepravovaných z vesmíru, například z Měsíce pomocí například elektromagnetického katapultu . [6]

Umělá gravitace

Válce se otáčejí a na jejich vnitřních površích vytváří umělou gravitaci. S velkým poloměrem se bude válec otáčet rychlostí 40 otáček za hodinu, simulující obvyklou zemskou gravitaci. Studie lidského faktoru při rotaci v odkazech [7] [8] [9] [10] [11] ukazuje, že téměř žádný (při tak nízké rychlosti pohybu) člověk, jak ukazuje zkušenost, netrpí mořskou nemocí pod působení Coriolisova jevu na vnitřní ucho. Lidé si při otáčení hlavy všimnou směru otáčení a při pádu předmětů se odchýlí o několik centimetrů. [12] Centrální osa může být beztížnou zónou a byla poskytnuta pro zařízení údržby a obnovy.

Atmosféra a záření

Stanice měla být vybavena atmosférou s tlakem rovným polovině tlaku země a sestávající ze 40 % kyslíku a 60 % dusíku. Takový tlak umožnil šetřit vzduch a snížit zatížení stěn. [13] [14] V tomto měřítku poskytuje vzduch uvnitř válce dostatečné stínění před kosmickým zářením.

Sunshine

Velká zrcadla na zadní straně každého pásového okna. Otevřená hrana oken směřuje ke Slunci. Účelem zrcátek je odrážet sluneční světlo do válce přes okna. Noc je simulována otevřením zrcadel, což umožňuje oknům zobrazit pohled do vesmíru; což také umožňuje vyzařování přebytečného tepla do prostoru. Během dne se odražené sluneční světlo pohybuje vlivem pohybu zrcadel, čímž vzniká efekt obvyklé změny úhlu dopadu světelných paprsků na Zemi. Přestože je pouhým okem neviditelný, obraz Slunce lze pozorovat, když se válec otáčí. Světlo odražené od zrcadel je polarizované, což může včely zmást. [patnáct]

Velká okna propouštějí světlo do stanice po celé délce válce. [16] Nejsou vyrobena z jednoho kusu skla, ale jsou navržena tak, aby byla rozdělena na mnoho malých částí, aby se předešlo možnému poškození, a hliníkový nebo ocelový rám oken odolá nárazům zvenčí nebo tlaku vzduchu uvnitř stanice. . [17]

Někdy může meteorit rozbít okenní sklo. To může způsobit určitou ztrátu atmosféry, ale výpočet ukazuje, že takové případy nemohou být ve srovnání s obrovským objemem stanice katastrofické. [17] Aby se tomu zabránilo, měly by být použity pružné , ale velmi pevné materiály.

Prostorové ovládání

Stanice a její zrcadla mohou být orientovány ke Slunci. O'Neill a jeho studenti pečlivě vypracovali techniku ​​pro neustálé otáčení stanice o 360° prostřednictvím orbitální rotace bez použití tryskového pohonu. [osmnáct]

První pár zařízení lze roztočit pomocí momentálního kola - speciálního zařízení, jako je setrvačník. Pokud se rotace jednoho zařízení mírně zpomalí, budou se oba válce otáčet každý svým vlastním způsobem. Jakmile se rovina ve tvaru dvou rotačních os kolmých k oběžné dráze (rotační osa), která je dvojicí válců, může odchýlit od směru Slunce, pak se mezi dvěma ložisky uvede do pohybu síla: to způsobí efekt gyroskopické precese na obou válcích a systém se vychýlí jedním směrem, což způsobí odchylku druhým směrem. Rotace struktur v opačném směru neneutralizuje gyroskopický efekt, a tak tato slabá precese způsobuje rotaci struktury na oběžné dráze a orientuje ji směrem ke Slunci.

Viz také

Ostrov III v beletrii

Ve sci-fi byl „Island III“ uveden ve filmu Interstellar . Na konci filmu hrdina vstupuje do této rozsáhlé vesmírné stanice, jejíž struktura byla velmi podobná jednomu z válců Ostrova III.

Stanice "Citadel" ze série her Mass Effect je také designově velmi podobná "Island III".

Odkazy

  1. ↑ O'Neill, Gerard K. The High Frontier: Human Colonies in  Space . - New York: William Morrow & Company , 1977. - ISBN 0-688-03133-1 .
  2. ↑ tamtéž. High Frontier, kapitola V
  3. ↑ O'Neill, Gerard K. The Colonization of Space  (anglicky)  // Physics Today  : magazine. - 1974. - září ( roč. 27 , č. 9 ). - str. 32-40 . — ISSN 0031-9228 .  (nedostupný odkaz)
  4. ↑ Space Settlements, A Design Study, 1977, NASA SP-413 Archived 12. června 2011 na Wayback Machine , přístup 4. června 2009
  5. ↑ O'Neill Cylinder (odkaz není k dispozici) . Orbitální vesmírné osady . Národní vesmírná společnost . Získáno 19. dubna 2009. Archivováno z originálu 21. února 2009. 
  6. ↑ tamtéž, O'Neil, High Frontier, s. 149
  7. ↑ Beauchamp, GT: Adverse Effects Due to Space Vehicle Rotation, Astronautical Sciences Review, sv. 3 č. 4. říjen–prosinec 1961, str. 9-11
  8. ↑ Sborník příspěvků ze sympozia o úloze vestibulárních orgánů v pilotovaných kosmických letech, NASA SP-77, 1965; Zvláště užitečné: Thompson, Allen B.: Physiological Design Criteria for Artificial Gravitation Environments in Manned Space Systems
  9. ↑ Newsom, BP: Habitability Factors in a Rotating Space Station, Space Life Sciences, sv. 3, červen 1972, str. 192-197
  10. ↑ Proceedings of the Fifth Symposium on Role of Vestibular Organs in Space Exploration, Pensacola, Florida, 19. – 21. srpna 1970, NASA SP-314, 1973
  11. ↑ Altman, F.: Some Aversive Effects of Centrifugally Generated Gravity, Aerospace Medicine, sv. 44, 1973, str. 418-421
  12. ↑ tamtéž. Studie NASA SP-413, str. 22
  13. ↑ tamtéž. High Frontier p117
  14. ↑ tamtéž. Studie NASA SP-413, str. 22-3 Archivována 25. června 2017 na Wayback Machine  
  15. ↑ tamtéž. High Frontier p63..64
  16. ↑ tamtéž. vysoká hranice p63
  17. ↑ 12 tamtéž . High Frontier p112
  18. ↑ tamtéž. High Frontier, p100
 Orbitální stanice ( seznam )
Provozní Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) ČLR Čínská vesmírná stanice (CCS)
Části ISS
Dokončeno SSSR / Rusko Pozdrav jeden Kosmos - 557¹ 3² _ čtyři 5² _ 6 7 Svět USA skylab spacehub Evropa vesmírná laboratoř ČLR Tiangong-1 Tiangong-2
Prototypy¹ USA Orbitální laboratoř s posádkou - OPS 0855 (MOL) Genesis I a Genesis II SSSR diamant Saljut-2 Kosmos-1870 Almaz-1A Pól
Plánováno Indie Indická vesmírná stanice USA Komerční vesmírná stanice Bigelow axiomy orbitální útes Rusko Národní orbitální vesmírná stanice Mezinárodní Lunar Orbital Platform-Gateway
Zrušeno USA Skylab B Rusko komerční vesmírná stanice Almaz-1V ČLR Tiangong-3 Bigelow Aerospace Galaxie
¹ Nepoužívá se pro lidské cestování vesmírem. ² Součást vojenského programu Almaz .
 Kolonizace vesmíru
Kolonizace
sluneční soustavy		 Kolonizace vesmíru
Teraformování
Kolonizace mimo
sluneční soustavu
Vesmírné osady
Zdroje a energie