China investighează cum să construiască nave spațiale gigantice, care au o lungime de până la 1 kilometru. Dar cât de fezabilă este ideea și care ar fi rostulunei nave spațiale atât de masive?, se întreabă Live Science.
Proiectul face parte dintr-un apel mai larg pentru propuneri de cercetare din partea Fundației Naționale de Științe Naturale din China, o agenție de finanțare administrată de Ministerul Științei și Tehnologiei din țară. O schiță de cercetare postată pe site-ul fundației a descris astfel de nave spațiale enorme ca „echipamente aerospațiale majore pentru utilizarea viitoare a resurselor spațiale, explorarea misterelor universului și viața pe orbită pe termen lung”.
Fundația dorește ca oamenii de știință să efectueze cercetări cu privire la noi metode de proiectare ușoare care ar putea limita cantitatea de material de construcție care trebuie înălțat pe orbită și noi tehnici pentru asamblarea în siguranță a acestor structuri masive în spațiu. Dacă ar fi finanțat, studiul de fezabilitate ar avea o durată de cinci ani și ar avea un buget de 15 milioane de yuani (2,3 milioane de dolari).
Proiectul s-ar putea să sune ca ficțiunea științifică, dar fostul șef al departaentului tehnlogie al NASA, Mason Peck, a spus că ideea nu este în întregime nerealizabilă, iar provocarea este mai mult o problemă de inginerie decât de știința fundamentală.
"Cred că este în totalitate fezabil", a declarat Peck, acum profesor de inginerie aerospațială la Universitatea Cornell, pentru Live Science. "Aș descrie problemele de aici nu ca impedimente insurmontabile, ci mai degrabă probleme de scară."
De departe cea mai mare provocare ar fi prețul, a remarcat Peck, datorită costului uriaș al lansării obiectelor și materialelor în spațiu. Stația Spațială Internațională (ISS), care are o lățime de doar 110 metri în cel mai lung punct al său, conform NASA, a costat aproximativ 100 de miliarde de dolari pentru construcție, a spus Peck, astfel încât construirea a ceva de 10 ori mai mare ar afecta chiar și cel mai generos buget național.
Totuși, depinde mult de ce tip de structură intenționează să construiască chinezii. ISS este dotat cu echipamente și este conceput pentru a găzdui oameni, ceea ce îi mărește semnificativ masa. "Dacă vorbim despre ceva care este pur și simplu lung și nu și greu, atunci este o poveste diferită", a spus Peck.
Nava spațială mare, probleme mari
Tehnicile de construcție ar putea, de asemenea, să reducă costul de a duce o navă spațială gigant în spațiu. Abordarea convențională ar fi construirea componentelor pe Pământ și apoi asamblarea lor ca un Lego pe orbită, a spus Peck, dar tehnologia de imprimare 3D ar putea transforma materiile prime compacte în componente structurale de dimensiuni mult mai mari în spațiu.
O opțiune și mai atractivă ar fi să se obțină materii prime din Lună, care au o greutate redusă în comparație cu Pământul, ceea ce înseamnă că lansarea materialelor de pe suprafața sa în spațiu ar fi mult mai ușoară, potrivit lui Peck. Totuși, acest lucru necesită mai întâi infrastructura de lansare pe Lună și, prin urmare, nu este o opțiune pe termen scurt.
Vibrații și altitudine de orbitare
O structură de asemenea proporții masive se va confrunta și cu probleme unice. Ori de câte ori o navă spațială este supusă forțelor, fie de la manevrarea pe orbită, fie de la andocarea cu un alt vehicul, mișcarea conferă energie structurii navei spațiale care o face să vibreze și să se îndoaie, a explicat Peck. Cu o structură atât de mare, aceste vibrații vor dura mult timp pentru a se opri, astfel încât este probabil ca nava spațială să necesite amortizoare sau control activ pentru a contracara aceste vibrații, a spus el.
De asemenea, proiectanții vor trebui să facă compromisuri atente atunci când decid la ce altitudine ar trebui să orbiteze nava spațială, a spus Peck. La altitudini mai mici, atracția din atmosfera exterioară încetinește vehiculele, determinându-le să se întoarcă constant înapoi pe o orbită stabilă. Aceasta este deja o problemă pentru ISS, a remarcat Peck, dar pentru o structură mult mai mare, care are mai multă tracțiune și ar necesita mai mult combustibil pentru a reveni la locul său, ar fi o preocupare majoră.
Pe de altă parte, lansarea la altitudini mai mari este mult mai scumpă, iar nivelurile de radiații cresc rapid cu cât un obiect este mai departe de atmosfera Pământului, ceea ce va fi o problemă dacă nava spațială găzduiește oameni.
Dar, deși construirea unei astfel de structuri ar putea fi posibilă din punct de vedere tehnic, nu este fezabilă în niciun sens practic, a spus Michael Lembeck, profesor de inginerie aerospațială la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign, care a lucrat atât la programe guvernamentale, cât și la programe spațiale comerciale.
„Este ca și cum am vorbi despre construirea Starship Enterprise”, a spus el pentru Live Science. „Este fantastic, nu este fezabil și distractiv să ne gândim, dar nu foarte realist pentru nivelul nostru de tehnologie”, având în vedere costul, a spus el.
Având în vedere bugetul mic al proiectului de cercetare, este probabil menit să fie doar un mic studiu academic pentru a identifica lacunele tehnologice, a spus Lembeck. Pentru comparație, bugetul pentru construirea unei capsule care să ducă astronauții la ISS a fost de 3 miliarde de dolari. "Deci, nivelul de efort aici este extrem de mic în comparație cu rezultatele dorite", a adăugat el. (integral pe Live Science)
5
2
