NASA ojos asentamientos espaciales



Mientras Planetary Resources ha anunciado recientemente su intención de hacer la extracción de platino y cada vez más costosos elementos de tierras raras en asteroides, la NASA en 1975, en conjunto con la Universidad de Stanford (EE.UU.) investigar teóricamente el problema.
 
La Agencia concluye que el desarrollo rentable de material de asteroides que debe ser entregado en órbita terrestre o prilunnuyu cuando el tratamiento se hará cargo de verdadera colonia espacial de al menos 10 mil. Hombre. El tiempo de permanencia de la liquidación en los expertos espaciales han estimado como ilimitada. Estudio conceptual del proyecto se llevó a cabo en un nivel alto y no ha perdido relevancia en la actualidad.

En este sentido, la NASA realizó un estudio teórico del problema del tiempo de residencia ilimitado de la nave espacial con decenas de miles de personas a bordo en el espacio o prilunnom cercano a la Tierra. El objetivo era prepararse para la creación de grandes estaciones espaciales involucradas incluyendo la transformación de material de asteroides. Otra tarea igualmente importante podría convertirse en la colonización de la Luna o de otras partes del sistema solar.

Suena como una historia de ciencia ficción, pero a mediados de la década de 1970, la NASA realmente abordar seriamente el problema. Y no nos volveríamos a este tema de hoy si no fuera por los esfuerzos realizados en los últimos años el interés por el informe a continuación. Curiosamente, ninguna otra investigación importante sobre este tema sigue siendo no. Y parece que el autor escribió en la década de los 70 que trabajan muy profundamente penetrado en la tarea, al menos, se las arreglaron para evitar muchos errores a los desarrolladores "Biosfera 2».

Recordamos que en Occidente en la década de 1990 comenzó una serie de experimentos similares a "Biosfera 2", que tenían un número de menor escala homólogos soviéticos como el mismo BIOS-3. Todos ellos, así como la posterior "Marte-500", fueron diseñados para identificar una variedad de aspectos médicos, psicológicos y técnicos de la prolongada permanencia de la persona en un entorno natural, que recuerda a la que se desarrolla durante los vuelos espaciales de larga duración. Se encontró que un número de aspectos de apoyo a la vida humana en el espacio en probar la forma simplemente no puede funcionar correctamente durante mucho tiempo en un entorno cerrado, sin reposición desde el exterior.

En 1975, la NASA había esperado para planificar los parámetros básicos de la nave para colonizar el espacio cercano, es decir, la ayuda externa no se discutieron. El estudio encontró un número de profesionales de la gestión de cosas triviales. En primer lugar, ya estaba claro que en la ingravidez en los 10 mil. Habitantes mantener siempre imposible. Por lo tanto, se decidió hacer una estación de rotación - para crear la seudo. En segundo lugar, garantizar el equilibrio de gas fue visto como un problema №1, y se le dio especial atención, con una serie de conclusiones inusuales. Por último, el espacio necesario para acomodar a 10.000. Los colonos fue planeado mucho más generoso que en experimentos posteriores, y no se hace en la latitud del alma americana, y por buenas razones prácticas.

Se seleccionaron los materiales, por supuesto, simple: aleación de aluminio para la estructura externa, de plástico y de tela materiales para el interior. Sin embargo, en lo que respecta a este último, se recomendó llevar a cabo un estudio sobre la creación de este tipo de polímeros, que aparecerían como "materiales naturales" - piedra y madera. ¿Por qué el aluminio? La composición de las rocas lunares, conocidos incluso entonces, indica la presencia de grandes reservas en el anortosita Moon - un mineral que contiene aluminio. No realizar la mayor parte de los materiales de la tierra, los asentamientos espaciales ofrecieron poner a L5, muy cerca de la luna. A extraído de su proceso de anortosita directamente en la colonia de destino después de la construcción de la primera unidad de producción.

El material está dictada muchas características de diseño: una gran esfera desapareció inmediatamente, ya que el volumen sellado en este caso habría sido desproporcionada. Y fue parte sellada de la colonia requeriría paredes máxima fuerza y ​​masa. El ahorro de peso también se hacen para reducir los requisitos a la atmósfera. Se encontró que para una estación con un gran volumen interno de la masa de la atmósfera será una gran parte del peso total - hasta 88.000 T. Sobre la base de los datos médicos existente en ese momento se ha recomendado para reducir la presión del aire a 0, 5 atm, el aumento del contenido de oxígeno, dióxido de carbono y de descenso. - nitrógeno. En este caso, sólo 44 m de la atmósfera sea necesario, y lo más importante -. Reduce los requisitos de resistencia para compartimentos sellados, lo que reduce el peso de la estructura en sí colonias de hasta 150.000 T. En esta realización, la estación actual pesaría menos de 200 mil t, lo que da 20 toneladas de peso. por persona. Para la comparación cabe señalar que el mismo MCS es de aproximadamente 417 m a 6 astronautas peso, casi 70 toneladas de peso por persona. Una de las principales razones de este Proyecto perfección peso 1975, además de las economías de escala, serán llamados a mantener la presión de 1 atm ISS, que las fuerzas tienen una cubierta sólida y pesada.

Incluso entonces, estaba claro que, además de los cálculos renales y problemas conocidos en las mujeres, la ingravidez provoca una serie de enfermedades, incluyendo la distrofia muscular no es el mayor de los males. Así, el buque debe girar. Pero sólo en sus bordes habrá un análogo del campo gravitacional del pozo central se deja sin la seudo. En consecuencia, la forma esférica y cilíndrica de la nave son inaceptables: demasiado espacio no puede ser utilizado plenamente. Lo principal es sellado recipiente esférico debe tener una gran superficie de paredes fuertes y pesados ​​que puedan soportar la presión de la atmósfera. La forma ideal de la nave debe ser un toro (o mancuernas), con dos módulos esféricos grandes conectados por una varilla fina. Cuando esto fue revelado un problema inesperado: un toro debe ser muy, muy grande, con un diámetro de hasta 1, 8 km (de 10.000 habitantes.). Pesa, sin embargo, habría sido aún más, por lo que la elección se detuvo en el toro.



Colonia espacial durante la construcción (arriba) y después de sellar y liquidación (abajo). Concede gran importancia a la comodidad psicológica: Incluso hay un estanques decorativos y la luz del sol a través del techo transparente con persianas de aluminio
. Esto se deduce de lo serio a las necesidades de espacio interior establecidas por los desarrolladores concepto del proyecto: De acuerdo con el equipo de investigación para garantizar a largo plazo (años o más) de colonos estabilidad psicológico requerido no menos de 50 metros cuadrados. metros de la vivienda sólo (!) y aún 15-17 metros cuadrados. m proporcionar área sellada (bloque de poder, y así sucesivamente. n.). El área total del volumen cerrado de la estación se estimó en 670.000 metros cuadrados. m. Lo que es interesante, de la recomendación insistente de colocar plantas hidropónicas "integrados" dejar, introducirlos en el panorama general del individuo "puntos". No fue sólo en el cuidado de la psique de la tripulación: con tiempo ilimitado en el fracaso órbita de varios sistemas de ventilación fue visto como muy probable. Por lo tanto, la reposición natural de oxígeno y dióxido de carbono evacuación convierte en obligatoria para los medios de vida sostenibles.

Se prestó mayor atención a la protección contra la radiación cósmica. Según los autores, una dosis de 0, 5 rem por año es el máximo permitido para una estancia más larga de las personas y la electrónica en órbita. Por lo tanto, la variante activa de protección tendrá que rechazar: imanes que crean el campo magnético artificial, comer demasiada energía. Campo magnético para proteger contra partículas con energías de hasta 0, 5 GeV requieren un equipo que pesa alrededor de 10 mil. T. Y, sin embargo a la misma dosis excede 20 rem por año por persona. Usted necesita la misma protección de la energía va a ser muy pesado y consume mucha energía.

Por lo tanto, por extraño que parezca, fue elegido protección pasiva, con la masa requerida de 4, 5 toneladas por kilómetro cuadrado. m pared exterior del toro. Sin embargo, cuando se aplica a toda la colonia que significa 9, 9 millones de toneladas, que excluía la entrega de escudo pasiva tal poder de la Tierra. Sin embargo, desde la colonia estaba apuntando al desarrollo de los asteroides del mismo material que se supone que entregar y escudo. Así sí protegería colocado alrededor del toro sin impartir rotación, que a su vez significa la necesidad de 1-2 m brecha entre la rotación y estacionaria protección toro.

Ten en cuenta: dosis de 0, 5 rem por año, aprobado por los desarrolladores, es muy baja. Incluso moderno transistor electrónica puede operar a diez veces más que la dosis anual de radiación. De acuerdo con los conceptos y las normas vigentes, el astronauta (y empleado PNP) un año sin daño pueden recibir hasta 5 rem que diez más. Los mismos autores señalan que la investigación futura puede elevar una dosis razonable de la radiación, y esto no sólo reducirá el peso de la protección, sino también ser capaz de recuperar su relevancia variantes activas. En este caso se les llama canales anulares particularmente eficaces (en el perímetro de las colonias toro) con plasma, la celebración de los imanes y el apoyo de ellos en movimiento, para generar un campo magnético que repele las partículas con energías de hasta 1 GeV. Los desarrolladores también señaló que si la colonia espacial de este tipo habría tenido que viajar a grandes distancias ya velocidades más altas, la defensa activa sería la única manera posible: después de la barrera de material de asteroides, incluso calculado sobre una exposición anual de los astronautas a 5 rem, pesaría 990 . Cerdocyon toneladas - más de cinco veces la colonia. Así, mueva sería prácticamente imposible. - Al menos económicamente

Por cierto, sobre la economía. El costo total de dicha colonia en grande iba a ser $ 190 mil millones en precios de 1975. Por lo tanto, el periodo de recuperación sólo se consigue después de 28 años de operación continua. Y sólo entonces se planeó lucro. En dinero de hoy es casi igual al presupuesto anual militar de Estados Unidos. Sin embargo, los autores del estudio sugirieron construir la estación por alrededor de una década. Así que el coste de su aplicación en el caso de nuestro tiempo hubiera sido en algún lugar de una décima parte del gasto militar estadounidense. Por supuesto, es dudoso que cualquier estado en el próximo siglo pasará una décima parte de su presupuesto militar para el espacio. Por lo tanto, el concepto de la NASA colonia espacial y permaneció un concepto.

Por supuesto, los planes Planetary Resources, al menos en la primera vez no será tan gran escala. Sin embargo, sin la creación de fábricas, inevitablemente requieren la presencia humana al menos para la reparación y arreglo de equipo, en última instancia, puede no hacerlo. La fiabilidad de la tecnología robótica para cuerpos planetarios extra-terrestres es bien conocida, es suficiente para recordar la historia de la "Hayabusa". Pero incluso si la planta de los recursos planetarios será mucho más pequeño proyecto en el año 1975, las principales soluciones para este tipo de colonia en su conjunto parecen estar muy cerca.

En resumen, a pesar de la antigüedad del proyecto, puede convertirse en una herramienta esencial para un nuevo competidor para la riqueza espacial.

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