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空间站 模拟重力(国际空间站模拟重力)

Time:2024-06-17 00:11:03 Read:573 作者:CEO

但NASA 似乎对这个想法很感兴趣——向来自卡内基梅隆大学(CMU) 和华盛顿大学(UW) 的团队授予NASA 先进概念研究所(NIAC) 第二阶段60 万美元的资助。该团队正在寻求开发一种能够模拟完整地球重力并通过单个火箭发射的结构。

相关的“一次发射千米级空间结构”项目最初于去年被纳入NIAC计划。在过去的一年里,他们成功完成了该项目的第一阶段,其中他们分析了类似于月球门户的任务概念,可以部署为一公里长的结构。由卡耐基梅隆大学的扎克·曼彻斯特教授和华盛顿大学的杰弗里·利普顿教授领导的团队最近被接受为2022 年NIAC 研究员,因为满足了NASA 对该项目的期望。

空间站 模拟重力(国际空间站模拟重力)

但这并不是NIAC 第一个解决太空大型结构想法的项目。 NextBigFuture 报道了2021 年大约十几个NIAC 资助的项目,这些项目将利用新的超材料并大幅扩大其在太空中的规模。美国国家航空航天局(NASA) 也不是唯一的支持者- 中国国家科学基金会也资助了开发一公里大小物体的努力,投资额约为230 万美元。

虽然像这样的大型结构需要大量投资,但它们也具有巨大的潜在效益。使用离心力来实现地球引力有两种选择:要么旋转得非常非常快,要么有一个非常非常大的旋转轴。不幸的是,人类是柔软的水袋,不喜欢长时间超高速旋转。科学认为不舒适的旋转速度极限为每分钟3 转左右。因此,要以低于3 rpm 的速度旋转并仍然享受整个地球的模拟重力,结构本身必须有一公里长。

到目前为止,在一次火箭发射中容纳这么多材料已被证明是不可能的。但曼彻斯特博士和他的团队相信他们已经找到了解决这个不可能的问题的潜在解决方案——高膨胀率可展开结构(HERDS)。 HERDS 本身采用了两项新颖的机械创新——剪切辅助技术和分支剪刀机构。

剪切辅助技术是一种新型超材料,在手性模式下拉动时会膨胀。手性水平还可以控制材料的刚度。它们似乎作为机器人应用中的线性执行器和夹具而受到关注,但它们在太空中的使用尚未得到证实。

分支剪刀机构是从紧凑结构扩展到更大结构的另一种方法。这种树枝状剪刀机构最初由Youtuber 和艺术家Henry Segerman 开发,可以从更紧凑的结构转变为更大的结构。

理想情况下,这些系统中的一个或两个将用于创建模拟地球重力速度的公里级空间栖息地结构。曼彻斯特博士、利普顿和他们的团队相信,他们可以利用这些技术来创建管状结构,当封装在火箭整流罩中时,管状结构的尺寸可以扩大到其尺寸的150 倍。这是一个雄心勃勃的目标,但他们有时间和金钱来实现它。到两年的NIAC 研究期结束时,如果这个想法足够充实,甚至可能有时间将这些新技术整合到月球门户的计划中。

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