Pensemos 1: ¿es posible "derrotar" la baja gravedad de Marte?

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Sobre la serie
Planeo escribir varios artículos sobre varios temas que me interesan discutir. Quiero advertirle de inmediato que soy un programador matemático ordinario y no un experto en biología, astronáutica, etc., por lo que esto es más una reflexión de un aficionado sobre el tema, en lugar de la verdad absoluta. En general, esto es más una invitación a pensar juntos, si me equivoco, escriba en los comentarios.

Entonces, en Geektimes encontré la opinión de que la baja gravedad de Marte es casi el principal problema por el cual la colonización de Marte es imposible o conducirá a una gran cantidad de enfermedades, a la degeneración y extinción de la colonia en Marte.

Es difícil reducir la gravedad, pero ¿es posible aumentarla?

1 camino Muy simple y antiguo


No lo creerás, pero inventaron un "auto" para "estar en Júpiter hace mil años y se parecía a eso".

armadura de caballero

Sí, la armadura de caballero habitual que a veces pesaba (especialmente si estaba destinada a torneos) era casi tanto como el propio caballero (hasta 70-80 kg). En ellos puedes sentirte en un planeta donde la gravedad es 2 veces más.

De hecho, para los músculos y huesos de una persona no hay mucha diferencia entre la gravedad terrenal y la armadura o un traje espacial con peso extra, porque la presión desde arriba será con la misma fuerza.

traje espacial

Por ejemplo, el traje espacial de la misión Apolo pesaba unos 100 kg en total, es decir, el astronauta / astronauta en un traje espacial de este tipo en Marte se sentía casi como en la Tierra (hasta el 70-80% de la gravedad de la Tierra). Naturalmente, en interiores, los colonos no usarán constantemente trajes espaciales, sin embargo, pueden usar chalecos de ponderación ordinarios para el entrenamiento:

chaleco de peso

y lo mismo en brazos y piernas

peso de la mano

Quizás también puedas usar sombreros especiales para entrenar tu cuello. Por supuesto, si tiene que transportar cargas pesadas, tales materiales de pesaje pueden y deberán eliminarse.

Típicamente, tales agentes de ponderación usan arena como carga, pero en lugar de arena, se puede usar plomo (o incluso metales más pesados) y el volumen será relativamente pequeño. Un litro de plomo pesaba 11 kg., Una mochila pequeña de 20 litros llena de plomo pesará más de 200 kg. Esto será más que suficiente para crear "como la gravedad de la Tierra".

Por cierto, tales trajes de ponderación de plomo o trajes de ponderación pueden servir al mismo tiempo como medida de protección personal contra la radiación (aunque lo más probable es que la mayoría de las viviendas estén bajo tierra).

¿Cuáles son las desventajas?

1. Inercia. Por lo general, se advierte a los que entrenan con tales pesos para brazos y piernas sobre los peligros de los movimientos bruscos, ya que los huesos con un gran peso pueden no resistir. Además, en caso de peligro inesperado, será difícil para los colonos moverse rápidamente sin eliminar los agentes de carga. Esto puede ser peligroso cuando se trata de segundos. Además, los colonos con ese peso se cansarán más rápido al caminar o correr, simplemente debido a la lucha contra la inercia.

2. Posibles problemas con los órganos internos. Sí, puede crear una especie de "gravedad adicional" para músculos, huesos, etc., pero no está muy claro cómo actúa la baja gravedad en los órganos internos. Desafortunadamente, los científicos son conscientes de cómo funciona la ingravidez, pero no hay experimentos con gravedad reducida (pero no cero). En teoría, dentro del cuerpo humano todavía hay presión interna y la gravedad no debería jugar un papel decisivo, pero la pregunta sigue abierta ...

3. Este método no funcionará durante el sueño y la cuestión del embarazo y los primeros años de vida de los niños permanece abierta.

Centrifuga de 2 vías


En la imagen de abajo, ves una centrífuga para entrenar cosmonautas.

Centrifugadora

En principio, no es difícil desarrollar un sistema similar para el descanso nocturno marciano (por supuesto, en una versión simplificada).

¿Por qué por la noche?

En primer lugar, es en un sueño que una persona pasa un tercio de su tiempo, es muy posible que un tercio del tiempo con la gravedad de la Tierra + ponderación adicional "en la tarde" sea suficiente para evitar todos los problemas debido a la baja gravedad.

En segundo lugar, es en un sueño que una persona necesita un espacio muy pequeño (garantía de hoteles cápsula), por lo que muchas personas pueden estar en una centrífuga pequeña. Además, durante el sueño, una persona sana (y los astronautas / astronautas son saludables por defecto) generalmente no necesita salir de la cama, es decir, puede dispersarse y detener la centrífuga solo tres veces al día.

En tercer lugar, una centrífuga se puede usar durante tres / cuatro turnos en el día de la Tierra (dependiendo de la duración del sueño de 8 o 6 horas). Como lo más probable es que el ritmo de la vida sea terrenal, no habrá un problema especial si cada "cambio" de colonos duerme a su debido tiempo.

Cuarto, existe la fuerza de Coriolis, que causa sensaciones desagradables si el tamaño de la centrífuga no es muy grande, pero es precisamente si permaneces quieto en un sueño que las sensaciones desagradables probablemente sean mínimas.

También en el caso del embarazo (y los primeros meses de vida), la madre y el bebé pueden estar en tales centrifugadoras durante más tiempo.

Contras :

1. Se necesita mucho espacio para tales dispositivos, dado que, debido a la radiación, probablemente tendrán que colocarse bajo tierra. Por otro lado, está previsto utilizar cuevas naturales para las colonias, tal vez existan cuevas enormes en Marte.

2. A pesar de la atmósfera enrarecida, el funcionamiento continuo de la centrífuga requerirá una cierta cantidad de energía. Y solo su creación requerirá ciertos recursos o suministros de la Tierra, que pueden usarse para otros fines.

3. Si la centrífuga es pequeña, la fuerza de Coriolis incluso en astronautas / astronautas profesionales puede causar sensaciones desagradables (o tendrá que limitarse solo a un aumento parcial de la gravedad). Por otro lado, el cuerpo humano se adapta bien a la cinetosis; tal vez los colonos especialmente seleccionados e inmóviles se acostumbrarán rápidamente a la enfermedad de Coriolis.

3 Método "Metro"


Este método es más probable para una colonia más desarrollada. El hecho es que, en principio, una centrífuga no es la única forma de crear fuerza centrífuga, puede imaginarse pequeños "bebés" (para que solo quepan los colonos dormidos, pueden tener solo 80-90 cm de ancho y alto) que van a lo largo de un bucle subterráneo " tubería "con un radio de medio kilómetro o más. El diámetro de dicho "metro" de túnel puede ser de solo un metro. Para ahorrar energía, puede bombear el aire, el beneficio en Marte no es tan difícil.
En principio, se creará una fuerza centrífuga allí como en una centrífuga, pero debido al mayor radio, la fuerza de Coriolis prácticamente no se sentirá. De lo contrario, el método es completamente similar al método 2.

Contras :

1. Los posibles recursos y costos de la colonia serán mayores que en el método 2, sin embargo, esto puede compensarse por el hecho de que no habrá necesidad de una gran sala subterránea, además de que no habrá ningún problema con la fuerza de Coriolis.

PD: En mi opinión (si no es correcto, escriba), es posible que los colonos de Marte vivan prácticamente bajo la gravedad terrestre, lo que será importante si quieren (o se verán obligados) a regresar a la Tierra. Sin embargo, es posible que algún día los colonos de Marte quieran romper completamente con la Tierra y, en particular, dejar de tratar de vivir bajo la "gravedad de la Tierra". Sin embargo, el problema de la gravedad parece bastante solucionable si se desea.

Source: https://habr.com/ru/post/es409315/


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