Centrifugale "zwaarte"kracht in de ruimte

[JTW]

Iedereen kent natuurlijk de scene's uit "2001: A Space Odyssey" waarin in een cirkelvormig ruimtestation mensen enigzins gewoon kunnen rondlopen omdat de centrifugale kracht hen tegen de grond aandrukt.
Even later is dit ook in het ruimteschip dat naar Jupiter vertrekt het geval, maar dan op een wat kleinere schaal.
Nu zijn mijn vragen:
-Is het natuurkundig gezien mogelijk dat er een redelijke zwaartekracht heerst bij niet al teveel omwentelingen per uur?
-Indien zoiets zou kunnen werken in de ruimte, waarom wordt het dan nog niet gebruikt?

Een aantal nadelen zijn natuurlijk:
-Er is veel materiaal nodig, maar als je alle capsules in het ISS in een cirkel aaneensluit moet een vergelijkbare grootte toch wel mogelijk zijn. (Simpel gezegd, in het ISS zit evenveel materiaal als nodig is voor een cirkelvormig station).
-De vorm is niet enorm praktisch, de apparatuur moet schuin aflopen enz. Maar dit is imho ook te verhelpen door de zelfde soort capsules als die nu gebruikt worden aaneen te schakelen zodat er een veel-hoek ontstaat.

De voordelen voor astronauten zijn enorm, alleen kunnen ze moeilijk zwaartekrachtloze proeven doen
Ze kunnen op deze manier beter in conditie blijven en hun botten vervallen minder snel. Kosmische straling blijft uiteraard een probleem, maar daar gaat het even niet over.


Wat denken jullie ervan: is dit mogelijk, en zo ja, waarom wordt het nog niet gebruikt?

[Brent]

Dit is mogelijk, je kunt het vrij eenvoudig zelf uitrekenen wat een economische cirkelstraal en omwentelingssnelheid is.

Ik denk ook wel dat het op termijn ingezet zal gaan worden. Nu is het alleen nog te duur. Als je de propulsie-eenheid los stabiel zou houden, heb je een permanente motor nodig die zorgt dat de leefruimtes juist blijven ronddraaien. Dat is erg duur en zal bewegingen ongetwijfelt beinvloeden waardoor berekeningen lastiger worden. Mocht je kiezen voor een toestel dat in zijn geheel ronddraaid wordt het nog lastiger. Raketten draaien mee, zonnepanelen, telescopen... Als het al oplosbaar is zal er veel berekend moeten worden om zelfs maar even een koerscorrectie uit te voeren en als het fout gaat, ga dan maar eens na waar het aan lag.

Het is denk ik gewoon nog te ingewikkeld, terwijl er alleen 'maar' een beetje leefgemak gewonnen wordt.

[Chubbchubb]

berekening:
centrifugale versnelling = v^2 / r = omega^2 * r
stel je laadt je 'schip' ronddraaien met 1 omwenteling per minuut, dan is omega = 2 * pi / 60
dus (2*pi/60)^2 * r = g = 9.81
dus je schip moet volgens deze berekening een straal hebben van bijna 900 meter. Lijkt me erg moeilijk om zoiets te bouwen en zeker te lanceren, je kan natuurlijk zelf wat spelen met de omwentelingssnelheid. Ben niet zeker of de methode op dit late uur klopt maar ik vermoed van wel.
Ten tweede, ze gaan naar de ruimte juist om zwaartekrachtloze proeven te doen .

edit: ik wist wel dat er iets niet aan klopte, was een 2de machtje vergeten

[ Voor 12% gewijzigd door Chubbchubb op 24-03-2005 01:18 ]

[Rey Nemaattori]

laatmeerin schreef op woensdag 23 maart 2005 @ 23:00:
berekening:
centrifugale versnelling = v^2 / r = omega^2 * r
stel je laadt je 'schip' ronddraaien met 1 omwenteling per minuut, dan is omega = 2 * pi / 60
dus 2*pi/60 * r = g = 9.81
dus je schip moet volgens deze berekening een straal hebben van 93.68 meter. Lijkt me erg moeilijk om zoiets te bouwen en zeker te lanceren, je kan natuurlijk zelf wat spelen met de omwentelingssnelheid. Ben niet zeker of de methode op dit late uur klopt maar ik vermoed van wel.
Ten tweede, ze gaan naar de ruimte juist om zwaartekrachtloze proeven te doen .

Je hebt zeker nooit het ISS gezien, dat ding is een paar voetbalvelden groot, zeker die zonnepanelen en antennes. Denk je nou echt dat ze dat hele ding in een keer omhoog hebben geschoten???? Dat gaat allemaal met modules.....

Zwaartekrachtsloze proeven kun je altijd nog houden in de as, de kust is om juist het wiel draaiende te houden en de as stil, ipv de as draaiend en het wiel stil
Je zou een aantal ondersteunende spaken kunnen hebben en minimaal 1 spaak waar je 'omhoog'(eigenlijk naar hhet midden toe) kan klimmen. De spaken zitten vast op een (imho vrij logisch) verstevigde module module die tov de rest van de as draait.

Houdt er rekening meej dat 9,81g niet per definitie noodzakelijk is: om botontkalking en spierverslapping tegen te gaan is er zwaartekracht nodig, maar je weet niet hoeveel. Misshcien is 5g al voldoende, mischien ligt de limiet op een halve g

JTW schreef op woensdag 23 maart 2005 @ 22:29:
Wat denken jullie ervan: is dit mogelijk, en zo ja, waarom wordt het nog niet gebruikt?

Te moeilijk? Te duur? Beide?

[ Voor 8% gewijzigd door Rey Nemaattori op 24-03-2005 00:05 ]

[Parody]

Motor om de boel rond te laten draaien? Volgens mij heeft de boel alleen maar een zetje nodig, en blijft daarna "eeuwig" draaien... Je hebt geen of heel weinig wrijving als je het goed doet, dus zo'n centrifuge zal niet extreem veel energie of een extreem grote motor nodig hebben. Af en toe een gepast duwtje van een paar raketjes doet wonderen.

Overigens heb je volgens mij alleen een evenwicht nodig en hoef je dus geen volledige circel te hebben. Twee modules met ongeveer gelijke massa tegenover elkaar zou al voldoende moeten zijn. Scheelt een hele hoop omhoog sjouwen! En voor de verbinding heb je alleen maar een kabel die voldoende trekkracht kan hebben nodig. Je zou dus zeggen dat dat allemaal moet lukken met minder materiaal dan nu in ISS gebruikt wordt. Enige punt dat overblijft is dat je misschien wel van de ene module naar de andere wilt, maar daar zou je dan weer flexibele lichtgewicht buizen o.i.d. voor kunnen gebruiken... Hoewel... Met al dat ruimteschroot...

Overigens kun je in zo'n situatie nog best een deel hebben dat een 0 g omgeving vormt, namelijk de as van het wiel. Geen belemmering voor experimenten dus.

Ze gaan trouwens ook de ruimte in (tenminste, dat is de bedoeling) om ook grotere afstanden dan Aarde - Maan af te leggen. Naar Mars lijkt me geen pretje zonder kunstmatige zwaartekracht... D.w.z. de reis zelf gaat wel, maar als je dan terug komt ben je niks meer waard.

@Rey Nemaattori: 5g is best wel een hoop, hoor! Ik neem aan dat je 0,5g bedoelt... De kunst van het stilhouden is een kwestie van geen fysieke verbinding (of in ieder geval met zo min mogelijk wrijving) tussen de as en het wiel. Luchtkussentjes? Magneten? Moet wel iets op te verzinnen zijn...

[ Voor 11% gewijzigd door Parody op 24-03-2005 00:12 ]

[Chubbchubb]

Rey Nemaattori schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 00:04:
Je hebt zeker nooit het ISS gezien, dat ding is een paar voetbalvelden groot, zeker die zonnepanelen en antennes. Denk je nou echt dat ze dat hele ding in een keer omhoog hebben geschoten???? Dat gaat allemaal met modules.....

Ik weet wat de topicstarter bedoelt in die film namelijk een ring, daarom zeg ik ook dat het erg lastig en duur zal worden om een ring te bouwen/lanceren met een diameter van bijna 1800 meter en waarin ook nog eens mensen in kunnen rondlopen. Dan kom je toch echt op wat meer modules uit dan het ISS. Zeker als je dat spul nog van energie moet voorzien.
Trouwens als je eens kijkt naar wat ik studeer zul je waarschijnlijk ook een antwoord vinden op je vraag .

[Freee!!]

Rey Nemaattori schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 00:04:
[...]
Houdt er rekening meej dat 9,81g niet per definitie noodzakelijk is: om botontkalking en spierverslapping tegen te gaan is er zwaartekracht nodig, maar je weet niet hoeveel. Misshcien is 5g al voldoende, mischien ligt de limiet op een halve g

9,81g Bijna 10 keer de zwaartekracht is echt een beetje overdreven, zelfs 5 keer de zwaartekracht (5g) is niet echt lekker, vraag maar aan de overgebleven Apollo-astronauten. De spaceshuttle ging met maximaal 3g omhoog. 1g zal inderdaad waarschijnlijk niet nodig zijn, maar dat zal nog uitgezocht moeten worden.

[Brent]

laatmeerin schreef op woensdag 23 maart 2005 @ 23:00:
stel je laadt je 'schip' ronddraaien met 1 omwenteling per minuut,

Ik denk dat je hier dus, uit economisch overwegingen, best iets kleiners van kan maken. Iedere 10 sec of nog iets minder ofzo.

[Rey Nemaattori]

laatmeerin schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 00:40:
Ik weet wat de topicstarter bedoelt in die film namelijk een ring, daarom zeg ik ook dat het erg lastig en duur zal worden om een ring te bouwen/lanceren met een diameter van bijna 1800 meter en waarin ook nog eens mensen in kunnen rondlopen. Dan kom je toch echt op wat meer modules uit dan het ISS. Zeker als je dat spul nog van energie moet voorzien.
Trouwens als je eens kijkt naar wat ik studeer zul je waarschijnlijk ook een antwoord vinden op je vraag .

Kijk die film is science fiction, maar de TS doet net alsof ze dat ding in een keer naar boven hebben geschoten dat lukt je nooit. 1800 meter is belachelijk veel, maar het blijft science fiction natuurlijk. Op kleinere schaal moet het best toepasbaar zijn. Tenslotte hebben de huidige ISS modules een diameter van 5 meter oid, genoeg om 2 mensen boven elkaar te laten lopen. Uit veiligheids overwegingen is het nu eenmaal beter om geen buis te nemen en die te buigen(toroïde) zonder schutten etc. er tussen....

Mr. Liu schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 00:47:
[...]

9,81g Bijna 10 keer de zwaartekracht is echt een beetje overdreven, zelfs 5 keer de zwaartekracht (5g) is niet echt lekker, vraag maar aan de overgebleven Apollo-astronauten. De spaceshuttle ging met maximaal 3g omhoog. 1g zal inderdaad waarschijnlijk niet nodig zijn, maar dat zal nog uitgezocht moeten worden.

Ueh, ooops ik gooide ff wat zaken door elkaar..het was an laat..en en en (blush)

[Osiris]

For the record dan maar ff 1G = 9,81 ms² Hier in Nederland gemiddeld iig.

[siggy]

Het grootste probleem als je de straal klein maakt en dus de rotatiesnelheid hoger moet, is het docken van schepen aan dit station. Dat is denk ik een veel groter probleem dan dat het gevaarte een straal zou hebben van 900 meter. Die 900 meter vallen overigens reuze mee, had altijd verwacht dat het gigantisch zou zijn.

Dan lijkt het me eigenlijk behoorlijk haalbaar om zon station te maken als de launch kosten eens flink omlaag gaan.

[ Voor 26% gewijzigd door siggy op 24-03-2005 12:26 ]

[Yoshi|IA2]

Ik heb daar vroeger ook veel over zitten denken. Waar ik dan als vraag mee zit is wanneer dan deze centrifugale kracht dan werkt. Stel je maakt een torus van 900m die aan i rpm ronddraait. Dit is volgens iemand hierboven genoeg om 9.81ms^2 te krijgen.
Als je dan vast op "grond" staat, waar ik met grond de buitenkant van de buis bedoel, dan draai je mooi mee met de torus, en voel je de kunstmatige zwaartekracht. Alles tot hier lijkt te werken.
Maar stel nu dat de torus stilstaat, dus geen zwaartekracht. Je hangt ergens te zweven op het moment dat de torus begint te draaien (stel even dat de buis geen aparatuur, tussenschotten of wat dan ook bevat), dan blijf je volgens mij gewoon hangen, en draait de torus gewoon rond je door. Net zoals de ijsblokjes in je glas op 1 plaats blijven als je je glas ronddraait. De ijsblokjes gaan na een tijdje wel meedraaien omdat het water mee gesleurd wordt door de rand van het glas, na een tijdje heel het water meesleurd, en uiteindelijk het water de ijsblokjes meesleuren. Maar dat denk ik niet dat de lucht in de torus kan doen met je lichaam.

Klopt mijn redenering of heb ik dingen over het hoofd gezien?

[ Voor 4% gewijzigd door Yoshi|IA2 op 24-03-2005 13:46 ]

[Brent]

Het zou inderdaad wel een even kunnen duren. De draaing gaat natuurlijk van het frame uit, en kan alleen via de lucht aan jou (en andere spullen die niet vast zitten) door worden gegeven. Dat zal dus wel effe gaan duren. Maar door je even vast te houden lijkt me dat eenvouding opgelost

[Maasluip]

Je blijft in eerste instantie inderdaard staan of zweven. Als je zweeft zul je tegen de wand aan zweven en doordat je dan niet verder kunt zal de wand ervoor zorgen dat je sneller gaat. Als je staat zul je eenzelfde effect krijgen als wanneer je in de trein staat als deze optrekt of afremt: je zult je schrap moeten zetten om niet om te vallen.
Nu is dat laatste nog altijd lastig in te beelden want in eerste instantie is er geen zwaartekracht, dus zweef je per definitie, waardoor je jezelf weer niet schrap kunt zetten (dat werkt alleen als je massa door de zwaartekracht in gewicht wordt vertaalt). Dus pas als de ring op gang is dan kun je je zelf een beetje schap gaan zetten.

Wat misschien nog leuker is is wat er gebeurt in de spaken. In het midden van de ring heerst geen zwaartekracht, en die loopt in de spaken steeds verder op. Het is misschien een leuk rekensommetje om te berekenen met welke snelheid je aan de buitenkant aankomt als je jezelf met een snelheid van (stel) 1 m/s in het midden afzet.

De buitenkant van die torus met 900m straal draait trouwens met een kleine 340 km/h bij 1 omw/min.

[mace]

Ik denk zelf altijd aan een schip zoals in red planet, langwerpig, met de motoren, antennes e.d stationair, en in het midden een ring verticaal opgesteld, die vervolgens draait.

Deze moet natuurlijk in de ruimte gebouwd worden, het is veel te groot.

Op zich is dit een mooie oplossing, want dan kan je compartimenten maken met en zonder zwaartekracht....

[Confusion]

Maasluip schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 13:59:
De buitenkant van die torus met 900m straal draait trouwens met een kleine 340 km/h bij 1 omw/min.

Dat is niet erg. De aarde draait op de evenaar ook met ~ 4*10⁴/24 ~ 1.7*10³ km/u. Daar heb je geen last van .

[leuk_he]

Je bedoeld dit: (grr beveiligde plaatjes...effe andere zoeken)




die kubrik werkelijk voor de film gemaakt heeft.

Costing $750,000, the space-going "ferris wheel" was built by the Vickers-Armstrong Engineering Group. It was 38 feet in diameter and about 10 feet in width at its widest point. It rotated at a maximum speed of three miles per hour and had built into it desks, consoles, bunks for the astronauts and tomb-like containers for their hibernating companions.

effe doorzoeken:

http://www0.arch.cuhk.edu.hk/~hall/ag/Dissertation/1_3.htm

hee, kijk daar staan realistische cijvers:

Een station met 49 foot radius(14 meter) moet 7,5 keer per minuut ronddraaien om 1g te geven. (de buitenste ring heeft dan een snelheid van ~ 40 km/uur (als ik geen rekenfouten maak).

En zoals eerder gesteld wellicht is 9,81 m/ss helemaal niet nodig. zeker als je naar de maan of mars gaat is het wellicht handig de zwaartekracht van die planeet te nemen.

[ Voor 9% gewijzigd door leuk_he op 24-03-2005 14:53 ]

[Henk007]

Osiris schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 09:19:
For the record dan maar ff 1G = 9,81 ms² Hier in Nederland gemiddeld iig.

Maak er maar 9,81 ms^-2 van..

[Brent]

leuk_he schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 14:48:
En zoals eerder gesteld wellicht is 9,81 m/ss helemaal niet nodig. zeker als je naar de maan of mars gaat is het wellicht handig de zwaartekracht van die planeet te nemen.

Je zou zo inderdaad heel makkelijk de ronddraaisnelheid kunnen laten afnemen gedurende de reis zodat de astronauten er bijna niets van merken. Dus bij een reis naar Mars, simuleer je aan het begin van de heenreis 1g, dat zakt lineair naar de +/- .4g van Mars, en op de terugweg vice versa. Dat zou wel erg handig zijn

Alleen, het is en blijft (nog) niet praktisch genoeg

[La_Pazz]

Maasluip schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 13:59:
...
Wat misschien nog leuker is is wat er gebeurt in de spaken. In het midden van de ring heerst geen zwaartekracht, en die loopt in de spaken steeds verder op. Het is misschien een leuk rekensommetje om te berekenen met welke snelheid je aan de buitenkant aankomt als je jezelf met een snelheid van (stel) 1 m/s in het midden afzet.
...

ff zeuren
Het is geen zwaartekracht, het is een centripetale kracht.

Namelijk: een lichaam dat een cirkelbeweging uitvoert rond een as waaraan het met een touw verbonden is, ondergaat vanwege de as, via het touw, een centripetale kracht.
Waarbij hier de touw is vervangen door de buitenkant torus en de spaken naar de as.

De centrifugale kracht is de kracht die naar buiten is gericht.

Maar het heeft hetzelfde effect als zwaartekracht.

[Rey Nemaattori]

yoshi_rules schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 13:46:
Ik heb daar vroeger ook veel over zitten denken. Waar ik dan als vraag mee zit is wanneer dan deze centrifugale kracht dan werkt. Stel je maakt een torus van 900m die aan i rpm ronddraait. Dit is volgens iemand hierboven genoeg om 9.81ms^2 te krijgen.
Als je dan vast op "grond" staat, waar ik met grond de buitenkant van de buis bedoel, dan draai je mooi mee met de torus, en voel je de kunstmatige zwaartekracht. Alles tot hier lijkt te werken.
Maar stel nu dat de torus stilstaat, dus geen zwaartekracht. Je hangt ergens te zweven op het moment dat de torus begint te draaien (stel even dat de buis geen aparatuur, tussenschotten of wat dan ook bevat), dan blijf je volgens mij gewoon hangen, en draait de torus gewoon rond je door. Net zoals de ijsblokjes in je glas op 1 plaats blijven als je je glas ronddraait. De ijsblokjes gaan na een tijdje wel meedraaien omdat het water mee gesleurd wordt door de rand van het glas, na een tijdje heel het water meesleurd, en uiteindelijk het water de ijsblokjes meesleuren. Maar dat denk ik niet dat de lucht in de torus kan doen met je lichaam.

Klopt mijn redenering of heb ik dingen over het hoofd gezien?

Het punt lijkt me om eerst de ring aan te zetten en dan mensen toe te voegen, best lullig als dat ding draait en jij nog niet(echt) en je word dood gemept door een of andere console die met 300km/h voorbij komt

Als je bij de as 'in stapt' en je klimt naar beneden, dan neemt je snelheid gewoon langzaam toe(idd het optrekkende trein idee). Als je vrije doogang beperkt doorhet trappegat om de zoveel meter af te sluiten met een luik , kan niemand zich aan de as afzetten, naar de ring zweven omdaar te pletter geslagen te worden Ook kun je zo ingeval van een gat in de romp de decompressei beperken.

Dus zullen wel onstsnappingssloepen aan de ring bevestingd moeten worden, al een of meerdere spaken vernield door een stuk ruimteafval, en mensen kunnen niet terug naar de as, dan kunnen ze daar instappen en afgeschoten worden.

[Yoshi|IA2]

Dit is hoe nasa het ziet...

[JTW]

Dat is idd een stuk cheaper dan een complete torus. Maar niet enorm praktisch voor een ruimtestation.

Het is me onduidelijk wat de straal nou zou moeten zijn. Is dat nou 90 of 900 m?(Bij 1rpm en "g"=9,81m/s²)

Het vervelende ervan is dat als je iets wilt aankoppelen je flink veel energie in het systeem moet proppen om het aangekoppelde object ook mee te laten draaien.
Bij een wiel met spaken hoeft dat niet omdat het midden stilstaat, als men daar een aankoppelpunt neerzet hoeft het schip niet op gang gebracht te worden.
Transport vanuit het midden naar de buitenkant hoeft ook geen probleem te zijn. Als je treden maakt in een van de spaken kun je langzaam naar beneden klimmen. Als je je goed vasthoudt duwen de treden je in de goede baan.
Het station verliest hierdoor wel energie en moet dus elke keer dat er een vracht binnenkomt de stuwraketten aanzetten om een constante omwentelingssnelheid te behouden.

[ Voor 8% gewijzigd door JTW op 24-03-2005 22:26 ]

[HTT-Thalan]

Ik zou patent aanvragen op de plannen die jullie hier uitwerken.

Voor hetzelfde geld zit er iemand van Nasa mee te lezen en gaat hij er straks mee aan de haal

[Freee!!]

Henk007 schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 14:58:
[...]
Maak er maar 9,81 ms^-2 van..

Of om een iets normalere notatie te nemen: 9,81 m/s²

[Anoniem: 124325]

Rey Nemaattori schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 15:57:
[...]
Het punt lijkt me om eerst de ring aan te zetten en dan mensen toe te voegen, best lullig als dat ding draait en jij nog niet(echt) en je word dood gemept door een of andere console die met 300km/h voorbij komt

Het toevoegen van mensen aan de ring is geen probleem: een aankomend ruimteschip kan 'eenvoudigweg' de snelheid van de ring aannemen en aanmeren zodat de passagiers gemakkelijk kunnen overstappen. Bij het aanmeren hebben ze al geleidelijk zich aan de kunstmatige zwaartekracht van het ruimtestation kunnen aanpassen . . .natuurlijk is dit minder eenvoudig dat het lijkt omdat het vrij bewegende ruimteschip de kromme baan van de ring moet aannemen met gebruik van raket stuwkracht, maar met computerbesturing zal dat dan een fluitje van 7 Euro zijn

Als je bij de as 'in stapt' en je klimt naar beneden, dan neemt je snelheid gewoon langzaam toe(idd het optrekkende trein idee). Als je vrije doogang beperkt doorhet trappegat om de zoveel meter af te sluiten met een luik , kan niemand zich aan de as afzetten, naar de ring zweven om daar te pletter geslagen te worden . . . .

Hier vergeet je kennelijk toch iets. Om van de as uit de ring te bereiken moet je niet alleen radiaal bewegen maar ook de tangentiële snelheid matchen. Je kunt dus niet eenvoudigweg door een buis (de holle spaak) naar de ring zweven. . .je moet op elk moment dat je radiaal naar buiten beweegt ook je tangentiële snelheid opvoeren om in het midden van de buis te blijven zweven. . . . hoe zou je dat voor elkaar willen krijgen? In de praktijk zou je dit oplossen met een wagentje dat in de buis langs rails beweegt. . .of met een shuttle dat met lucht lagering (op een luchtkussen) door de buis beweegt. . .hoe dan ook je zal een tangentiële kracht ondervinden, vanuit de zijkant van de radiale buis zolang je radiaal beweegt, om tangentiaal versneld te worden. . .vergelijk dit met het radiaal naar de rand lopen in draaimolen. . .als je dit doet en je bekijk de situatie vanuit het roterende referentiekader zal je deze kracht als een Corriolis Kracht ervaren. Het transporteren van mensen en goederen van de as naar de ring zal dus niet zwevend gebeuren maar onder een kunstmatige zwaartekracht welke tijdens het transporteren gelijkmatig van richting zowel als van grootte zal moeten veranderd om uiteindelijk zonder schokken met je voeten op de binnenwand van de ring te belanden. Ik veronderstel dit zal moeten gebeuren als volgt: aan de as ga je in een shuttle in een stoeltje zitten. Het stoeltje zit gekoppeld aan een mechanisme welke een vanuit een computer bestuurd wordt tijdens de rit naar de ring zodat de lokale zwaartekracht vanwege de radiale en tangentiële versnellingen altijd min of meer van je zitvlak naar je hoofd wijst. Als je bij de eindbestemming aankomt sta je op en loop je gewoon de ring in. . .je hebt nagenoeg niet gemerkt dat je tijdens de rit ongeveer 180 graden gedraaid bent

In principe zou dit ook met staande passagiers kunnen gedaan worden maar dan moet je een besturing hebben welke veel kritischer functioneert dan als je in een stoel vastgesnoerd zit, dan wel het transport proces moet nogal langzaam uitgevoerd worden. . .anders vallen de passagiers over elkaar heen.. . .en dat wil je niet als je voor de rit moet betalen

Het een en ander is voor getrainde astronauten minder problematisch maar als je eenmaal passagiers gaat vervoeren is het ergonomisch zo eenvoudig niet meer. Uiteraard is het technisch gezien niet zo bijzonder moeilijk om uit te voeren als je eenmaal de juiste randvoorwaarden voor passagiersvervoerbeweging weet.

[JTW]

HTT-Thalan schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:28:
Ik zou patent aanvragen op de plannen die jullie hier uitwerken.

Voor hetzelfde geld zit er iemand van Nasa mee te lezen en gaat hij er straks mee aan de haal

Dat zal wel meevallen, die dudes zijn niet dom, die hebben dit al minstens in 1965 bedacht...

Mr. Liu schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:31:
[...]

Of om een iets normalere notatie te nemen: 9,81 m/s²

offtopic:
binas ej
9,80665m/s² btw

[Freee!!]

JTW schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:37:
[...]

offtopic:
binas ej
9,80665m/s² btw

offtopic:
Ging om de notatie, niet om de exacte cijfers. En als je wilt gaan insectencopuleren over de exacte cijfers had je echt wel een eerdere post kunnen vinden

[JTW]

Mr. Liu schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:48:
[...]

offtopic:
Ging om de notatie, niet om de exacte cijfers. En als je wilt gaan insectencopuleren over de exacte cijfers had je echt wel een eerdere post kunnen vinden

offtopic:
zeker, wilde alleen even overbodige kennis spuien

[Maasluip]

Anoniem: 124325 schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:37:
[hele verhandeling over van centrum naar buiten gaan]

Ik stel me een buis met een ingebouwde ladder voor. A la Jeffries Tube in Startrek. In het midden zweef je en moet je je aan de sporten voorttrekken, hoe verder je naar de buitenkant komt hoe meer centrifugale kracht je naar onder voelt (waardoor je niet meer zweeft maar op de sporten van de ladder gaat staan), maar door de schijnbaar toenemende rotatiesnelheid voel je ook een kracht tegengesteld daaraan.
Maar omdat die rotatiesnelheid toch gelijk blijft (als in: hetzelfde punt blijft altijd met dezelfde snelheid draaien) is het effect daarvan slechts zo sterk als de snelheid waarmee je je naar de buitenring beweegt. Zoals je zegt, alsof je op een draaimolen naar buiten gaat, loop je langzaam, dan merk je weinig, loop je snel, dan voel je het effect heel sterk.

[Yoshi|IA2]

JTW schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:25:
Dat is idd een stuk cheaper dan een complete torus. Maar niet enorm praktisch voor een ruimtestation.
...
Het vervelende ervan is dat als je iets wilt aankoppelen je flink veel energie in het systeem moet proppen om het aangekoppelde object ook mee te laten draaien.
...
Het station verliest hierdoor wel energie en moet dus elke keer dat er een vracht binnenkomt de stuwraketten aanzetten om een constante omwentelingssnelheid te behouden.

Die prent was als idee voor een eerste bemande missie naar mars, en daar hoeft men onderweg niets aan te koppelen, daarmee dat daar niet over is nagedacht...

[Confusion]

JTW schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:37:

offtopic:
binas ej
9,80665m/s² btw

Zoveel significante cijfers zijn in de meeste toepassingen irrelevant, nog afgezien van het feit dat het een gemiddelde waarde voor Nederland is, waardoor het voor de zwaartekracht ter plaatse van je experiment waarschijnlijk eenvoudigweg onjuist is. Verder lijkt het me niet noodzakelijk de gemiddelde Nederlandse zwaartekracht na te bootsen op een ruimtestation.

[mace]

Ik bedenk me iets na het lezen van de posts van alle binas gebruikers

Waarom per sé 1g nabootsen, je kan ook al met bijvoorbeeld 0,8 g ofzo gaan werken, is zat voor mensen en planten e.d. en misschien wel net zo praktisch, omdat dingen gewoon lichter zijn om mee te werken.

[Yoshi|IA2]

MaCe1337 schreef op vrijdag 25 maart 2005 @ 10:11:
Ik bedenk me iets na het lezen van de posts van alle binas gebruikers

Waarom per sé 1g nabootsen, je kan ook al met bijvoorbeeld 0,8 g ofzo gaan werken, is zat voor mensen en planten e.d. en misschien wel net zo praktisch, omdat dingen gewoon lichter zijn om mee te werken.

offtopic:
Is stiekem al gezegd
Rey Nemaattori in "Centrifugale "zwaarte"kracht in de ruimt..."

Maar waarschijnlijk is dit ook niet nodig... Hoog tijd dat ze zo'n centrifuge omhoog schieten en het testen. Het hoeft zelfs niet zo'n enorm grote te zijn, "gewoon" een kleinere die sneller ronddraait...

[ Voor 12% gewijzigd door Yoshi|IA2 op 25-03-2005 10:38 ]

[Chubbchubb]

Mij lijkt het juist interessant om zoiets eerst op aarde te bouwen. Denk aan het apparaat om piloten te testen op hun weerstand voor hoge g-krachten. Vergroot zo een ding zodat je er langdurig testen in kunt uitvoeren en laat het ronddraaien met 2-3g.
Er zijn al ontzettend veel testen die de (erg) nadelige effecten van 0g op de mens aantonen, bijvoorbeeld het immuunsysteem, het tijdsbesef (onder 0g ga je trager werken), de beenderen, de coordinatie,... Ockels kan je daar waarschijnlijk wel het eea over vertellen.
Er zijn echter zeer weinig, als in geen, testen uitgevoerd om na te kijken hoe de mens reageert op een langdurig verblijf bij >1g. Misschien wordt de werking van het immuunsysteem dan juist efficienter, ga je sneller werken,...

[Freee!!]

laatmeerin schreef op vrijdag 25 maart 2005 @ 10:49:
<knip>
Er zijn echter zeer weinig, als in geen, testen uitgevoerd om na te kijken hoe de mens reageert op een langdurig verblijf bij >1g. Misschien wordt de werking van het immuunsysteem dan juist efficienter, ga je sneller werken,...

Op zich een interessant idee, maar ik vermoed dat ook dan negatieve effecten optreden, gewoon omdat het aardse leven aangepast is aan 1 g. Dit zal waarschijnlijk een optimax probleem zijn, waarvan de uitkomst niet geheel en al toevallig precies is wat we toch al gewend zijn.

[Rey Nemaattori]

Anoniem: 124325 schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:37:
Het toevoegen van mensen aan de ring is geen probleem: een aankomend ruimteschip kan 'eenvoudigweg' de snelheid van de ring aannemen en aanmeren zodat de passagiers gemakkelijk kunnen overstappen. Bij het aanmeren hebben ze al geleidelijk zich aan de kunstmatige zwaartekracht van het ruimtestation kunnen aanpassen . . .natuurlijk is dit minder eenvoudig dat het lijkt omdat het vrij bewegende ruimteschip de kromme baan van de ring moet aannemen met gebruik van raket stuwkracht, maar met computerbesturing zal dat dan een fluitje van 7 Euro zijn

Aankoppelingen vergen nu al heel veel werk, laat staan als je ook nog eens een constante kracht van 1g moet compenseren met 300+km/h

in dat geval is het makkelijker om te dokken aan de as en mensen via een ladder te laten afdalen naar de ring...

Anoniem: 124325 schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:37:
Hier vergeet je kennelijk toch iets. Om van de as uit de ring te bereiken moet je niet alleen radiaal bewegen maar ook de tangentiële snelheid matchen. Je kunt dus niet eenvoudigweg door een buis (de holle spaak) naar de ring zweven. . .je moet op elk moment dat je radiaal naar buiten beweegt ook je tangentiële snelheid opvoeren om in het midden van de buis te blijven zweven. . . . hoe zou je dat voor elkaar willen krijgen? In de praktijk zou je dit oplossen met een wagentje dat in de buis langs rails beweegt. . .of met een shuttle dat met lucht lagering (op een luchtkussen) door de buis beweegt. . .hoe dan ook je zal een tangentiële kracht ondervinden, vanuit de zijkant van de radiale buis zolang je radiaal beweegt, om tangentiaal versneld te worden. . .vergelijk dit met het radiaal naar de rand lopen in draaimolen. . .als je dit doet en je bekijk de situatie vanuit het roterende referentiekader zal je deze kracht als een Corriolis Kracht ervaren. Het transporteren van mensen en goederen van de as naar de ring zal dus niet zwevend gebeuren maar onder een kunstmatige zwaartekracht welke tijdens het transporteren gelijkmatig van richting zowel als van grootte zal moeten veranderd om uiteindelijk zonder schokken met je voeten op de binnenwand van de ring te belanden. Ik veronderstel dit zal moeten gebeuren als volgt: aan de as ga je in een shuttle in een stoeltje zitten. Het stoeltje zit gekoppeld aan een mechanisme welke een vanuit een computer bestuurd wordt tijdens de rit naar de ring zodat de lokale zwaartekracht vanwege de radiale en tangentiële versnellingen altijd min of meer van je zitvlak naar je hoofd wijst. Als je bij de eindbestemming aankomt sta je op en loop je gewoon de ring in. . .je hebt nagenoeg niet gemerkt dat je tijdens de rit ongeveer 180 graden gedraaid bent

In principe zou dit ook met staande passagiers kunnen gedaan worden maar dan moet je een besturing hebben welke veel kritischer functioneert dan als je in een stoel vastgesnoerd zit, dan wel het transport proces moet nogal langzaam uitgevoerd worden. . .anders vallen de passagiers over elkaar heen.. . .en dat wil je niet als je voor de rit moet betalen

Het een en ander is voor getrainde astronauten minder problematisch maar als je eenmaal passagiers gaat vervoeren is het ergonomisch zo eenvoudig niet meer. Uiteraard is het technisch gezien niet zo bijzonder moeilijk om uit te voeren als je eenmaal de juiste randvoorwaarden voor passagiersvervoerbeweging weet.

Ten eerste: Het is vrij irritant om semi-belangrijke woorden bold te maken, valt me vaker op in je posts en het verhoogt de leesbaarheid niet omdat de aandacht continue naar dem oeilijke woorden getrokken word....

Uiteraard zou je, als je een optrekkende kracht voelt naarmate je naar beneden klimt je deze ook voelen als je je in de as afzet en probeert naar de ring te zweven. Je hoeft niet per se in het midden van de buis te zitten, een ladder waar je je aan vast houdt is voldoende.

Het afsluiten om de zoveel meter is bedoelt om te voorkomen dat je je zelf wegslingert, zou je in een buis zonder houvast zweven en je afzetten, dan zou je dus tegen de wand aangedrukt worden door het draaien. Echter, zodra jou draait, voel je de centrifugalekrachten met als gevolgd dat je verder naar buiten geslingert word => nog harder draaien => nog meer kracht naar buiten. Uiteindelijk zou je je zelf alsnog pijn doen als je in de ring aan komt

Ik snap niet waarom je denkt dat men persé in het midden van de spaak moet blijven? Een trap aan de zijde die van de draairichting afstaat gevolgd door een belemmering van vrij vallen, al dan niet een kabel of een afsluiting, is voldoende en vele malen goedkoper dan het systeem dat jij voorstelt, met als voordeel afsluitingen ook nog eens beschermen tegen complete decompressie van het station...

laatmeerin schreef op vrijdag 25 maart 2005 @ 10:49:
Er zijn echter zeer weinig, als in geen, testen uitgevoerd om na te kijken hoe de mens reageert op een langdurig verblijf bij >1g. Misschien wordt de werking van het immuunsysteem dan juist efficienter, ga je sneller werken,...

Zulke apparaten zijn er al, waarbij met name piloten en astronauten aan hoge g-krachten worden blootgesteld, tot 8-9g, maar da's voor dit topic niet echt van belang, immers lijkt het me niet logisch om een ruimte station te bouwen met hogere g-krachtne dna op aarde, dat zou het alleen maar duurder maken dan noodzakelijk en ook nog eens zwaarder voor de astronauten.... Testen met g ratios tussen de 1 en de 0 zijn daarentegen wle interessant...

[Anoniem: 124325]

Maasluip schreef op vrijdag 25 maart 2005 @ 07:44:
[...]

Ik stel me een buis met een ingebouwde ladder voor. A la Jeffries Tube in Startrek. In het midden zweef je en moet je je aan de sporten voorttrekken, hoe verder je naar de buitenkant komt hoe meer centrifugale kracht je naar onder voelt (waardoor je niet meer zweeft maar op de sporten van de ladder gaat staan), maar door de schijnbaar toenemende rotatiesnelheid voel je ook een kracht tegengesteld daaraan.
Maar omdat die rotatiesnelheid toch gelijk blijft (als in: hetzelfde punt blijft altijd met dezelfde snelheid draaien) is het effect daarvan slechts zo sterk als de snelheid waarmee je je naar de buitenring beweegt. Zoals je zegt, alsof je op een draaimolen naar buiten gaat, loop je langzaam, dan merk je weinig, loop je snel, dan voel je het effect heel sterk.

Uiteraard heb je gelijk dat als je heel langzaam door de buis beweegt de zijwaartse versnellingskracht klein is. Mijn argument was echter een reactie op het idee dat je door de buis naar de ring zou kunnen zweven. Tevens, als je in de toekomst kijkt en je snel van de as naar de ring wilt gaan wordt de zijwaartse kracht wel degelijk een probleem en heb je een lift nodig waarin automatisch de oriëntatie ook veranderd zonder dat je er veel last van krijgt. . . we spreken uiteraard over commercieel ruimtevaart waar men zonder klauteren over een ladder op de eindbestemming komt.

[Anoniem: 124325]

Rey Nemaattori schreef op vrijdag 25 maart 2005 @ 22:31:
Aankoppelingen vergen nu al heel veel werk, laat staan als je ook nog eens een constante kracht van 1g moet compenseren met 300+km/h

Ik spreek met zicht op de toekomst. Technisch gezien zou dit dan geen enkel probleem zijn. Overigens was mijn commentaar een reactie op de veronderstelling dat overzetten van mensen moeilijk zou zijn.

Het aanmeren aan de ring zou echter ook een onaangenaam off-center-rotatie-probleem veroorzaken(als het aanmerende schip zeer zwaar zou zijn). Vanwege een dynamische onbalans zou het draaicenter van het ruimtestation verschoven worden zodat het niet meer om de geometrische as zou draaien, maar ook dit is technisch gemakkelijk op te lossen: gewoon een aantal massieve onderdelen van het ruimtestation verschuifbaar opstellen zodat de massa van het aanmerende schip (uiteraard automatische) gecompenseerd wordt en het ruimtestation zuiver op het geometrische center blijft draaien.

in dat geval is het makkelijker om te dokken aan de as en mensen via een ladder te laten afdalen naar de ring...

OK, maar dan moet je het aanmerende schip laten roteren en dat is voor de passagiers ook lastig als ze niet precies in het draaicentrum zitten (of liggen of hangen) en dan moeten ze nog naar de ring. Als je als betalende ruimtereiziger (met een koffertje) via een ladder 100 m naar 'beneden’ moet klauteren gaat de lol er gauw af en blijf je liever op aarde. . . in de toekomst zal je niet graag met een kind aan je arm via een ladder op je bestemming willen komen.

Uiteraard zou je, als je een optrekkende kracht voelt naarmate je naar beneden klimt je deze ook voelen als je je in de as afzet en probeert naar de ring te zweven. Je hoeft niet per se in het midden van de buis te zitten, een ladder waar je je aan vast houdt is voldoende. . . . .
Ik snap niet waarom je denkt dat men persé in het midden van de spaak moet blijven? . . . .

Ik reageerde louter op de veronderstelling dat iemand eenvoudigweg door een radiale buis van de as naar de naar de ring zou kunnen zweven. Vanwege de vereiste tangentiele versnelling welke nodig is om de ringsnelheid te matchen als je daar aankomt is dat onmogelijk. Als er eenmaal sprake is van grootschalige ruimtestations waarin mensen frequent aan en af moeten meren zal en automatische lift noodzaak worden. . . ik zit met mijn gedachte in 2095.

offtopic:
Ik heb gemerkt dat Nederlanders een vette tekst soms irritant vinden. In Amerika winden ze HOOFDLETTES irritant. Ik ga er (weer) op letten. . .Old habits die slowly, if they die at all.

[Tomatoman]

JTW schreef op donderdag 24 maart 2005 @ 22:37:

offtopic:
binas ej
9,80665m/s² btw

Dat suggereeert een nauwkeurigheid die er niet is. Op de polen is de zwaartekracht ongeveer 9,83 m/s², op de evenaar ongeveer 9,79 m/s².

Het probleem is helemaal niet zo moeilijk op te lossen. Je stuurt gewoon twee sondes omhoog, die je in de ruimte met een grote staalkabel met elkaar verbindt. Die kabel is een kilometer lang of zo. Vervolgens start je in één van beide sondes kortstondig een raketmotor, zodat die sonde aan de staalkabel rond de andere sonde begint te cirkelen. Dat zetje hoeft maar heel kort te zijn; zodra de sonde draait kan de motor weer uit. Als de twee sondes even zwaar zijn, gaan ze na verloop van tijd allebei om elkaar draaien met als centrum het midden van de kabel. Je hoeft ze dus niet eens allebei een raketmotor te geven, als de ene sonde draait volgt de ander na verloop van tijd vanzelf. Probleem opgelost

[Rey Nemaattori]

tomatoman schreef op zaterdag 26 maart 2005 @ 04:26:
[...]
Dat suggereeert een nauwkeurigheid die er niet is. Op de polen is de zwaartekracht ongeveer 9,83 m/s², op de evenaar ongeveer 9,79 m/s².

Die nauwkeurigheid is er wel, alleen issie overal anders

tomatoman schreef op zaterdag 26 maart 2005 @ 04:26:
Het probleem is helemaal niet zo moeilijk op te lossen. Je stuurt gewoon twee sondes omhoog, die je in de ruimte met een grote staalkabel met elkaar verbindt. Die kabel is een kilometer lang of zo. Vervolgens start je in één van beide sondes kortstondig een raketmotor, zodat die sonde aan de staalkabel rond de andere sonde begint te cirkelen. Dat zetje hoeft maar heel kort te zijn; zodra de sonde draait kan de motor weer uit. Als de twee sondes even zwaar zijn, gaan ze na verloop van tijd allebei om elkaar draaien met als centrum het midden van de kabel. Je hoeft ze dus niet eens allebei een raketmotor te geven, als de ene sonde draait volgt de ander na verloop van tijd vanzelf. Probleem opgelost

Mja, maar 2 sondes met een kilometer kabel ertussen is nu niet de meest ideale leefvorm voor kangere tijd, want dan moet je mensen verdelen over 2 capsules even als het voedsel etc etc.
Tis wel de goedkoopste, misshcien handig voor testen, maar op langere termijn....

[twiekert]

En als je de spaken nu zo zou maken, met een lift erin?



Dan zou je al minder hoeven te compenseren voor het snelheidsverschil ? of sla ik nu de plank compleet mis?

[Anoniem: 124325]

twiekert schreef op zaterdag 26 maart 2005 @ 12:18:
En als je de spaken nu zo zou maken, met een lift erin?

[afbeelding]

Dan zou je al minder hoeven te compenseren voor het snelheidsverschil ? of sla ik nu de plank compleet mis?

Ja, de plank is misgeslagen. Het zou niet helpen voor een praktisch transport mechanisme !

Wel zou je dan je dan (als de kromming van de buisvormige spaken de juiste vorm heeft) naar de ring kunnen zweven maar dan heb je nog niet de tangentiele snelheid matching voor elkaar gekregen! Ook al zou je op tijd afremmen wat betreft de radiale snelheid je zou te pletter slaan tegen de objecten en aperatuur welke in de ring geinstalleerd zouden zijn.
De zijwaartse kracht (tangetiele kracht) is noodzakelijk voor de tangentiele versnelling om op de juiste tangentiele ringsnelhed te komen. Voor een lift is een rechte buis het beste omdat dat de kortste buis zou zijn. Een kromme lange buis geeft onnodig extra massa aan het ruimtestation.

Tevens zou het kromme pad dan alleen functioneren voor het zweven (voordat je doodgeslagen wordt) voor een specifieke afzetsnelheid vanuit het center.

[ Voor 11% gewijzigd door Anoniem: 124325 op 26-03-2005 16:59 ]