Una estación espacial con rueda giratoria , también conocida como rueda de von Braun , es un concepto para una estación espacial hipotética con forma de rueda . Originalmente propuesta por Konstantin Tsiolkovsky en 1903, [1] la idea fue ampliada por Herman Potočnik en 1929, [2] y popularizada por Wernher von Braun en 1952. [3]
Este tipo de estación gira sobre su eje, creando un ambiente de gravedad artificial . Los ocupantes de la estación experimentarían una aceleración centrífuga , según la siguiente ecuación: [4]
donde es la velocidad angular de la estación, es su radio y es la aceleración lineal en cualquier punto a lo largo de su perímetro. [4]
En teoría, la estación podría configurarse para simular la aceleración gravitacional de la Tierra (9,81 m/s 2 ), lo que permitiría estancias humanas prolongadas en el espacio sin los inconvenientes de la microgravedad . [5]
Desde principios del siglo XX, tanto los científicos como los escritores de ciencia ficción han pensado en el concepto de una estación espacial con ruedas giratorias. Konstantin Tsiolkovsky escribió sobre el uso de la rotación para crear una gravedad artificial en el espacio en 1903. [1] Herman Potočnik presentó una estación con ruedas giratorias de 30 metros de diámetro en su Problem der Befahrung des Weltraums ( El problema de los viajes espaciales ). Incluso sugirió que se colocara en una órbita geoestacionaria . [2]
En la década de 1950, Wernher von Braun y Willy Ley , escribiendo en Colliers Magazine , actualizaron la idea, en parte como una forma de organizar naves espaciales que se dirigían a Marte . Imaginaron una rueda giratoria con un diámetro de 76 metros (250 pies). La rueda de 3 pisos giraría a 3 RPM para proporcionar una gravedad artificial de un tercio. Se concibió que tendría una tripulación de 80 personas. [3]
En 1959, un comité de la NASA opinó que una estación espacial de este tipo era el siguiente paso lógico después del programa Mercury . [6] El toro de Stanford , propuesto por la NASA en 1975, es una versión enorme del mismo concepto que podría albergar una ciudad entera. [7]
La NASA no ha intentado construir una estación espacial con ruedas giratorias por varias razones. En primer lugar, sería difícil construir una estación de este tipo, dada la limitada capacidad de elevación de que disponen los Estados Unidos y otras naciones con capacidad espacial. El montaje de una estación de este tipo y su presurización presentarían obstáculos formidables que, aunque no están más allá de la capacidad técnica de la NASA, estarían más allá de los presupuestos disponibles. En segundo lugar, la NASA considera que la estación espacial actual, la Estación Espacial Internacional (ISS), es valiosa como laboratorio de gravedad cero , y su entorno actual de microgravedad fue una elección consciente. [8]
En la década de 2010, la NASA exploró planes para un proyecto de demostración de la centrífuga Nautilus X. Si se lleva a cabo, esto agregaría un módulo de alojamiento para centrífugas a la ISS. Esto hace posible experimentar con gravedad artificial sin destruir la utilidad de la ISS para experimentos de gravedad cero. Podría conducir a misiones al espacio profundo con gravedad total en alojamientos para centrífugas siguiendo el mismo enfoque. [ cita requerida ]
Muchas estaciones y naves espaciales ficticias utilizan un diseño giratorio.
1936: En la novela KETs Star de Alexander Belyaev, una estación espacial circular proporciona una pseudogravedad de aproximadamente 0,1 g por su rotación.
1958: La película Queen of Outer Space presenta una estación espacial giratoria que explota.
1968 : La novela 2001: Odisea del espacio de Arthur C. Clarke se desarrolló simultáneamente con la versión cinematográfica del mismo nombre de Stanley Kubrick . En ella, la estación espacial giratoria Space Station V proporciona gravedad artificial y ocupa un lugar destacado en la portada de la primera edición del libro. La nave espacial de la misión a Júpiter, Discovery One , cuenta con una centrífuga para las habitaciones de la tripulación que proporciona gravedad artificial.
1968 : En la serie de televisión de seis partes de Doctor Who, The Wheel in Space, la estación titular es el escenario principal de la historia.
1970 : La novela Ringworld describe una estructura muy grande y habitable, centrada en una estrella.
1984 : La película dirigida por Peter Hyams 2010 presenta una nave espacial del tamaño de un acorazado, construida en Rusia (diseñada por el artista futurista Syd Mead), el Leonov , que tiene una sección central que gira continuamente, lo que proporciona una gravedad artificial para los ocupantes.
1985 : La novela El juego de Ender presenta una estación con varios anillos, llamada "Escuela de Batalla", con distintos niveles de gravedad simulada. A medida que los personajes ascienden por la estación hacia el centro, se observa una notable disminución de la sensación de gravedad.
1994: Los humanos de la serie de ciencia ficción Babylon 5 viven en una estación cilíndrica O'Neill que utiliza secciones giratorias para proporcionar gravedad artificial. Las estaciones espaciales de la Alianza Terrestre como la serie Babylon (de ahí el nombre de la serie), las estaciones de transferencia como la de Io cerca de la puerta de salto principal del sistema Sol y las naves espaciales destructoras de la clase Omega de EarthForce hicieron un uso extensivo de las secciones giratorias para alargar los tiempos de despliegue y aumentar la flexibilidad de la misión, ya que los efectos de la gravedad cero ya no son una preocupación.
1999 : El manga y anime japonés Planetes tiene su historia principal ambientada en "The Seven", la séptima estación orbital de la rueda, y una novena está en construcción en 2075. En la trilogía Zenon ( Zenon: Girl of the 21st Century , Zenon: The Zequel y Zenon: Z3 ), Zenon, de 13 años, vive en una estación espacial giratoria propiedad del ficticio WyndComm desde 2049 hasta 2054, pero no está diseñada de una manera que permita la gravedad artificial a través de la fuerza centrípeta.
2000 : En la película Misión a Marte , Mars II , una nave espacial de la NASA reutilizada apresuradamente para una misión de recuperación de la primera misión de la humanidad a Marte en 2020, presenta un hábitat de tripulación giratorio cuya rotación gravitacional artificial se apagó utilizando los propulsores de control de actitud de la nave para permitir reparaciones de emergencia al casco después de una lluvia de micrometeoroides .
2001 : En la serie de videojuegos Halo creada por Bungie , se representa un anillo del tamaño de un planeta que puede albergar fauna y entornos similares a los de la Tierra simulando la gravedad a través de su giro.
2003 : En la serie reimaginada Battlestar Galactica , Ragnar Anchorage es una estación de almacenamiento de armas con tres anillos y la nave civil Zephyr es un crucero de lujo con una sección central con anillos.
2007 : El sector "Presidium" de la estación espacial Citadel en la serie de videojuegos Mass Effect comprende una sección toroidal giratoria conectada a un anillo de acoplamiento, con cinco "salas" grandes que irradian desde el anillo central como los pétalos de una flor. Además, la Estación Arcturus, la sede humana del gobierno en el escenario galáctico (no se muestra en los juegos, pero se describe en detalle) también se menciona como un toro giratorio de Stanford .
2010 : En el OVA Mobile Suit Gundam Unicorn , la residencia oficial del primer ministro de la Federación Terrestre "Laplace" fue un ejemplo del toro de Stanford.
2011 : La mayoría de las estaciones espaciales de la serie Expanse hacen uso de la gravedad artificial mediante rotación, en particular la estación Tycho. Incluso objetos celestes más grandes, como Ceres y Eros, han sido ahuecados y girados para generar atracción gravitatoria para sus habitantes.
2013 : La película Elysium de Neill Blomkamp tiene una enorme estación espacial llamada Elysium (una estación con techo abierto de 60 kilómetros (37 millas) de diámetro [9] ) en algún lugar entre un Bishop Ring con techo abierto mucho más grande y un Stanford Torus más pequeño y completamente cerrado ). La estación en la película sustenta una ciudad y un hábitat para las clases altas privilegiadas de la Tierra.
2014 : En Interstellar se utilizó una nave muy similar en diseño al Nautilus-X diseñado por la NASA . La nave, conocida como Endurance , se utilizó como estación de escala y también como capacidad para vuelos interplanetarios.
2014 : Las estaciones espaciales en el videojuego Elite: Dangerous (y sus precuelas ) giran para crear gravedad artificial.
2015 : Thunderbird 5, en el programa de televisión de ITV Thunderbirds Are Go, presenta una sección de anillo de gravedad giratorio en la estación espacial que cuenta con un piso de vidrio para observar la Tierra desde abajo. La serie está ambientada en el año 2060.
2015 : La nave Hermes diseñada por la NASA en la película The Martian fue capaz de viajar al espacio hasta Marte.
2018 : La película planetaria Mars 1001 muestra una misión ficticia a Marte en la que se utiliza una nave espacial giratoria. Fallout 76 incluye una estación espacial en ruinas que tiene una rueda giratoria en un lugar llamado El Cráter.
2019 : El videojuego Outer Wilds presenta múltiples características: el juego base contiene una rueda de gravedad giratoria dentro de un planeta para mantener una atracción gravitatoria dentro del centro del planeta . El DLC de 2021 Echoes of the Eye presenta una nave espacial del tamaño de un planeta y con forma de rueda que gira para crear gravedad artificial.
2022 : El Mandaloriano se muestra en un anillo giratorio con gravedad artificial en el Libro de Boba Fett .
2022 : El estreno de la temporada 3 de For All Mankind , una serie original de Apple TV+ , muestra un hotel espacial con una rueda giratoria para generar gravedad que se vuelve importante para la historia después de que el mecanismo giratorio falla.
