Una estación espacial con rueda giratoria , también conocida como rueda von Braun , es un concepto para una hipotética estación espacial con forma de rueda . Propuesta originalmente por Konstantin Tsiolkovsky en 1903, [1] la idea fue ampliada por Herman Potočnik en 1929. [2]
Este tipo de estaciones gira sobre su eje, creando un entorno de gravedad artificial . Los ocupantes de la estación experimentarían una aceleración centrífuga , según la siguiente ecuación: [3]
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. [3]
En teoría, la estación podría configurarse para simular la aceleración gravitacional de la Tierra (9,81 m/s 2 ), permitiendo largas estancias humanas en el espacio sin los inconvenientes de la microgravedad . [4]
Tanto los científicos como los escritores de ciencia ficción han pensado en el concepto de estación espacial con rueda giratoria desde principios del siglo XX. Konstantin Tsiolkovsky escribió sobre el uso de la rotación para crear una gravedad artificial en el espacio en 1903. [1] Herman Potočnik introdujo una estación de rueca con un diámetro de 30 metros en su Problem der Befahrung des Weltraums ( El problema de los viajes espaciales ). Incluso sugirió colocarlo 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 preparar naves espaciales con destino 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 un tercio de gravedad artificial. Se preveía que tuviera una tripulación de 80 personas. [5]
En 1959, un comité de la NASA opinó que una estación espacial de este tipo era el siguiente paso lógico después del programa Mercurio . [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 rueda giratoria por varias razones. En primer lugar, una estación de este tipo sería difícil de construir, dada la limitada capacidad de elevación disponible para Estados Unidos y otras naciones con capacidad espacial. Montar una estación de este tipo y presurizarla presentaría obstáculos formidables que, aunque no están más allá de la capacidad técnica de la NASA, sí estarían más allá de los presupuestos disponibles. En segundo lugar, la NASA considera que la actual estación espacial, la Estación Espacial Internacional (ISS), es valiosa como laboratorio de gravedad cero , y su actual entorno 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 vuela, esto agregaría un módulo centrífugo para dormir 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 a máxima gravedad en dormitorios centrífugos siguiendo el mismo enfoque. [ cita necesaria ]
Muchas estaciones espaciales y naves 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 mediante su rotación.
1958: La película Reina del espacio exterior presenta una estación espacial giratoria que explota.
1968 : La novela 2001: Odisea en el espacio, de Arthur C. Clarke, se desarrolló al mismo tiempo que la versión cinematográfica del mismo nombre de Stanley Kubrick . En él, 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 Júpiter, Discovery One , cuenta con una centrífuga para las viviendas de la tripulación que proporciona gravedad artificial.
1968 : En la serie de televisión Doctor Who de seis partes , The Wheel in Space, la estación titular es el escenario principal de la historia.
1970 : La novela Ringworld describe una estructura habitable muy grande, centrada en una estrella.
1984 : La película dirigida por Peter Hyams de 2010 presenta una nave espacial rusa del tamaño de un acorazado (diseñada por el artista futurista Syd Mead), el Leonov , que tiene una sección central que gira continuamente, proporcionando una gravedad artificial para los ocupantes.
1985 : La novela El juego de Ender presenta una estación de múltiples anillos, llamada "Escuela de batalla", con distintos niveles de gravedad simulada. A medida que los personajes ascienden por la estación hacia el centro, se produce una notable disminución de la sensación de gravedad.
1994: Los humanos de la serie de ciencia ficción Babylon 5 viven en una estación cilíndrica de 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 solar, y las naves espaciales destructoras EarthForce Clase Omega hicieron un uso extensivo de secciones giratorias para alargar el despliegue. tiempos y aumentar la flexibilidad de la misión a medida que los efectos de la gravedad cero ya no sean una preocupación.
1999 : El manga y anime japonés Planetes tiene su historia principal ambientada en "Los Siete", la estación orbital de la séptima rueda, y una novena está en construcción para el año 2075. En la trilogía Zenon ( Zenon: Chica del siglo XXI , Zenon: La 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 rápidamente reutilizada para una misión de recuperación de la primera misión de la humanidad a Marte en 2020, presenta un hábitat giratorio para la tripulación cuya rotación gravitacional artificial se cerró utilizando los propulsores de control de actitud de la nave para permitir Reparaciones de emergencia en el casco tras una lluvia de micrometeoritos .
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 reinventada Battlestar Galactica . Ragnar Anchorage es una estación de almacenamiento de armas de tres anillos, y el barco civil Zephyr es un transatlántico de lujo con una sección media anillada.
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 grandes "salas" 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 mostrada en los juegos, pero descrita 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" era un ejemplo del toro de Stanford.
2011 : La mayoría de las estaciones espaciales de la serie Expanse utilizan la gravedad artificial por rotación, sobre todo la Estación Tycho. Incluso objetos celestes más grandes, como Ceres y Eros, han sido ahuecados y girados para generar atracción gravitacional para sus habitantes.
2013 : La película Elysium de Neill Blomkamp tiene una enorme estación espacial llamada Elysium (una estación con techo abierto de 20 a 45 kilómetros (12 a 28 millas) de diámetro, [9] en algún lugar entre un Bishop Ring con techo abierto mucho más grande y un más pequeño , Stanford Torus completamente cerrado .) La estación de la película alberga 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 preparación y también capaz de realizar vuelos interplanetarios.
2014 : Las estaciones espaciales del videojuego Elite: Dangerous (y sus precuelas ) giran para crear gravedad artificial.
2015 : Thunderbird 5 en el programa de televisión 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 debajo. La serie está ambientada en el año 2060.
2015 : El Hermes diseñado por la NASA en la película The Martian era capaz de realizar viajes espaciales a Marte.
2018 : una película del planetario Mars 1001 muestra una misión ficticia a Marte empleando 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 gravitacional dentro del centro del planeta . El DLC 2021 Echoes of the Eye presenta una estación espacial en forma de rueda del tamaño de un planeta que gira para crear gravedad artificial.
2022 : El Mandaloriano se muestra sobre un anillo giratorio con gravedad artificial en el Libro de Boba Fett .
2022 : El estreno de la tercera temporada 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.
