Vast สตาร์ทอัพจากประเทศสหรัฐอเมริกา ประกาศโครงการสร้างสถานีอวกาศวงโคจรต่ำที่มีระบบการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียม
ในปัจจุบันนี้การปฏิบัติงานของนักบินอวกาศในสภาวะไร้น้ำหนักนั้นจะมีการควบคุมระยะเวลาปฏิบัติภารกิจเพื่อป้องกันการเจ็บป่วยต่อร่างกาย เนื่องจากการใช้ชีวิตในสภาวะไร้น้ำหนักนั้นส่งผลต่อการสูญเสียมวลกระดูก, การสูญเสียมวลกล้ามเนื้อ รวมทั้งปัญหาต่อการทำงานของสมอง ด้วยเหตุนี้แนวคิดการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมในอวกาศจึงเกิดขึ้นมาเพื่อเปิดประตูสู่ความเป็นไปได้ในการใช้ชีวิตเป็นระยะเวลานานขึ้นในอวกาศ
แรงโน้มถ่วงเทียมที่ว่านี้จะถูกสร้างขึ้นจากการหมุนของโครงสร้างสถานีอวกาศ แรงหนีศูนย์กลางที่เกิดขึ้นจากการหมุนจะทำให้ผู้ที่อยู่ในสถานีอวกาศรู้สึกเสมือนอยู่ในบริเวณที่มีแรงโน้มถ่วงกระทำต่อตนเอง โดยขนาดของแรงหนีศูนย์กลางที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับความเร็วในการหมุนของโครงสร้างและรัศมีของการหมุน ซึ่งแนวคิดเหล่านี้ได้ถูกถ่ายทอดผ่านนิยายวิทยาศาสตร์รวมทั้งภาพยนตร์ต่างๆ มากมายหลายเรื่อง ทว่าในความเป็นจริงยังไม่เคยมีการสร้างสถานีอวกาศขนาดใหญ่ที่สร้างแรงโน้มถ่วงเหมาะสมต่อสภาพร่างกายของมนุษย์เกิดขึ้นจริง
Vast ระบุว่าสถานีอวกาศที่พวกเขาจะสร้างนั้นจะมีความยาวประมาณ 100 เมตร จุคนได้ราว 40 คน โดยหลักแล้วโครงสร้างหมุนวงนอกสุดของสถานีอวกาศจะสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมเท่ากับสภาวะบนผิวโลก แต่จะมีบางส่วนของสถานีอวกาศที่จะสร้างแรงโน้มถ่วงในระดับที่ต่ำกว่าเพื่อจำลองสภาวะแรงโน้มถ่วงของดาวอังคาร, ดวงจันทร์ และสภาพแวดล้อมแรงโน้มถ่วงของสถานที่อื่น
ภาพจำลองบรรยากาศภายในสถานีอวกาศของ Vast
อุปสรรคสำคัญของการสร้างสถานีอวกาศที่มีแรงโน้มถ่วงเทียมนั้นคือโจทย์ด้านการออกแบบที่จะต้องมีขนาดใหญ่และมีกลไกการหมุนที่เชื่อถือได้ในการใช้งาน (หากไม่ใหญ่พอ หรือหมุนไม่เร็วพอก็จะสร้างแรงโน้มถ่วงได้ไม่มากพอตามเป้าหมาย) ดังนั้นโครงการของ Vast นี้จึงมีความท้าทายในตัวที่น่าติดตามว่าจะสามารถพัฒนาโครงการได้สำเร็จจริงหรือไม่
Vast ก่อตั้งโดย Jed McCaleb ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งและเป็น CTO ของ Stellar, Ripple และเป็นผู้สร้าง eDonkey2000 โดยได้ Hans Koenigsmann วิศวกรด้านอวกาศผู้เคยเป็นรองประธานของ SpaceX มาทำหน้าที่เป็นที่ปรึกษาพิเศษให้กับบริษัท
ที่มา - Vast ผ่าน Interesting Engineering
Comments
ยังนึกไม่ออกเลยว่าโครงสร้างมันจะต้องออกมาเป็นยังไง ถ้าเป็นวง ๆ เหมือนหนังไซไฟ มันก็ต้องมีไอพ่นที่วงนอกของสถานีอวกาศ แต่อันนี้คงไม่น่าใช่เพราะเปลืองเชื้อเพลิงมาก
ที่เป็นไปได้คงไฟฟ้าหมุนมอร์เตอร์ แต่มันจะทำยังไงเนี่ยสิ
ที่คิดออกก็เป็น flywheel คือค่อยๆหมุนจากมอเตอร์ไฟฟ้าแล้วก็เบรกคืนมาเป็นแรงหมุนสถานี แล้วก็ทำหน้าที่เป็น gyroscope ด้วย
ส่วนมากมันใช้พลังงานแค่ตอนออกตัวมั้ยนะครับ 😅 กับจะทำยังไงให้แรงเสียดทานตรงที่ไม่หมุนมันเหลือน้อยมากๆ ได้นะ
มอเตอร์ก็ได้แหละครับ อีกฝั่งก็หมุนสวนทางกันไป แล้วค่อยหาทางถ่ายพลังงานให้มันสมดุลย์เอา (พูดเหมือนง่ายเนอะ 😂)
เป็นวงแหวนหมุนครับ แรงโน้มถ่วงเทียมภายในจะชี้ออกจากศูนย์กลาง คนที่ยืนในวงแหวนก็จะยืนเอาหัวชี้หาศูนย์กลางเหมือนกัน
ในอวกาศแรงต้านน้อยมากอยู่แล้ว จะกินพลังงานแค่ตอนเริ่มหมุน พอหมุนไปแล้วก็รักษาการหมุนให้คงที่ได้ไม่ยาก
ผมนึกถึงเครื่องสร้างแรงโน้มถ่วงในหนังและเกมแนว Sci-fi เลย
ภาพ Isaac Clarke กู้คืนระบบสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมในยานอวกาศ จากเกม Dead Space ลอยมาในหัวเลย
ความล้มเหลว คือจุดเริ่มต้นสู่ความหายนะ มีผลกระทบมากกว่าแค่เสียเงิน เวลา อนาคต และทรัพยากรที่เสียไป - จงอย่าล้มเหลว
ยกตัวอย่าง เป็นรูปตัว H ขีดกลางเป็นสถานีกลางรูปร่างเป็นกล่องมีมอเตอร์อยู่ 2 ตัวอยู่ฝั่งตรงกันข้าม ขีดที่ตั้งฉากกับขีดกลางคือส่วนที่จะหมุนเป็นรูปกล่องยาว 100 เมตร จำนวนสองกล่อง เวลาหมุนก็หมุนในทิศทางตรงกันข้ามเพื่อไม่ให้เกิดการเปลี่ยนแปลง Angular momentum ของสถานีกลาง
ถ้าหน้าตาเป็นแบบวงแหวน (ก็คงต้องแบบนี้แหละ) ขนาด 100m แล้วต้องการให้ g เท่าโลกนี่หมุนเร็วเหมือนกันนะ
ต้องใช้ความเร็วเชิงมุมในการหมุน =sqrt(g/r)=0.44 rad/s หรือหมุนรอบนึงใช้เวลา 14.3 วินาที
ถ้าใช้ค่าที่ 0.8g ซึ่งร่างกายมนุษย์ยังรับได้ ก็รอบนึง 16 วินาที เร็วอยู่ดี
กำลังจะลองคำนวณอยู่เลย ขอบคุณครับ ^^
เทคโนโลยีไม่ผิด คนใช้มันในทางที่ผิดนั่นแหละที่ผิด!?!
"It's not possible!"
"No, it's necessary."
เป็นฉากที่จำ Soundtrack ได้เลยครับ ..
ปัญหาคือค่าใช้จ่ายในการขนของขึ้นไปมากกว่า ขนาดสถานีธรรมดาทำโดยนานาประเทศยังแทบไม่ไหวเลย
ใกล้เข้ายุค UC แล้วสินะ
อีกหน่อยคงแบบนี้
ลบ
ปัญหาของการสร้างแรงโน้มถ่วงเทียมแบบหมุนแบบชิงช้าสวรรค์แบบนี้คือ แรงโน้มถ่วงตรงเท้า กับแรงโน้มถ่วงตรงหัวมันไม่เท่ากัน เห็นบอกว่า อาจจะมึนงงได้ง่ายขึ้น
Jusci - Google Plus - Twitter
งั้นก็ต้องแก้ปัญหาโดยการทำให้มันใหญ่มาก ๆ จนแรงโน้มถ่วงตรงหัวกะเท้าต่างกันน้อยลง
เทคโนโลยีไม่ผิด คนใช้มันในทางที่ผิดนั่นแหละที่ผิด!?!
ภาพแรกที่ แว่บเข้ามาในหัว
รถไต่ถัง ณ งานวัด