Waarom is het geen optie om ruimtevaarders via centrifugale kracht gewicht te geven?

Bij een lang verblijf in de ruimte gaat de sterkte van de botten snel achteruit. Maar door capsule te laten ronddraaien om zijn as kun je gemakkelijk een kunstmatige zwaartekracht simuleren. Dat kan wellicht ook met bijvoorbeeld alleen een slaapgedeelte, of voor een sportaccommodatie. Eenmaal aan de gang hoeft dat ronddraaien ook geen energie te kosten. Maar kennelijk is dit geen optie. Maar waarom niet?

Weet jij het antwoord?

/2500

Een draaiende module was er *bijna* gekomen. Maar Obama heeft hem onlangs wegbezuinigd. Zie link. Het ISS in zijn geheel laten centrifugeren is geen optie. Het is juist opgezet als onderzoekslab voor gewichtsloosheid en trillingsvrije experimenten. Die zaken gaan niet samen.

Bronnen:
http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifuge_Ac...

Het idee is goed, en er wordt dan ook daadwerkelijk over nagedacht. Maar je moet wat extra's doen om een ronddraaiend ruimtestation voor elkaar te krijgen, en die extra's zijn nu nog een stap te ver. Als je een ruimtestation laat ronddraaien, neemt de (kunstmatige) zwaartekracht af naarmate je dichter bij het midden komt. In een klein station is dit daarom niet zinvol: de zwaartekracht bij je hoofd zou duidelijk lager zijn dan de zwaartekracht bij je voeten. En als je bukt, word je ineens een stuk zwaarder. Realistischer is daarom, twee modules te maken met een lange kabel ertussen. De twee modules met de kabel vormen een soort halter, die kan roteren. Als je een kabel neemt van van 200 meter, en we voor een ruimtevaarder een maximale lengte van 2 meter nemen, zijn de voeten van de ruimtevaarder 2% (2 meter van de 100 meter) verder van het middelpunt van de rotatie vandaan dan zijn hoofd. Die 2% maakt zo weinig verschil in zwaartekracht, dat je van dat verschil geen last meer hebt (wil je nog minder verschil, dan moet je een langere kabel nemen). Technisch kan het dus. Maar... Je hebt nu twee modules die los staan. Goed, er zit een kabel tussen - maar in het ISS kunnen de ruimtevaarders van de ene naar de andere module zweven, en dat kan niet meer met deze kabel-oplossing. Je hebt in feite twee losstaande kolonies, en dat is kostentechnisch niet efficiënt. Als alternatief kun je één module nemen, en aan de andere kant van de kabel een contragewicht hangen. Dat werkt net zo goed. Maar het betekent dat je een zwaar contragewicht moet lanceren. Voor 10 k€ per kg is dat een dure hobby. Verder heb je het probleem van het aankoppelen van nieuwe en vertrekkende kosmonauten, en van bevoorradingsschepen. Aankoppelen aan iets dat roteert is stukken riskanter dan aankoppelen aan iets dat gewoon maar rondhangt. Bovendien verandert door het aankoppelen het massamiddelpunt van het geheel, wat directe consequenties heeft voor de "zwaartekracht". Wetenschappelijk gezien verlies je de mogelijkheid experimenten te doen in gewichtloosheid - en dat is nu juist een belangrijk doel van het ruimtestation. Tot slot kan de kabel breken, door een constructiefout of door een stuk ruimtepuin. Zodra dat gebeurt, worden beide gewichten (twee modules, of module en contragewicht) in tegenovergestelde richtingen gelanceerd. Probeer je ruimtevaarders dan maar eens te redden... Al met al voldoende problemen om voorlopig maar gewichtsloos te blijven in een stationair ruimtestation.

Stel je moet een waarneming op aarde doen en je tolt, dat gaat slecht. Ook wil een object met een centrifugaalkracht rechtdoor. Vroege deden we op school een proef met iemand op een draaistoel met een draaiend fietsvoorwiel in zijn handen. Als hij het wiel probeerde te kantelen ging zijn stoel draaien. Dat soort effecten krijg je ook in de ruimte.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100