Ist es möglich, sich mit einer Dose Luft auf der ISS mit einer praktischen, hilfreichen Geschwindigkeit zu bewegen (wobei diese Definition dem Ermessen des Mathematikers überlassen bleibt)? Nehmen wir an, der Astronaut befindet sich in einem großen Raum und steckt in der Mitte fest. Es wird eine ganze Weile dauern, die Seite des Raums auf andere Weise zu erreichen; Ist Luft aus der Dose eine gute Möglichkeit, sich fortzubewegen?
Nehmen wir an, Sie verwenden diese Dose , die Stöße bis zu 70 psi (482,6 kPa) erzeugt – und nehmen wir an, das ist Manometerdruck. Wir könnten konservativ sein und 300 kPa für einen konstanten Burst von langer Dauer sagen. Nehmen wir außerdem an, dass die Düse der Dose einen Durchmesser von 3 mm hat. Mit diesen ungefähren Zahlen hätten Sie eine Schubkraft von etwa 2,12 N.
Nehmen wir nun an, unser Astronaut hat eine Körpermasse von 75 kg . Das würde eine Beschleunigung von 0,028 m/s2 (0,00288 g) bedeuten.
Nehmen wir dann an, wir sprechen davon, in der Mitte des Kibo-Moduls auf der ISS (dem größten offenen Raum) festzusitzen. Es hat Abmessungen von ca. 11,2 m Länge und 4,4 m Breite . Ich glaube, das ist extern, also reduzieren wir diese Abmessungen, um die interne Größe zu schätzen - sagen wir 10 m Länge und 3,5 m Breite. Wenn es Ihnen nur wichtig ist, von der Mitte des Raums zu einer erreichbaren Oberfläche zu gelangen, können wir die Länge ignorieren und uns auf die Breite konzentrieren – was Ihnen eine erforderliche Traversierentfernung von 1,75 m ergibt.
Obwohl wir nur eine kleine konstante Beschleunigung von 0,028 m/s2 haben, würde es nur etwa 11 Sekunden dauern, um die notwendigen 1,75 m zurückzulegen – am Ende würden Sie sich mit 0,32 m/s bewegen. Das ist ein sehr langsamer Spaziergang, aber nicht unbedeutend und scheint sicherlich genug zu sein, um Sie davon abzuhalten, in der Mitte an der nächsten Wand festzustecken.
Nehmen wir andererseits an, Sie möchten Ihre Druckluft sparen und sich stattdessen auf einen 1-Sekunden-Stoß verlassen, um leicht zu beschleunigen und dann auszurollen. Das würde Sie auf 0,028 m/s beschleunigen, was dann die Distanz von 1,75 m in 63 Sekunden zurücklegen würde – also etwas mehr als 1 Minute. Auch dies scheint nicht unrealistisch zu sein und deutet darauf hin, dass die Verwendung dieser Methode zum Bewegen ziemlich gut funktionieren könnte.
Denken Sie daran, dass dies alles mit einem sehr vereinfachten Modell berechnet wurde. Außerdem gibt es zahlreiche Gründe, warum Sie dies überhaupt nicht tun möchten, geschweige denn Astronauten erlauben, es sich zur Gewohnheit zu machen.
Eine andere Möglichkeit wäre, deine Socken auszuziehen und sie in die entgegengesetzte Richtung zu werfen, wodurch du zur Wand geschleudert wirst, um Schwung zu sparen. Wenn Sie davon ausgehen, dass ein Paar Socken eine Masse von 50 g hat und Sie sie problemlos mit 10 m/s werfen können , würden Sie sich am Ende mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,0067 m/s bewegen und die Wand in etwa 260 Sekunden erreichen - - Etwas mehr als 4 Minuten.
Vielleicht ist es am einfachsten, einfach einen dieser Mini-Fächer herumzutragen – obwohl das dazu führen würde, dass Sie anfangen würden, sich leicht zu drehen, wenn Sie ihn benutzen!
Eine weitere interessante Methode, auf die DJohnM hinweist, besteht darin, den Gravitationsgradienten auszunutzen, der eine relative Beschleunigung in Bezug auf den ISS-Massenschwerpunkt verursacht. Den verfügbaren Bildern nach zu urteilen , scheint Kibo ungefähr 15 m vom Massenmittelpunkt entfernt zu sein. Wenn wir also davon ausgehen, dass die Entfernung entlang der radialen Achse ausgerichtet ist, würde es tatsächlich nur etwa 69 Sekunden dauern, um 1,75 m zu driften.
Howard Miller