Kann dieses Stationsdesign Gleichgewichts- oder Schwindelprobleme verursachen?

Dies ist eine Fortsetzung einer früheren Frage , von der ich dachte, dass sie eine neue Frage sein sollte, anstatt nur in den Kommentaren dieser Frage zu diskutieren.

Dies ist eine Idee für eine Raumstation auf der Oberfläche von Eris (könnte aber auch auf anderen Himmelskörpern funktionieren), wobei rotierende Ringe verwendet werden, um die Schwerkraft zu simulieren. Die Idee ist, dass diese Ringe horizontal auf der Oberfläche des Zwergplaneten sitzen würden, ähnlich wie man es im Weltraum erwarten würde. Anstatt dass der Boden der Ringe die innere flache Kante ist, würden die Ringe geneigt sein und eine Art nach unten gerichteter Kegelform bilden. Man kann sich das ähnlich vorstellen, wie eine Autobahn oder Rennstrecke in Kurven überhöht ist.

Idealerweise würde die Rotation eine Zentrifugalkraft erzeugen, die die Insassen zum Rand zieht, um die Schwerkraft zu simulieren, jedoch würde die Neigung der Ringe der bestehenden geringen Schwerkraft von Eris entgegenwirken, die ungefähr 1/12 der Erde beträgt. Der nächste reale Vergleich, der mir einfällt, wäre das Gravitron- Vergnügungspark-Fahrgeschäft, aber in einem massiven Maßstab.

Der vorherige bestimmte, dass der geeignete Winkel der Neigung des Rings ungefähr 10 Grad von der vertikalen Ebene betragen würde, wodurch der Boden der Ringe fast senkrecht zur Oberfläche von Eris wäre, aber nicht ganz. Soweit ich verstanden habe, war die Ringgröße für den Neigungswinkel vernachlässigbar, aber wichtig für die Berechnung der geeigneten Winkelgeschwindigkeit, um eine simulierte Schwerkraft zu erzeugen.

Würde eine Ringstation dieses Designs wahrscheinlich Probleme mit dem Gleichgewicht oder Schwindel verursachen, wenn sich ein Bewohner zu schnell bewegt oder dreht?

Ursprünglich hatte ich auch mit der Idee gearbeitet, dass der Ring ziemlich groß sein könnte, mit einem Durchmesser von 10 km und einer Höhe (Breite?) von 100 m. Ich spiele derzeit mit der Idee mehrerer, viel kleinerer Ringe mit 2-3 km Durchmesser und 50 m Breite. Über eine Antwort würde ich mich in jedem Fall freuen.

Soweit ich weiß, wird davon ausgegangen, dass solche Probleme nur in sehr kleinen Ringen auftreten (d. h. nur mit einem Durchmesser von etwa einem Dutzend Metern). Bei größeren Ringen sollte es kein Problem sein, außer wenn Sie schnell von einem Ring zum anderen wechseln. Dies sind natürlich alles Theorien, und keine von ihnen berücksichtigt die Idee einer externen Gravitationsquelle.

Zur Klarstellung möchte ich, dass die Schwindelprobleme tatsächlich auftreten, da dies dazu beitragen wird, bestimmte Aspekte meiner Geschichte voranzutreiben. Ich möchte nur nicht schreiben, dass meine Hauptfigur, die sich während eines Kampfes schnell dreht, ihnen leicht schwindelig wurde, wenn sie es realistischerweise nicht tun würden.

Sie können SpinCalc ausprobieren . Es berücksichtigt nicht die natürliche Schwerkraft, also stellen Sie die Zentripetalbeschleunigung einfach auf den Wert ein, den Sie benötigen (weniger als 1 g).
Der erste Schritt sollte wahrscheinlich die Berechnung der Schwerkraftdifferenz zwischen Kopf und Füßen sein. Siehe diese Antwort für Gleichungen. Sie möchten, dass dieser Unterschied gering ist, da dies in Ihrem Fall auch eine Änderung des Winkels der wahrgenommenen Schwerkraft bedeutet .
Eine Frage, bei der Zentrifugal- und Corioliskräfte keine imaginären Artefakte sind. Hurra!

Antworten (2)

Die besten Daten, die ich finden kann, sind, dass Rotationsraten von mehr als 0,5 rad/s möglicherweise dazu führen können, dass sich Menschen desorientiert fühlen. Zugegeben, dies wurde durch Experimente in Zentrifugen auf der Erde herausgefunden, was nicht ganz das Gleiche ist, was Sie verlangen, aber wir waren nicht in der Lage, Menschen in einer Zentrifuge in einer geringeren Schwerkraft gut zu untersuchen, also werde ich es tun Verwenden Sie einfach diese Zahlen.

Da Sie also auf einem Körper mit einer Oberflächengravitation von 0,836 g ein g scheinbare Schwerkraft erzeugen möchten, bedeutet dies, dass die Zentrifugalkräfte 0,996 g betragen sollen.

Wenn Sie diesen Grenzwert von 1 Radiant pro Sekunde in die Radialbeschleunigungsformel einsetzen, A = ω 2 R , dann stellen Sie fest, dass der Mindestradius 39 Meter beträgt, was wahrscheinlich viel kleiner ist, als Sie anstreben.

Was den Wechsel von einem Spinnring zum anderen angeht, wurden dazu keine Studien durchgeführt (zumindest keine, die mir bekannt sind). Meine Vermutung (absolut eine fundierte Vermutung, also mit einem Körnchen Salz) ist, dass es für eine Person, die an einem Ort wie der Erde aufgewachsen ist, wo dies nicht passiert, Menschen, die dort aufgewachsen sind, verwirrend sein könnte hätte meiner Meinung nach einen Verstand, der sich daran gewöhnt und nicht desorientiert wird. Aber noch einmal, das ist alles Spekulation, da ich mir ziemlich sicher bin, dass die Gesamtsumme des menschlichen Wissens für diesen Fall null ist.

Sie haben jedoch eine viel einfachere Methode, um Ihrem Protagonisten schwindelig zu machen. Eine Gehirnerschütterung kann Schwindel verursachen , und diese werden durch ein Kopftrauma verursacht, das Kämpfe sicherlich mit sich bringen können.

Die Insassen würden den Coriolis-Effekt spüren, der Reisekrankheit verursachen könnte. Es wird auch vorgeschlagen, dass diejenigen, die sich an diese Art von Umgebung angepasst haben, die Richtung, Spinward oder Anti-Spinward, leicht erkennen können, indem sie ihren Kopf bewegen.