Vorwort: Auf der Erde kann ich mit Hilfe der Schwerkraft leicht einen Schraubenschlüssel an ein Seil binden, es dann im Lasso-Stil herumwirbeln und jederzeit loslassen, um den Schraubenschlüssel und das Seil in der Luft von mir wegzuschleudern. Ich möchte wissen, ob etwas Ähnliches im Weltraum möglich ist.
Ich weiß, dass die Bewegung durch den Raum durch Delta-V erreicht wird, was normalerweise bedeutet, dass man etwas zurücklassen muss, um irgendwohin zu gelangen. Ich überlege gerade, ob das immer so sein muss.
Nehmen wir an, ich bin nur zwei Meter von meinem Raumschiff entfernt, als ich merke, dass ich vergessen habe, das Halteseil anzubringen. Die Leine ist vielleicht sechs Meter lang und auf einer Spule, die mit meinem Anzug verbunden ist. Ich habe keine Möglichkeit, meinen Anzug zu durchstechen, und ich bewege mich mit genau null relativer Geschwindigkeit zu meinem Raumschiff. Angenommen, ich benutzte meine MMU, und ihr ging gerade der Treibstoff aus, als ich das Raumschiff einholte, aber zwei Meter davon entfernt blieb. Jetzt möchte ich das Raumschiff erreichen, das viele griffige Oberflächen hat, mit denen ich wieder hineinkommen kann, solange ich sie erreichen kann. Ich habe auch einen sehr massiven Schraubenschlüssel. Habe ich Optionen?
Nehmen wir an, ich befestige den Schraubenschlüssel an der Leine, spule alle 20 Fuß der Leine heraus, aber greife sie dann so, dass der Schraubenschlüssel etwa einen Meter von meiner Hand entfernt befestigt ist. Das lässt 17 Fuß Spielraum von meiner Hand bis zu dem Punkt, an dem sie an meinem Anzug befestigt ist. Jetzt möchte ich den Schraubenschlüssel mit aller Kraft auf das Schiff schieben (werfen). Das wird mich etwas vom Schiff wegbewegen, aber dann möchte ich versuchen, den Schraubenschlüssel in einer lassoartigen Bewegung senkrecht zum Schiff zu drehen (dh der Radius des Kreises würde von mir zum Schiff gehen). Angenommen, ich kann den Schraubenschlüssel im Lasso-Stil bewegen, würde ich die Leine loslassen, sobald sich der Schraubenschlüssel auf das Schiff zubewegt, und ihn dann das Kabel und mich mitziehen lassen. Wenn dies im Weltraum passiert, würde ich dann mit gleicher Kraft in die entgegengesetzte Richtung geschleudert?
Die Idee, die ich anstrebe, ist, dass ich mit meiner Lasso-Technik viel Energie in die Drehbewegung des Schraubenschlüssels einbringen kann. Ich verbrenne dabei Kalorien, also schaffe ich keine Energie. Ich wandle meine gespeicherte Energie im rotierenden Lasso-System in Bewegungsenergie um. Ist das im Weltraum überhaupt möglich? Verletze ich irgendwelche Gesetze der Physik, indem ich versuche, den Drehimpuls zu verwenden, um eine lineare Geschwindigkeit zu induzieren?
Ich verstehe, dass ich, wenn ich den Schraubenschlüssel werfe und dann den Schraubenschlüssel ziehe, am Ende eine Nettobewegung von Null relativ zu meinem Ausgangspunkt habe. Wenn der Schraubenschlüssel eine ausreichend kleinere Masse hat, könnte ich den Schraubenschlüssel vielleicht schnell genug von mir wegbewegen, um das Raumschiff zu erreichen, bevor ich mich mehr als die Länge des Halteseils wegbewege, und hoffen, etwas am Schiff zu befestigen. Vielleicht könnte der Schraubenschlüssel einen Magneten haben. Ich weiß nicht. Vielleicht habe ich ein Gyroskop dabei, an dem ich mich festhalten kann, um das Lasso-Manöver zu starten.
Der einfachste Weg, sich das vorzustellen, ist wahrscheinlich zu bedenken, dass sich Ihr gesamter Massenschwerpunkt nicht bewegen kann, da keine äußeren Kräfte auf Sie einwirken. Daran kann auch noch so viel Gymnastik nichts ändern. Das Beste, worauf Sie hoffen können, ist, den Schraubenschlüssel direkt auf das Raumschiff zu werfen. Die Frage ist also nur, wo muss Ihr Körper sein, wenn der Schraubenschlüssel am Raumschiff ist, um die gesamte COM stationär zu halten? Das ist einfach eine Frage der Massenverhältnisse. Wenn Sie und Ihr Anzug das Hundertfache Ihres Schraubenschlüssels wiegen, beträgt Ihre effektive Reichweite das 20-Fuß-fache .
Das Drehen des Schraubenschlüssels an einem Seil wie ein Lasso ist nicht sehr produktiv: Es lässt Sie in Position drehen, mit einer Rotation, die der des Schraubenschlüssels um Sie herum entgegengesetzt ist. Auf der Erde kannst du ein Lasso über deinem Kopf drehen, weil du mit deinen Füßen gegen den Boden Drehmoment ausüben kannst. Im Weltraum kann man nur etwas um seinen Massenmittelpunkt drehen. Sehr bald verhedderst du dich in dem Seil und hörst auf, dich zu drehen.
Nettoveränderung: Sie sehen aus, als wären Sie einer hungrigen Spinne begegnet.
Den Schraubenschlüssel auf das Schiff zu werfen , mit oder ohne Leine, ist eine Form von Selbstmord.
Der Schraubenschlüssel bewegt sich auf das Schiff zu und Sie bewegen sich proportional vom Schiff weg .
Wenn die Leine ausgeht, bevor der Schraubenschlüssel das Schiff trifft, haben Sie nichts gewonnen oder verloren, außer Zeit. Das Einholen des Schraubenschlüssels durch Einziehen des Seils bringt Sie zurück zu Ihrem Ausgangspunkt.
Nettowechsel: nur etwas Mühe und Zeitverschwendung, keine Positionsänderung.
Worst Case: Trifft der Schraubenschlüssel das Schiff , stoppt es und prallt möglicherweise etwas zurück. Während Sie dem Schiff ein wenig Bewegung verleihen und den Schwung verringern, können Sie sich über die Leine von dem Schraubenschlüssel erholen.
Nettoveränderung: Sie und Ihr Schraubenschlüssel driften mit langsamer, aber konstanter Geschwindigkeit vom Schiff weg.
Es gibt zwei Möglichkeiten, wie Sie sich retten können:
Sie können sich entweder etwas am Schiff verhaken, indem Sie einen Magneten an Ihrem Schraubenschlüssel verwenden, oder Sie können seine Leine um einen Teil des Schiffes verwickeln. Beachten Sie, dass dies beim ersten Versuch besser funktioniert hat, da es nur ein Sonderfall ist, das Schiff mit Ihrem Schraubenschlüssel zu treffen.
Nettowechsel: Sie werden abdriften, es sei denn, der Haken mit dem Schiff kann verwendet werden, um Sie hineinzuziehen.
Oder das bestmögliche Szenario:
Lösen Sie Ihren Schraubenschlüssel von seiner Leine. Tschüss Lieblingstool. Werfen Sie Ihren Schraubenschlüssel
vorsichtig direkt vom Schiff WEG . Es wird in der Ferne abdriften und hoffentlich nie wieder gesehen werden.
In der Zwischenzeit driften Sie mit gleichem Schwung in die entgegengesetzte Richtung. Wenn Sie mehr als den Schraubenschlüssel wiegen, driften Sie langsamer. Langsam ist gut, es gibt mehr Kontrolle. Schließlich werden Sie sanft auf das Schiff stoßen. Sie haben jetzt eine Chance zuzupacken ! . Aus diesem Grund haben Sie den Schraubenschlüssel nur vorsichtig geworfen, damit Sie sich langsam bewegen, wenn Sie das Schiff erreichen, und genügend Zeit haben, sich zu sichern.
Nettoveränderung: Sie retten sich selbst und verdammen Mr. Wrench in die Tiefen des Weltraums.
QMechaniker
John
tom10