Wie würde das Anlegesystem eines Zentrifugenmoduls auf der ISS funktionieren?

Dies ist IMO eine großartige Frage. Ich war etwas überrascht zu sehen, dass "weiches Anlegen" verwendet wird, um ein Anlegesystem zu beschreiben, das unmöglich etwas mit der Verwendung von Gummischnallen oder schaumgefüllten Fendern beim Festmachen von Schiffen oder sogar Airbags auf Landern für gepolstertes, weiches Anlegen zu tun haben kann und/oder landen. Nun, ich schätze, alle neuen Designs haben einen gewissen Spielraum mit Namenskonventionen.

Ich konnte keinen Hinweis auf eine offizielle Dokumentation finden, die beschreibt, wie dieses "weiche Anlegen" zwischen der Internationalen Raumstation und dem Nautilus-X-Zentrifugenmodul erreicht werden soll, vielleicht hat diese Benennung etwas damit zu tun, also habe ich Ich gebe Ihnen meine beste Vermutung:

Gegenläufige verschachtelte Zylinder

Die verschachtelten magischen Zylinder sind drehbar und koaxial angeordnet, so dass die Bohrung des inneren Zylinders einen zentralen Arbeitsraum bereitstellt. Die vorbestimmte magnetische Ausrichtung der Abschnitte jedes Zylinders ist so angeordnet, dass sie ein relativ starkes und gleichförmiges Magnetfeld innerhalb des zentralen Arbeitsraums oder der Bohrung erzeugt, in die Kupferdrähte eingebettet sind [sic], um einen Kern zu bilden.

Ein Kern mit in den Arbeitsraum eingebetteten Kupferdrähten ist koaxial in der Bohrung positioniert, um als Rotor zu wirken, und wenn Strom innerhalb der Kupferdrähte fließt, wird daher ein Elektromotor gebildet.

Alternativ kann eine Drehvorrichtung den Rotor oder Kern mechanisch drehen, wodurch ein Strom in den Kupferdrähten im Rotor oder Kern induziert wird, wodurch ein elektrischer Generator gebildet wird. Die Abschnitte der verschachtelten Permanentmagnetzylinder sind so angeordnet, dass jeder der Abschnitte eine magnetische Ausrichtung aufweist, die ein Paar von koaxialen „magischen“ Zylindern oder Ringen bildet, die sich gegenläufig zueinander drehen.

Dies führt zu einem relativ großen Magnetfeld innerhalb des zentralen Arbeitsraums des inneren Zylinders mit einer minimalen Streuung des magnetischen Flusses außerhalb des zentralen Arbeitsraums. In einer bevorzugten Ausführungsform dreht sich das Paar magnetischer Zylinder gegenläufig und der Kern bleibt stationär, was die erforderlichen elektrischen Verbindungen mit dem Kern vereinfacht.

Zitat- und Bildquelle: Patent US6304017, Anmeldung US 09/507,296 , eingereicht am 18. Februar 2000 von Herbert A. Leupold

Nachdem ich ein bisschen mehr gesucht habe, scheinen meine anfänglichen Gedanken (zumindest etwas) in der Präsentation von ML Holderman ( Johnson Space Center ) über die Konzepte von NAUTILUS-X (Non – Atmospheric Universal Transport Intended for Longy United States X-ploration) bestätigt zu werden. Mehrzweck-Weltraumforschungsfahrzeug (PDF):

• Seite 11: Drehkreuz/ Übergangstunnel
• Seite 12: Schleifringe
• Seite 16: Das Nabendesign verwendet Flüssigmetalldichtungen mit geräuscharmen Axiallagern
• Seite 18: Ansatz mit verschachtelten Zylindern und ausfahrbaren Schubladen für Transit Tunnel

Leider werden mögliche Lösungen nicht im Detail diskutiert, aber diese wenigen Hinweise legen die Verwendung von gegenläufigen verschachtelten Zylindern nahe, wie zuvor erwähnt.

Die einfachste Methode der Übertragung auf das Rotationsrad ähnelt dem, was im Film 2001: A Space Odyssey gezeigt wird. Der rotierende Ring befindet sich innerhalb einer nicht rotierenden äußeren Hülle. Eine Seite der Nabe ist ein offener Ring durch eine Buchse und in ein Rohr; die andere Seite ist eine Mittelachse. Daneben, hinter der Achsseite, befindet sich das gegenläufige Schwungrad.

Der Rohreingang ist tatsächlich lang genug, um darin zu schwimmen; ein Meter, vielleicht zwei, und an der Ringwand führt eine Reihe von Leitern zum "Schwerkraftdeck". Die Leiterpositionen sind an den Innenseiten des Übergangsrohrs markiert und haben versenkte Haltegriffe entlang der Leiterlinien.

Von der Schleusensektion schwebt man in das Übergangsmodul, hält an, indem man einen Handgriff verwendet, der an dem nicht drehenden Abschnitt befestigt ist, sich aber in die Transferröhrensektion erstreckt. Während man anhält, wartet man, bis kurz bevor eine Leitermarkierung "unten" ist, streckt die Hände aus, um einen Haltegriff zu ergreifen, und kriecht dann mit den Füßen voran und dem Gesicht zur Seite des Rohrs in das Rotationsrad. Man schwingt die Füße nach unten und geht zur Leiter über, wobei man zunächst mit den Händen den Abwärtsdruck aufrechterhält, aber beim Abstieg immer mehr Schwerkraft erlangt, bis man auf dem Deck ist.

Zum Aussteigen klettert man die Leiter hinauf und zieht sich an der Nabe in das Übertragungsrohr heraus, greift den nicht rotierenden Griff, um die Drehung zu stoppen, und schwebt vorwärts in den nicht rotierenden Abschnitt des Übertragungsrohrs.

Da sich das gesamte System in einem einzigen Druckbehälter ohne externe bewegliche Teile befindet, ist es für die Astronauten einfach und einigermaßen sicher. Es erfordert jedoch eine Montage im Orbit.

Ein Ring, der sich mit einem eigenen vakuumfähigen Rotationsring dreht, ist mechanisch komplexer, aber weniger massiv und einfacher zu verpacken.

Beachten Sie, dass Gegenstände, die von der Nabe fallen gelassen werden, für eine Person auf dem Deck eine Antispin-Geschwindigkeit zu erreichen scheinen, sodass Leitbleche möglicherweise erforderlich sind. alles, was fallen gelassen wird, trifft auf die Antispin-Schallwand und beschleunigt sie, bis sie auftrifft. Die Verwendung der Leiter dient sowohl der Beschleunigung als auch dem Ausstieg.

Beachten Sie, dass auch eine Art dynamischer Lastausgleich ratsam ist, da ein Astronaut, der die Leiter hinauf- oder hinuntersteigt, das Gleichgewicht verändert. Wasser ist ein wahrscheinlicher Kandidat.