Kysymys:
Kuinka astronauttien toiminta sisältä vaikuttaa avaruusalukseen?
coleopterist
2013-07-24 07:37:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Voiko avaruusaluksen sisäinen liikunta vaikuttaa siihen jotenkin? Esimerkiksi jos joku ISS: ssä suorittaa korjauksia, joihin liittyy paljon vasarointia, vaikuttaako se kenties hieman aseman suuntaan? Tärinä ei voi missään tapauksessa olla hyvä asia.

Entä miten tekisi vain liikkumisen veneen sisällä?

Muokkaa: Ovatko muutokset riittävän olennaisia ​​vaatiakseen ISS: n tai muun aluksen korjaamaan ne silloin tällöin?

Kolme vastused:
#1
+19
robguinness
2013-07-24 13:19:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä video voi auttaa vastaamaan kysymykseesi. Noin 00:24 alkaen voit nähdä astronautin juoksevan Skylabin "harjoituspyörän" ympäri (NASA: n varhainen avaruusasemaohjelma, joka seurasi Apollon kuun laskeutumista). Pohjimmiltaan jonkin ajan kuluttua NASA käski astronautteja lopettamaan juoksemisen näin, koska se aiheutti enemmän ponneaineita Skylabin oikean asennon (suuntauksen) ylläpitämiseksi avaruudessa (ainakin tämä on minulle kerrottu ... se olisi ole hyvä löytää viite tämän väitteen tueksi).

Lyhyt vastaus on joka tapauksessa kyllä, astronautin fyysinen aktiivisuus avaruusaluksessa voi ehdottomasti vaikuttaa sen suuntaan ja jopa kiertoradalle. Se, onko kyseessä suuri vai pieni vaikutus, riippuu toiminnan määrästä ja tyypistä ja (mikä tärkeintä) avaruusaluksen koosta. Jopa ISS: ssä astronautteja kehotetaan välttämään tai jopa lopettamaan kaikki toiminnot kokonaan, koska niillä voi olla haitallinen vaikutus asennen hallintaan käytettyjen ponneaineiden määrään (minulla on jonkin verran muistia tällaisista ohjeista työskennellessäni ISS-ohjelmassa. ). Toinen asia on, että astronautin toiminta voi vaikuttaa ISS: ssä tehtäviin mikrogravitaatiokokeisiin. Nämä suoritetaan tyypillisesti tietyn ajanjakson ajan, joten astronauttia voidaan ohjeistaa välttämään liikettä tietyssä ISS: n osassa tietyn ajanjakson ajan, jotta ei häiritä tiettyä kokeilua.

Ei oikeastaan ​​ole yksinkertaista analysoida astronautin aloitus- ja lopetusnopeuksia ja olettaa, että nettomuutos on nolla. Jos ajattelet sitä kineettisenä energiana, astronautti siirtää koko ajan pieniä määriä kineettistä energiaa avaruusalukselleen (energia, joka muunnetaan kemiallisista sidoksista ruoassa, jonka hän syö, kineettiseksi energiaksi hänen tekemästään työstä) tai hänen lihaksensa tekevät). Kineettisen energian muutokset tietysti tarkoittavat nopeuden muutosta [E = (0,5) m * v ^ 2]. Keskimäärin nämä nopeusmuutokset todennäköisesti peruuttavat toisensa, ellei niitä sovelleta johdonmukaisesti. Siksi avaruusaluksen kiertoradalla ei ole suurta kokonaismuutosta näiden liikkeiden vuoksi. Liikkeet voivat kuitenkin ehdottomasti aiheuttaa pieniä muutoksia avaruusaluksen suunnassa, ja niitä ohjaa useimmiten aktiivinen asennonhallintajärjestelmä (yleensä pienet raketit, jotka sytyttävät pieninä purkauksina torjuakseen ei-toivotut asennemuutokset).

Lisään kuitenkin, että nämä vaikutukset (ts. astronauttien liike) eivät todennäköisesti ole avaruusaluksen suurin asennehäiriöiden lähde. En ole oikeastaan ​​asennonhallinnan asiantuntija, joten en voi kertoa sinulle erilaisten häiriöiden suhteellista suuruutta, mutta yksi suurimmista (matalan varhaisen kiertoradan avaruusaluksille) on itse asiassa aerodynaaminen vastus, jonka aiheuttaa ohut ilmakerros sellaisilla korkeuksilla.

Mirin aikana, kun uusi moduuli oli telakoituna, kosmonautit seisoivat uudessa moduulissa ja ytimessä ja yrittivät yhdessä 'ravistaa' asemaa testatakseen telakan voimakkuutta. Oletan, etteivät he koskaan odottaneet, että se todella epäonnistuu, vaan halusivat "asettua" sen telakointikaulukseen kokonaan.
Ensimmäiset vakavat huolenaiheet ilmaantuivat, kun Mir on kasvanut 35 metriin ensimmäistä kertaa (Progress + Kvant + Mir + Soyuz. Kaikki lineaarisessa kokoonpanossa.) He ovat havainneet koko avaruuskompleksin elastiset värähtelyt aiheuttamalla melkein kriittistä rasitusta telakointisatamissa. Suosituksena oli välttää tiettyjä kuntolaitteiden taajuuksia.
ISS: n kokoamisen aikana muistan, että tietyt robottioperaatioita vastaavat miehistön lentosuunnitelman osat merkittiin "Fyysinen harjoitus kielletty", luultavasti juuri tästä syystä.
Jopa Apollo-tehtävien LM vastasi tallennuslaitteiden "kehräämisestä".
Nyt olen utelias, joten olen kysynyt [Kertoiko NASA Skylabin astronauteille "Lopeta juokseminen!"?] (Https://space.stackexchange.com/q/34569/12102)
Skylab-harjoituspyörän suhteen, miksi heidän pitäisi käyttää RCS-ponneainetta astronauttien aiheuttamien häiriöiden poistamiseksi sen sijaan, että astronautit olisivat vain ajaneet toisella tavalla?
#2
+8
aramis
2013-07-24 13:36:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sisäisellä toiminnalla, lukuun ottamatta asemien aktivointia, on minimaaliset vaikutukset.

Asenne

Jos kaikki menevät yhdelle pyöreälle alueelle ja alkavat ajaa seiniä, seinät (hitaasti) alkaa pyöriä vastakkaiseen suuntaan; tämä ei välttämättä ole tarkka johtuen asemasta, joka haluaa kiertää oman massakeskipisteensä kohdalla, mutta se yrittää pyöriä mahdollisimman lähellä vastakkaista.

Lämpösäteilyn kiihtyvyys.

Jos sisäinen toiminta tuottaa merkittävää paikallista lämpöä, tuon lämmön säteily läheisistä ulkoseinistä tuottaa hyvin pienen työntövoiman. Vertailun vuoksi Pioneer-koettimien epäsymmetriset lämpökuormat olivat riittävät 400 km / vuosi off-shore-sijaintierojen aikaansaamiseksi; se on 8e-10 m / s² (0,8 nanometriä sekunnissa sekunnissa).

Huomaa, että muut vaikutukset kääpiävät tämän voiman sisäjärjestelmään, mutta se on todellinen vaikutus, jonka miehistö voi aiheuttaa.

Kineettinen lineaarinen kiihtyvyys

Jokainen kineettinen kiihtyvyys toisen sivun alkaessa peruutetaan törmäyksellä toisen puolen kanssa, lukuun ottamatta hyvin pientä määrää, joka muunnetaan lämmöksi kitkan avulla sisäilmalla. Mutta nollataksesi lisäaineen, koputat suunnilleen saman määrän pois toiseen suuntaan pitkällä aikavälillä 0 kiihtyvyydellä (lukuun ottamatta epäsymmetristä lämpökuormitusta).

#3
+5
JohnB
2013-07-24 16:53:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Liikunta voi ehdottomasti vaikuttaa avaruusaluksiin sisältä, ja vaikutusten lieventämiseksi toteutetaan toimenpiteitä.

Kansainvälisellä avaruusasemalla on muutamia kuntolaitteita, joita matkustajat käyttävät pysyäkseen kunnossa ja ylläpitääkseen. luun vahvuus: Advanced Resistive Exercise Device (ARED), Cycle Ergometer with Tibration Isolation and Stabilization System (CEVIS) ja Tread with Tibration Isolation and Stabilization System (TVIS). Nämä kaikki ovat todella hienoja nimiä painonnostokoneelle, kuntopyörälle ja juoksumatolle.

Näitä koneita ei ole kiinnitetty seinään, koska ne eivät halua lisätä mitään ei-toivottuja tärinävoimia aurinkopaneeleihin. . Sunita Williams tarjoaa upean selityksen lähtövideossa:

Luultavasti huomaat, että pyörä hyppää ympäriinsä. Kun liikutan sitä, se ei ole tukeva ja kiinni seinään tiukasti. Syynä on se, että avaruusasema on melko iso; näit, että avaruusasemalla on myös aurinkopaneeleja. Jos aloitamme voimien sijoittamisen avaruusasemalle, se saa nämä aurinkopaneelit hyppäämään hieman. Joten sen estämiseksi koneet pomppivat hieman ja liikkuvat hieman. Tällä tavoin emme aseta mitään voimia avaruusaluksen rakenteeseen aurinkopaneeleihin.

Hän esittelee edelleen ARED: ää 13:26, joka myös "kelluu" ympäri.

Advanced Resistive Exercise Device (ARED) Cycle Ergometer with Vibration Isolation and Stabilization System (CEVIS) Treadmill with Vibration Isolation and Stabilization System (TVIS)

Kaikki kuvat NASAn luvalla. Napsauta mitä tahansa niistä saadaksesi täyden tarkkuuden

Näyttää siltä, ​​että muistan, että kun Suni Williams juoksi maratoninsa ISS: llä, rakenteet ja ADCO: n (asennemääritys- ja valvontavirkailijat) kaverit eivät arvostaneet tätä erityisesti.
Tämä lähtövideo on upea! Suositeltu katselu.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...