Gravità artificiale: 3 motivi per cui non riusciamo a realizzarla

Usain Bolt pesa 94 kg e corre con un'accelerazione di 9,5 m/s². La Terra pesa 6x10²⁴ kg e la sua gravità ha un'accelerazione di 9,8 m/s². La forza della Terra può essere ricreata da un semplice essere umano. Allora, cosa ci impedisce di creare gravità artificiale?

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La gravità è una forza debole eppure non riusciamo a ricrearla. Proviamo a capire perché: Usain Bolt pesa 94 kg e corre con un’accelerazione di 9,5 m/s². La Terra pesa 6×10²⁴ kg e la sua gravità ha un’accelerazione di 9,8 m/s². La forza della Terra può essere ricreata da un semplice essere umano. Allora, cosa ci impedisce di creare gravità artificiale?

Come creiamo la gravità artificiale?

Bene, grazie alla Terza Legge di Newton, abbiamo effettivamente un modo per creare una forza simile alla gravità. È la stessa forza che trattiene l’acqua in un secchio rotante, o una palla che gira attorno a una corda. La forza centripeta.

Quando un oggetto ruota velocemente attorno a un asse lontano, c’è tensione nella corda, o qualunque cosa aderisca al centro dell’oggetto, c’è tensione.

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Illustrato dall’autore

La forza che mantiene l’oggetto attaccato al centro e non va via in volo è chiamata forza centripeta. Ora, secondo la terza legge di Newton, l’oggetto dovrebbe sentire una reazione uguale e contraria. Come è chiamata? Forza centrifuga, cioè gravità artificiale.

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Illustrato dall’autore

L’equazione per questo è data da:



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Dove l’aspetto strano w (omega) è la velocità angolare e r è il raggio.

Una rapida occhiata alla formula ci dice che più piccolo diventa il raggio, maggiore è la velocità angolare. Per contesto, per ottenere lo stesso tipo di forza gravitazionale della Terra sulla ISS, dovrebbe ruotare sei volte al minuto. Abbastanza da capogiro, secondo me. Inoltre, sarebbe ancora più disorientante in quanto la forza che subisci dipende dalla distanza dal centro. Di conseguenza, anche se estendi il braccio al centro, sperimenterà una forza molto maggiore del tuo corpo. La tua testa è a quasi due metri di distanza dai tuoi piedi, quindi, a seconda del tuo orientamento, la tua testa o i tuoi piedi si riempiranno di sangue portando a maggiori conseguenze sulla salute.

Gestire piccole strutture nello spazio è problematico, quindi che dire delle strutture più grandi? Bene, più grande la vuoi costruire, più costosa dovrà essere. La nostra “piccola” struttura, la ISS, a un raggio di 25 metri costa circa 150 miliardi di dollari, quindi immagina se i costi di volo, produzione e manutenzione per una struttura abitabile a un raggio di 100 metri.

L’idea della gravità artificiale è molto intrigante; apre un sacco di potenziali percorsi per l’abitazione spaziale. Ma nonostante i nostri folli progressi tecnologici, la gravità artificiale potrebbe non essere mai una cosa reale, richiedendo agli esseri umani di adattarsi alle dure condizioni dello spazio esterno.

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