Prečo chce Čína postaviť kilometrovú vesmírnu loď?

Ázijská superveľmoc začala päťročnú štúdiu s cieľom preskúmať možnosť postaviť vesmírnu loď s dĺžkou aspoň jeden kilometer. Na porovnanie, Medzinárodná vesmírna stanica (ISS) má na šírku len 109 metrov, no jej výstavba stála 150 miliárd dolárov a vyžiadala si tridsať misií v priebehu desiatich rokov.  Čína v poslednom čase bezpochyby robí vážne pokroky vo výskume vesmíru. Dostala na Zem vzorky mesačných hornín na analýzu, čím sa stala treťou krajinou po USA a Rusku, ktorá tak urobila; pristála s roverom na Marse, čo sa predtým podarilo len USA, a ako prvá na svete pristála na odvrátenej strane Mesiaca.

V súčasnosti buduje vesmírnu stanicu Tiangong, ktorá bola tento rok obývaná 90 dní a ktorá má v budúcnosti konkurovať ISS. Do polovice storočia plánuje stať sa vedúcou krajinou vo výskume vesmíru. Najnovšie oznámenie je však skôr začiatkom úvah Číny o tom, ako takúto kozmickú loď v budúcnosti postaviť, než vyhlásením, že má v úmysle začať s jej výstavbou. Čínska národná vedecká nadácia, agentúra na financovanie, ktorú riadi ministerstvo vedy a techniky krajiny, ponúka 15 miliónov jüanov (1,92 mil. eur) na päťročnú štúdiu uskutočniteľnosti nových, ľahkých konštrukcií a materiálov a stavebných techník vo vesmíre.

Prečo by však Čína chcela takúto veľkú kozmickú loď? Odpoveďou by mohla byť umelá gravitácia. Vesmírna stanica s umelou gravitáciou by mohla pomôcť astronautom odvrátiť niektoré z najškodlivejších účinkov beztiažového stavu, ako je úbytok svalovej hmoty a strata hustoty kostí. Pri dlhodobých vesmírnych letoch na Mars alebo ďalej by umelá gravitácia mohla výrazne prispieť k udržaniu zdravia posádky. Hlavný spôsob, ako umelú gravitáciu dosiahnuť, je veľká rotujúca konštrukcia. Vnútri rotujúcej štruktúry sa veci vplyvom odstredivej sily pohybujú smerom von. 

Ak sa štruktúry otáčajú správnou rýchlosťou, môže to vytvoriť silu, ktorá napodobňuje účinky gravitácie. Problém je v tom, že ľudia sú na rýchlosť rotácie veľmi citliví. Ak sa točíte rýchlejšie ako pár otáčok za minútu, priemerný človek začne trpieť pohybovou nevoľnosťou. No experimenty ukázali, že tieto účinky prakticky miznú pri rýchlosti otáčania jedna až dve otáčky za minútu. Aká veľká by teda musela byť vesmírna loď, aby vytvorila zemskú gravitáciu pomalým otáčaním rýchlosťou 1 - 2 otáčky za minútu?

Ukázalo sa, že potrebná je konštrukcia s priemerom približne jeden kilometer. Kľúčom je využitie takzvaných mechanických metamateriálov. Tie využívajú nožnicové spoje na zloženie na zlomok svojej veľkosti v rozloženom stave. Najznámejším príkladom takéhoto mechanického metamateriálu je Hobermanova guľa. Táto detská hračka sa v pokojovom stave podobá na malú guľu, ktorú však možno roztiahnuť na veľkú guľu s mnohonásobne väčším priemerom. Hračka môže inžinierom pomôcť pri navrhovaní gigantických vesmírnych staníc.

Zistilo sa, že existuje niekoľko naozaj zaujímavých mechanizmov, ktoré dokážu dosiahnuť veľmi vysoké rozpínacie pomery. Niektoré štruktúry sa môžu rozšíriť dokonca na stonásobok svojej pôvodnej veľkosti. Len čas ukáže, či sa niektorá z týchto konštrukcií osvedčí. No už teraz je úplne jasné, že hlavné svetové vesmírne mocnosti sa chystajú vytvoriť vesmírne lode oveľa väčšie, ako sme doteraz postavili.

Zdroj: sciencefocus.com.