¿Qué, así? Al aire libre
Ah, hogar dulce hogar … espera! ¿Cómo vamos a respirar? [1]
Mi respuesta corta: a un costo de $ 1 billón, puede tener una casa con una gravedad de 0.6G, una superficie de 314 m ^ 2 y una vista espectacular. Se verá como una dona gruesa con un centro inusualmente grande y una llave de doble cara que sobresale por el medio (espero que puedas visualizar esto …).
Lo más cercano que tenemos actualmente que se asemeja a un “hogar” en órbita es, por supuesto, la EEI. Al aire libre
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Que belleza. [2]
La ISS es discutible como el artículo más caro jamás producido, que cuesta alrededor de $ 160 mil millones [3]. Además de este costo, se desarrolló un sistema de lanzamiento completamente nuevo, el Space Shuttle, para transportar los módulos a la órbita. Esto costó $ 209 mil millones . Esto le da a nuestro ‘hogar’ un costo total de $ 369 mil millones (!), Que es aproximadamente el PIB de Ucrania [4]. Ninguna persona podría financiar una cosa así. Si los seis multimillonarios más ricos del mundo, Bill Gates, Carlos Slim, Warren Buffett, Amancio Ortega (¿quién?), Larry Ellison (?) Y Charles Koch, todos se hayan unido, podrían permitírselo con $ 20 mil millones de sobra [5] . Sospecho, sin embargo, que formarían una familia algo disfuncional.
Y además de esto, no querrás que la ISS sea tu hogar. Los astronautas solo permanecen en órbita durante 5 meses a la vez porque estar allí no es muy bueno para ti. Parafraseando a Robert Frost: atrofia muscular; los huesos se vuelven menos densos; el sistema inmunológico puede verse comprometido; y, por supuesto, la radiación puede causar mutaciones celulares y, en última instancia, cáncer. Hay una razón por la que la permanencia más larga en órbita es de 437 días.
¡Pero eso es suficiente de la negatividad! Veamos qué podemos hacer para que esto se vea más brillante. Desde que se construyó el ISS, una nueva empresa importante ha entrado en la escena de los vuelos espaciales, encabezada por el legendario Elon Musk. Por supuesto, esta empresa es SpaceX. Al aire libre
Phwoar. [6]
SpaceX ha logrado reducir el costo de poner las cosas en órbita a un (relativamente) mísero ~ $ 1,100 / kg [7]. A modo de comparación, el transbordador espacial cuesta alrededor de $ 18,000 / kg [8]. Si pagó a SpaceX para entregar los componentes de su casa al espacio (y suponiendo que su casa tiene la misma masa que la ISS), estaría pagando una factura de $ 9 mil millones . Ahora eso es mucho más razonable. Estos precios solo disminuirán a medida que SpaceX mejore los cohetes existentes y desarrolle otros nuevos: se rumorea que el Falcon Heavy cuesta $ 450 / kg [7].
Con eso a la vista, ¡vamos a diseñar tu casa!
NB Para la siguiente sección, usaré el sitio web de Atomic Rockets de manera extensa, en particular la sección sobre ‘Estaciones espaciales’ [9].
Ya he descrito los numerosos problemas que surgen al estar en la ISS. Los dos primeros, la de osificación ósea y la atrofia muscular, pueden mitigarse mediante el uso de la gravedad artificial. Desafortunadamente, solo tenemos una forma de producir esto en este momento: usar algo llamado rueda von Braun. Esencialmente esta es una rueda que gira, simulando la gravedad en la circunferencia. Al aire libre
Tu casa puede tener que ser un poco más pequeña. [9]
Hay un límite a la rapidez con que su casa puede rotar antes de que los habitantes tengan náuseas. Atomic Rockets proporciona la figura conservadora de 3 RPM. La ecuación para la ‘gravedad’ en el borde es:
a = -w ^ 2 * r
Lo que significa que, para obtener la gravedad de la Tierra, ¡el radio de tu casa debería ser de 99.5 metros ! Pero, en 2001: una odisea del espacio , David y Frank viven en una centrifugadora con un radio de 5,5 metros. Su gravedad es equivalente a la de la Luna (1/6 de la Tierra) y, como se ve, mientras las RPM se incrementen gradualmente (para permitir que los habitantes se aclimaten), se puede alcanzar 0.34G (7.5 RPM). ) o un muy buen 0.61G (10 RPM) con este radio. Excelente.
Ahora, por las dimensiones. Es importante recordar que su cabeza estará orientada hacia el centro de la dona orbital que es su casa, por lo que sus pies estarán en la circunferencia de la dona. El anillo exterior siempre es cilíndrico, por lo que para acomodar habitaciones de un ancho razonable, querría un tubo de radio de 3,5 m aproximadamente (se puede probar con un poco de cálculo matemático que el ancho máximo de un cuadrado dentro de un círculo es raíz 2 * r). Esto da como resultado un tubo cuadrado dentro del circular que tiene 5 metros de altura y 5 metros de ancho. Y necesitaría un corredor para recorrer su casa, de modo que se le deje un espacio de 5 metros de altura y 4 metros de ancho. Dimensiones finales:
Radio de la casa = 10 metros.
Radio del anillo exterior = 3,5 metros.
Esto le da una gravedad aparente de 0.6G a 7.5 RPM.
Entonces, ahí lo tienen. Una casa personal sería esencialmente una estación espacial. Me imagino que el aislamiento sería intolerable; nadie lo visitaría debido al costo exorbitante de hacerlo. Al menos, podría tener una conexión a Internet (la ISS tiene una velocidad de conexión de 10Mb / s y 3Mb / s [10]), pero la latencia evitaría que juegue en línea a juegos de varios jugadores (y seamos sinceros, quién quiere Vivir en un mundo sin BF4?). No creo que Amazon tenga planes de lanzar un servicio de entrega espacial, por lo que cualquier cosa que desee de la Tierra tendría que ser ordenada con meses de anticipación. Podría tener su propia granja hidropónica para proveerse de vegetales frescos, pero en general estaría comiendo muchos alimentos deshidratados. Por otra parte, si eres lo suficientemente rico como para pagar esta casa, probablemente puedas administrar el costo adicional de lanzar el agua de la comida a la órbita. Tendrías que comprar aire y agua también.
Por último, veamos si podemos gestionar una estimación de costes. El ISS pesa 419,455 kg en total y tiene un volumen presurizado de 916 metros cúbicos [2]. Sin embargo, 133,655 kg de esto son varias cosas no presurizadas. Estaba a punto de sugerir eliminarlos, pero se me ocurre que si la ISS los necesita, también lo hará su casa, para irradiar calor, recolectar energía solar y comunicarse con la Tierra. Toda esta parafernalia se puede unir al punto central del toro en un puntal grande. Probablemente también sería una buena idea montar un cohete aquí, para evitar que su casa se desorbitara como lo hizo Skylab.
De todos modos, podemos deducir que la ISS tiene una relación volumen-masa de 1: 458. Es decir, ¡cada metro cúbico de espacio presurizado requiere 458kg de material! Su casa tiene un volumen presurizado de aproximadamente 1570 metros cúbicos. El medio que tendrá una masa de ~ 719,060 kg. Con el costo de SpaceX de $ 1,100 / kg, esto le costará alrededor de $ 800 millones.
Pero hemos olvidado algo: la radiación. La primera fuente que leí [11] sugirió 0,4 metros de plomo (¡que hubieran pesado más de 900,000 kg!), Pero este documento de la NASA dice que el polietileno es en realidad más efectivo para detener la radiación primaria y secundaria que el aluminio: “50% mejor en protección solar Destellos y 15% mejores para rayos cósmicos “[12]. Según este StackExchange, la ISS bloquea el 95% de la radiación. No he encontrado evidencia que lo corrobore, pero esto sugiere que el costo del blindaje contra la radiación no será tan alarmante. Voy a agregar $ 200 millones adicionales al presupuesto para cubrirlo, así como los muebles, los costos de montaje (esto podría ser un problema importante) y cualquier otra probabilidad y final. Así, $ 1 mil millones. Y una última cosa: las ventanas. Tu casa tendrá una para admirar la tierra, y no más.
Para concluir, estoy algo sorprendido por este resultado. Esperaba que no hubiera ninguna posibilidad de que alguien viviera en el espacio solos. Bueno, OP, espero que te diviertas allí.
[1] Casa isla del espacio
[2] Estación espacial internacional
[3] ¿Cuál es el objeto más caro jamás construido?
[4] El World Factbook
[5] Forbes Billionaires: Lista completa de las 500 personas más ricas del mundo 2015
[6] SpaceX
[7] ¿SpaceX está cambiando la ecuación del cohete?
[8] Crítica del programa del transbordador espacial.
[9] Estaciones espaciales – cohetes atómicos
[10] ¿Qué tan rápido es el Internet de la ISS? (y otras preguntas sobre el espacio respondidas) – Probado
[11] Protección contra la exposición – ANS
[12] Naves espaciales de plástico