El entrenamiento para convertirse en astronauta requiere que el solicitante supere pruebas físicamente exigentes y estresantes:varias máquinas y simuladores miden la respuesta de cada alumno a los rigores de los viajes espaciales. Hoy dia, una industria completamente ajena utiliza muchos de estos simuladores y otros dispositivos para un propósito diferente:el entretenimiento.
Foto cortesía de Zero Gravity Corporation
Jugar a atrapar con un compañero de viaje en un entorno de baja gravedad
Pocos de estos simuladores atraen más al público en general que el vuelo de gravedad cero. Casi todo el mundo sueña con flotar sin esfuerzo como astronautas en el espacio. En la actualidad, La NASA utiliza un C-9 plano para crear simulaciones de un entorno ingrávido, tanto con fines de entrenamiento como para realizar experimentos de ingravidez (sin los enormes costos de los viajes espaciales). Hasta hace poco, sólo unos pocos tuvieron el privilegio de experimentar estos vuelos. Hoy dia, una empresa llamada Zero Gravity Corporation (ZERO-G) ofrece esta experiencia al público en general.
En este articulo, aprenderemos sobre la gravedad, caída libre y cómo es abordar el llamado "cometa vómito". Comenzaremos con lo que es experimentar la ingravidez.
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Entonces, ¿exactamente cómo podemos simular la ingravidez sin escapar de la atracción gravitacional de la Tierra? La respuesta más simple es que observamos un objeto en caida libre . La caída libre es cuando un objeto cae únicamente bajo la influencia de la gravedad. Porque resistencia del aire , un objeto no puede estar realmente en caída libre sin estar en un aspiradora .
Foto cortesía de Zero Gravity Corporation Zero Gravity Corporation
Ruta de vuelo parabólica
Para que los pasajeros de un avión experimenten una caída libre de forma segura, la aeronave debe ascender en un ángulo pronunciado, estabilizarse, y luego bucear, creando un camino llamado arco parabólico , también llamado Trayectoria kepleriana o camino de caída libre . En un verdadero arco parabólico, la única fuerza de aceleración es la gravedad que tira en dirección vertical - horizontal velocidad permanece constante. Debido a la resistencia del aire, Los objetos en la atmósfera terrestre solo viajan en arcos que se aproximan a una verdadera parábola.
Típicamente, Plano de ZERO-G, llamado G-FORCE-ONE, vuela entre 24, 000 y 32, 000 pies de altitud. Esto le da al piloto suficiente espacio para maniobrar el avión sin peligro a través de su trayectoria de vuelo. El descenso del avión debe comenzar a una gran altitud para proporcionar suficiente distancia para que el piloto salga en picado de forma segura. Mientras el avión asciende a la cima de su arco, el piloto lo orienta en un ángulo de 45 grados. Durante la escalada, La aceleración del avión y la fuerza de la gravedad crean una atracción 1,8 veces mayor que la fuerza de la gravedad por sí sola:los pasajeros pesan temporalmente casi el doble de lo normal.
Foto cortesía de Zero Gravity Corporation
Un pasajero a bordo del G-FORCE-ONE
El piloto saca el avión de la inmersión para que la caída entre un arco y el siguiente sea de aproximadamente 24, 000 feetaltitude. Cuando el avión sale de la inmersión y comienza a ascender de nuevo, los pasajeros vuelven a experimentar la fuerza de 1,8 veces la de la gravedad. El vuelo típico CERO-G incluye 15 de estos arcos parabólicos, mientras que los vuelos de la NASA pueden incluir hasta 100.
En la siguiente sección, Descubriremos cómo se preparan los pasajeros para la gravedad cero y el mareo por movimiento.
El LMT más grande de la Tierra es el Gran Telescopio Zenith de la Columbia Británica. Su espejo líquido giratorio tiene casi 20 pies de ancho y pesa tres toneladas, convirtiéndolo en el tercer telescopio más grande de América del Norte. El plato que contiene el mercurio está fabricado con segmentos hexagonales pegados entre sí para formar un caparazón. Cada pieza tiene un núcleo de espuma de alta densidad cubierto con fibra de vidrio. Para darle al caparazón una forma cóncava, se calienta en un horno grande. Una pared en el borde del espejo evita que el mercurio se derrame.
La mayor ventaja de un LMT es su costo relativamente bajo. Los telescopios líquidos cuestan mucho menos de construir que los espejos de aluminio pulido de tamaño similar. Por ejemplo, el Gran Telescopio Zenith tuvo un precio de $ 1 millón. Construir un telescopio de espejo de vidrio comparable costaría 100 veces más. Y los LMT cuestan menos de mantener, principalmente porque no es necesario limpiar el espejo líquido, ajustado o aluminizado.
Por supuesto, hay algunos inconvenientes. El mercurio es extremadamente tóxico, por lo que trabajar con él plantea algunos riesgos para la salud a largo plazo. No solo eso, el plato que contiene el mercurio solo se puede inclinar hasta cierto punto antes de que se derrame el líquido. Esto limita la vista de un LMT, que solo puede mirar hacia arriba.
El soporte del plato es una armadura de acero y 19 almohadillas ajustables. El braguero Sucesivamente, está soportado por un cojinete de aire de acero inoxidable diseñado solo para el telescopio Zenith grande. Un cojinete de aire es un tipo especial de cojinete que utiliza una fina película de aire presurizado para actuar como lubricante alrededor del eje que hace girar el espejo. Los rodamientos normales que usan lubricantes de aceite son menos efectivos porque producen vibraciones y rotaciones inestables que degradan la calidad de la imagen. Como solución de cero fricción, un cojinete de aire elimina estos problemas, conduciendo a una perfecta suavidad, Rotación sin vibraciones. Un motor de CC sin escobillas incorporado hace girar el eje del cojinete de aire y puede girar una carga de hasta 10 toneladas a aproximadamente 10 revoluciones por minuto.
Foto cortesía de Professional Instrument Company
El eje del cojinete de aire en la parte inferior de un telescopio de espejo líquido
El único problema con el Gran Telescopio Zenith, un problema que comparte con todos los telescopios terrestres, es su ubicación. Incluso a una altitud de 1, 295 pies, su vista de los cielos todavía está protegida por la atmósfera. Si se pudiera colocar un espejo telescópico de espejo líquido en la luna, donde no hay atmósfera para bloquear los rayos ultravioleta, infrarrojos y otras formas de energía, podría proporcionar resultados aún más espectaculares. Pero, como veremos en la siguiente sección, La construcción de un LMT en la luna presenta sus propios desafíos.
Si quieres experimentar un vuelo en gravedad cero, puede reservar un viaje en G-FORCE-ONE, un Boeing 727-200 modificado, a través del sitio web ZERO-G o en su tienda local de Sharper Image por $ 3, 500. El paquete incluye su vuelo, mercancía única y una celebración posterior al vuelo (o, dependiendo de tu punto de vista, un despertar por su dramática pérdida de peso temporal). Los pasajeros deben tener al menos 15 años si no están acompañados. o 12 si vuela con un padre o tutor.
ZERO-G tiene un estigma del que deshacerse:el del Cometa del vómito , el nombre que los pasajeros dieron a los programas de vuelo en gravedad cero de la NASA. Muchas personas que han realizado un viaje en los vuelos de gravedad cero de la NASA experimentaron mareos graves por movimiento. El enfoque de ZERO-G está más en el entretenimiento que en la investigación, y por eso se esfuerzan por reducir la incomodidad de los pasajeros.
Según la empresa, la mayoría de las personas comienzan a experimentar mareos después de que el avión ha viajado a través de 25 o más arcos parabólicos; la compañía limita G-FORCE-ONE a 15 arcos por viaje [Fuente:Zero Gravity Corporation]. La compañía también ofrece Dramamine para pasajeros propensos al mareo por movimiento.
El día de tu vuelo viajará a la ubicación adecuada, normalmente al Aeropuerto Internacional McCarren en Las Vegas o al Centro Espacial Kennedy en Florida. Una vez que esté en el aeropuerto, Tendrá que registrarse en el centro de vuelo donde recibirá su propio traje de vuelo.
Foto cortesía de NASA.
KC-135A de la NASA en un
Ascenso de 45 grados.
En la siguiente sección, Descubriremos cómo es dar un salto mortal en gravedad cero.
Una vez finalizada la sesión de preguntas y respuestas, es hora de abordar el avión. Los pasajeros se sientan en la parte trasera del avión, que parece un 727 normal, aparte de la falta de ventanas. Te abrocharás el cinturón de seguridad, y el piloto rodará el avión hasta la pista y despegará como cualquier otro vuelo. Una vez que alcance la altitud de crucero, es hora de desabrocharse el cinturón de seguridad y pasar al área de juegos del avión, donde te acostarás mientras te preparas para la primera subida empinada, durante el cual aumentan las fuerzas g.
Foto cortesía de Zero Gravity Corporation
Cada vuelo incluye 15 parábolas
- un total de siete a ocho
minutos de gravedad reducida.
Cada vuelo incluye 15 parábolas, lo que significa que experimentará de siete a ocho minutos de gravedad reducida. Una vez que el avión completa el arco parabólico final, Regresará a la zona de asientos y abróchese el cinturón para aterrizar. A su regreso al aeropuerto, dejarás el avión para ir a una fiesta posterior al vuelo, completo con champán y recuerdos de cortesía.
La gravedad de la Tierra es aproximadamente tres veces más fuerte que la de Marte y aproximadamente seis veces más fuerte que la gravedad lunar.
Ajustando la curva de la trayectoria de vuelo, el avión puede simular la gravedad de Marte o la luna. La forma de la parábola es alargada y no tan empinada como el camino de caída libre. La fuerza centrífuga resultante es más débil y solo compensa parcialmente la fuerza de gravedad.
Los doctores Peter Diamandis y Byron Lichtenberg fundaron ZERO-G en 1993 con la intención de crear una empresa de turismo y entretenimiento espacial. La NASA solía realizar vuelos de gravedad cero utilizando un Boeing KC-135A Stratotanker , originalmente diseñado como un vehículo de reabastecimiento de combustible en vuelo. Diamandis y Lichtenberg necesitaban una aeronave que cumpliera con las regulaciones de la FAA (Administración Federal de Aviación) (la NASA está exenta de la certificación FAA, pero los viajes comerciales no lo son), sin embargo, podría soportar las tensiones que implica la simulación de ingravidez. La aeronave también debía ser menos costosa de comprar y mantener que el KC-135A. Centraron su atención en el Boeing 727-200 .
Foto cortesía de Zero Gravity Corporation
Los pasajeros pueden comer dulces en un ambiente ingrávido y
No suban de peso ... al menos hasta que aterricen.
En 2004, la FAA otorgó a ZERO-G el permiso para realizar vuelos en un 727-200 utilizando trayectorias parabólicas. La compañía sobrevuela áreas deshabitadas que están fuera del camino de la mayoría de las rutas de vuelos comerciales. Cada vuelo tiene lugar dentro de un corredor designado por la FAA de aproximadamente 100 millas de largo y 10 millas de ancho.
Foto cortesía de Zero Gravity Corporation
Boeing 727-200 de ZERO-G, G-FORCE-ONE
Los ingenieros también diseñaron un acelerómetro para la cabina. El acelerómetro mide la velocidad y la trayectoria del avión a través de un arco parabólico. Debido al enfoque de ZERO-G en brindar entretenimiento a los clientes, la compañía consideró que la comodidad de los clientes era una preocupación importante (la NASA confía en que sus pilotos sigan la ruta parabólica por su cuenta y está menos preocupada por la suavidad del vuelo). Los pilotos pueden recibir datos sobre su ruta de vuelo, haciendo ajustes menores cuando sea necesario para asegurarse de que cada arco sea lo más suave posible.
Boeing diseñó el 727 para soportar fuerzas de -0,1 G a 2,5 G. Las tensiones de la carga g durante el vuelo parabólico en G-FORCE-ONE varían de 0 G a 1,8 G, bien dentro del rango de seguridad. ZERO-G inspecciona regularmente la aeronave en busca de signos de fatiga del equipo y necesidades de mantenimiento.
Gracias al Dr. Peter Diamandis de Zero Gravity Corporation por su contribución a este artículo.
La sede de la empresa está en Las Vegas, Nev. La mayoría de los vuelos se originan en Las Vegas o el Centro Espacial Kennedy en Florida, pero debido a que muchos aeropuertos pueden acomodar un 727, la compañía invita a los clientes a vuelos chárter con base en el aeropuerto principal más cercano, lo que hace que sea mucho más fácil lograr el sueño de toda la vida de desafiar la gravedad.
Para obtener más información sobre vuelos de gravedad cero, consulte los enlaces en la página siguiente.
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