可实现 0.5 倍地球重力,俄罗斯申请“人造重力航天器”专利

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12 月 24 日消息,俄罗斯国有 Energia 火箭公司为一种可产生人工重力的新型航天器架构申请到了专利,这项技术有望极大地推动长时间载人任务的发展。

据获取该专利文件的俄罗斯国家通讯社塔斯社(TASS)报道,该旋转系统的设计目标是产生 0.5 倍地球重力(即相当于地球重力的 50%)。专利文件中包含了一款概念空间站的结构示意图:该空间站以一个中央轴向舱段为核心,兼具静态与旋转组件,各类功能舱段和生活舱通过密封柔性连接装置相互对接。

据了解,沿径向附着的生活舱会围绕中央轴旋转,借助旋转产生的向外离心力为航天员模拟重力环境。要实现 0.5 倍地球重力的效果,这些舱段需以每分钟约 5 转的速度旋转,且旋转半径需达到 40 米。如此规模的空间站需要通过多次发射,将各个舱段送入轨道后再进行在轨组装。

专利文件也指出了该设计的一项弊端:运输飞船需要与空间站进行旋转同步对接,这一操作会降低空间站的使用安全性。

无论是在近地轨道执行任务,还是开展飞往深空的星际航行,人工重力技术都能对长时间驻留太空的航天员产生深远影响。长期处于微重力环境会给航天员身体带来诸多损害,例如肌肉萎缩和骨密度流失。

美国国家航空航天局(NASA)此前曾提出过类似概念,如“鹦鹉螺 - X”(Nautilus-X)旋转轮式空间站方案;而近年来,商业航天企业 Vast 也宣布将着手研发人工重力空间站。

俄罗斯方面尚未公布该项目的时间规划及配套研发资源。不过,在国际空间站(ISS)退役日期日益临近、各国及商业航天机构的新一代空间站计划稳步推进的背景下,这项专利的获批,足以表明俄罗斯对人工重力技术的研发兴趣。

目前,NASA 与俄罗斯国家航天集团(Roscosmos)计划于 2030 年让国际空间站退役,届时将借助经过改装的 SpaceX“龙”飞船,将空间站推入太平洋上空的大气层,使其在高温中焚毁。俄罗斯已承诺,将参与国际空间站运营至 2028 年。