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L’avenir du spin : pourquoi la conception de la station spatiale nous donnera une gravité artificielle
Alors que le rythme de l’exploration humaine de l’espace continue de s’accélérer, la demande de séjour à long terme dans l’espace augmente également progressivement. Vivre longtemps dans un environnement de microgravité dans l'espace peut entraîner une série de problèmes de santé pour le corps humain. C'est pourquoi la création d'un environnement de gravité artificielle est devenue un sujet important pour les scientifiques. Parmi eux, le concept de station spatiale rotative a progressivement été reconnu comme une solution potentielle à ce problème.
Concept de conception d'une station spatiale à roue rotative
Une station spatiale à roues, également connue sous le nom de roue de von Braun, est une conception hypothétique de station spatiale en forme de roue ronde. Le concept a été proposé pour la première fois par le scientifique Konstantin Tserkowski en 1903 et a ensuite été promu et amélioré par Hermann Podoknik et Walter von Braun. Le principe de base de cette conception est de générer une force centrifuge par rotation, simulant ainsi la gravité de la terre.
Ce type de station spatiale tourne sur son axe pour créer un environnement dans lequel les occupants subissent une accélération centripète similaire à la gravité.
En supposant que le rayon de la station spatiale est r et que la vitesse angulaire est ω, l'accélération linéaire a à son bord peut être exprimée comme : a = -ω²r. Une telle conception pourrait théoriquement simuler l’accélération gravitationnelle de la Terre, permettant aux humains de vivre dans l’espace pendant de longues périodes sans être facilement affectés par les effets négatifs de la microgravité.
Le concept d'une station spatiale à roues rotatives a été exploré et discuté en profondeur par de nombreux scientifiques et auteurs de science-fiction depuis le 20e siècle. Tserkowski a proposé l'idée d'utiliser la rotation pour générer une gravité artificielle en 1903, tandis que Podoknik a présenté la conception d'une station spatiale à roues rotatives de 30 mètres de diamètre dans son livre « Problèmes du voyage spatial » et a même suggéré de la placer sur une orbite géostationnaire. . Dans les années 1950, von Braun et Willy Ley ont actualisé cette idée dans le magazine The Scientist et ont conçu une station spatiale rotative d'un diamètre d'environ 76 mètres pour soutenir les vaisseaux spatiaux voyageant vers Mars.
Si la construction d’une telle station spatiale réussit, ce sera une étape majeure dans l’histoire de l’exploration spatiale humaine.
Ce concept a même été étendu à la station spatiale circulaire de Stanford de la NASA, proposée en 1975, démontrant le potentiel des humains à construire des villes dans l'espace à l'avenir. Cependant, en raison des divers défis liés à la construction d’une telle station spatiale, tels que les capacités de transport limitées des États-Unis et d’autres pays spatiaux et les budgets insuffisants, la NASA n’a pas encore tenté de construire une station spatiale sur roues.
L'avenir de l'expérimentation scientifique
Dans les années 2010, la NASA a étudié des plans pour un projet de démonstration de centrifugeuse appelé DolphinX. Si le plan est mis en œuvre, un module de sommeil centrifuge sera ajouté à la Station spatiale internationale, permettant aux chercheurs de mener des expériences de gravité artificielle sans perturber l’environnement expérimental de microgravité existant. Cela ouvrirait la possibilité de futures missions dans l’espace lointain, permettant aux astronautes de se reposer dans un environnement de pleine gravité dès le lancement.
Station spatiale rotative dans la science-fiction
La conception de stations spatiales rotatives n’existe pas seulement dans la recherche scientifique, mais apparaît également largement dans les œuvres de science-fiction. Qu'il s'agisse du roman « KETs Star » d'Alexander Belyayev ou de l'œuvre classique du cinéma et de la télévision « L'Odyssée de l'espace », le design rotatif est devenu l'élément central de nombreuses œuvres. Dans 2001, l’Odyssée de l’espace, le concept d’astronautes vivant dans une station spatiale rotative a capté l’attention du public.
La station spatiale rotative n’est pas seulement une fantaisie scientifique, mais elle a également le potentiel de devenir un nouveau foyer pour la vie humaine future.
Défis actuels et perspectives d'avenir
Bien que le concept d’une station spatiale à roues rotatives présente un grand potentiel, sa construction et sa mise en œuvre se heurtent encore à de nombreux défis techniques et budgétaires. Comment surmonter efficacement ces problèmes et faire de la gravité artificielle une réalité reste un sujet sur lequel les scientifiques doivent réfléchir en profondeur. Avec les progrès de la technologie et le désir de l'humanité pour l'espace, pourrons-nous avoir une station spatiale habitable sur roues lors de voyages interstellaires dans le futur ?
