Por que a tripulação de naves espaciais é exposta a tremores e tremores em uma batalha?

16

Um ponto básico da ficção científica (principalmente se você observar Star Trek em todas as suas encarnações) é que as naves espaciais são equipadas com gravidade artificial; a segunda é que, toda vez que um navio é atingido em uma batalha, a tripulação é exposta ao movimento violento do navio, que é um subproduto desse golpe. No entanto, se o navio for movido de maneira violenta, o campo gravitacional deve ser movido da mesma maneira, pois está diretamente conectado ao navio. O resultado não seria que a tripulação não experimentasse tais solavancos e tremores enquanto o dispositivo responsável pela criação e manutenção do campo gravitacional permanecer intacto?

Essa situação não é semelhante à por que nós, vivendo dentro do campo gravitacional da Terra, não sentimos nem a rotação do planeta nem seu movimento no espaço?

por glahn 19.05.2018 / 11:59

3 respostas

Isso é abordado no Manual Técnico TNG. A empresa tem gravidade artificial (de 1g) puxando os habitantes para baixo. Quando o navio experimenta um movimento inesperado repentino, o navio é capaz de compensar para impedir que a tripulação bata nas paredes fatalmente, mas há um atraso suficiente no sistema que ainda permite movimentos laterais desagradáveis.

As acceleration effects are anticipated, this [Structural Integrity] field is distorted along a vector diametrically opposed to the velocity change. The IDF [Inertial Dampening Field] thereby absorbs the inertial potential, which would otherwise have acted upon the crew. There is a characteristic lag time for the shifting of IDF direction and intensity. This lag varies with the net acceleration involved, but averages 295 milliseconds for normal impulse maneuvers.

Because IDF control is generally derived from Flight Controller data, normal course corrections can be anticipated so there is rarely any noticeable acceleration to the crew. Exceptions to this sometimes occur when power for IDF operations is restricted or when sudden maneuvers or other externally caused accelerations occur more rapidly than the system can respond.

insira a descrição da imagem aqui

19.05.2018 / 12:41

Quaisquer que sejam os meios de gerar gravidade artificial que você possui, ele não pode reagir à mudança rápida da aceleração. Se pudesse reagir rapidamente, poderia começar a oscilar (gravidade subindo e descendo rapidamente) em resposta a pequenas mudanças na aceleração. Explosões e colisões são coisas repentinas que acontecem mais rapidamente do que você deseja que sua gravidade artificial possa responder.

Para operação normal (acelerando do ponto final para o 0.5c em alguns segundos), os sistemas de sua nave podem coordenar-se com a gravidade artificial para impedir que você seja esmagado no ketchup pela aceleração. Mas isso não é uma reação espontânea a um evento externo. Esse é um esforço planejado e coordenado dos sistemas de seu navio. Portanto, a restrição de velocidade de reação não se aplica.


Isso também explica a reação da tripulação durante manobras extremas. A gravidade artificial deve ser modulada para neutralizar a aceleração em várias direções causada pelas manobras. Se a coordenação não for perfeita, a equipe será jogada pelas imperfeições.

"Perfeito" significaria compensar milhares de Gs de aceleração para uma pequena fração do 1G. Portanto, você precisa de uma correspondência perfeita melhor que o 1 / 10000 entre aceleração e gravidade artificial.

A julgar pelos efeitos observados em filmes e programas de TV, a compensação fica no bairro de 1 ou 2 Gs. Melhor do que ser esmagado, ainda é suficiente para dar a volta a quem não está esperando.

19.05.2018 / 12:21

IMHO, há uma diferença entre a gravidade artificial e o Campo de Amortecimento Inercial (IDF) que reduz os efeitos da aceleração, desaceleração e agitação do navio.

Suponha que você estivesse no chão da Terra sob uma aceleração da gravidade devido à gravidade da Terra, e um vento de mil milhas por hora o atingiu. A força do vento os levaria a uma velocidade grande o suficiente para atingir o chão ocasionalmente doendo, apesar do fato de que a aceleração de uma gravidade da gravidade da Terra ainda estava funcionando.

E suponha que você estivesse na superfície da Terra sob uma aceleração da gravidade devido à gravidade da Terra e fosse atingido por um grande veículo em movimento a uma velocidade de 200 milhas por hora. Você seria enviado voando, subitamente acelerado pelo veículo, e provavelmente a uma aceleração de várias gravidade da Terra, apesar do fato de que a aceleração de uma gravidade da gravidade da Terra ainda estava funcionando.

E suponha que você estivesse pilotando um avião a uma velocidade de centenas de quilômetros por hora perto da superfície da Terra, sob uma gravidade constante de aceleração devido à gravidade da Terra, e o avião de repente bateu em um obstáculo, como o World Trade Center , a uma velocidade de centenas de quilômetros por hora. Claramente, a desaceleração repentina o mataria e destruiria o avião, apesar da gravidade da Terra permanecer constante a uma gravidade.

Tão claramente que a IDF é necessária para impedir que a tripulação seja jogada em todas as direções e seja ferida ou morta sempre que uma nave estelar acelera, desacelera ou é abalada rapidamente.

No Setor Geral Histórias de James White, existem armas chamadas cascavéis que disparam raios alternados de trator e pressor em seus alvos para sacudi-los em pedaços.

Certa vez, li que armas a laser poderosas o suficiente poderiam ser usadas para destruir alvos sem vaporizá-los. Em vez disso, as armas a laser seriam ligadas e desligadas e atingiam os alvos com tanta força que seria como martelá-los com martelos gigantes. Golpes sucessivos nos raios laser seriam suficientes para esmagar as partes do alvo atingido, ou se o alvo fosse sólido o suficiente para sacudi-lo até cair em pedaços.

Então possivelmente Jornada nas Estrelas as armas têm um componente que acerta e empurra seus alvos com força.

Se um raio desse tipo atingisse uma nave estelar desprotegida, ele empurrava a seção do casco atingida com força suficiente para separá-lo e empurrá-lo de volta para a nave estelar, quebrando anteparas e decks e saindo pelo outro lado, deixando a nave estelar com um através dele, vazando ar para o espaço, além de danificar e destruir equipamentos e tripulantes.

Mas se uma nave estelar tem seus escudos de energia acima, os escudos interceptam o feixe e transferem sua energia cinética para os escudos como um todo, que por sua vez transferem a energia cinética para seus geradores, que por sua vez transferem a energia cinética para o navio como um todo. Assim, a quantidade de energia cinética suficiente para perfurar um túnel estreito, embora a nave estelar empurre a nave inteira para trás.

E como toda a nave estelar tem muitas vezes a massa da seção que seria perfurada pelo feixe de energia, a nave estelar inteira será empurrada para trás com muito menos força do que a seção estendida da nave estelar.

Mas a aceleração que o feixe de energia dá a toda a nave estelar ainda é igual a dezenas, centenas ou milhares de gravidades, o suficiente para esmagar equipamentos e matar membros da tripulação enquanto eles voam para as anteparas.

Portanto, o trabalho da IDF é reduzir a aceleração que o feixe de energia dá à nave estelar para zero, para que a tripulação não sinta nada.

Quando um feixe de energia atinge uma nave estelar, há duas possibilidades altamente prováveis.

A primeira possibilidade é que o IDF da espaçonave seja capaz de compensar perfeitamente a aceleração que o raio dá ao navio, para que nenhuma força seja sentida pelo equipamento ou pela tripulação.

A segunda possibilidade é que o IDF do esconderijo seja capaz de compensar a aceleração que o feixe dá ao navio quase perfeitamente, de modo que apenas uma pequena fração dessa força de aceleração seja sentida e essa pequena fração seja suficiente para dar a cada parte do navio, uma aceleração de pelo menos várias gravidades e todo o equipamento será esmagado e todos os membros da tripulação saltarão contra anteparas e mortos instantaneamente.

E na história da guerra espacial em Jornada nas Estrelas os projetistas de armas buscam constantemente aumentar o poder de seus raios para que as IDFs falhem e a segunda possibilidade aconteça com as naves estelares alvo, enquanto os projetistas de escudos de força e IDFs trabalham para melhorá-las para que nenhuma força seja sentida em uma nave estelar quando atingida por esse feixe, a primeira possibilidade.

E nas batalhas espaciais do TOS, naves espaciais disparavam suas armas quando os alvos estavam a dezenas de milhares ou centenas de milhares de quilômetros, indicando que seria suicídio lutar a distâncias mais próximas, onde o primeiro golpe destruiria uma nave estelar.

Mas nas batalhas espaciais dos filmes do TOS, as naves estariam muito próximas umas das outras para disparar suas armas, o que implicava que as defesas haviam melhorado muito e as armas não tanto, de modo que as naves precisavam chegar muito perto para ter alguma chance de danificar seus inimigos.

Então em um Jornada nas Estrelas Na batalha espacial, as armas devem ser praticamente inúteis contra seus inimigos, como na primeira possibilidade, ou então as armas devem destruir as naves inimigas com o primeiro tiro, como na segunda possibilidade.

Existe uma terceira possibilidade, uma que existe na "ponta da faca" entre as outras duas, de que as IDF terão quase total êxito em neutralizar as forças de aceleração quando uma nave for atingida por um feixe de energia, mas será sentida força suficiente. sacudir o navio e atirar as pessoas sem matá-las.

E parece que todo Jornada nas Estrelas filmes e séries com uma batalha espacial foram definidos em uma era de desenvolvimento de armas, onde a terceira possibilidade está em vigor, apesar de ser uma situação extremamente rara, em um "fio da faca" extremamente improvável entre as duas principais possibilidades.

Mas talvez os comandantes em Jornada nas Estrelas as batalhas espaciais procuram lutar a distâncias em que suas armas têm chance de danificar o inimigo, mas seus próprios navios têm a chance de sobreviver ao serem atingidos por armas inimigas. Talvez eles sempre planejem lutar a distâncias, já que a terceira possibilidade, o "fio da faca" extremamente estreito entre a primeira e a segunda possibilidade, está em vigor.

19.05.2018 / 20:47