Generador Electrodinámico de Gravedad Artificial

Predrag Jevtovic

Orbis-IP / Bezares s.a.

Estación espacial giratoria

1903, K. Tsiolkovsky

1923, H. Oberth,1929, H. Noordung

1950s, W. von Braun, W. Ley

1968, A. C. Clarke, S. Kubrick

Tecnologías electrodinámicas

MAGLEV (Levitación Magnética)

Trenes, rodamientos, aerogeneradores

1937, H. Kemper, 1940, E. Lintwhite

1967, J. Powell & G. Danby

EMS vs. EDS (superconductores)

Espacio Generador Electrodinámico

vacío frígido, sin gravedad de Gravedad Artificial

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Generador Electrodinámico de Gravedad Artificial (GEDGA)

Centrífuga Electrodinámica

1 – Carril-guía 4 – Módulo propulsado con SC

2 – Set Modular Giratorio (SMG) 5 – Brazo telescópico

3 – Bobinas de flujo nulo (esquem.) 6 – Mandril electromagnético

Generador Electrodinámico de Gravedad Artificial (GEDGA)

Set Modular Giratorio (SMG)

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1 – Módulo central y de embarque

2 – Módulo con Gravedad Artificial (MGA)

(gravedad gradual)

3 – Módulo propulsado (SC)

4 – Columna (contiene elementos de suministro energético)

5 – Panel solar

Bobinas de flujo nulo conectadas en paralelo por cables de flujo nulo para el guiado.

Bobinas de flujo nulo conectadas en serie por cables de flujo nulo para la propulsion.

La trayectoria esta definida por los centros de las bobinas de flujo nulo.

Propulsión - Imanes SC son atraidos y repelidos por parte del campo giratorio

inducido por las bobinas de flujo nulo.

Sistema de Propulsión y Guiado (SPG)

Auto-centrado Lateral

Interacción: imanes SC - bobinas de flujo nulo

Auto-centrado CoaxialInteracción: imanes SC - bobinas de flujo nulo

“Muelle electrodínamico”

Rotación sin contacto y sin fricción.

Estructura Principal Reticular (EPR)

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1 – Módulo central (hub) 5 – Depósito de combustible

2 – Carril-guía del GEDGA 6 – Panel solar

3 – Columna soporte (sumin. energ.) 7 – Estructura reticular

4 – Columna soporte (transfer túnel) 8 – Módulo de embarque secundario

Habitat Espacial con Gravedad Artificial (HEGA)

1 – Estructura Principal Reticular (EPR)

2 – Generador Electrodinámico de Gravedad Artificial (GEDGA)

Dos GEDGAs de giros opuestos para cancelar momentos angulares.

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Sistemas de Suministro Energético

Paneles solares flexibles con despliegue circular

Paneles solares flexibles y desplegables de alta concentración

Pilas de combustible

Baterías recargables

DC/AC inversores

RTG

1 – Paneles solares

2 – Columnas (elem. sumin. ener.)

3 – Depósito de combustible

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Fase final de ensamblaje.

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- Estructura modular. Sistemas altamente integrados.

- Impresoras 3D de vacío y de gravedad cero. Robots autónomos.

- Materiales estructurales desarrollados para entornos extremos:

- avanzados - ligeros

- de alta resistencia - fiables

- de protección térmica - resistencia a la radiación

- de diseño computacional - inflables.

- PMCs, MMCs, MMnCs, aleaciones de aluminio-litio, aleaciones de

titanio-vanadio-aluminio, aleaciones basadas en níquel, etc.

- Materiales inteligentes para estructuras desplegables lígeras.

- Nuevos materiales autorreparables.

- Materiales avanzados para protección contra la radiación.

Consideraciones de Diseño. Técnologias y Materiales.

Principales Parámetros

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- Radio mínimo: 12 m (39,4 feet)

- Velocidad de giro máxima: 3 - 6 rpm

- Aceleración centripeta (la zona de comodidad): 0,3•g - 1,0•g

- Velocidad tangencial mínima: 10 m/s = 36 km/h (32.8 feet/s)

Fuerza de Coriolis.

- Diámetro externo de HEDGA: 77,5 m

- Diámetro de propulsión electrodinámica: 75 m

- Zona de confort con gravedad terrestre y parcial terrestre - La zona azúl.

n = 5,8 rpm 0,62•g – 1,03•g Entre r = 16,46 m y r = 27,38 m W = 10,92 m

- Zona con gravedad de Marte - La zona roja.

n = 3,5 rpm 0,374•g – 0,41•g Entre r = 27,28 m y r = 29,93 m W = 2,65 m

Habitat Espacial con Gravedad Artificial Terrestre y Parcial

Simulador de Gravedad de Marte (SGM)

2.65 meters (8.69 feet),

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Habitat Espacial con Gravedad Artificial Terrestre y parcial

Simulador de Gravedad de Marte (SGM)

2.65 meters (8.69 feet),

- Volumen presurizado: 3.300 m3

- 40%, 1320 m3 dentro de la zona de confort terrestre y parcial terrestre.

- Peso: 190.000 kg

- Necesita, con margenes de 20%, suministro energetico de 960kW.

- Ancho de la Estructura Principal Reticular: 28 m

- Distancia entre los dos módulos de embarque: 33 m

- Espacio habitable para 24 personas en cuatro módulos inflatables en la zona de confort.

- Diámetro exterior del módulo inflable: 6,1 m

- Espesor de las paredes de MGAs: 0,46 m

- 240 bobinas flujo nulo en cada riel lateral de carril-guía.

- 4 imanes SC por cada lado de cada módulo propulsado.

- Fuerzas de propulsión por cada módulo propulsado: 58 KN

- Distancia radial entre SMG y carril-guía: 0,30 m

- Distancia entre imanes SC y bobinas de flujo nulo: 0,15 – 0,20 m

- Interacciones de alta eficiencia entre fuerzas electromagnét. y campos electromagnét.

- Laboratorios espaciales, hoteles, factorías, centrales de energía solar, depósitos.

Megaestructuras con GEDGA

Colonias espaciales

- Centrifugas electrodinámicas multiplicadas.

- Dos mega-habitats en forma de dos cilindros

paralelos de giros opuestos propulsados y

guiados por las centrifugas electrodinamicas.

- Capacidad muy aumentada.

- Gravedad artificial gradual.

- Estructuras orbitales y para espacio profundo:

estaciones espaciales, hoteles, laboratorios,

factorías, centrales de energía solar, depósitos.

- Colonias espaciales. Colonización del espacio.

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