Orbitális lift és skyhook: a 4 legőrültebb terv az űr meghódítására
Vegyes Cikkek / / April 05, 2023
Hogyan dobjunk pályára rakományt egy óriási polietilén csúzlival, és éljünk túl a Jupiter légkörében.
1. orbitális lift
A rakéták természetesen nagyon menők és gyönyörűek. Nem csoda, hogy a SpaceX rajongók élőben követik minden egyes felbocsátását. A vegyipari motorokkal azonban van egy probléma – drágák és nem hatékonyak.
Küldj alacsony referencia pályára - arra a minimális magasságra, ahol egy tárgy köröket tud vágni a bolygó körül - egy kilogramm rakományt még korunk egyik legolcsóbb Falcon 9 rakétáján is. költségeket 2719 dollár Túl sok, nem gondolod?
Ezért az emberiség legjobb elméi évtizedek óta küzdenek azon a kérdésen, hogyan lehet megszabadulni ezektől. kerozin vontatásra emelkedő füstölgő szörnyeket, és válts valami gazdaságosabb és futurisztikus. Ezen lehetőségek egyike az űrlift.
Geostacionárius állomás építése pálya, amely a bolygó ugyanazon pontja fölött fog lógni. Nagy teherbírású kábelt engedünk le róla, centrifugális erő hatására megnyúlik. És elektromos liften szállítjuk fel-alá az árut.
Igaz, nem tudni, hogy a természetben lévő anyagok elég erősek-e ahhoz, hogy 35 785 km hosszú emelőkötelet készítsenek belőlük.
Elméletileg egy űrlift kábelét grafén nanocsövekből lehetne szőni. De eddig senki nem sikerült készíts 1 méternél hosszabb szénkötelet. Ennek ellenére az orbitális felvonó talán az egyik leginkább reális az itt felsorolt űrmegaprojektek.
2. Űr elektromágneses katapult
Még lenyűgözőbb ötlet, amelyet arra terveztek, hogy megkönnyítse a tárgyak pályára állítását. Az egyenlítőnél hosszú csövet építünk, belsejében vákuummal, hogy a súrlódást minimálisra csökkentsük. A benne lévő űrhajót elektromágneses erő segítségével gyorsítjuk fel - az elv szerint vasúti puska.
És addig rohan a csövön, amíg fel nem veszi a kozmikus sebességet, majd kiugrik, és tehetetlenségből az űrbe repül. Ott pedig egy kis beépített korrekciós motor segítségével stabilizálja a pályát.
Igaz, a valóság még itt is küllőket ad a mérnökök kerekei közé. Igazán hatékony csak nagyon hosszú cső lesz: az alacsony referenciapálya eléréséhez legalább 500 km hosszú, de lehetőleg több vágányra van szükség. Hogy ezt hogyan, hova és miből építsük, a probléma továbbra is ugyanaz.
Ezenkívül egy ilyen elektromos gyorsító működtetéséhez vad mennyiségű energiára lesz szüksége - atomerőművet kell építeni mellé, vagy akár többre is.
És végül, egy ilyen konstrukció több adaptált áruk szállítására, nem emberek. Ugyanis ha egy 500 kilométeres sínfegyverből lövedéket lövöldözöl, amelyben utasok vannak, akkor a hajó tartalma folyékony iszap formájában jut el a világűrbe.
Az aggregáció állapotának ilyen éles változása hátrányosan érinti az űrhajósok egészségét.
Ahhoz, hogy embereket küldjön az űrbe, elektromágneses katapultra van szükség hosszabb - legalább 1000 km. Általában véve a konstrukció nem triviális.
De a nehézségek ellenére egy ilyen katapultnak sok előnye van. Először is, segítségével megszabadulhat a nukleáris hulladéktól - csak dobja őket az űrbe, hogy valahova messze repüljenek, és ne térjenek vissza. Tehát a 80-as években a NASA tervezett csináld.
Másodszor, a fegyvert nem a Földön, hanem a Holdon lehet használni - nincs légkör, nincs súrlódás. Értékes ásványokat bányászhat egy műholdon, és bombázhatja velük bolygónkat a ritkán lakott területeken, majd csak kamionokkal viheti ki őket.
Végül az ágyú használható fegyver! A nem irányított acéldarabok dobása az ellenségre körülbelül 8 km / s sebességgel nagyon futurisztikus és durva.
3. Aeronauta kolónia
Szeretnél gyarmatosítani mondjuk a Vénuszt vagy a Jupitert? A Mars már mindenki számára unalmas, és általában ez a bolygó unalmas: csak homok és némi jég. A Vénusz sokkal érdekesebb: ott a felszínen hőfok +465 °C alatti hőmérséklet és kénsavas esők. Van mit látni, amíg el nem olvad.
A Jupiternek pedig egyáltalán nincs felszíne – a gázóriás légkörének felhői alatt bujkál fémes hidrogén óceánja, melynek hőmérséklete 6000-20700 °C.
De ne aggódj, a NASA mindenről gondoskodott. A Vénusz felszínén és a Jupiter alsó rétegeiben való gyarmatosításhoz nem kell senkit kidobnia - egyszerűen letelepedhet valahol a légkörben, és békében élhet.
Projekt HAVOC arra utal egy közönséges levegőben repülő hatalmas léghajó építése a Vénuszon. Igen, az oxigén és a nitrogén, amit belélegzünk, a légkör nagyobb sűrűsége miatt hidrogénként vagy héliumként fog működni itt a Földön, felemelve a ballont. A kap A készülék napelemekkel üzemeltethető.
Ily módon megteheti befogadni körülbelül 55 km magasságban - 27 ° C van és kellemes szellő. Igaz, oxigénmaszk nélkül nem lehet kinézni a léghajó pilótafülkéjéből, mert az emberek nem lélegezhetik be a szén-dioxidot.
Hasonló kialakítás lehet Küld és a Jupiternek. Csak most nem fog héliumot vagy hidrogént pumpálni a léggömbbe, mert az óriás ezekből áll.
De van egy másik út is: vegyünk ki gázt a Jupiter légköréből, és melegítsük fel, mondjuk egy atomreaktorral. A léggömbben lévő forró hidrogén könnyebb lesz, mint a hideg hidrogén a felső légkörben, és biztonságosan lehet repülni, gyönyörködni a felhőkben és a kéklő égboltban. Igen, magasan van akarat ugyanaz, mint a Földön. Igen, és gyönyörű ammónia felhőkkel.
Igaz, nem világos, hogy mit kezdjünk a gázóriás sugárzásával - nem valószínű, hogy egy léghajót ólommal lehet burkolni. És jobb, ha nem viszünk magával a magasságtól félő embereket erre a kolóniára: el tudod képzelni, milyen érzés egy hatalmas bolygó felett rohanni, és tudat alatt állandóan bukásra számítani?
4. műholdas heveder
A Föld körül keringő kötéllel ellátott műhold körülbelül ilyen mozgásokat fog leírni. Videó: Kurzgesagt - Dióhéjban / YouTube
A Boeing és a NASA Institute for Advanced Studies nevű projektje, az Orbital Skyhook vagy "Sky Hook" egy meglehetősen furcsa módszert foglal magában a rakomány pályára állításában. Igaz, kicsit kockázatos.
Kimenet körül forgó műhold bolygók és a tengelye körül. Két kellően hosszú kötelet rögzítünk hozzá - mondjuk egyenként 600 kilométert, hogy pörögjenek, egyensúlyozva egymást. És olyasmit kapunk, mint egy hatalmas óriáskerék, csak két küllővel.
Ha valamit az űrbe kell vinnünk, megvárjuk, míg a műhold elrepül felettünk, és a kötelet a légkörbe akasztjuk. Körülbelül 100 kilométeres magasságban egy hiperszonikus repülőgépen szállítunk egy rakományt a kábel hegyére, és azt pályára húzzák.
Nagy kötélszilárdság, mint egy űrlift, nem szükséges, így a Boeing fontolgat meg lehet csinálni grafén nélkül is – a meglévő nagy teherbírású polietilének és a hőálló zylon is megteszi.
Az ötlet nem rossz, de van egy-két árnyalat. Először is, az ellensúlyos műholdnak, hogy pályán maradhasson, muszáj lenni legalább 90-szer nagyobb, mint a hasznos teher. Vagyis 14 tonna tömeg eltávolításához először össze kell szerelni egy 1300 tonna tömegű kolosszust a pályára. Ugyanannak az ISS-nek a súlya van körülbelül 440.
Másodszor, ahhoz, hogy az állomás egyenletesen forogjon, ne essen a Földre, vagy ne repüljön el valahova rossz helyen, akkora tömeget kell pályára állítani, mint felemelni. Vagyis 14 tonnás rakományt dobott be – ha kérem, ásja ki ugyanazt a 14 tonna ásványt az aszteroidákból, és engedje le őket kompenzálni túlzott forgás.
Olvassa el is🧐
- Tudod, mi történik, ha a Hold fekete lyukká változik?
- Tudod, miért vannak aranyfóliába csomagolva az űrhajók?
- 5 legfurcsább tudományos kísérlet, amelyet a Szovjetunióban végeztek
A hét legjobb ajánlatai: kedvezmények az AliExpress, Erborian, Yandex Market és más üzletekből