Orbitālais lifts un skyhook: 4 no trakākajiem kosmosa iekarošanas plāniem
Literārs Mistrojums / / April 05, 2023
Kā izmest kravu orbītā ar milzu polietilēna katapulti un izdzīvot Jupitera atmosfērā.
1. orbitālais lifts
Raķetes, protams, ir ļoti foršas un skaistas. Nav brīnums, ka SpaceX fani tiešraidē seko katrai viņu palaišanai. Taču ķīmiskajiem dzinējiem ir problēma – tie ir dārgi un neefektīvi.
Nosūtiet uz zemu atsauces orbītu - minimālo augstumu, kurā objekts var izgriezt apļus ap planētu - kilogramu kravas pat ar vienu no mūsu laika lētākajām raķetēm Falcon 9 izmaksas 2719 ASV dolāri Tas ir par daudz, vai ne?
Tāpēc cilvēces labākie prāti daudzus gadu desmitus cīnās par jautājumu, kā atbrīvoties no tiem. kūpošie monstri, kas paceļas uz petrolejas vilces, un pāriet uz kaut ko ekonomiskāku un futūristisks. Viena no šīm iespējām ir kosmosa lifts.
Ģeostacionāras stacijas būvniecība orbītā, kas karāsies virs tā paša planētas punkta. Mēs nolaižam no tā lieljaudas kabeli, kas stiepjas centrbēdzes spēka ietekmē. Un mēs pārvadājam preces uz augšu un uz leju ar elektrisko pacēlāju.
Tiesa, nav zināms, vai materiāli dabā ir pietiekami izturīgi, lai no tiem izgatavotu 35 785 km garu pacelšanas virvi.
Teorētiski kosmosa lifta kabeli varētu noaust no grafēna nanocaurulēm. Bet līdz šim neviens neizdevās izveidojiet oglekļa virvi, kas garāka par 1 metru. Tomēr orbitālais lifts, iespējams, ir viens no visvairāk izmantotajiem reālistisks šeit uzskaitītie kosmosa megaprojekti.
2. Kosmosa elektromagnētiskā katapulta
Vēl iespaidīgāka ideja, kas izstrādāta, lai atvieglotu objektu palaišanu orbītā. Mēs izbūvējam garu cauruli pie ekvatora ar vakuumu iekšpusē, lai samazinātu berzi līdz minimumam. Kosmosa kuģi tajā paātrinām ar elektromagnētiskā spēka palīdzību – pēc principa dzelzceļa šautene.
Un tas steidzas pa cauruli, līdz uzņem kosmisku ātrumu, un tad izlec un pēc inerces lido kosmosā. Un tur tas stabilizē orbītu ar neliela iebūvēta korekcijas dzinēja palīdzību.
Tiesa, arī šeit realitāte ieliek spieķus inženieru riteņos. Tiešām efektīvs būs tikai ļoti gara caurule: lai sasniegtu zemu atskaites orbītu, jums ir nepieciešams sliežu ceļš, kura garums ir vismaz 500 km un vēlams vairāk. Kā, kur un no kā šo būvēt, problēma joprojām ir tā pati.
Turklāt, lai darbinātu šādu elektrisko akseleratoru, būs nepieciešams mežonīgs enerģijas daudzums – blakus būs jābūvē atomelektrostacija vai pat vairākas.
Un visbeidzot, šāda konstrukcija ir vairāk pielāgots preču piegādei, nevis cilvēku. Jo, ja no 500 kilometrus gara sliežu šautenes izšauj šāviņu ar pasažieriem iekšā, kuģa saturs šķidras vircas veidā nonāks kosmosā.
Tik krasas izmaiņas agregācijas stāvoklī nelabvēlīgi ietekmēs astronautu veselību.
Lai nosūtītu cilvēkus kosmosā, jums ir nepieciešama elektromagnētiskā katapulta ilgāk - vismaz 1000 km. Kopumā konstrukcija nav triviāla.
Bet, neskatoties uz grūtībām, šādai katapultai ir daudz priekšrocību. Pirmkārt, ar tā palīdzību jūs varat atbrīvoties no kodolatkritumiem - vienkārši izmetiet tos kosmosā, lai tie lido kaut kur tālu un neatgrieztos. Tātad 80. gados NASA plānots darīt.
Otrkārt, ieroci var izmantot nevis uz Zemes, bet uz Mēness - nav atmosfēras, nav berzes. Jūs varat iegūt vērtīgus derīgos izrakteņus uz satelīta un bombardēt ar tiem mūsu planētu mazapdzīvotās vietās un pēc tam vienkārši izvest tos ar kravas automašīnām.
Visbeidzot, lielgabalu var izmantot kā ierocis! Nevadāmu tērauda sagatavju mešana ienaidniekam ar ātrumu aptuveni 8 km/s ir ļoti futūristiska un skarba.
3. Aeronautu kolonija
Vai jūs vēlētos kolonizēt, teiksim, Venēru vai Jupiteru? Marss jau visiem ir garlaicīgs, un vispār šī planēta ir garlaicīga: tikai smiltis un nedaudz ledus. Venera ir daudz interesantāka: tur uz virsmas temperatūra zem +465 °C un sērskābes lietus. Ir ko redzēt, līdz izkusīsi.
Un Jupiteram vispār nav virsmas – zem gāzes giganta atmosfēras mākoņiem slēpjas metāliskā ūdeņraža okeāns ar temperatūru no 6000 līdz 20700 °C.
Bet neuztraucieties, NASA ir parūpējusies par visu. Lai veiktu kolonizāciju uz Veneras virsmas un Jupitera apakšējos slāņos, jums neviens nav jāmet - jūs varat vienkārši apmesties kaut kur atmosfērā un dzīvot mierā.
Projekts HAVOC nozīmē milzīga dirižabļa konstrukcija uz Venēras, kas lido parastā gaisā. Jā, skābeklis un slāpeklis, ko mēs tur ieelpojam, atmosfēras lielāka blīvuma dēļ darbosies kā ūdeņradis vai hēlijs šeit uz Zemes, paceļot balonu uz augšu. A saņemt Ierīci var darbināt ar saules paneļiem.
Tādā veidā jūs varat izmitināt aptuveni 55 km augstumā - ir 27 ° C un patīkams vējš. Tiesa, bez skābekļa maskas nevar skatīties ārā no dirižabļa kabīnes, jo cilvēki nevar elpot ogļskābo gāzi.
Līdzīgs dizains var būt nosūtīt un uz Jupiteru. Tikai tagad nedarbosies ne hēliju, ne ūdeņradi iesūknēt balonā, jo milzis sastāv no tiem.
Bet ir vēl viens veids: ņemt gāzi no Jupitera atmosfēras un sildīt to, teiksim, ar kodolreaktoru. Karstais ūdeņradis balonā būs vieglāks par auksto ūdeņradi augšējos atmosfēras slāņos, un būs iespējams droši lidot un apbrīnot mākoņus un zilganās debesis. Jā, tas ir augstu gribu tāds pats kā uz Zemes. Jā, un ar skaistiem amonjaka spalvu mākoņiem.
Tiesa, nav skaidrs, ko darīt ar gāzes giganta radīto starojumu – dirižabli diez vai izdosies apšūt ar svinu. Un labāk uz šo koloniju nevest cilvēkus ar bailēm no augstuma: vai varat iedomāties, kā tas ir steigties pāri milzīgai planētai un neapzināti visu laiku gaidīt kritienu?
4. satelīta strope
Aptuveni šādas kustības aprakstīs satelīts ar saiti, kas griežas ap Zemi. Video: Kurzgesagt — īsumā / YouTube
Boeing un NASA progresīvo pētījumu institūta projekts ar nosaukumu Orbital Skyhook jeb "Sky Hook" ietver diezgan dīvainu metodi kravas izmešanai orbītā. Tiesa, nedaudz riskanti.
Izvade satelīts, kas griežas apkārt planētas un ap savu asi. Tam piestiprinām divas pietiekami garas virves - teiksim, pa 600 kilometriem katru, lai tās griežas, balansējot viena otru. Un mēs iegūstam kaut ko līdzīgu milzīgam panorāmas ratam, tikai ar diviem spieķiem.
Kad mums vajag kaut ko nogādāt kosmosā, mēs gaidām, kad satelīts pārlidos mums un iekaram virvi atmosfērā. Apmēram 100 kilometru augstumā mēs ar hiperskaņas lidmašīnu nogādājam kravu līdz kabeļa galam, un tā tiek ievilkta orbītā.
Augsta virves izturība, tāpat kā kosmosa lifts, nav nepieciešama, tāpēc Boeing apsvērt var iztikt bez grafēna - derēs esošie lieljaudas polietilēni un karstumizturīgais zylons.
Ideja nav slikta, bet ir pāris nianses. Pirmkārt, pretsvara satelītam, lai noturētos orbītā, ir jābūt būt vismaz 90 reizes lielāka par lietderīgo slodzi. Tas ir, lai noņemtu 14 tonnas masas, vispirms orbītā būs jāsamontē koloss ar masu 1300 tonnas. Tās pašas ISS svars ir apmēram 440.
Otrkārt, lai stacija vienmērīgi grieztos, nenokristu uz Zemi vai aizlidotu kaut kur nepareizā vietā, ir nepieciešams deorbitēt tādu pašu masu, kā to pacelt. Tas ir, jūs iemetāt 14 tonnu smagu kravu - ja vēlaties, izrok tos pašus 14 tonnas minerālu no asteroīdiem un nolaidiet tos kompensēt pārmērīga rotācija.
Izlasi arī🧐
- Vai jūs zināt, kas notiks, ja mēness pārvērtīsies par melno caurumu?
- Vai jūs zināt, kāpēc kosmosa kuģi ir ietīti zelta folijā?
- 5 no dīvainākajiem zinātniskajiem eksperimentiem, kas tika veikti PSRS
Nedēļas labākie piedāvājumi: atlaides no AliExpress, Erborian, Yandex Market un citiem veikaliem