Orbitale lift en skyhook: 4 van de gekste plannen om de ruimte te veroveren
Gemengde Berichten / / April 05, 2023
Hoe je lading in een baan om de aarde gooit met een gigantische polyethyleen katapult en overleeft in de atmosfeer van Jupiter.
1. orbitale lift
Raketten zijn natuurlijk erg cool en mooi. Het is geen wonder dat SpaceX-fans elk van hun lanceringen live volgen. Maar chemische motoren hebben een probleem: ze zijn duur en inefficiënt.
Stuur naar een lage referentiebaan - de minimale hoogte waarop een object cirkels rond de planeet kan snijden - een kilo vracht, zelfs op een van de goedkoopste raketten van onze tijd Falcon 9 kosten $ 2.719 Het is te veel, vind je niet?
Daarom worstelen de knapste koppen van de mensheid al tientallen jaren met de vraag hoe ze hier vanaf kunnen komen rokende monsters stijgen op kerosinetractie, en schakelen over op iets zuiniger en futuristisch. Een van deze opties is ruimte lift.
Het bouwen van een geostationair station baan, die boven hetzelfde punt op de planeet zal hangen. We laten er een zware kabel uit zakken, uitgerekt onder invloed van middelpuntvliedende kracht. En we vervoeren er goederen op en neer met een elektrische lift.
Toegegeven, het is niet bekend of materialen in de natuur sterk genoeg zijn om er een hijskabel van 35.785 km lang van te maken.
In theorie zou een kabel voor een ruimtelift kunnen worden geweven van grafeen nanobuisjes. Maar tot nu toe niemand mislukt maak een carbon touw langer dan 1 meter. Desalniettemin is de orbitale lift misschien wel een van de meest realistisch ruimte megaprojecten hier vermeld.
2. Ruimte elektromagnetische katapult
Een nog indrukwekkender idee, ontworpen om het gemakkelijker te maken om objecten in een baan om de aarde te lanceren. We bouwen een lange pijp op de evenaar met daarin een vacuüm om de wrijving tot een minimum te beperken. We versnellen het ruimtevaartuig erin met behulp van elektromagnetische kracht - volgens het principe railkanon.
En het snelt langs de pijp totdat het kosmische snelheid oppikt, en dan springt het eruit en vliegt door traagheid de ruimte in. En daar stabiliseert het de baan met behulp van een kleine ingebouwde correctiemotor.
Toegegeven, zelfs hier zet de realiteit spaken in de wielen van ingenieurs. Echt effectief er zal alleen een heel lange buis zijn: om een lage referentiebaan te bereiken, heb je een baan nodig met een lengte van minimaal 500 km, en liefst meer. Hoe, waar en van waaruit dit moet worden gebouwd, het probleem is nog steeds hetzelfde.
Bovendien heb je om zo'n elektrische versneller aan te drijven een enorme hoeveelheid energie nodig - je zult er een kerncentrale naast moeten bouwen, of zelfs meerdere.
En tot slot is zo'n constructie meer aangepast voor de levering van goederen, niet van mensen. Want als je met een 500 kilometer lange railgun een projectiel afschiet met daarin passagiers, dan bereikt de inhoud van het schip de ruimte in de vorm van een vloeibare slurry.
Zo'n scherpe verandering in de aggregatietoestand zal de gezondheid van de astronauten nadelig beïnvloeden.
Om mensen de ruimte in te sturen, heb je een elektromagnetische katapult nodig langer - minimaal 1.000 km. Over het algemeen is de constructie niet triviaal.
Maar ondanks de moeilijkheden heeft zo'n katapult veel voordelen. Ten eerste kun je met zijn hulp nucleair afval kwijtraken - gooi ze gewoon de ruimte in zodat ze ergens ver weg vliegen en niet terugkeren. Dus terug in de jaren 80 NASA gepland Doen.
Ten tweede kan het pistool niet op aarde worden gebruikt, maar op de maan - er is geen atmosfeer, er is geen wrijving. Je kunt waardevolle mineralen op een satelliet delven en onze planeet ermee bombarderen in dunbevolkte gebieden, en ze dan gewoon met vrachtwagens uitschakelen.
Ten slotte kan het kanon worden gebruikt als wapen! Ongeleide stalen losse flodders naar de vijand gooien met een snelheid van ongeveer 8 km / s is erg futuristisch en hard.
3. Luchtvaart kolonie
Zou je bijvoorbeeld Venus of Jupiter willen koloniseren? Mars is al saai voor iedereen, en in het algemeen is deze planeet saai: alleen zand en wat ijs. Venus is veel interessanter: daar aan de oppervlakte temperatuur onder +465 °C en regen van zwavelzuur. Er is iets te zien totdat je smelt.
En Jupiter heeft helemaal geen oppervlak - onder de wolken van de atmosfeer van de gasreus verbergen een oceaan van metallisch waterstof met een temperatuur van 6.000 tot 20.700 °C.
Maar maak je geen zorgen, NASA heeft voor alles gezorgd. Voor kolonisatie op het oppervlak van Venus en in de onderste lagen van Jupiter hoef je niemand te gooien - je kunt je gewoon ergens in de atmosfeer vestigen en in vrede leven.
Project HAVOC impliceert de constructie op Venus van een enorm luchtschip dat in gewone lucht vliegt. Ja, de zuurstof en stikstof die we daar inademen, vanwege de grotere dichtheid van de atmosfeer, zullen zich hier op aarde gedragen als waterstof of helium en de ballon optillen. A ontvangen Het apparaat kan worden gevoed door zonnepanelen.
Op deze manier kan het accommoderen op een hoogte van ongeveer 55 km - er is 27 ° C en een aangenaam briesje. Toegegeven, zonder zuurstofmasker kun je niet uit de cockpit van een luchtschip kijken, omdat mensen geen kooldioxide kunnen inademen.
Een soortgelijk ontwerp kan zijn versturen en naar Jupiter. Alleen nu lukt het niet om helium of waterstof in de ballon te pompen, want de reus bestaat uit hen.
Maar er is een andere manier: gas uit de atmosfeer van Jupiter halen en het bijvoorbeeld verwarmen met een kernreactor. De hete waterstof in de ballon zal lichter zijn dan de koude waterstof in de hogere atmosfeer, en het zal mogelijk zijn om veilig te vliegen en de wolken en de blauwachtige lucht te bewonderen. Ja, het is hoog zullen hetzelfde als op aarde. Ja, en met prachtige cirruswolken van ammoniak.
Toegegeven, het is niet duidelijk wat te doen met de straling van de gasreus - het is onwaarschijnlijk dat het mogelijk zal zijn om een luchtschip met lood te omhullen. En het is beter om geen mensen met hoogtevrees mee te nemen naar deze kolonie: kun je je voorstellen hoe het is om over een enorme planeet te rennen en onbewust de hele tijd een val te verwachten?
4. satelliet slinger
Een satelliet met een ketting die rond de aarde draait, zal ongeveer dergelijke bewegingen beschrijven. Video: Kurzgesagt - In een notendop / YouTube
Het project van Boeing en het NASA Institute for Advanced Studies genaamd Orbital Skyhook, of "Sky Hook", omvat een nogal merkwaardige methode om vracht in een baan om de aarde te gooien. Toegegeven, een beetje riskant.
Uitgang satelliet die ronddraait planeten en om zijn as. We bevestigen er twee voldoende lange touwen aan - zeg 600 kilometer elk, zodat ze ronddraaien en elkaar in evenwicht houden. En we krijgen zoiets als een enorm reuzenrad, alleen met twee spaken.
Als we iets de ruimte in moeten nemen, wachten we tot de satelliet over ons heen vliegt en het touw de atmosfeer in hangt. Op een hoogte van ongeveer 100 kilometer brengen we een lading naar het uiteinde van de kabel op een hypersonisch vliegtuig en deze wordt in een baan om de aarde getrokken.
Hoge touwsterkte, zoals een ruimtelift, is niet vereist, dus Boeing overwegen het is mogelijk om zonder grafeen te doen - bestaande heavy-duty polyethylenen en hittebestendig zylon zijn voldoende.
Het idee is niet slecht, maar er zijn een paar nuances. Ten eerste moet de satelliet met contragewicht, om in een baan om de aarde te blijven, moeten zijn minstens 90 keer groter dan de lading. Dat wil zeggen, om 14 ton massa te verwijderen, zal het eerst nodig zijn om een kolos in een baan om de aarde te monteren met een massa van 1.300 ton. Het gewicht van hetzelfde ISS is ongeveer 440.
Ten tweede, om het station gelijkmatig te laten draaien, niet op de aarde te laten vallen of ergens op de verkeerde plaats weg te vliegen, is het noodzakelijk om dezelfde massa uit de baan te halen als om het op te heffen. Dat wil zeggen, je gooide een lading van 14 ton - als je wilt, graaf dan dezelfde 14 ton mineralen op uit asteroïden en laat ze zakken tot compenseren overmatige rotatie.
Lees ook🧐
- Weet jij wat er gebeurt als de maan in een zwart gat verandert?
- Weet je waarom ruimtevaartuigen in goudfolie zijn gewikkeld?
- 5 van de vreemdste wetenschappelijke experimenten die werden uitgevoerd in de USSR
Beste deals van de week: kortingen van AliExpress, Erborian, Yandex Market en andere winkels