Orbitalni lift i nebeska kuka: 4 najluđa plana za osvajanje svemira
Miscelanea / / April 05, 2023
Kako izbaciti teret u orbitu ogromnom polietilenskom praćkom i preživjeti u atmosferi Jupitera.
1. orbitalni lift
Rakete su, naravno, vrlo cool i lijepe. Nije ni čudo što obožavatelji SpaceX-a uživo prate svako njihovo lansiranje. Ali kemijski motori imaju problem – skupi su i neučinkoviti.
Pošaljite u nisku referentnu orbitu - minimalnu visinu na kojoj objekt može isjecati krugove oko planeta - kilogram tereta čak i na jednoj od najjeftinijih raketa našeg vremena Falcon 9 troškovi 2719 dolara Previše je, ne misliš li?
Stoga se najbolji umovi čovječanstva desetljećima bore oko pitanja kako se riješiti ovih pušenje čudovišta diže na kerozin vuču, i prebaciti se na nešto ekonomičnije i futuristički. Jedna od tih opcija je svemirski lift.
Izgradnja geostacionarne stanice orbita, koji će visjeti nad istom točkom na planetu. S njega spuštamo kabel za teške uvjete rada, rastežući se pod utjecajem centrifugalne sile. I nosimo robu gore-dolje po njemu na električnom dizalu.
Istina, ne zna se jesu li materijali u prirodi dovoljno čvrsti da se od njih napravi uže za podizanje dugo 35.785 km.
U teoriji, kabel za svemirski lift mogao bi biti ispleten od grafenskih nanocijevi. Ali zasad nitko neuspjeh napraviti karbonsko uže duže od 1 metra. Ipak, orbitalno dizalo možda je jedno od najvažnijih realan svemirski megaprojekti navedeni ovdje.
2. Svemirski elektromagnetski katapult
Još impresivnija ideja, dizajnirana da olakša lansiranje objekata u orbitu. Gradimo dugu cijev na ekvatoru s vakuumom unutra kako bismo smanjili trenje na minimum. Letjelicu u njoj ubrzavamo uz pomoć elektromagnetske sile – prema principu railgun.
I juri po cijevi dok ne dobije kozmičku brzinu, a onda iskoči i po inerciji odleti u svemir. I tamo stabilizira orbitu uz pomoć malog ugrađenog korekcijskog motora.
Istina, i ovdje stvarnost ubacuje žbice u kotače inženjera. Stvarno djelotvoran postojat će samo vrlo duga cijev: za postizanje niske referentne orbite potrebna vam je staza duljine najmanje 500 km, a po mogućnosti i više. Kako, gdje i od čega to graditi, problem je i dalje isti.
Osim toga, za napajanje takvog električnog akceleratora trebat će vam divlja količina energije - morat ćete izgraditi nuklearnu elektranu pored njega, ili čak nekoliko.
I na kraju, takva konstrukcija je više prilagođeno za dostavu robe, ne od ljudi. Jer ako ispalite projektil s putnicima unutra iz railgun-a od 500 kilometara, sadržaj broda dospjet će u svemir u obliku tekuće kaše.
Takva oštra promjena u agregatnom stanju nepovoljno će utjecati na zdravlje astronauta.
Da biste poslali ljude u svemir, potreban vam je elektromagnetski katapult više - najmanje 1.000 km. Općenito, konstrukcija je netrivijalna.
Ali unatoč poteškoćama, takav katapult ima puno prednosti. Prvo, uz njegovu pomoć možete se riješiti nuklearnog otpada - samo ga bacite u svemir tako da odleti negdje daleko i ne vrati se. Dakle, u 80-ima NASA planirani čini.
Drugo, pištolj se ne može koristiti na Zemlji, već na Mjesecu - nema atmosfere, nema trenja. Možete iskopavati vrijedne minerale na satelitu i njima bombardirati naš planet u rijetko naseljenim područjima, a zatim ih samo odvoziti kamionima.
Konačno, top se može koristiti kao oružje! Bacanje nevođenih čeličnih ćoraka na neprijatelja brzinom od oko 8 km / s vrlo je futurističko i surovo.
3. Aeronautska kolonija
Biste li željeli kolonizirati, recimo, Veneru ili Jupiter? Mars je već dosadan svima, a općenito je ovaj planet dosadan: samo pijesak i malo leda. Venera je mnogo zanimljivija: tamo na površini temperatura ispod +465 °C i kiše sumporne kiseline. Ima se što vidjeti dok se ne otopite.
A Jupiter uopće nema površinu - ispod oblaka atmosfere plinovitog diva skrivanje ocean metalnog vodika s temperaturom od 6 000 do 20 700 °C.
Ali ne brinite, NASA se pobrinula za sve. Za kolonizaciju na površini Venere iu nižim slojevima Jupitera, ne morate nikoga bacati - možete se samo smjestiti negdje u atmosferi i živjeti u miru.
Projekt HAVOC podrazumijeva konstrukcija na Veneri golemog zračnog broda koji leti u običnom zraku. Da, kisik i dušik koje tamo udišemo, zbog veće gustoće atmosfere, djelovat će kao vodik ili helij ovdje na Zemlji, podižući balon prema gore. A primiti Uređaj se može napajati preko solarnih panela.
Na ovaj način možete smjestiti na nadmorskoj visini od oko 55 km - tamo je 27 ° C i ugodan povjetarac. Istina, bez maske za kisik ne možete gledati iz kokpita zračnog broda, jer ljudi ne mogu udisati ugljični dioksid.
Sličan dizajn može biti poslati i Jupiteru. Samo sada neće uspjeti pumpati helij ili vodik u balon, jer se div sastoji od njih.
Ali postoji i drugi način: uzeti plin iz Jupiterove atmosfere i zagrijati ga, recimo, nuklearnim reaktorom. Vrući vodik u balonu bit će lakši od hladnog vodika u gornjim slojevima atmosfere te će se moći sigurno letjeti i diviti se oblacima i plavičastom nebu. Da, visoko je htjeti isto kao i na Zemlji. Da, i to s prekrasnim cirusima od amonijaka.
Istina, nije jasno što učiniti sa zračenjem plinovitog diva - malo je vjerojatno da će biti moguće obložiti zračni brod olovom. I bolje je ne voditi ljude koji se boje visine u ovu koloniju: možete li zamisliti kako je to juriti preko ogromnog planeta i podsvjesno očekivati pad cijelo vrijeme?
4. satelitski remen
Satelit s vezom, koji se okreće oko Zemlje, opisat će otprilike takva kretanja. Video: Kurzgesagt - Ukratko / YouTube
Projekt Boeinga i NASA-inog Instituta za napredne studije pod nazivom Orbital Skyhook, ili "Nebeska udica", uključuje prilično neobičnu metodu izbacivanja tereta u orbitu. Istina, malo riskantno.
Izlaz satelit koji se okreće oko sebe planeti i oko svoje osi. Na njega pričvrstimo dva dovoljno duga konopa - recimo, po 600 kilometara, tako da se vrte, balansirajući jedan s drugim. I dobivamo nešto poput ogromnog panoramskog kotača, samo s dvije žbice.
Kad trebamo nešto ponijeti u svemir, čekamo da nas satelit preleti i objesi uže u atmosferu. Na visinu od oko 100 kilometara hipersoničnom letjelicom dovezemo teret do vrha sajle i izvučemo je u orbitu.
Velika čvrstoća užeta, poput svemirskog dizala, nije potrebna, pa Boeing smatrati moguće je bez grafena - dovoljni su postojeći polietileni za teške uvjete rada i zylon otporan na toplinu.
Ideja nije loša, ali postoji nekoliko nijansi. Prvo, satelit protuteže, da bi ostao u orbiti, mora biti najmanje 90 puta veći od nosivosti. Odnosno, za uklanjanje 14 tona mase prvo će biti potrebno sastaviti kolosa u orbiti mase 1300 tona. Težina istog ISS-a je oko 440.
Drugo, da bi se stanica ravnomjerno okretala, da ne bi pala na Zemlju ili odletjela negdje na krivo mjesto, potrebno je de-orbitirati istom masom kojom se podiže. Odnosno, bacili ste teret od 14 tona - ako želite, iskopajte istih 14 tona minerala iz asteroida i spustite ih na nadoknaditi pretjerana rotacija.
Pročitajte također🧐
- Znate li što će se dogoditi ako se Mjesec pretvori u crnu rupu?
- Znate li zašto su svemirske letjelice umotane u zlatnu foliju?
- 5 najčudnijih znanstvenih eksperimenata koji su provedeni u SSSR-u
Najbolje ponude tjedna: popusti iz AliExpressa, Erboriana, Yandex Marketa i drugih trgovina