Orbitinis liftas ir „skyhook“: 4 beprotiškiausi planai užkariauti kosmosą
įvairenybės / / April 05, 2023
Kaip išmesti krovinį į orbitą milžiniška polietileno timpa ir išgyventi Jupiterio atmosferoje.
1. orbitinis liftas
Raketos, žinoma, yra labai šaunios ir gražios. Nenuostabu, kad „SpaceX“ gerbėjai kiekvieną jų paleidimą stebi gyvai. Tačiau cheminiai varikliai turi problemą – jie brangūs ir neefektyvūs.
Siųsti į žemą atskaitos orbitą – minimalų aukštį, kuriame objektas gali nupjauti ratus aplink planetą – kilogramą krovinio net viena pigiausių mūsų laikų raketų „Falcon 9“ išlaidas 2719 USD Tai per daug, ar nemanai?
Todėl geriausi žmonijos protai daugelį dešimtmečių grumiasi dėl klausimo, kaip jų atsikratyti. rūkančius monstrus, kylančius ant žibalo traukos, ir pereiti prie kažko ekonomiškesnio ir futuristinis. Vienas iš šių variantų yra kosminis liftas.
Geostacionarios stoties statyba Orbita, kuris kabės virš to paties planetos taško. Nuo jo nuleidžiame tvirtą kabelį, ištemptą veikiant išcentrinei jėgai. O krovinius juo vežame aukštyn ir žemyn elektriniu keltuvu.
Tiesa, nėra žinoma, ar gamtoje esančios medžiagos yra pakankamai tvirtos, kad iš jų būtų galima pagaminti 35 785 km ilgio kėlimo lyną.
Teoriškai iš grafeno nanovamzdelių galėtų būti išaustas kabelis kosminiam liftui. Bet kol kas niekas nepavyko pagaminti anglies virvę, ilgesnę nei 1 metras. Nepaisant to, orbitinis liftas yra galbūt vienas iš labiausiai tikroviškas čia išvardyti kosmoso megaprojektai.
2. Kosminė elektromagnetinė katapulta
Dar įspūdingesnė idėja, sukurta tam, kad būtų lengviau paleisti objektus į orbitą. Prie pusiaujo statome ilgą vamzdį, kurio viduje yra vakuumas, kad sumažintume trintį iki minimumo. Jame esantį erdvėlaivį pagreitiname elektromagnetinės jėgos pagalba – pagal principą bėgio pistoletas.
Ir veržiasi palei vamzdį, kol įgauna kosminį greitį, o tada iššoka ir pagal inerciją išskrenda į erdvę. O ten stabilizuoja orbitą su nedidelio įmontuoto korekcinio variklio pagalba.
Tiesa, ir čia realybė į inžinierių ratus įdeda stipinus. Tikrai efektyvus bus tik labai ilgas vamzdis: norint pasiekti žemą etaloninę orbitą, reikia mažiausiai 500 km ilgio, o geriausia ir daugiau trasos. Kaip, kur ir iš ko tai statyti, problema vis dar ta pati.
Be to, norint maitinti tokį elektrinį greitintuvą, prireiks laukinio energijos kiekio – šalia teks statyti atominę elektrinę ar net kelias.
Ir galiausiai, tokios konstrukcijos yra daugiau pritaikytas už prekių pristatymą, o ne žmonių. Nes jei iš 500 kilometrų bėgimo ginklo iššausite sviedinį su keleiviais viduje, laivo turinys skystų srutų pavidalu pasieks kosmosą.
Toks staigus agregacijos būklės pasikeitimas neigiamai paveiks astronautų sveikatą.
Norint išsiųsti žmones į kosmosą, reikia elektromagnetinės katapultos ilgiau - ne mažiau 1000 km. Apskritai konstrukcija nėra triviali.
Tačiau nepaisant sunkumų, tokia katapulta turi daug privalumų. Pirma, su jo pagalba galite atsikratyti branduolinių atliekų – tiesiog išmeskite jas į kosmosą, kad jos skristų kur nors toli ir negrįžtų. Taigi dar devintajame dešimtmetyje NASA planuojama daryti.
Antra, ginklą galima naudoti ne Žemėje, o Mėnulyje – nėra atmosferos, nėra trinties. Vertingus mineralus galite išgauti per palydovą ir bombarduoti jais mūsų planetą retai apgyvendintose vietose, o tada tiesiog išvežti juos sunkvežimiais.
Galiausiai patranka gali būti naudojama kaip ginklas! Mesti nevaldomus plieninius ruošinius į priešą maždaug 8 km/s greičiu yra labai futuristiška ir šiurkštu.
3. Aeronautų kolonija
Ar norėtumėte kolonizuoti, tarkime, Venerą ar Jupiterį? Marse jau nuobodu visiems, ir apskritai ši planeta nuobodoka: tik smėlis ir šiek tiek ledo. Venera yra daug įdomesnė: ten, paviršiuje temperatūros žemiau +465 °C ir sieros rūgšties lietus. Yra ką pamatyti, kol neištirpsite.
O Jupiteris visai neturi paviršiaus – po dujų milžino atmosferos debesimis slepiasi metalinio vandenilio vandenynas, kurio temperatūra nuo 6000 iki 20700 °C.
Tačiau nesijaudinkite, NASA viskuo pasirūpino. Norėdami kolonizuoti Veneros paviršiuje ir apatiniuose Jupiterio sluoksniuose, jums nereikia nieko mesti - galite tiesiog įsikurti kur nors atmosferoje ir gyventi ramiai.
Projektas HAVOC reiškia didžiulio dirižablio, skrendančio paprastu oru, statyba Veneroje. Taip, deguonis ir azotas, kuriais įkvepiame ten, dėl didesnio atmosferos tankio, čia Žemėje veiks kaip vandenilis ar helis, pakeldami balioną aukštyn. A gauti Įrenginys gali būti maitinamas saulės baterijomis.
Tokiu būdu galite apgyvendinti apie 55 km aukštyje – čia 27 °C ir malonus vėjelis. Tiesa, be deguonies kaukės negali žiūrėti iš dirižablio kabinos, nes žmonės negali kvėpuoti anglies dvideginiu.
Panašus dizainas gali būti siųsti ir į Jupiterį. Tik dabar nepavyks į balioną pumpuoti helio ar vandenilio, nes milžinas susideda iš jų.
Tačiau yra ir kitas būdas: paimti dujas iš Jupiterio atmosferos ir jas šildyti, tarkime, branduoliniu reaktoriumi. Karštas vandenilis balione bus lengvesnis nei šaltas vandenilis viršutiniuose atmosferos sluoksniuose, bus galima saugiai skristi ir grožėtis debesimis bei melsvu dangumi. Taip, jis yra aukštai valios toks pat kaip ir Žemėje. Taip, ir su gražiais plunksniniais amoniako debesimis.
Tiesa, neaišku, ką daryti su dujų milžino spinduliuote – vargu ar pavyks apklijuoti dirižablią švinu. O žmonių, turinčių aukščio baimę, į šią koloniją geriau nesivežti: ar įsivaizduojate, ką reiškia veržtis per didžiulę planetą ir nesąmoningai visą laiką tikėtis kritimo?
4. palydovinis diržas
Maždaug tokius judesius apibūdins aplink Žemę besisukantis palydovas su juostele. Vaizdo įrašas: Kurzgesagt – trumpai / YouTube
„Boeing“ ir NASA pažangių studijų instituto projektas „Orbital Skyhook“ arba „Sky Hook“ apima gana keistą krovinio išmetimo į orbitą metodą. Tiesa, šiek tiek rizikinga.
Išvestis aplink besisukantis palydovas planetos ir aplink savo ašį. Prie jo pritvirtiname dvi pakankamai ilgas virves – tarkime, po 600 kilometrų, kad jos suktųsi, balansuodamos viena kitą. Ir mes gauname kažką panašaus į didžiulį apžvalgos ratą, tik su dviem stipinais.
Kai reikia ką nors iškelti į kosmosą, laukiame, kol virš mūsų praskris palydovas ir pakabinsime virvę į atmosferą. Maždaug 100 kilometrų aukštyje hipergarsiniu lėktuvu atvežame krovinį iki kabelio galo, ir jis ištraukiamas į orbitą.
Didelis lyno stiprumas, kaip ir kosminiam liftui, nereikalingas, todėl „Boeing“. apsvarstyti galima apsieiti ir be grafeno – tiks esami patvarūs polietilenai ir karščiui atsparus zilonas.
Idėja nebloga, bet yra pora niuansų. Pirma, atsvara palydovas, kad išliktų orbitoje, turi būti bent 90 kartų didesnė už naudingąją apkrovą. Tai yra, norint pašalinti 14 tonų masės, pirmiausia reikės surinkti orbitoje esantį kolosą, kurio masė yra 1300 tonų. Tos pačios TKS svoris yra apie 440.
Antra, kad stotis suktųsi tolygiai, nenukristų į Žemę ar nuskristų kur nors netinkamoje vietoje, reikia deorbituoti tokią pat masę, kaip ją pakelti. Tai yra, jūs išmetėte 14 tonų krovinį - jei norite, iškaskite tuos pačius 14 tonų mineralų iš asteroidų ir nuleiskite iki kompensuoti per didelis sukimasis.
Taip pat skaitykite🧐
- Ar žinote, kas nutiks, jei mėnulis pavirs juodąja skyle?
- Ar žinote, kodėl erdvėlaiviai suvynioti į auksinę foliją?
- 5 keisčiausi moksliniai eksperimentai, kurie buvo atlikti SSRS
Geriausi savaitės pasiūlymai: nuolaidos AliExpress, Erborian, Yandex Market ir kitose parduotuvėse