Orbital elevator og skyhook: 4 af de skøreste planer om at erobre rummet

1. orbital elevator

Raketter er selvfølgelig meget seje og smukke. Det er ikke underligt, at SpaceX-fans følger hver deres lancering live. Men kemiske motorer har et problem - de er dyre og ineffektive.

Send til en lav referencebane - minimumshøjden, hvor et objekt kan skære cirkler rundt om planeten - et kilo last selv på en af ​​vor tids billigste raketter Falcon 9 omkostninger $2.719 Det er for meget, synes du ikke?

Derfor har menneskehedens bedste hjerner kæmpet i mange årtier over spørgsmålet om, hvordan man kan slippe af med disse rygende monstre stiger på petroleum trækkraft, og skifte til noget mere økonomisk og futuristisk. En af disse muligheder er plads elevator.

Opbygning af en geostationær station kredsløb, som vil hænge over det samme punkt på planeten. Vi sænker et kraftigt kabel fra det, der strækker sig under påvirkning af centrifugalkraft. Og vi fører varer op og ned på den på en elektrisk lift.

Sandt nok vides det ikke, om materialer i naturen er stærke nok til at lave et hejsetov 35.785 km langt ud af dem.

I teorien kunne et kabel til en rumelevator væves af grafen nanorør. Men indtil videre ingen mislykkedes lav et carbonreb længere end 1 meter. Ikke desto mindre er orbitale elevatoren måske en af ​​de mest realistisk rummegaprojekter opført her.

2. Rum elektromagnetisk katapult

En endnu mere imponerende idé, designet til at gøre det nemmere at sende objekter i kredsløb. Vi bygger et langt rør ved ækvator med et vakuum indeni for at reducere friktionen til et minimum. Vi accelererer rumfartøjet i det ved hjælp af elektromagnetisk kraft - ifølge princippet railgun.

Og den skynder sig langs røret, indtil den tager kosmisk fart, og så springer den ud og flyver ud i rummet ved inerti. Og der stabiliserer den kredsløbet ved hjælp af en lille indbygget korrektionsmotor.

Sandt nok, selv her sætter virkeligheden eger i hjulene på ingeniører. Virkelig effektiv der vil kun være et meget langt rør: For at opnå en lav referencebane skal du have et spor med en længde på mindst 500 km, og gerne mere. Hvordan, hvor og fra hvad skal man bygge dette, problemet er stadig det samme.

For at drive sådan en elektrisk accelerator har du desuden brug for en vild mængde energi - du bliver nødt til at bygge et atomkraftværk ved siden af, eller endda flere.

Og endelig er sådan en konstruktion mere tilpasset til levering af varer, ikke af folk. For skyder man et projektil med passagerer indenfor fra en 500 kilometer lang skinnepistol, vil skibets indhold nå rummet i form af en flydende gylle.

En sådan skarp ændring i aggregeringstilstanden vil påvirke astronauternes helbred negativt.

For at sende mennesker ud i rummet skal du have en elektromagnetisk katapult længere - mindst 1.000 km. Generelt er konstruktionen ikke-triviel.

Men på trods af vanskelighederne har en sådan katapult mange fordele. For det første kan du med dens hjælp slippe af med atomaffald - bare smid dem ud i rummet, så de flyver et sted langt væk og ikke vender tilbage. Så tilbage i 80'erne NASA planlagt gør.

For det andet kan pistolen ikke bruges på Jorden, men på Månen - der er ingen atmosfære, der er ingen friktion. Du kan mine værdifulde mineraler på en satellit og bombardere vores planet med dem i tyndt befolkede områder, og så bare tage dem ud med lastbiler.

Endelig kan kanonen bruges som våben! At kaste ustyrede stålemner mod fjenden med en hastighed på omkring 8 km/s er meget futuristisk og barsk.

3. Aeronauts koloni

Kunne du tænke dig at kolonisere f.eks. Venus eller Jupiter? Mars er allerede kedelig for alle, og generelt er denne planet kedelig: kun sand og noget is. Venus er meget mere interessant: der på overfladen temperatur under +465 °C og regn af svovlsyre. Der er noget at se, indtil du smelter.

Og Jupiter har slet ingen overflade – under skyerne i gasgigantens atmosfære gemmer sig et hav af metallisk brint med en temperatur på 6.000 til 20.700 °C.

Men bare rolig, NASA har sørget for alt. For kolonisering på overfladen af ​​Venus og i de nederste lag af Jupiter behøver du ikke at smide nogen - du kan bare slå dig ned et sted i atmosfæren og leve i fred.

Projekt HAVOC indebærer konstruktionen på Venus af et enormt luftskib, der flyver i almindelig luft. Ja, ilten og nitrogenet, som vi indånder derinde, vil på grund af atmosfærens større tæthed virke som brint eller helium her på Jorden og løfte ballonen op. EN modtage Enheden kan drives af solpaneler.

På denne måde kan du imødekomme i en højde af omkring 55 km - der er 27 ° C og en behagelig brise. Sandt nok, uden en iltmaske kan du ikke se ud af cockpittet på et luftskib, fordi folk ikke kan indånde kuldioxid.

Et lignende design kan være sende og til Jupiter. Først nu vil det ikke fungere at pumpe helium eller brint ind i ballonen, for kæmpen består af dem.

Men der er en anden måde: at tage gas fra Jupiters atmosfære og opvarme den for eksempel med en atomreaktor. Den varme brint i ballonen vil være lettere end den kolde brint i den øvre atmosfære, og det vil være muligt at flyve sikkert og beundre skyerne og den blålige himmel. Ja, det er højt oppe vilje det samme som på Jorden. Ja, og med smukke cirrusskyer af ammoniak.

Sandt nok er det ikke klart, hvad man skal gøre med strålingen fra gasgiganten - det er usandsynligt, at det vil være muligt at beklæde et luftskib med bly. Og det er bedre ikke at tage folk med højdeskræk til denne koloni: kan du forestille dig, hvordan det er at skynde sig over en enorm planet og ubevidst forvente et fald hele tiden?

4. satellitslynge

En satellit med en tøjring, der drejer rundt om Jorden, vil beskrive omtrent sådanne bevægelser. Video: Kurzgesagt - i en nøddeskal / YouTube

Projektet fra Boeing og NASA Institute for Advanced Studies kaldet Orbital Skyhook, eller "Sky Hook", involverer en ret nysgerrig metode til at kaste last i kredsløb. Sandt nok, lidt risikabelt.

Produktion satellit, der drejer rundt planeter og omkring dens akse. Vi fastgør to tilstrækkeligt lange reb til den - f.eks. 600 kilometer hver, så de spinder og balancerer hinanden. Og vi får noget som et kæmpe pariserhjul, kun med to eger.

Når vi skal tage noget ud i rummet, venter vi på, at satellitten flyver over os og hænger rebet op i atmosfæren. I omkring 100 kilometers højde bringer vi en last til spidsen af ​​kablet på et hypersonisk fly, og den trækkes i kredsløb.

Høj rebstyrke, som en rumelevator, er ikke påkrævet, så Boeing overveje det er muligt at undvære grafen - eksisterende kraftige polyethylener og varmebestandig zylon vil klare sig.

Ideen er ikke dårlig, men der er et par nuancer. For det første skal modvægtsatellitten, for at holde sig i kredsløb være mindst 90 gange større end nyttelasten. Det vil sige, at for at fjerne 14 tons masse, vil det først være nødvendigt at samle en kolos i kredsløb med en masse på 1.300 tons. Vægten af ​​den samme ISS er omkring 440.

For det andet, for at stationen skal rotere jævnt, ikke falde til jorden eller flyve væk et sted på det forkerte sted, er det nødvendigt at de-kredse den samme masse som at hæve den. Det vil sige, at du kastede et læs på 14 tons - hvis du vil, grav de samme 14 tons mineraler op fra asteroider og sænk dem til kompensere overdreven rotation.