Lift orbital și skyhook: 4 dintre cele mai nebunești planuri de a cuceri spațiul

1. elevator orbital

Rachetele sunt, desigur, foarte cool și frumoase. Nu este de mirare că fanii SpaceX urmăresc fiecare lansare în direct. Dar motoarele chimice au o problemă - sunt scumpe și ineficiente.

Trimiteți pe o orbită de referință joasă - înălțimea minimă la care un obiect poate tăia cercuri în jurul planetei - un kilogram de marfă chiar și pe una dintre cele mai ieftine rachete ale timpului nostru Falcon 9 cheltuieli 2.719 USD E prea mult, nu crezi?

Prin urmare, cele mai bune minți ale omenirii s-au luptat de multe decenii cu privire la întrebarea cum să scape de acestea. monștri fumători care se ridică pe tracțiune cu kerosen și treci la ceva mai economic și futurist. Una dintre aceste opțiuni este lift spațial.

Construirea unei stații geostaționare orbită, care va atârna peste același punct de pe planetă. Coborâm un cablu rezistent din el, întinzându-se sub influența forței centrifuge. Și transportăm mărfuri în sus și în jos pe el cu un lift electric.

Adevărat, nu se știe dacă materialele din natură sunt suficient de puternice pentru a face din ele o frânghie de ridicare de 35.785 km lungime.

În teorie, un cablu pentru un lift spațial ar putea fi țesut din nanotuburi de grafen. Dar până acum nimeni a eșuat faceți o frânghie de carbon mai lungă de 1 metru. Cu toate acestea, liftul orbital este poate unul dintre cele mai multe realist megaproiectele spațiale enumerate aici.

2. Catapulta electromagnetica spatiala

O idee și mai impresionantă, concepută pentru a facilita lansarea obiectelor pe orbită. Construim o țeavă lungă la ecuator cu un vid în interior pentru a reduce frecarea la minimum. Accelerăm nava spațială din ea cu ajutorul forței electromagnetice - conform principiului gun rail.

Și se repezi de-a lungul țevii până când capătă viteză cosmică, apoi sare și zboară în spațiu prin inerție. Și acolo stabilizează orbita cu ajutorul unui mic motor de corecție încorporat.

Adevărat, chiar și aici realitatea pune spițe în roțile inginerilor. Într-adevăr efectiv va fi doar un tub foarte lung: pentru a realiza o orbită de referință joasă, ai nevoie de o pistă cu o lungime de cel puțin 500 km și, de preferință, mai mult. Cum, unde și de la ce să construim asta, problema rămâne aceeași.

În plus, pentru a alimenta un astfel de accelerator electric, veți avea nevoie de o cantitate sălbatică de energie - va trebui să construiți o centrală nucleară lângă el, sau chiar mai multe.

Și, în sfârșit, o astfel de construcție este mai mult adaptat pentru livrarea mărfurilor, nu al oamenilor. Pentru că dacă trageți un proiectil cu pasageri înăuntru dintr-un tun cu șină de 500 de kilometri, conținutul navei va ajunge în spațiu sub formă de șlam lichid.

O astfel de schimbare bruscă a stării de agregare va afecta negativ sănătatea astronauților.

Pentru a trimite oameni în spațiu, ai nevoie de o catapultă electromagnetică mai lung - minim 1.000 km. În general, construcția este nebanală.

Dar, în ciuda dificultăților, o astfel de catapultă are o mulțime de avantaje. În primul rând, cu ajutorul acestuia, puteți scăpa de deșeurile nucleare - doar aruncați-le în spațiu, astfel încât să zboare undeva departe și să nu se întoarcă. Deci, în anii 80, NASA planificat do.

În al doilea rând, pistolul poate fi folosit nu pe Pământ, ci pe Lună - nu există atmosferă, nu există frecare. Puteți extrage minerale valoroase pe un satelit și bombarda planeta noastră cu ele în zone slab populate, apoi pur și simplu le scoateți cu camioanele.

În cele din urmă, tunul poate fi folosit ca armă! Aruncarea semințelor de oțel neghidate către inamic cu o viteză de aproximativ 8 km/s este foarte futurist și dur.

3. Colonie de aeronauți

Ți-ar plăcea să colonizezi, să zicem, Venus sau Jupiter? Marte este deja plictisitor pentru toată lumea și, în general, această planetă este plictisitoare: doar nisip și puțină gheață. Venus este mult mai interesantă: acolo la suprafață temperatura sub +465 °C și ploi de acid sulfuric. Există ceva de văzut până te topești.

Și Jupiter nu are deloc suprafață - sub norii atmosferei gigantului gazos ascunzându-se un ocean de hidrogen metalic cu o temperatură de 6.000 până la 20.700 °C.

Dar nu vă faceți griji, NASA s-a ocupat de tot. Pentru colonizarea pe suprafața lui Venus și în straturile inferioare ale lui Jupiter, nu trebuie să aruncați pe nimeni - puteți pur și simplu să vă stabiliți undeva în atmosferă și să trăiți în pace.

Proiect HAVOC implică construirea pe Venus a unei nave uriașe care zboară în aer obișnuit. Da, oxigenul și azotul pe care le respirăm acolo, datorită densității mai mari a atmosferei, vor acționa ca hidrogen sau heliu aici pe Pământ, ridicând balonul în sus. A a primi Aparatul poate fi alimentat de panouri solare.

În acest fel, poți găzdui la o altitudine de aproximativ 55 km - sunt 27 ° C și o adiere plăcută. Adevărat, fără o mască de oxigen nu poți privi din cabina unui dirijabil, pentru că oamenii nu pot respira dioxid de carbon.

Un design similar poate fi trimite iar lui Jupiter. Numai că acum nu va funcționa să pompați heliu sau hidrogen în balon, deoarece gigantul este format din ele.

Dar există o altă modalitate: să luăm gaz din atmosfera lui Jupiter și să îl încălzim, să zicem, cu un reactor nuclear. Hidrogenul fierbinte din balon va fi mai ușor decât hidrogenul rece din atmosfera superioară și se va putea zbura în siguranță și se va admira norii și cerul albăstrui. Da, e sus voi la fel ca pe Pământ. Da, și cu nori cirruși frumoși de amoniac.

Adevărat, nu este clar ce să faci cu radiația de la gigantul gazos - este puțin probabil că va fi posibil să învelești o navă cu plumb. Și este mai bine să nu duceți oameni cu frică de înălțime în această colonie: vă puteți imagina cum este să vă grăbiți asupra unei planete uriașe și să vă așteptați subconștient la o cădere tot timpul?

4. praștie prin satelit

Un satelit cu o prindere, care se rotește în jurul Pământului, va descrie aproximativ astfel de mișcări. Video: Kurzgesagt - Pe scurt / YouTube

Proiectul Boeing și al Institutului de Studii Avansate NASA numit Orbital Skyhook, sau „Sky Hook”, implică o metodă destul de curioasă de a arunca mărfurile pe orbită. Adevărat, puțin riscant.

Ieșire satelit care se învârte în jurul planete și în jurul axei sale. Atașăm două frânghii suficient de lungi - să zicem, câte 600 de kilometri fiecare, astfel încât să se învârtească, echilibrându-se între ele. Și obținem ceva ca o roată uriașă, doar cu două spițe.

Când trebuie să ducem ceva în spațiu, așteptăm ca satelitul să zboare peste noi și să atârnăm frânghia în atmosferă. La o altitudine de aproximativ 100 de kilometri, aducem o marfă în vârful cablului pe o aeronavă hipersonică și este trasă pe orbită.

Rezistența ridicată a cablului, ca un lift spațial, nu este necesară, așa că Boeing considera este posibil să se facă fără grafen - polietilenele de rezistență grea existente și zylonul rezistent la căldură vor face.

Ideea nu este rea, dar există câteva nuanțe. În primul rând, satelitul de contragreutate, pentru a rămâne pe orbită, trebuie fi de cel puțin 90 de ori mai mare decât sarcina utilă. Adică, pentru a elimina 14 tone de masă, mai întâi va fi necesar să asamblați un colos pe orbită cu o masă de 1.300 de tone. Greutatea aceleiași ISS este aproximativ 440.

În al doilea rând, pentru ca stația să se rotească uniform, să nu cadă pe Pământ sau să zboare undeva în locul greșit, este necesar să deorbitați aceeași masă ca să o ridicați. Adică ai aruncat o încărcătură de 14 tone - dacă vrei, scoate aceleași 14 tone de minerale din asteroizi și coboară-le la compensa rotatie excesiva.