Elevator orbit dan skyhook: 4 rencana paling gila untuk menaklukkan ruang angkasa
Miscellanea / / April 05, 2023
Cara melempar kargo ke orbit dengan ketapel polietilen raksasa dan bertahan di atmosfer Jupiter.
1. lift orbit
Roket tentu saja sangat keren dan indah. Tidak heran jika penggemar SpaceX mengikuti setiap peluncuran mereka secara langsung. Tetapi mesin kimia memiliki masalah - harganya mahal dan tidak efisien.
Kirim ke orbit referensi rendah - ketinggian minimum tempat objek dapat memotong lingkaran di sekitar planet - satu kilogram kargo bahkan di salah satu roket termurah di zaman kita Falcon 9 biaya $2.719 Ini terlalu banyak, bukan begitu?
Oleh karena itu, pemikir terbaik umat manusia telah berjuang selama beberapa dekade atas pertanyaan tentang bagaimana menyingkirkannya monster merokok naik dengan traksi minyak tanah, dan beralih ke sesuatu yang lebih ekonomis dan futuristik. Salah satu opsi ini adalah lift luar angkasa.
Membangun stasiun geostasioner orbit, yang akan menggantung di titik yang sama di planet ini. Kami menurunkan kabel tugas berat darinya, merentang di bawah pengaruh gaya sentrifugal. Dan kami membawa barang naik turun di atasnya dengan lift listrik.
Benar, tidak diketahui apakah bahan di alam cukup kuat untuk membuat tali pengangkat sepanjang 35.785 km.
Secara teori, kabel untuk elevator luar angkasa dapat dijalin dari tabung nano graphene. Tapi sejauh ini tidak ada gagal membuat tali karbon lebih panjang dari 1 meter. Namun demikian, lift orbital mungkin salah satu yang paling banyak realistis megaproyek luar angkasa tercantum di sini.
2. Ketapel elektromagnetik luar angkasa
Ide yang bahkan lebih mengesankan, dirancang untuk memudahkan meluncurkan objek ke orbit. Kami membangun pipa panjang di ekuator dengan ruang hampa di dalamnya untuk mengurangi gesekan seminimal mungkin. Kami mempercepat pesawat ruang angkasa di dalamnya dengan bantuan gaya elektromagnetik - sesuai prinsip railgun.
Dan ia bergegas di sepanjang pipa sampai mencapai kecepatan kosmik, lalu melompat keluar dan terbang ke luar angkasa dengan kelembaman. Dan di sana ia menstabilkan orbit dengan bantuan mesin koreksi kecil bawaan.
Benar, bahkan di sini kenyataan menempatkan jari-jari di roda para insinyur. Benar-benar efektif hanya akan ada tabung yang sangat panjang: untuk mencapai orbit referensi rendah, Anda memerlukan lintasan dengan panjang minimal 500 km, dan sebaiknya lebih. Bagaimana, di mana dan dari apa membangun ini, masalahnya masih sama.
Selain itu, untuk menyalakan akselerator listrik seperti itu, Anda membutuhkan energi yang sangat besar - Anda harus membangun pembangkit listrik tenaga nuklir di sebelahnya, atau bahkan beberapa.
Dan terakhir, ada lebih banyak konstruksi seperti itu diadaptasi untuk pengiriman barang, tidak orang. Karena jika Anda menembakkan proyektil dengan penumpang di dalamnya dari railgun sepanjang 500 kilometer, isi kapal akan mencapai luar angkasa dalam bentuk bubur cair.
Perubahan tajam dalam keadaan agregasi akan berdampak buruk bagi kesehatan para astronot.
Untuk mengirim orang ke luar angkasa, Anda membutuhkan ketapel elektromagnetik lebih lama - setidaknya 1.000 km. Secara umum, konstruksinya tidak sepele.
Namun terlepas dari kesulitannya, ketapel semacam itu memiliki banyak keuntungan. Pertama, dengan bantuannya, Anda dapat membuang limbah nuklir - buang saja ke luar angkasa agar terbang ke suatu tempat yang jauh dan tidak kembali. Jadi di tahun 80-an NASA berencana Mengerjakan.
Kedua, pistol tidak dapat digunakan di Bumi, tetapi di Bulan - tidak ada atmosfer, tidak ada gesekan. Anda dapat menambang mineral berharga di satelit dan membombardir planet kita dengannya di daerah berpenduduk jarang, lalu membawanya keluar dengan truk.
Terakhir, meriam bisa digunakan sebagai senjata! Melempar baja kosong yang tidak terarah ke arah musuh dengan kecepatan sekitar 8 km / s sangatlah futuristik dan keras.
3. Koloni aeronaut
Apakah Anda ingin menjajah, katakanlah, Venus atau Jupiter? Mars sudah membosankan untuk semua orang, dan secara umum planet ini membosankan: hanya pasir dan sedikit es. Venus jauh lebih menarik: ada di permukaan suhu di bawah +465 °C dan hujan asam sulfat. Ada sesuatu untuk dilihat sampai Anda meleleh.
Dan Jupiter tidak memiliki permukaan sama sekali - di bawah awan atmosfer raksasa gas bersembunyi lautan hidrogen metalik dengan suhu 6.000 hingga 20.700 °C.
Tapi jangan khawatir, NASA telah mengurus semuanya. Untuk kolonisasi di permukaan Venus dan di lapisan bawah Jupiter, Anda tidak perlu membuang siapa pun - Anda bisa menetap di suatu tempat di atmosfer dan hidup dalam damai.
Proyek HAVOC menyiratkan konstruksi di Venus dari pesawat besar yang terbang di udara biasa. Ya, oksigen dan nitrogen yang kita hirup di sana, karena kepadatan atmosfer yang lebih besar, akan bertindak seperti hidrogen atau helium di Bumi ini, mengangkat balon ke atas. A menerima Perangkat ini dapat ditenagai oleh panel surya.
Dengan cara ini, Anda bisa menampung di ketinggian sekitar 55 km - ada 27 ° C dan angin sepoi-sepoi. Benar, tanpa masker oksigen Anda tidak dapat melihat keluar dari kokpit pesawat, karena orang tidak dapat menghirup karbon dioksida.
Desain serupa bisa mengirim dan ke Yupiter. Hanya sekarang tidak akan berhasil memompa helium atau hidrogen ke dalam balon, karena raksasa itu terdiri dari mereka.
Tapi ada cara lain: mengambil gas dari atmosfer Jupiter dan memanaskannya, katakanlah, dengan reaktor nuklir. Hidrogen panas di dalam balon akan lebih ringan daripada hidrogen dingin di atmosfer bagian atas, dan memungkinkan untuk terbang dengan aman serta mengagumi awan dan langit kebiruan. Ya, itu tinggi akan sama seperti di Bumi. Ya, dan dengan awan cirrus amonia yang indah.
Benar, tidak jelas apa yang harus dilakukan dengan radiasi dari raksasa gas - kecil kemungkinannya untuk melapisi kapal udara dengan timah. Dan lebih baik tidak membawa orang yang takut ketinggian ke koloni ini: dapatkah Anda membayangkan bagaimana rasanya menyerbu planet besar dan secara tidak sadar mengharapkan kejatuhan sepanjang waktu?
4. selempang satelit
Satelit dengan tambatan, berputar mengelilingi bumi, akan menggambarkan kira-kira gerakan seperti itu. Video: Kurzgesagt - Singkatnya / YouTube
Proyek Boeing dan NASA Institute for Advanced Studies disebut Orbital Skyhook, atau "Sky Hook", melibatkan metode yang agak aneh untuk melemparkan kargo ke orbit. Benar, sedikit berisiko.
Keluaran satelit yang berputar planet dan di sekitar porosnya. Kami memasang dua tali yang cukup panjang padanya - katakanlah, masing-masing 600 kilometer, sehingga mereka berputar, saling menyeimbangkan. Dan kami mendapatkan sesuatu seperti bianglala besar, hanya dengan dua jari.
Saat kita perlu membawa sesuatu ke luar angkasa, kita menunggu satelit terbang di atas kita dan menggantung tali ke atmosfer. Pada ketinggian sekitar 100 kilometer, kami membawa kargo ke ujung kabel dengan pesawat hipersonik, dan ditarik ke orbit.
Kekuatan tali yang tinggi, seperti lift luar angkasa, tidak diperlukan, jadi Boeing mempertimbangkan dimungkinkan untuk melakukannya tanpa graphene - polietilen tugas berat yang ada dan zylon tahan panas sudah cukup.
Idenya lumayan, tapi ada beberapa nuansa. Pertama, satelit penyeimbang, agar tetap berada di orbit, harus menjadi setidaknya 90 kali lebih besar dari muatan. Artinya, untuk menghilangkan massa 14 ton, pertama-tama perlu merakit raksasa di orbit dengan massa 1.300 ton. Berat ISS yang sama adalah sekitar 440.
Kedua, agar stasiun dapat berputar secara merata, tidak jatuh ke bumi atau terbang ke suatu tempat di tempat yang salah, massa yang sama perlu dide-orbit untuk menaikkannya. Artinya, Anda membuang beban 14 ton - jika Anda mau, gali 14 ton mineral yang sama dari asteroid dan turunkan ke mengimbangi putaran yang berlebihan.
Baca juga🧐
- Apakah Anda tahu apa yang akan terjadi jika bulan berubah menjadi lubang hitam?
- Tahukah Anda mengapa pesawat ruang angkasa dibungkus dengan kertas emas?
- 5 Eksperimen Ilmiah Teraneh yang Dilakukan di Uni Soviet
Penawaran terbaik minggu ini: diskon dari AliExpress, Erborian, Yandex Market, dan toko lainnya