Popular science
Astronautics
Physics
Chemistry
Comments 265
+2
Нейтральный диспрозий 163Dy стабилен. Но, будучи полностью ионизирован до 163Dy66+, превращается в радиоактивный с периодом полураспада в… 50 дней!

Так и что здесь необычного? Бета-распад в связанное состояние, когда вылетевший из ядра электрон с низкой энергией захватывается на одну из орбиталей оболочки; в этом случае дочерний атом остаётся нейтральным.
Для 163Dy бета-распад на свободный электрон энергетически не выгоден, а для 163Dy66+ электрон оказывается на 1S орбитали и появляется энергетический выигрыш, но он меньше чем энергия затраченная на полную ионизацию.
+1
Если бы это было энергетически выгодно, давно бы уже на этом реакторы делали. Но эффект красив и малоизвестен.
+5
появляется энергетический выигрыш, но он меньше чем энергия затраченная на полную ионизацию.

Но ведь ионизировать (теоретически) мы можем на заводе, а выигрыш получать в ракете.
+1
Вот только весь этот «выигрыш» будет приходится на нейтрино, с которого не то что снять энергию, даже обнаружить сложно.
+3
Уж больно крупное сооружение… можно начать с чего-то более простого. Например сделать электромагнитную пушку или еще какой рельсотрон в горах и пулять ей на орбиту небольшие объекты по 20-100 кг Вода, топливо, газы, материалы… все что может пережить высокие перегрузки и не особо ценное, но очень нужное. Там уже подбирать их с низкой орбиты и использовать для постройки/заправки нормальных станций и кораблей на марс/луну и в прочие интересные места… тот же корабль к марсу можно вывести пустым, сильно сэкономив вес, а потом напулять топлива и воды с пушки.
И еще один момент… сейчас человечеству тупо нечем загрузить петлю. Ракеты полностью удовлетворяют все потребности. Нет никакого экономического смысла строить что-то столь эффективное — петля отработает пол года а потом все — все, кто хотел что-то закинуть на орбиту — просто кончаться. Пока запросы на доставку не превышают возможности ракетного парка хотя-бы в 2-3 раза — никто и не почешется делать эффективную замену ракетам.
Интересно что думает Маск на счет петли… по-моему он мог бы ее реализовать.
0
Пулять с земли на орбиту физически невозможно, если у снаряда нет своей тяги, чтобы эту орбиту скорректировать после выхода из атмосферы. А со своей тягой уже никак не получится 20-100кг.
+2
Нет. У паруса тяга очень маленькая. Просто не хватит времени, до того как груз шлепнется обратно на землю.
При варианте с пушкой ещё проблема со скоростью. Необходимая скорость лежит далеко в гиперзвуковом диапазоне. Тут не то чтобы на орбиту выйти, а как бы просто не сгореть и не развалиться от аэродинамических сил.
Был такой концепт — StarTram. Предлагали по 130км туннелю с вакуумом разгонять до 8.7км/с с точкой выхода на высоте 6км. Теоретически, для коррекции орбиты нужно было бы всего 0.6км/с. А практически — сущий инженерный кошмар :)
+1
Ну это смотря с чем сравнивать. Если с городским трамваем :) — ну да, кошмар. Если с космолифтом — то явно эта штука сильно реальнее. Во-первых, есть большой простор для оптимизации. Можно почитать на английской вики в статье StarTram предлавшиеся варианты — от относительно небольшой трубы, возможно дающей вообще только часть deltaV, до мегасооружения (Gen. 2) длиной 1-1.5 тыс. км с подъемом на высоту 22 км — но способного к запуску людей.
Очень сильно на параметры будет влиять рабочее ускорение. Для начала можно создать систему для запуска на орбиту грузов, устойчивых к ускорению — частей собираемых на НОО станций и кораблей большой массы. Авторы утверждают, что для «закругления» орбиты достаточно 0.63 км/с — это достижимо простыми ТТРД, плюс совсем небольшие движки докоррекции орбиты и ориентации — и эта система сможет «набросать» небольшими частями на низкую орбиту фрагменты большой, в тысячи тонн, орбитальной станции или межпланетного корабля. Ну а людей туда пока возить обычными ракетами.
Что касается «нечем загрузить такую систему» — если она даст падение цены на порядок, грузы найдутся (ИМХО).
Да, кстати — у Лофстрома предлагалось держать большую петлю меньшими поперечными «поддерживающими» петлями — вот аналогичными можно держать и мегатрубу StarTram Gen2. Мечта террориста конечно, очень ненадежная система получится. Но вовсе не невозможная, никаких требований суперматериалов, как у лифта.
0
Имхо компактность решает, петли и лифты хороши для луны/ астероидов а у нас атмосфера все испортит.
0
А скажите пожалуйста, чем эта невозможность обусловлена? Выбросы с солнца вполне себе улетают, а там ускорение свободного падения огромно.
+2
Потому что с ростом скорости до 11 км/с будет рости апогей, а перигей останется в точке запуска. При скорости свыше 11 км/с снаряд покинет окрестности земли и ляжет на гелиоцентрическую орбиту.
0
А если апогей будет «немного за Луной», чтобы она его перехватила?
Можно ли сразу на лунную орбиту из пушки выводить?
0
Именно на лунную орбиту — нет, нельзя.
Можно пульнуть по самой Луне, если мы хотим кого-то там разбомбить.
Также можно вывести в точку Лагранжа L1 или L2 (где притяжение Луны и Земли совпадают), но будет очень сложно попасть из-за атмосферы. Шаг влево-шаг вправо и снаряд долбанётся или об Землю, или об Луну.
Вот с поверхности Луны по этим точкам стрелять можно. Ну точнее всё равно потребуется коррекция, но совсем не большая, в пределах 10 м/с.
0
Интересно, а можно пульнуть в сторону Луны так, чтобы получился гравитационный маневр и она подняла перигей выше Земли? Сколько там вообще Луна может дать скорости и сколько дать необходимо?
0
Гипотетически наверное да, практически — тов. Келдыш докладывал тов. Королёву, что нет. Маневрировать в полёте всё равно придётся, и довольно ощутимо.
Потенциально возможный выигрыш получается очень не очень, порядка 1.5 км/с. Если уж «пулять» ради гравманёвров, то в сторону Венеры. Энергии нужно чуть больше, зато и даст она больше 7 км/с.
Впрочем, европейцы в уже нашем веке научились «ползать» короткими перебежками от планеты к планете, в том числе и через Луну. Собственно им нужно добраться до L1 системы Земля-Луна, а дальше за 200-300 м/с они могут доползти до почти любой точки солнечной системы. Цена, правда, — время полёта в десятки лет.
+2
Не-не, вы не поняли. В этой ветке мы обсуждаем гипотетическую возможность запульнуть катапультой объект на орбиту Земли:
Например сделать электромагнитную пушку или еще какой рельсотрон в горах и пулять ей на орбиту небольшие объекты по 20-100 кг Вода, топливо, газы, материалы

Увы, это невозможно. Катапультой можно поднять апогей, но не перигей. Но что, если мы пульнем так, что в апогее гравитация Луны нас ускорит и поднимет перигей выше Земли? Тогда, гипотетически, это возможно. Если там и правда можно набрать 1.5 дельты, то выглядит, словно этого должно хватить. Таким образом, из катапульты можно стрелять ежедневно в сторону Луны довольно дёшево и выводить на орбиту грузы (да, орбита стремная и грузы ограничены невероятными перегрузками и температурами).

Стрелять в сторону Венеры ради ее гравитационного маневра нету смысла — это не поможет вывести груз на орбиту Земли
0
Один вопрос — а зачем, собственно, стрелять из пушки с Земли НА окололунную орбиту (даже после гравманёвра в вашей схеме апогей не снизится)? Что вы хотите туда везти такое, что не боится температур и перегрузок?
Топливо? Воду? Их уже есть на Луне. А вот с неё уже действительно можно «стрелять из пушки», т.к. нет атмосферы, и возможно проложить две рельсы рельсотрона хоть и 500 км длиной. И выходить примерно на ту же орбиту, что и у вас.
0
Зато выигрыш такой, что…
Ну, если сегодня вам нужна 1 тонна воды/топлива на орбите, то сегодня вас попросят пройти в кассу.
Если 100 тонн, то в очередь на пару-тройку лет.
Если 1000, и у вас есть деньги, то пошлют в ниокр на минимум 10 лет.
Если 1000 тонн в неделю, то единственный вариант — построить инфраструктуру на Луне.
0
Ну да. Тем более с Луны достаточно доставлять только кислород, а с Земли уже возить водород.
0
Эээ а смысл? В литре воды примерно столько же атомов водорода, сколько в литре жидкого водорода.
0
А вес разный. И вода — это не топливо. А на Луне водорода, если мне не изменяет память, нету.
0
Водород без окислителя это тоже не топливо, максимум — рабочее тело. Зато возни с ним — мама не горюй. Масса теплозащиты, активного охлаждения, систем стравливания и дожигания, помноженная на потери, делает водород пригодным только для вторых-третьих ступеней стартующих с Земли РН.
0
Окислитель весит значительно больше самого топлива. Даже если это керосин. Вода на Луне есть на полюсе, а это создает свои проблемы, на сколько я понимаю. Если нам хотя бы окислитель не придется тащить с Земли — это уже будет прогресс. Вместо водорода можно тащить любой другой горючий материал, но без кислорода)
0
Перигей как бы можно поднять. Смотрите — дельтав на НОО с земли будет от 9,3 км/с. Если у нас дохренища энергии — то почему бы не поднимать перигей не гравитационным маневром а дать объекту дельтув в 10,5 км/с и за счет разницы в скорости на первом витке использовать АТМОСФЕРНЫЙ маневр и разменять кинетическую энергию на потенциальную?
0
А сможете атмосферным маневром поднять перигей выше границы атмосферы? Если нет, то шмякнется всё равно, только на несколько витков позже. И по-моему, всё-таки не выйдет без движка поднять перигей в космос при старте из атмосферы.
0
МКС тоже строго говоря в атмосфере, но ничего, летает. Атмосферное маневрирование это по сути смена вектора движения, если энергии у тебя много ты не только на орбиту уйдешь но и в межзвездное пространство.
0
А при низком давлении работает аэродинамика, создается подъемная сила? Вроде там просто торможение, разница скоростей с газом большая, давление низкое, вся энергия уходит просто в нагрев.
Вот когда ламинарный поток крыло огибает, создается разряжение. А в космосе скорости сильно выше скорости звука, сомневаюсь что можно создать вектор усилия какой-то кроме встречного, просто на торможение.
0
Орбитальная механика штука веселая. При старте с земли орбита будет высокоэллиптическая, причем перигей будет около точки старта, так как двигателей на снаряде нет. А точка старта у нас на земле… Так что снаряд в плотные слои попадет точно. А вот хватит ли аэродинамического маневра на то чтобы в реальности поднять перигей — черт его знает. Да и материалов таких нет чтобы выдержать нагрузки и перегрев при старте с земли на 10-11 км/с.
0
А при низком давлении работает аэродинамика, создается подъемная сила?

Отскок от атмосферы возможен. Как камушек отскакивает от поверхности воды.

0
Ну интересно было бы посмотреть на моделирование. Например скорость 20 км/с относительно атмосферы. Атмосфера на высоте 80 км, какие-то тысячные доли от обычного значения.
Это весьма странная аэродинамика. Молекулы воздуха передвигаются медленней, чем космический аппарат. Столкновение молекулы каждой удар о поверхность, сильный нагрев (или ионизация даже) и самой молекулы и поверхности.
Уже отличие от чистого отскока, огромные потери кинетической энергии на нагрев. На отскок уйдет 1% от потери кинетической энергии или 5%? Тут простыми методами не посчитать.
Отскок может превратится в торможение и сваливание, например.
Не сравнить по простоте с чистым гравитационным маневром.
+6
Улететь можно, а выйти на стабильную орбиту — нет. Даже если скорость снаряда превысит первую космическую скорость (но не вторую), траектория орбиты всегда будет проходить как минимум через начальную точку на поверхности Земли, если стреляли строго горизонтально (трение об атмосферу даже не берем в расчет). А если стреляли чуть вертикально, то и через поверхность позади. Без коррекции никак.
Если думаете пульнуть и быстро подобрать груз с помощью корабля, который уже на орбите, то думаю, что экипаж не оценит снаряд, летящий на них со скоростью ~600м/с. :)
0
Если думаете пульнуть и быстро подобрать груз с помощью корабля, который уже на орбите, то думаю, что экипаж не оценит снаряд, летящий на них со скоростью ~600м/с. :)

600 м/с — это ведь очень мало. Если это груз топлива, который бесплатно закинут в космос. Ждем момент, выравниваем скорость, цепляем груз и назад разгоняемся. Дельта всего в 1.2 км/с, это в 10 раз меньше, чем с Земли этот груз вести.
+2
Для сравнения после выхода на орбиту гугл говорит у шаттлов был бюджет 300м/с, у Союзов 390м/с. Хотя если пулять на высокие, сильно эллиптические орбиты, то такой маневр был бы более выгоден — там разницу скоростей для корректировки можно сделать сильно меньше.
+1

Ещё за контейнером с топливом можно гонять не весь шаттл, а маленький "буксир". Ему надо будет где-то на 600м/с разогнаться, а потом (возможно, с использованием топлива из пойманного контейнера) перейти его на нужную орбиту. Если считать скорость истечения газов порядка 2км/с, то на подобные манёвры уйдёт не более половины доставляемого топлива.

0
Наверное проще будет без буксира, груз с небольшим реактивным двигателем. Там не нужны запредельные параметры двигателя, простая одноразовая керосиновая «горелка», из дешевых материалов. Не 250 атмосфер давление в камере сгорания, а например 10, ниже температуры и т.п. Такой двигатель будет очень дешев и обойдется дешевле маневра буксира.
+1
Только вся эта система должна быть предельно надёжной, потому что если в апогее будет отказ коррекции по любой причине, то никто на Земле не обрадуется возвращающемуся грузу.
0
А что тут страшного? Сгорит в атмосфере или утонет в океане. Первые ступени вообще штатно падают в назначенном районе.
+1
Если нагрузка выдерживает сверхвысокие перегрузки, то она достаточно плотная, а значит есть ненулевой риск, что эта неуправляемая болванка долетит до поверхности (или взорвётся как Челябинский метеорит) — и вовсе не на отведённом полигоне. Обычные ступени и КА не делают в расчёте на десятки-сотни g для стрельбы из пушки, поэтому они прекрасно рассыпаются.
0
Для сравнения после выхода на орбиту гугл говорит у шаттлов был бюджет 300м/с, у Союзов 390м/с
Это да, потому что на орбите не было огромных бочек с топливом, которые можно были легко захватить, набрав всего 600 м/с, а после этого иметь в запасе огромную дельту для захвата всех остальных.
0
На орбите надо бы использовать более эффективные, но более грязные двигатели. Зачем туда химическое топливо возить тоннами? Туда нужно что-то тяжелое для ионизации возить, и ионизировать энергией ядерных или термоядерных реакций. Хотя, это, конечно, тоже не супергуд — загадить собственную орбиту ядерными отходами. Но всяко это подальше от атмосферы и, тем более, почвы. Лишь бы не падало в море и на фермы.
0
К бочке с топливом проще приделать реактивный двигатель простой и она сама куда нужно долетит. Для разгона на 0.6 км/с потребуется простейшая конструкция. Это проще организовать хотя бы, чем маневрировать на орбите. Отправил и забыл, дальше всё автоматически.
0
все что может пережить высокие перегрузки

Перегрузки можно существенно снизить, если разгон ракеты начинать ниже уровня поверхности земли, например с глубины 5-10 км, а заканчивать разгон на вершине горы типа Эвереста, там и воздух более разрежен будет, в итоге можно получить до 18 км разгонной траектории.
Даже людей можно так разгонять, пусть не до первой космической скорости, уже потребуется в разы меньше топлива, по сути только вторая ступень потребуется.
+4
слушайте, ну можно же посчитать прежде чем копать Эверест вглубь, это-же расчёты примерно на уровне пятого класса:

1. При выводе на орбиту с вменяемым ускорением для человека (4g) «тоннель» нужен под 800 км длинной (после него всё сгорит прямо на моменте окончания тоннеля даже вакуумированного).

2. Допустим пилотов не жалко и «нака вам 10g за воротник»: С вершины Эвереста копаем вглубь километров 25. В результате имеем только примерно 20% экономию на дельта v, т.е. придётся по рельсам каким-то святым духом гнать вверх стотонные ракеты, копать 25 километровые колодцы и всю инфраструктуру потом в пещере городить. Регулярно получать трупы на взлёте из за перегрузок и всё это ради того, чтоб получить сверхзвук на момент отрыва от поверхности, а потом ещё святым духом запускать движки за доли секунд, бороться с перегревом всего в атмосфере на такой скорости, грустно осознавать что это всё ради примерно 20-25% разгона, и мечтать вернуться на уютный ламповый космодром с «Союз»-ом где всё было просто, привычно, дёшево и стабильно.

Тоже самое касается и всех проектов стокилометровых петель из троссов и прочих лифтов. Как концепт помериться письками в красоте идеи — годится, как система запуска для чего либо это смешно обсуждать по экономическим и прочим причинам. Тут каждый день по планете ветерком сносит вполне себе толстые дома, смерчами переворачивает гружёные вагоны, можно представить какого сечения нужны все эти тросы, петли и лифты, чтоб оно хотя бы не в первый же день рухнуло и смерчем не порвало бы. А потом пересчитать проект на годовую выплавку стали/углеволокна/нанотрубок/титана всей планетой и помножить на цену за тонну. На этом моменте мечтания и закончатся.

Тем не менее стоит найти топливо такое-же предсказуемое как керосин, но с вдвое большей плотностью энергии на кг, и это пнёт нас вверх значительно сильнее чем все прожекты «лифтов до луны». Потому как топливо с удвоенной энергией это вовсе не вдвое меньшие ракеты, там выигрыш в зависимости от конструкции раз в пять и больше выйдет (считать предметно надо). И получится что сверхтяж с выводом под 100 тонн уже можно размером с Протон проектировать и пускать хоть раз в месяц задёшево. Так что поиск нового топлива намного перспективнее концептуальных прожектов.

Автору статьи отдельный респект за собранную в кучу инфу!
-1
Расчеты на уровне пятого класса, но вы ничего не привели. Потому что там нужно пару часов потратить на моделирование как минимум ))
1. Речь не шла о том, чтобы в тоннеле набрать на 100% нужную скорость. Даже 1% от первой космической скорости существенно повысит полезную нагрузку, или снизит массу ракеты при той же полезной нагрузке. Любая начальная скорость полезна, так как это позволяет существенно снижать стартовую массу ракеты. Именно поэтому и космодромы стремятся ближе к экватору.
2. Если для вас 20% экономии на скорости это мало, то тут конечно нет смысла что-то далее объяснять. Ракета облегачается на половину первой ступени, можно запускать одноступенчатую ракету и т.п. Инженеры бьются за каждый грамм веса ракеты, а тут половина веса и не существенно.
«Гнать вверх» не 100 тонн уже, а в разы меньше, это простая инженерная задача, выдавить вверх поршень пневматически гелием например, или электромагнитная катапульта, с такой ракеты можно отправлять хоть каждые 5 минут на орбиту, если будет потребность.
Вопрос только в цене, если 1 запуск в месяц, то нет смысла, если запуски несколько раз в день, инфраструктура постепенно окупится. Но пока такой потребности нет.
Электромагнитная катапульта в туннеле не отменяет и вашей идеи на счет нового топлива, разгон катапультой может снизить размеры ракеты в 2-3 раза, а эффективное топливо еще в 2 раза, в итоге ту же нагрузку выводит ракета весом не в 100 тонн, а 15 тонн.
Плюс к тому полно грузов что выдержат перегрузку хоть в 500G, топливо для МКС и прочие расходники.
+1
1% от первой космической скорости существенно повысит полезную нагрузку

Любая начальная скорость полезна

Если для вас 20% экономии на скорости это мало, то тут конечно нет смысла что-то далее объяснять

Ракета облегачается на половину первой ступени, можно запускать одноступенчатую ракету и т.п.

Инженеры бьются за каждый грамм веса ракеты, а тут половина веса и не существенно.

«Гнать вверх» не 100 тонн уже, а в разы меньше, это простая инженерная задача, выдавить вверх поршень пневматически гелием например, или электромагнитная катапульта, с такой ракеты можно отправлять хоть каждые 5 минут на орбиту, если будет потребность.

разгон катапультой может снизить размеры ракеты в 2-3 раза

Плюс к тому полно грузов что выдержат перегрузку хоть в 500G, топливо для МКС и прочие расходники.


я вкратце привёл самое дикое из вашей речи. прежде чем описать предметно каждый пункт позвольте поинтересоваться, у вас техническое или хотя бы экономическое образование имеется?
мне понять, в коня ли корм, или стоит сразу с вами согласиться от греха подальше
0
Тем не менее стоит найти топливо такое-же предсказуемое как керосин, но с вдвое большей плотностью энергии на кг
но ведь такого нет. Кроме что термояд с антиматерией в роли катализатора, но её же производят в виде позитронов, поштучно
0
На счёт загрузки — если петля обеспечит действительно дешёвую доставку грузов на орбиту, то быстро подтянутся частники с добычей сырья в космосе и загрузят её по максимуму.
0
Низкая орбита ничего не даст особо, хоть бесплатно отправляйте, все равно далее потребуются колоссальные энергозатраты для межпланетного маневрирования. Будет в разы дешевле доставить образцы лунной поверхности или с комет, но все равно ценник, мне кажется, будет миллионы за грамм веса. Космические аппараты нужно будет разгонять до 30 км/с, тормозить, снова разгонять, снова тормозить. На этом фоне 8 км/с преодоления кажутся исчезающе малой величиной.
Вот на МКС будет дешевле летать…
0
Чтобы выйти на орбиту Марса с орбиты Земли надо где-то 3-5 км/с, что в 3 раза меньше, чем выйти на орбиту Марса с космодрома на Земле. А в 3 раза меньше скорости — это во много раз меньше масса топлива и сложность конструкции.
0
И что делать на орбите Марса? Орбита пролетная? Чтобы привезти ресурсы, нужны сложные маневры достаточно.
0
Сесть при помощи аэроторможения, к примеру. Или сеть GPS повесить.

Суть в том, что, к примеру, Falcon Heavy может вывести на ГПО 27 тонн без возврата трех ступеней. Если мы потом хотим сесть на Марсе, то из этих 27 тонн у нас будет 4 тонны горючего, 16 тонн окислителя и 7 тонн полезной нагрузки. Если же мы можем по дешевке доставлять окислитель с Луны, то с Земли нам нужно будет везти только горючее и на ту же орбиту мы сможем привезти, к примеру, 10 тонн горючего, 17 тонн полезной нагрузки, а 40 тонн окислителя — с Луны.

Ну или с Земли доставить всего 4 тонны горючего + 7 тонн полезной нагрузки, для чего хватит две Falcon 9 с возвратом.
0
Манёвры в вакууме и без людей. Ставим десяток kilopower (или солнечных батарей побольше — что выгоднее надо считать) и неспеша ионниками или VASIMR-подобным плазменным двигателем набираем/гасим скорость. А если ещё ТЭМ построить (сейчас он мало нужен, только для дальних полётов беспилотных зондов, но с ними проще подождать пока ионники наберут скорость) то можно осваивать ресурсы в промышленных масштабах.
UPD. Как по мне, всё упирается в две вещи: вывод груза на орбиту и в людей. Но проблема с людьми решается постройкой достаточно крупных аппаратов, возможно даже с искусственной «гравитацией» (вращение) и с ядерным источником энергии. А постройка таких вещей «упирается» снова в вывод груза на орбиту. Можно ещё заметить что космическая техника стоит огромных денег и что даже с бесплатным выводом на орбиту освоение космоса будет дорогим. Но ведь ключевая сложность космической техники — требования к массовому совершенству, мелкосерийное производство и требования к надёжности. С дешёвым выводом на орбиту это всё отпадает.
0
Для людей главная проблема радиация. Искусственная гравитация на этом фоне уходит на второй план. При путешествии на Марс нужно сконцентрироваться на минимальном времени перелета, чтобы сразу под защиту атмосферы, а лучше в подземный бункер.
А на спутниках Юпитера из-за магнитного уровень радиации такой что смертельную дозу за 15 минут набрать можно.
Еще остаются достижимыми для людей дирижабли в атмофере Венеры, в верхних слоях приемлимые условия и подземные бункеры на Меркурии. Возможно крупные астероиды.
0
Если корабль будет размером с морской контейнеровоз то проблема радиации отпадает. По бортам размещаем топливо/рабочее тело, воду, провизию, припасы и технику, а людей — поближе к центру (оси).
0
Спасибо, что оставили хотя-бы шанс фантастам оказаться правыми с «космическим лифтом» ;)
Жду финальную часть, чтобы дать искреннюю оценку Вашей работе!
0
На телах поменьше, почему бы и нет. На Луне например, gR — в 22 раза меньше, можно обойтись стальным тросом.
0
Хотя на самой Луне не получится, слишком медленно вращается. Космический трос натягивается за счет вращения.
0
Ну так раскрутить значит её слегонца.
Впрочем, если раскрутить чуточку сильнее, то любый объекты будут улетать с экватора сами. Экономия!
0
Если мы можем раскрутить Луну, то орбитальный лифт нам уже не особо нужен.
Для раскрутки Луны до одного оборота в земные сутки нужно приложить к ней порядка 65 зеттаватт-часов кинетической энергии. Этого достаточно, что бы разогнать до скорости 11,2 км/c порядка 370 триллионов тонн.
+1
А вот Луну можно пробовать раскручивать парусом. Уйдет, правда, куча времени, но можно будет на обратную сторону посмотреть в телескоп.
0
Не поможет, пока парус не будет, как минимум, сравним с Луной по площади. Луну будет тормозить приливное взаимодействие Земли, которое один раз уже затормозило ее вращение до сегодняшнего состояния.
0
А разве приливное взаимодействие не требует жидкой массы под поверхностью? Луна вроде как не имеет жидкого ядра (пока имела, останавливалась и остывала, потом синхронизировалась, потом остыла). Сама физика стабилизации «гантели» на орбите направлением на центр масс предусматривает потери энергии на колебания связывающей системы, а в твердой Луне и колебаться толком нечему.
0
Нет, не требует. Мелкие каменные спутники точно так же синхронизируются. Сила то при вращении постоянно по разному прикладывается к разным частям спутника. А тела эти не являются абсолютно жесткими.
0
Даже без паруса можно, рабочее тело бесконечно по сути, остается разгонять булыжники и отправлять в космос, прикладывай энергию и всё. Только непонятно зачем. Покинуть Луну и так не сложно.
Можно раскрутить для улучшения климата, чтобы поверхность не успевала замерзать ночью и не перегревалась днем. Или наоборот, сделать вращение синхронно с вращением вокруг Солнца, одна поверхность постоянно освещена, удобно для выработки энергии, другая в тени, удобно для криотехнологий.
Сейчас Луна имеет ценность как защита от Земли, для радиоастрономии, например, земные помехи экранируются Луной, тоже удобно.
Другое дело что можно замедлить удаление Луны, снизив её скорость вращения вокруг Земли, там 3 см в год скорость всего…
+1

Можно проложить круголунную железную дорогу и крутить тележкупо ней вокруг луны. Может и прокатить, тк сопротивление атмосферы отсутствует.

+1
Прокатить то может, вопрос только в том, сколько времени это займет. Если катать такую («такую» в смысле «такую огромную») тележку, что она будет непрерывно передавать ~750 гигаватт энергии (Мне лень считать, сколько она должна весить. Много.), то на раскрутку уйдет миллион лет.
Но если мы можем по экватору Луны пустить даже такую тележку, то зачем нам к этому моменту орбитальный лифт на Луне?
+3
На самой луне можно для ракет делать стартовый разгон тупо по рельсам вдоль поверхности, там атмосфера не мешает.
0
Можно ещё интереснее сделать. Представьте, что Луна по экватору опоясана кольцом из рельсов. По ним запускаем сверхбыстрый поезд. Грузим на платформу этого поезда некий спутник и начинаем разгон. По достижении «первой космической» для Луны (1697.06 м/с) в поезде наступает невесомость, а при дальнейшем разгоне сменится вектор G. И в это время начинаем плавно отпускать спутник, привязанный тросом к нашему поезду, вывешиваем на нужную высоту и корректируем скорость поезда, чтобы спутник вышел на стабильную орбиту. Отцепляем трос. ))
Тем самым, можно достаточно быстро вывести его на сверхнизкую орбиту даже без коррекции со стороны самого спутника. :)
0
Проще сделать тоннель в 20 км и разгонять груз до нужной скорости, сразу в нужном направлении, до нужной скорости.
Но в вашем примере можно и принимать грузы.
+1

По моим прикидкам получилось, что это расстояние в 50 раз больше радиуса луны. В принципе, не смертельно, но, наверно, влияние притяжения Земли будет очень сильно влиять.
R — радиус луны, R*x = наш радиус.
w^2 * xR = 0.165 g / (x^2)
Отсюда x^3 = 0.165 g / {w^2 * R}

+2

Так как Луна к нам всегда одной стороной, трос можно "свесить" с нее в сторону Земли (его центр масс при этом должен оказаться от Луны чуть дальше чем L1). При этом он еще и запущенные с Земли грузы (на высоких эллиптических орбитах) сможет подбирать по принципу Skyhook

0
расчеты в .ods
Посчитал с учетом центростремительного ускорения, получилось длина троса в 345 тысяч километров, 37тысяч км до центра Земли. Она будет мешать геостационарной орбите! С другой стороны, не надо далеко летать, достаточно подпрыгнуть на ~31000 км и зацепиться за трос.
Мне кажется, что я ошибся где-то.
0
А зачем? С Луны можно запускать электромагнитной катапультой. А трос будет мешать спутникам Луны.
0
Что то от меня ускользает…
Пусть мы имеем аккумулятор размером с автомобильный, весом в 100 кг. и энергией всех ступеней «Протона»…
Как у нас ракета выглядеть будет?? ))
(не в смысле внешнего вида, хотя и это тоже..)
0
Скорее всего как Спейс Шаттл с воздухозаборниками и без внешних баков и ускорителей. Рабочее тело в воздухе берет снаружи, выше воздуха запасенный во внутренних баках. Грузоподъемность не будет впечатляющей, зато без отделяемых ступеней.
0
Здрасьте, вы изобрели атмосферный челнок из вселенной BattleTech (где боевые ходящие роботы).
Внутре — термоядерный реактор размером с баскетбольный мяч, э/энергия греет рабочее тело и выбрасывает его. Само рабочее тело — любое жидкое или газообразное, набирается на планете посадки.
0
Само рабочее тело — любое жидкое или газообразное
Интересно, а может быть твердое? Насколько выгодно нагревать и выбрасывать в качестве рабочего тела гравий?
0
Сначала придумайте из чего делать корпус ядра реактора, который бы не разрушался при температуре плавления/испарения гравия. :)
0
Там плазму магнитным полем держат. Только непонятно как туда гравий сыпать.
+3
Блин, я так и представляю на космическом корабле будущего загоревшего от жара кочегара, который забрасывает из кучи гравий в плазму Токомака.
+5
Я, может, когда-нибудь таки разрожусь статьей со своим концептом атомного космического паровоза, вам понравится.
Он правда не на гравии работает, в смысле рабочего тела, а на кометном снеге — т.е. водяном снеге с существенными (до трети) примесями сухого льда, метана, этана, ртути, даже песка. Но да, бравые астероидокопатели будущего смогут поймать любой космический «снежок» и заправить свой пепелац буквально лопатами.
Самый цимес, что греется всё это высокотемпературным ядерным реактором, топливо для которого — шарики плутония в трёхслойной углеродной оболочке — тоже можно засыпать лопатой с одной стороны реактора, а доставать «угольки» — с другой.
0
Pebble bed reactor с прямым нагревом рабочего тела? Не уверен, что графит выдержит механическую нагрузку. В реальности в таких реакторах воду не нагревают до такого состояния, что пар какую-то реальную механическую работу совершает, там вода только передает тепло ко второму контуру. И то, инциденты с PBR как раз и заключались в разрушении оболочки топливных капсул.

Ну в неочищенной воде могут быть такие примеси, что графит просто растворят. Металлическая оболочка топливных стержней/капсул все-таки более реалистична в данном применении.
0
Не-не-не, первый контур — гелий, второй — дистиллированный водяной пар (ну, насколько он может быть «дистиллированный» в условиях активации кислорода мощным нейтронным потоком). А кипятильник — вообще в конце контура охлаждения, уже после турбин и радиаторов. Дальнейший нагрев рабочего тела электричеством с турбин.
0
Эммм… А где там место для кочегара, кидающего лопатой атомы в атомную топку?
0
Возле откидной крышки АЗ реактора, где ж ещё:)
Свинцовые трусы прилагаются.
0
Получится резкий всплеск давления плазмы из-за испарившегося гравия и магнитное поле ее уже не удержит. Если вообще сразу все не заглохнет. Тут как бы еще одна проблема — нужно передать тепло от ядра к рабочему телу. Без каких-то стенок из теплопроводящего материала — это малореально. Ну и да, лопата примагнитится к собственно магнитам, просто так не покидаешь.
0
Получится резкий всплеск давления плазмы из-за испарившегося гравия и магнитное поле ее уже не удержит
Так мы ведь этого и хотим, разве нет? Главное направление ведь задать — противоположное от того, куда мы хотим лететь. Лопата гравия даст нам 100G, ложка гравия — 1G.
0
Хотим, но в сопле, а не в плазме термоядерного реактора. Стабильное удержание плазмы само по себе проблема, а когда вы на несколько порядков хотите резко повысить ее давление, бросив в него нефильтрованный мусор — будет просто сломанный реактор. Нужна какая-то изоляция ядра от рабочего тела. И эта изоляция должна как выдерживать температуры и механические нагрузки, так и еще быть очень хорошим теплопроводником.

Собственно, гравий сыпать проще в обычный ядерный реактор. У него там нет такой локализации места выделения энергии, объем большой и можно, скажем, просто разместить рабочее тело брусками между топливными сборками. Правда, скорее всего, сами стержни будут разрушаться вместе с испарением рабочего тела, и вся радиоактивная фигня на выход пойдет, но зато получится одноразовый ядерный твердотопливный ускоритель.
0
Правда, скорее всего, сами стержни будут разрушаться вместе с испарением рабочего тела, и вся радиоактивная фигня на выход пойдет, но зато получится одноразовый ядерный твердотопливный ускоритель.
Вот это круто! И уже доступно на наших технологиях. И какой выход результата может дать такой подход? Насколько больше дельты на единицу массы он может выдать?
0
Про выход не знаю, но громадное радиоактивное загрязнение оно даст точно. Проще все-таки воду/водород/воздух подавать в реактор и получившимся газом разгоняться. Это даже уже работало (Kiwi/Nerva/РД-0410 и, по непроверенным сведениям, волшебная ракета Путина). Но все равно есть угроза большого загрязнения даже при нормальной работе, не для обитаемых (или тех, которые хотим сделать обитаемыми) планет.
0
Думаю, что при наличии термоядерного реактора, без разницы, что нагревать, а гравий хранить проще чем жидкости или газы.
PS: температура кипения, вероятно будет около 3000℃.
0
Гравий кидать надо не в реактор, а в плазмогенератор движка. Т.е, но борту реактор (на открытых ловушках и с МГД), питает плаземогенератор (большая микроволновка на сверхпроводниках) — туда и кидать гравий. Испарившись и ионизировавшсь, гравий устремится к соплу под действием магнитного поля двигателя.
0
Или лазером греть гравий, он будет испаряться и появится реактивная тяга. Фемтосекундные лазеры позволяют достигать огромных температур и давлений, например.
0
До 30% КПД вообще-то. Это у фотонного двигателя КПД заставит плакать )
0
А остальные 70% — низкопотенциальное тепло, которое нужно резко отводить, чтобы не расплавить лазер. И куда?
0
Это зависит от мощности общей. А она может быть 10 Вт, например. Если это какой-то зонд межпланетный, спешить некуда. Постепенно разгонится до нужной скорости.
0
Да, но у микроволновки КПД больше. И конструкция проще, не требовательна к чистоте рабочей камеры да и понадёжнее. И мощности давно достигнуты необходимые, хоть мегаваттами накачивай.
0
Испарившись и ионизировавшсь, гравий устремится к соплу под действием магнитного поля двигателя.
А у него есть преимущества перед более популярными газами или жидкостями?
0
«Гравий» в данном случае — это синоним к «первый попавшийся под руку мусор, которого всегда и везде в избытке».
0
Я под «гравием» имел ввиду твердое вещество, ибо обычно там используется газ.
0
Прямой нагрев рабочего тела реактором имеет смысл потому что КПД за 90%. А так теряется сразу больше половины на то, чтобы нагрев ядра реактора преобразовать в электроэнергию. В общем, гравий — хреновый выбор, вода и жидкий водород — самое реальное, их можно прямо в активную зону подавать (ядерного реактора, с термоядерным токамаком/стеллатором — непонятно как, так как удержание плазмы в них и без того еле-еле получается).
0
Речь же про термояд, туда в активную зону ничего нельзя помещать кроме топлива. А МГД на сверхпроводниках должен иметь большой кпд. Собственно прямым преобразованием он и интересен — по удельной мощности и плотности энергии и обычный реактор на быстрых нейтронах более чем достаточен, вся сложность в преобразовании энергии.
0
Ну я как бы и не предлагал закидывать гравий внутрь контура реактора :-), предполагалось использовать снимаемую энергию для испарения мусора.
+2
Примерно как и обычная ракета. Но рабочего тела поменьше. И принцип ускорения этого тела другой. Не сжигать, а разгонять энергией из батареи. Как самый примитивный вариант — в электротермическом двигателе, например.

В чуть более общем виде — существует целое семейство электрических ракетных двигателей. У них очень высокая цена тяги (порядка 100 кВт на Ньютон, против 3-5 у химического двигателя), поэтому тяговооружённость у них низкая и для вывода на орбиту ими не пользуются. Но ежели вдруг на борту обнаружится лёгкий, но чрезвычайно мощный источник энергии, то тут-то они и смогут выступить в первые ряды.
0
А почему бы не сделать воздухозаборники? Вроде с обычными ГПВРД проблема в поддержании горения и подаче достаточного количества кислорода в камеру сгорания, с электротермическим или ядерным источником теплоты должно быть попроще.
0
4.4.3. Запитка ракеты… по проводам!

Так кто мешает эти провода в виде рельс на 10 км высоту… За 100км пути вполне можно раскочегаривать отправляемое до первой а то и второй космической. Да дорого, зато очень многоразово.
+4
Собственно атмосфера и мешает. Если же мы сделаем вакуумированную трубу, то выход ракеты в атмосферу на высоте 10км со скоростью первой космической будет равносилен удару в бетон.

Реально пережить разве что километр в секунду, а ради него строить это чудо света (мост 100км протяженностью и 10км высотой) нет никакого смысла.
0
этот бустер должен через всю ракету прямоточить…
0
мост можно строить на существующей горе. мало 10, где до 3.5кмсек вполне можно разогнать, 10 махов, подними на 20.
UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here
0
Хмм, что-то не верится, что прямо как в бетон. Да, внезапное сопротивление среды, да, в принципе потребует серьезной теплозащиты и, если меня не глючит, сопротивление будет реально бешеным, в 64 раза больше обычного для ракет на этой высоте. Тогда вопрос, на какую высоту нужно поднимать вакуумную трубу, чтобы сопротивление атмосферы не спалило выводимый девайс?
+2
Помнится Маск жаловался что температурные нагрузки растут как четвертая степень от скорости. То есть температурные нагрузки (иными словами сопростивление среды) будут всего лишь в 4 тыс. раз выше чем для скорости 1 км в сек. Не как в бетон — просто сгорит к черту и всё.
0
Ого, там 4-я степень — мдаааа, это я малех пропустил. Тогда да, и тогда, кстати, несчастная Большая Петля тоже не взлетит — разгоняемые ей «трамваи» даже на 80 км высоты будут перегреваться в хламину, если запускаться будут на 8 км/с. На 3-4 км/с ещё вариант, но доускорять-то чем?
0
Хм. Вот тут сказано, что на 100 км плотность атмосферы 5.55е-7 кг/м^3, если прикинуть, что плотность убывает экспоненциально от высоты (видел в другом месте график в логарифмическом масштабе, похожий на прямую на 20+ км), то на 80 км плотность получается 1.12е-5 кг/м^3, что создает не настолько большой уже поток тепла на разгоняемый девайс, на 10 км/с выходит что-то около 50 кВт на квадратный метр (если на порядок не ошибся), это хотя бы отвести можно уже. Может и взлетит.
0
А если в трубе будет остаточное давление? Заткнуть выходной конец трубы легкоразрушимой мембраной, или просто крышкой, сдёргиваемой при выравнивании давления с атмосферным? Условная ракета, ускоряясь в трубе в сильно разряженном воздухе будет создавать перед собой бласть повышенного давления, и в момент выравнивания давления перед ракетой с атмосферным — верхний конец будет разгерметизироваться. Нет перепада давления — нет удара об атмосферу.

Больше того — часть «первой ступени» по факту можно разместить на земле, сделав что-то вроде мощного стационарного компрессора, или вышибного заряда. В итоге мы вернулись к пушечной схеме Жюля Верна, с тем лишь отличием, что дуло пушки заткнуто до момента приближения к нему «снаряда».
0
Для полноты понимания процесса, проще всего представлять воздух не как какой то упругий материал, а подойти с позиции температуры. Которая, как известно, функция от скорости столкновения молекул вещества (для газов). Даже если ракета толкает перед собой воздух с первой космической, при соприкосновении с атмосферой вдруг резко появится область с температурой около 8000К (но это не точно). И эта, высокотемпературная область, будет к тому же уплотненной. То есть, будет даже хуже, чем влететь просто обтекателем.
0
8000К и что? Там время взаимодействия 3 секунды, металл с высокой теплопроводностью даже не заметит, особенно в разряженном воздухе. Но, скорее всего, есть что-то еще, эррозия механическая, газ может механически деформировать металл и далее поврежденные участки будут по нарастающей разрушаться. Нужно моделировать.
+1
А возьмем и пустим впереди болванку, которая расчистит от атмосферы тоннель для полезного груза )
Надо правда считать поглощенное тепло, как бы не расплавилась болванка и не накапала на полезный груз… и увернуться от нее надо когда догоним…
0
и увернуться от нее надо когда догоним…

догоним примерно сразу на выходе из тоннеля. чтоб не догнали на болванке нужны движки и топливо для них.

Итого, отдаём космодромы под свинофермы, они не нужны же. Копаем трубу. Заводим на рельсы сотню мегаватт электричества (уже смешно, да) чтоб весь этот цирк ускорялся. Заводим ещё столько же для болванки. Строим заправочные станции и заводики по сжижению кислорода для болванки. Заправляем болванку топливом и окислителем. Помолясь запускаем. Считаем вероятность успеха: что болванка в трубе не дала в нос кораблю (между ними метры, скорость километры в секунду), что болванка запустила вовремя движки ровно на столько сколько нужно (плюс минус процент — или жопой в корабль или конец разрежению между бедолагами и счастливые угольки вместо корабля. Строим рядом с трубой кладбище. Строим через тысячу км от трубы циклопическую мишень куда болванка будет попадать, если повезёт. строим рядом пару атомных реакторов которые мгновенно умеют выдавать и прекращать по гигаватту.

Радуемся движухе.

Возвращаемся на космодром, трубу, мишень, заводики, реактор списываем с резюме: «ну не шмогла».
Продолжаем пускать обычные ракеты и радоваться если удаётся сделать возвратными вторые ступени.

концепт трубы/электрокатапульты/рельсотрона для нашей планеты утопичен («бессердечная ты сука, гравитация и плотная атмосфера — подруга твоя»(с)). Ни нормально ни дёшево обычные грузы на нём не запустить.
-1
Вы забыли что болванка может иметь очень острый конусообразный нос. Чем он острее тем меньше импульса будет получать болванка от воздуха на свехзвуке. До бесконечности его конечно по техническим соображениям не заострить… но давайте сделаем оценку сверху:
Скорость болванки 11км/с, скорость звука (и примерно такая-же скорость молекул воздуха) примерно 330 м/с. Если болванка шире груза скажем на 1 метр с каждой стороны, то за болванкой воздух сойдется до диаметра груза за 1/330 с, за это же время болванка пролетит 33м.
Допустим именно 33м у нас расстояние от болванки до груза. При плоском носе тормозное усилие на единицу площади сечения болванки (1 кв.м.) примерно равно произведению квадрата скорости на плотность воздуха *2, на старте (с высоты 10км) это около 100 000 000 Н. Но уже через 3с полета эта сила упадет почти в 100 раз вместе с давлением воздуха. Для простоты положим что тормозное ускорение постоянно и равно начальному (оценка сверху же). Что-бы груз догнал болванку в 33м от него за 3с — болванка должна тормозить с постоянным ускорением 7.3 м/с^2. Такое ускорение сила в 100 000 000 Н дает грузу массой почти 14000 тонн.
Это слишком много на 1 кв.м. сечения. Но если нос острый в виде конуса, то эта величина падает в (1-cos(a))/2 раз где a — угол конуса. Что-бы получить приемлемую величину, скажем в 70тонн, нужен угол в 8 градусов — это длина конуса в 7 раз больше его диаметра, не запредельно. И это мы еще пренебрегли падением давления в процессе полета первые 3с.
P.S расчеты проверял, но простите если обсчитался где…

Хотя, действительно, может просто сделать очень острый обтекатель? )
-1
Хотя, действительно, может просто сделать очень острый обтекатель? )

Обтекатель и есть та самая болванка, зачем их разделять было. Можно сделать тяжелой, она и удар смягчит. Еще вопросы к нагреву, нужно 3 секунды выдерживать поток тепловой энергии и механические нагрузки. Для стали нагрузка может быть 290 МПа, для меди в 3 раза меньше, зато она лучше отведет тепло. Есть еще керамика, но она более хрупкая.
Еще при разрушении конуса будет ухудшаться его аэродинамика, тут тоже надо подумать над этим.
И почему скорость 11 км/с? Возможно есть оптимальная скорость по соотношению цена/качество. Например 0.3 км/с, при которой вообще нет проблем с давлением воздуха. При этом на несколько процентов улучшается грузоподъемность ракеты, или масса ракеты снижается при той же нагрузке. Это вполне заметная экономия, вся масса топлива уже разогнана, первые секунды ускорения самые энергоемкие.
Может 1 км/с, тогда можно делать одноступенчатые ракеты. Ускорение в трубе по сути заменяет первую ступень, а вторая работает уже в более оптимальных условиях, в вакууме, ниже масса ракеты чуть ли не в 2 раза (надо уточнить), ниже требования к двигателям, они могут быть легче и слабее.
Так же можно ориентироваться на 2-3 км/с и любые другие числа. Выше скорость, больше сложностей, но и дешевле при массовом использовании.
Именно для современных материалов, вероятно, есть какая-то скорость, при которой нет проблем с обтекателем, но проявляется существенное удешевление запусков. Возможно это такая скорость, что позволит отказаться от первой ступени. Вторая ступень одна это значительное удешевление.
0
Именно для современных материалов, вероятно, есть какая-то скорость, при которой нет проблем с обтекателем, но проявляется существенное удешевление запусков. Возможно это такая скорость, что позволит отказаться от первой ступени. Вторая ступень одна это значительное удешевление.

я вас расстрою, нет такой скорости которая оправдала бы такие чудовищные проблемы, которые породит ваш передвижной рельсотронный цирк. Размер геморроя на порядки в деньгах и технических проблемах будет превосходить ту экономию грошового керосина которая есть в первых ступенях.
0
Кроме экономии керосина будет
— экономия кислорода, криожидкость, не самая дешевая
— экономия на движках, их потребуется меньше и более слабые, более дешевые
— экономия на габаритах, транспортировке, логистике ракеты и её компонентов
— при некой пороговой скорости вообще экономия на первой ступени.
+2
эта экономия будет исчезающе мала на фоне многокилометровых рельс по которым летает со скоростью 8км/с (а хоть и в три раза ниже) ваша одноступенчатая ракета (да пофиг что будет летать) это десятилетия разработок и неудач коллективов в сотни и тысячи человек, это миллионы тон цемента и стали, это гигаватты подстанций. это сотни миллиардов долл. только чтоб вы сказали «а, ну не получилось, но идея была красивая».
Критичность мышления — это важная штука, так то.
-1
Я не утверждаю, что идея вашего оппонента рабочая. Но критичность мышления нужно применять не только в виде «все новое фигня». В данном случае конечно вложения нужны большие, а экономия будет при массовых запусках. И тут нужно прикинуть насколько массовым должен быть космос, чтоб это стало выгодным и окупилось за скажем 20 лет.
Например если делать 100 запусков в день, какая экономия керосина будет в год?

В отношении работы в скафандрах и не летающих вертолетом. Ну так если вы строим рельсы — почему-бы рельсы на Эверест не проложить? Я так понимаю нам нужен трамплин-туннель. Его можно начать рыть у подножья, при помощи стандартного щита, за ним же сразу рельсы прокладывать и бетонные работы делать. По мере приближения к вершине — повышать давление внутри туннеля, он ведь все равно нам нужен герметичный, а значит его надо сразу делать герметичным и проверять на утечки.
0
тут всё просто, если будет экономически (и энергетически) выгодно, то хоть взрывай земную кору термоядерным припасом в гигатонну, чтоб из полученного разлома вылез вулкан километров в 20 высотой, а оттуда уже засланные альпинисты в скафандрах будут из рельсотронных ручных винчестеров стрелять ледяными пульками на орбиту!

Ещё раз, и такая идея норм, если оценить её в окружающей действительности по технико-экономическим показателям (ещё моральную сторону надо не забыть, а то эдак вместо отсидки в Гуантанамо будут предлагать затащить мешок с цементом на Эверест, для постройки «знаменитой трубы»). И сделать это можно даже без расчётов, просто погрешность будет существенной. И вот если оно выгодно в первом приближении, то давайте обсуждать далее.
В данном же конкретном случае идея бредовая с энергетической и экономической стороны, не в разы, а на порядки. Размер трудностей денег и неизученных моментов в идее «а давайте на гиперзвуке по рельсам гонять сто-тонные составы, разгоняя их сотнями мегаватт снимаемых с рельс же, а на выходе у нас будет плавиться 30 метровый 70 тонный колпак защитный со своими движками и тележками тоже скачущий по этим рельсам». Какой смысл обсуждать этот очевидный бред с придыханием?

не хочу огорчать про рытьё вертикальных тоннелей щитом, оно из той же параллельной реальности.
рыть герметичный тоннель тоже предложение так себе с точки зрения здравого смысла (примерно как выталкивать гелием многометрового диаметра болванки по многокиллометровому тоннелю, кубокилометры расходного гелия видимо специально обученные коровы напукают для проекта).

у меня вопрос, вы себе представляете размер проблем при рытье вертикальных тоннелей диаметром так 5-10 метров с высотой спуска материала в километров 20? кто всё это будет делать, святой дух? или просто кидать вниз, авось долетит до дна? сколько веков всё это должно длиться?

0
Про отдельно летающие болванки перед ракетами я идею не совсем понял. А вот идея предразгона ракеты по рельсам мне показалась интересной. Но посчитать ее эффективность я не могу, знаний не хватает.

В отношении рытья вертикального тоннеля. Но он же не совсем вертикальный, он скорее рампа, и совсем вертикального сегмента может и не быть, нам-же скорость нужна и вдоль Земли. Просто вместо строительства огромной рампы на подпорках, можно использовать уже существующие структуры, главное чтоб они были стабильные и высокие.

Насчет сколько веков это должно длиться, я вопроса не понял. Пишут что щиты выдают около 1км в месяц. За два года думаю можно вырыть такой тоннель.

Насчет разгона электричеством, что в этой идее вам не нравится? Можно построить АЭС для этих целей. Будем использовать ядерную энергию вместо первой ступени.
0
не нравится в этой идее примерно всё. как вы думаете почему ничего не ездит по земле со скоростью даже в пол маха? даже там где есть чудовищный платёжеспособный спрос.
ведь прямо сейчас можно делать транспорт который на 400-500км/ч будет гонять грузы хоть на сотни км. и за это будут платить. Но только редкие экземпляры доезжают до этой скорости, вы же предлагаете не просто скорость раз так в 5-10 больше, так ещё и с ускорением под 10g.

щиты выдают скорость и то далеко не такую чудесную в горизонтальном направлении, и вовсе не в горах, никто ничего не копает щитами с любым значимым наклоном в десятки градусов, размер проблем даже теоретических начинает зашкаливать.
ну и все горы стоят на разломах, что будет с многокилометровой трассой на которой важны миллиметры при первом же землетрясении?
0
Гиперлуп же разрабатывается. Суть идеи — гиперлуп для ракеты с одним концом на Эвересте. Ускорение можно подбирать исходя из длинны разгонного участка. И не обязательно нужно ехать, можно лететь в трубе с низким давлением, корректировать курс через магнитные поля. Я не говорю что это легко, думаю это сложнее всего, что мы делали. Но это выглядит возможным. Как минимум это стоит просчитать, и найти более конкретно проблемные места.

Сейчас же вы просто опираетесь на а) такого еще не делали б) это-же сколько работы-то. Когда-то и небоскребы не строили, и наверное так-же думали «сколько ж это работы!» и как они на конях будут на такую высоту бревна возить.

Вы привели явно абсурдный вариант — рыть альминистами в скафандрах сверху вниз. Я привел менее абсурдный — рыть снизу вверх. Вы говорите это сложно, с чем я не спорю. Но возможно, в отличии от альпинистов в скафандрах.
+1
это вы думаете что я на такое опираюсь, но нет.
просто идея бредовая. Не из за денег, не из-за того что её трудно строить, а из за того что она, решая по сути простую проблему первой ступени, приносит десятки и сотни новых, затратна чуть больше чем до неприличия, не решает ни одной поставленной проблемы.
именно об этом я и говорил выше про «критичность мышления».
и самое печальное что проблемы концепта видны с первого взгляда, их размер тоже невозможно не заметить, но нет, давайте дальше перетирать безнадёжные сказки.

рыть снизу вверх возможно тоже только в теории, ничем не хуже альпинистов вариант потому что ни тот ни другой пока не существуют. и ещё неизвестно, может альпинистами будет и подешевле.
0
я солидарен с «В данном же конкретном случае идея бредовая с энергетической и экономической стороны, не в разы, а на порядки.»
но про
вы себе представляете размер проблем при рытье вертикальных тоннелей диаметром так 5-10 метров с высотой спуска материала в километров 20? кто всё это будет делать, святой дух? или просто кидать вниз, авось долетит до дна? сколько веков всё это должно длиться?
могу представить, что это будет не сплошная труба, а сегменты, закрепленные анкерами в породе, и спускать материал вниз они будут короткими конвеерами по спирали — так чтобы нагрузка на каждый сегмент была невелика.
Герметизация такого тоннеля должна делаться в стыках между секциями и это могут быть как гибкие прокладки между секциями (повторюсь — каждый сегмент должна опираться на породу), так и кольцевые изолирующие пленки.
+1
да в целом можно его вырыть, не вопрос. даже текущей техникой.
главный вопрос «что бы что?»

чего добьёмся? «дешёвого пуска!» нет. такой объект будет потреблять на своё поддержание денег пароходами. Каждый пуск будет готовиться неделями и месяцами латая трубы и выравнивая рельсы по которым фигачит гигаватт разогревая их за секунды докрасна, или мы каждый рельс охлаждаем построив спецзавод по охлаждению теплоносителя, рядом с реактором для питания и протянув километры труб?
«частые запуски!» — нет, проверить такой объект перед пуском это тебе не одну ступень с фонариком обойти.
«Сделаем и навсегда отмучаемся с доставкой?» — нет. копать надо сразу два, потому что при любой нештатной ситуации на выводе полтрубы будет уничтожено неудачливым кораблём, его тележкой, их обтекателем.
«упростим систему, избавимся от первой ступени!» — нет. это будет система посложнее космодрома, надо строить рядом город, тысячный персонал только чтоб поддерживать это всё целым. отдельные институты по копанию тоннелей, по тугоплавким рельсам, по съёму гигаватта на лету на гиперзвуке, и ещё множество других.

А теперь сравним это с серийной первой ступенью. которая ещё и многоразовой как мы видим легко бывает. И то, надо подождать лет пять-десять чтоб стало понятно, что многоразовость победила окончательно, а не случайно и на время. Вот после этого про проблему первой ступени можно будет забыть, и стоимость и частота пусков и проблемы технические с первой ступенью закончатся, это будет серийное изделие летающее по свистку после посещения бензоколонки с керосином и кислородом.
А всё что выше первой ступени чудесная труба только ухудшит. И там свои проблемы появятся, толкать вбок нагрузку это не тоже самое что толкать вверх, чтоб оно пережило вибрации которые на корпус с рельс передаются надо полностью переделывать вторую ступень, а она на 90% жидкая, там бултыхается топливо а мы его трясём во все стороны.
0
Гигаваты фигачить не обязательно. Мощность зависит от ускорения и массы груза. Ехать по рельсам не обязательно. Можно тянуть ракету за трос, как это делают для разгона истребителей на палубе авианосцев. А ракета пусть весит в магнитном поле. Герметизацию не обязательно делать идеальной. Можно перед ракетой двигать многоразовый щит, который будет расталкивать воздух в стороны, а стенах тоннеля клапаны будут отводить воздух и закрываться. После выхода ракеты, можно быстро перекрывать трубу на высоте, где атмосфера создает наименьшее давление. Если пуски будут частными, с промежутком в несколько минут, то внутри трубы будет достаточно мало воздуха.
0
это как в том анекдоте который заканчивается на "… а у меня ещё столько идей осталось."

тянуть ракету за трос 20км на гиперзвуке, правда? т.е. на Эвересте стоит огромное колесо, которое наматывает трос со скоростью 3-8км/с…

А ракета пусть весит в магнитном поле.
умиляет вот это вот «пусть». Святой дух её повесит? что надо сделать со второй ступенью, чтоб она висела в магнитном поле? сколько это стоит? сколько это весит? кто это всё сможет построить хотя бы за 10-20 лет? а поддерживать? а каждые пять минут новые запускать такие системы?

Можно перед ракетой двигать многоразовый щит,
а можно не двигать!!! а если двигать то как? движки на него ставить? что с многоразовым щитом будет когда он на гиперзвуке вылетит из трубы, где и кому он приземлится на голову, сколько его будут везти назад, как он будет выглядеть после того как упал?

где атмосфера создает наименьшее давление
это наименьшее оно для стоячего человека, вылетевший чудом из трубы корабль плавится об неё, такая она атмосфера на 10км, в ней вообщето вплне себе самолёты летают даже плохонькие.
Если пуски будут частными, с промежутком в несколько минут
только в сказке они будут частыми, ещё многоразовый щит, который гдето в африке сейчас упадёт назад везти, ну или новый на заводе делать, ну или со склада тащить. Устанавливать. Проверять неделю другую его движки и вообще брак.

всё это предлагается городить напополам из сказок, фантазий и «пусть», когда прямо сейчас многоразовая первая ступень с трудом но переходит в серию.
0
Нет, не колесо, а едущая платформа за стенкой трубы.
Щит можно так-же тащить. И щит можно сделать не дорогим и одноразовым, таким что после вылета из трубы он разрушается, т.к. теряет стабилизацию.

Для текущих планов многоразовых ступеней вполне достаточно. Но если нужны будут тысячи запусков в сутки, то мы рискуем сильно много углеводородов сжигать. И тут основная идея это снизить количество выбросов парниковых газов, за счет альтернативных источников энергии (ядерной например).
0
ага. итак напомню.
копаем 20км тоннель, диаметром несколько метров. на глубине при адском давлении и температуре под 200 градусов делаем станцию запуска (зато со столовкой норм, шашлык можно жарить прямо на стенке трубы).

цепляем там, при 200 градусах корабль за трос. и щит за трос. запускаем магнитное поле такое чтоб держало 10-20-50 тонный корабль на весу.

едем с ускорением 10g из этого ада поскорее.

за несколько миллисекунд открываем створки трубы, это просто же, сдвинуть крышку за миллисекунды.

тормозим платформу с гиперзвука за считанные метры, она нам нужна через пять минут внизу на следующий запуск.

ловим улетевший щит в африке.

опускаем по быстрому следующий корабль в глубину. пять минут у нас есть, напомню.

платформы, которые тянут всё это добро за трос напомню тоже видимо на магнитной подвеске, их конечно тоже можно тянуть за трос, но будут смеяться, поэтому они едут по рельсам с моторами, токосьёмниками гиперзвуковыми, атомным реактором возле эвереста, охлаждение рельс временно делаем святым духом, потом переделаем когда решим как.

А, да, труба наша из тяжёлого сплава, а то оторвётся как кольская и прощай все кто был на станции запуска.

я ничего не пропустил?

вы знаете вы меня убедили, годный, дешёвый и перспективный проект. вполне себе замена многоразовой первой ступени.

на этом и закончим, всем удач в сказочных мечтаниях.
0
Не понимаю, почему на глубине и в адских условиях. Стартовать можно на горизонтальном участке, как по рампе, постепенно повышая угол. Полю не нужно держать корабль на весу, он будет на весу за счет постоянного ускорения, а поле просто будет его стабилизировать.
Почему 10ж?
Зачем открывать створки трубы за милисекунды?
Почему тормозим за считанные метры? Мы же можем проложить за трубой рельсы для торможения, рекуперации и возврата по кругу.
Щит можно так-же не отстреливать, а тащить дальше по тормозной трубе.
Зачем опускать корабль в глубину, если мы стартуем на горизонтальном участке вне горы. Мы можем вообще заряжать их один за одним. Мы же стартуем без выхлопных газов, и кораблю сзади ни чего не угрожает.

Платформу тягач можно сделать в форме кольца, вокруг трубы, соотв проложить очень много рельс, типа как шестернка по профилю, и возможно даже добиться нормальных токовых режимов.

Охлаждать можно трубами с водой внутри рельс. И не такое охлаждать умеем, главное чтоб тепло успевало рассеиваться в толще рельсы.

В рельсотроне снаряд как-то на гиперзвуке снимает огромную мощность. Почему нет?
0
я уже согласился с вашей идеей а вы всё не успокоитесь, да отличная идея, есть конечно косяки «но в главном то вы правы!»(с)
Не понимаю, почему на глубине и в адских условиях
потому что на глубине 10км температура измеряется сотнями градусов, а давлением рвёт вполне себе мелкие трубы (у нас напомню жирная многометровая, её придётся делать со стенкой измеряемой десятками см)

Стартовать можно на горизонтальном участке, как по рампе, постепенно повышая угол.
это потому что физику вы прогуливали читая про хобитов. вам неудастся легко и «вжух» менять постепенно угол, его вы сможете поменять только первые несколько сот метров трубы без проблем, остальные несколько километров трубы менять ничего не удастся, ознакомьтесь с главами ускорение из учебника физики, почитайте что бывает с самолётами которые захотели резко вильнуть в суперзвуке.

Полю не нужно держать корабль на весу, он будет на весу за счет постоянного ускорения
ишь чо. во истину святой дух его в наклонном тоннеле (мы же всё ещё не вертикальный бурим, нет?) будет держать на весу! я извиняюсь где такое написано, откуда вы этот горячечный бред черпаете ложками, извините мой французский?
Почему 10ж?

потому что это теоретически может пережить человек на взлёте, если почитать выше то выбора было два 4g и 800км трубы для 8км/с на выходе или для смертников 10g и 20км трубы для скорости хотя бы 2км/с на выходе и теоретической возможности слать людей.

Зачем открывать створки трубы за милисекунды?
потому что на выходе скорость планируется от 2 до 8км/с или под 100 метров за 10 миллисекунд, вы же не хотите чтоб в открытую дверь воздуха нанесло столько чтоб всё взорвалось ещё в трубе, нет?

Почему тормозим за считанные метры?
ну не знаю, а за сколько вы собрались тормозить с 2-8км/с скорости своими тележками на высоте эвереста. назовите пожалуйста число.

Мы же можем проложить за трубой рельсы для торможения, рекуперации и возврата по кругу.
вы можете, а вот в этом мире это запрещает такая наука как физика, возвратное кольцо придётся строить диаметром в несколько километров и то не факт что выдержит.
ознакомьтесь с понятием центростремительное ускорение (учебник физики, средняя школа), именно оно запрещает сделать метровую петельку как вы предлагаете.

Щит можно так-же не отстреливать, а тащить дальше по тормозной трубе.
нет, вы точно прикалываетесь, щит на тросе на скорости в несколько километров в секунду должен болтаясь куда то там попасть и уехать обратно… лучше бы улетел уже, хоть пол Эвереста им не разнесли бы на таких скоростях.

Зачем опускать корабль в глубину, если мы стартуем на горизонтальном участке вне горы
потому что стартуя горизонтально вне горы вы сможете ускориться горизонтально и на той же высоте, и попадёте в гору. нельзя как у эльфоф вжик и изменить направление движения типа ничего за это не будет. для усвоения, можете разогнаться на авто до 100км/ч а потом повернуть прямо перед стеной, результатами поделитесь.
и возможно даже добиться нормальных токовых режимов
только в стране эльфов. наш мир, увы не такой сказочный, в нём всё будет не так как вам хочется.
Охлаждать можно трубами с водой внутри рельс. И не такое охлаждать умеем, главное чтоб тепло успевало рассеиваться в толще рельсы.
да, сотни километров труб в горе, насосов, бассейнов и прочего барахла. Так легко придумывать когда ничего про придумываемое не знаешь, даже в объёме средней школы. Ток под 1млн.А в принципе не удастся передать ни по каким рельсам, а меньший ток увы не будет ускорять ваш чёткий пепелац как надо. а вы ведь ещё и 10g не хотите, наверно 100g хотите в разгоне? ну так смело множте потребную мощность ещё в 10 раз. и ток. и диаметр рельса. и возможно его удастся охлаждать житким водородом, но это не точно!

В рельсотроне снаряд как-то на гиперзвуке снимает огромную мощность. Почему нет?
потому что нет. рельсотрон может толкать ровно один тип снаряда, металлическую монолитную болванку, и никакой другой. чтоб понять почему — ещё раз говорю, начните с учебника физики. чтоб хотя бы общую предметную область начать обсуждать.
0
метровую петельку как вы предлагаете.


Я такого не предлагал. Я как раз считаю что у нас места предостаточно, и делать петельку можно хоть 100 км, хоть 500 км.

что бывает с самолётами которые захотели резко вильнуть в суперзвуке.


А зачем резко? На сколько мы сможем изменить курс на этом расстоянии?

рельсотрон может толкать ровно один тип снаряда, металлическую монолитную болванку


А что мешает привязать к болванке груз?

ещё раз говорю, начните с учебника физики. чтоб хотя бы общую предметную область начать обсуждать.


Вам явно нужно расслабится, от таких нервов волосы могут выпадать. То что кто-то в интеренете не прав, не повод вести себя высокомерно и агрессивно.
0
потому что это теоретически может пережить человек на взлёте
Так людей можно и по старинке. Рельсотрон — это для грузов.
0
В момент изменения угла будут действовать огромные центробежные перегрузки. Причем направленные вбок, на излом, к чему ракета не готова.
Чтобы снизить перегрузки нужен радиус поворота под 20 км, опять возвращаемся к огромному подземному тоннелю, к которому еще и надземная часть прилагается.
Проще сразу всё прятать под землю и там разгонять по прямой.
Высокие перегрузки нужны, чтобы успеть разогнать груз на ограниченном участке, глубоко в землю ускоритель на закопать, как и ограниченна высота гор…
0
Согласен про центробежные перегрузки. Потому и предлагаю большие радиусы. Да будет огромный тоннель, пусть даже 100км общей длинны. На данный момент на Земле суммарно нарыли куда больше тоннелей. Т.е. это не что-то нереальное.

По прямой на самом деле не проще, ведь туда внизу как-то нужно доставить ракету и груз. Т.е. все равно нужны подводы, тоннель к дну шахты, механизмы поворота и тд. А так мы стартуем на свежем воздухе, где все просто с логистикой. Ракета уходит под землю, там выходит на нужную глубину и угол и потом получает уже окончательный разгон. Можно же не линейно разгонять корабль.
0
100 км радиус, но изгиб не по горизонтали, а по вертикали, горизонтально разогнали и рельсы пошли вверх с радиусом изгиба 100 км! Как вы представляете поднимать рельсы на 20 км над уровнем земли?
В моем случае, под землей туннель 10 км (ести температура позволит) и гора 10 км. В вашем варианте туннель будет 50-100 км на той же глубине или еще больше и достаточно громоздкая надземная часть. Из-за больших скоростей требуются огромные радиусы поворота в вертикальной плоскости, десятки километров.
0
Как парабола, у которой левый луч выходит на нужный нам стартовый угол, вершина где-то на глубине под горой, а правый луч выходит на поверхность. При этом на первом участке мы разгоняемся не сильно, после прохождения вершины берем максимальный разгон, который позволяют материалы конструкции.

П.С. Парабола повернута по часовой стрелке.
0
По моим представлением только увеличение достаточно дорого тоннеля. Если разгон по прямой, нагрузки остаются такие же, приложены по самой прочной продольной оси ракеты и длина шахты минимальная, но каждый участок шахты максимально насыщен по энергетическим задачам.
0
Плюс воздух можно заменить на гелий, у него меньше трение и выше теплопроводность.
0
Скорость болванки 11км/с

Допустим именно 33м у нас расстояние от болванки до груза

Что-бы получить приемлемую величину, скажем в 70тонн

это длина конуса в 7 раз больше его диаметра


вы на полном серьёзе продолжаете это обсуждать?
я просто напомню, вы собрались «этим» экономить керосин который полбакса за кило. сколько вы собрались вложить в этот концепт с трубой в 800км, рытьём колодцев на Эвересте работягами в скафандрах, завозом туда цемента тысячами тонн на альпинистах (вертолёты увы, туда не хотят летать).

А вы богатый филантроп, я посмотрю!
0
Ну вот, пофантазировать уже нельзя :(
Это же теоретические рассуждения о теоретической же возможности. Так то многоразовая первая ступень по всем параметрам при текущем спросе лучше.
+2
А теперь немножечко оптимизируем схему и соединим болванку с основным снарядом. Кажется, у нас получился обтекатель!
0
Кажется, нам тут понадобится не обтекатель, а что-то типа прямоточного твердотопливного двигателя, чтобы не сильно тормозить.
0
Его порвет на куски при большой скорости. Там нужна монолитная из прочного тугоплавкого металла или керамики.
0
У вас вышел замечательный альманах, огромное спасибо. А есть возможность в эту главу, по образцу предыдущих, добавить сравнительную таблицу ядерных и термоядерных реакций, с энергиями выхода? И второй вопрос, будете ли рассматривать такие экзотические способы преобразования запасенной энергии как испарение микроскопических черных дыр и различные типы аннигиляции?.. Да, и еще, вы упомянули как один из способов — рекомбинацию ионизированного вещества. Где брать запас свободных электронов, для того, чтобы процесс рекомбинации был возможен? Всегда интересовал этот вопрос.
0
под давлением свыше 1.1 миллиона атмосфер и температуре в 2000 К азот переходит в кристаллическую модификацию под названием cubic gauche (по-русски, как мне подсказали, это называется «кубическая гош-модификация»)

А тетраэдр получить из азота насколько сложно?
Вроде, тетраэдр должен запасать ещё больше энергии, чем куб.
+4
4.4.3. Запитка ракеты… по проводам!

Безумно? Безусловно. Но ПТУРы на 4 километра по проводам летают
Только ПТУРы не питаются по проводам, а по ним идут управляющие сигналы.
0
Нагреются за пару секунд.

Вот если будет открыта высокотемпературная сверхпроводимость (Кельвинов так хотя бы до 400), то можно поговорить.
0
Плотность тока даже в сверхпроводнике ограниченна. Говорят свп дадут выигрыш 2-5 по сравнению с медью.
0
Как на счёт космической пушки, только не в горах как предлагалось в прошлой части, а под водой, насколько это реально?
0
Вижу, что с охлаждением ствола проблем не будет. Но, при малейшем волнении на ствол будет нехилая изгибающая нагрузка — посильней, чем при ураганном ветре.
0
Существуют пресные глубоководные озёра, там и коррозия меньше будет, да и выше над уровнем моря. А при сильном волнении и погрузиться под воду наверно возможно, как подводная лодка.
+1
К сожалению, большинство работ по этой теме перекрыты требованиями об оплате, так что, не выкинув на ветер пару сотен долларов, я не могу привести первоисточники и вынужден ограничиться вторичным цитированием или абстрактами.

На sci-hub смотреть не пробовали?
+1
Так вопрос не в том, чтобы прочитать первоисточники, а в том, чтобы легально процитировать их содержимое)
0
*Потенциальная яма нужна, в которую их запихать можно.*
Навскидку — а разве на создание этой ямы/запихивание туда ионов мы не должны затратить энергии больше чем они/она несут/содержат?
+3
вопрос ведь не в получении дополнительного профита по энергии от запихивания, а в компактном хранении, условно говоря не сильно важно если топливо / энергия убыточна по стоимости получения, ее компактность компенсирует экспонентные затраты на подъем единицы массы топлива и полезной нагрузки из гравитационного колодца.
0
Дык если получится, что стоимость запихивания и удержания будет на много порядков превосходить другие по энергоэффективности, то смысла в ней не будет все равно. Ну вот сейчас мы, строго говоря, можем делать антиматерию на ускорителях — сильно ли это продвинуло нас в построении реактивных двигателей на антивеществе?
+1
Производство и хранение антивещества только в художественных фильмах достигает мелкопромышленных масштабов, в реале его производство и хранение вообще не является задачей современной физики. При условии что вот, научились делать с затратами на 2-3 порядка больше отдачи, и если бы его еще и в двигателях можно было сегодня использовать — то почему бы нет, 2-3 порядка были бы не проблемой, т.к. все равно весили бы просто мизерно. И да, эти энергозатраты можно растянуть на месяцы, получив компактное хранилище энергии с быстрым доступом. Ибо стоимость производства на земле хоть и высока, но в космосе вам его вообще негде получить.
0
4.1.2 Смутные указания ([500], [510]) на трёх- и более высокие валентности цезия и бария намекают, что хотя бы иногда, при каких-то условиях, для образования химических связей можно использовать не только валентные, но и внутренние электроны атомов. От самого этого понимания до «абсолютного топлива» ещё как до Луны пешком (pun intended), но обоснованно помечтать есть о чём.
Так используют же в эксимерных лампах и лазерах, пишут, что до 10эВ энергия кванта излучения выходит при распаде эксимерной молекулы. Только вот время жизни известных эксимеров очень невелико, может, в будущем найдутся соединения получше. Нужна прога, в которой вводишь конфигурацию молекулы и заполнения электронных оболочек и её атомов, и получаешь на выходе её энергию и время жизни)
+3
В кучу к триплетному гелию.
Атомизируем молекулярный водород, сортируем атомы по спину электрона, охлаждаем и складываем в 2 разных бака. Атомы с одинаковым электронным спином не будут рекомбинировать обратно в молекулы — Паули запретил.
Когда надо энергию забрать, смешиваем атомы в реакторе и они там бурно рекомбинируют в молекулярный водород.
+1
Перевернутся же и станут разноспиновыми довольно быстро.
0
Ну так и молекула вдвое легче гелия, ~216 МДж тоже неплохо, по сравнению с обычным топливом. Можно попробовать эксимерную молекулу из возбждённого неона и атомарного водорода сделать, водород захватит поднятый электрон неона и заполнит свою S орбиталь, вопрос кто сильнее этот электрон будет удерживать.
+2
Простите, можете объяснить свой ответ. yarston утверждает, что вы не сможете хранить атомы с одинаковым спином в баке, т.к. часть перевернется, среагирует с другой частью и произойдет реакция (неконтролируемый взрыв?)

Почему вы на это ответили «так «всего лишь» 4.5 эВ на молекулу»? Я не физик и вообще не могу понять суть ответа
0
Полагаю, при нормальных условиях так и будет. Но если подойти к вопросу творчески, например, охладив водород до ультракриогенных температур, что-то из этого может и получиться. Проверять лень.
0
Интересная идея. Мне надо почитать про это, чтобы оценить выполнимость. Но если там и вправду 4.5 эВ на молекулу, и если подобное состояние действительно можно хранить хотя бы десяток минут… то «тут-то мне карта и пошла!» )
+1
Не знаю насчёт хранения, но вот на атомарный водород очень давно облизываются науч-фантасты. Скорость истечения порядка 8-10 км/с позволяет летать на Луну просто в скафандре с реактивным ранцем.
0
Двигатель типа «воздушный шарик». Т.е. просто бак с атомарным водородом под давлением и некоторой разумной температурой (типа 3000К или сколько мы там умеем держать).
Другой вопрос, что мы [пока] не умеем хранить атомарный водород в количествах больше миллиграмм. Ну, при тех «разумных» температурах. При ~6000К в газообразном водороде будет примерно поровну молекул и атомов, но мы не умеем делать такие баки.
0
А про один из самых популярных в фантастике метод получения энергии реакцией материя-антиматерия будет? 90 эксаджоулей (если я правильно посчитал) на килограмм выглядят… нескучно, хоть и, опять же, малореализуемо на сегодняшний день.
0
Две проблемы — нет технологии хоть сколько-нибудь промышленного получения антиматерии и ОЧЕНЬ большая энергия реакции. Всмысле, очень экстремальный режим для двигателя.
0
в ядреной реакции тоже очень большая, но там ее дозировать сложно, здесь же хоть по 100 атомов подавай, была бы технология создания антиматерии с затратами энергии хотя бы на порядок большими чем выход при реакции…
+1
Режим то ерунда — надо просто разбавлять рабочим телом. А вот куда покруче проблема — большую часть энергии уносит нейтрино, от которого пользы вообще 0.
+1
К счастью, от нейтрино нет и вреда, в смысле лишнего нагрева двигателя. И наверное, много гаммы идет, которую нетривиально с пользой утилизировать…
0
Антиматерию лучше не жечь саму по себе, а смешивать с термоядерным топливом. В общем, если бы научиться производить антиматерию с КПД в единицы % хотя бы, то с источником энергии будет решено.
0
Я вас не очень понял, как смешивать? В какой момент и с какой целью?

Пока хорошего в антиматерии лишь то, что она сущствует. С её производством и хранением есть большой инженерный напряг. КМК куда больший, нежели чем с термоядом.
0
Механизм не опишу, но грубо говоря в момент аннигиляции позитрона выделяется достаточно энергии чтобы инициировать сотни актов синтеза. Как термоядерная бомба, только на микроуровне. Поэтому если заполучить устройство, производящее антиматерию с КПД хотя бы в 1% можно с её помощью «разжигать» термоядерную реакцию в обычных условиях, без сверхвысоких температур. Что очень удобно для создания двигателя. А возить её не надо — достаточно получать на борту. Про перспективы я бы поспорил, всё же получать антиматерию можно из вакуума с помощью импульсного лазера огромной мощности и электростатического поля. А с фемтосекундными лазерами прогресс идёт куда лучше, чем с ТОКАМАКами.
0
Что то у меня не стыкуется. Мы получаем антиматерию при помощи электричества с КПД 1%, зажигаем ею термояд и полученной электроэнергией питаем двигатель и снова получаем антиматерию? Точно хватит?
0
4.4.1. Скрамджеты — это всё ещё СПВРД на предельных режимах эксплуатации (в критическом сечении трансзвук). А вот циркон (М~8 на высоте ~40км) это уже настоящий ГПВРД. Пачка таких двигателей уже позволяет помечтать о прямоточной первой ступени.
+2
Я не бор

'бор' с маленькой буквы – это бага или фича? ;–)

0
Фантаст Владимир Савченко еще в 90-х предсказал, что период полураспада изотопов нестабилен и даже подавал на эту тему заявку на авторское свидетельство.

Подробности в его «Эссе о пользе изучения справочников».
0
Так что про гравитационное поле достаточно.

Как это достаточно? Именно гравитация забесплатно поднимет в стратосферу шарик с гелием, с которого уже можно будет запустить что-нибудь небольшое на реактивной тяге. Топливная экономия в 10км.


4.4. А зачем вообще таскать энергию ракету себя с собой?

4.4.6. Из пушки на Луну. Классика!

+2
10км высоты это примерно ничего, около 1% от суммарно необходимого дельта-вэ. Даже самолёт для воздушного пуска, который кроме 10 км высоты в момент пуска ещё имеет почти 300 м/с скорости, тоже мало что решает. Тот же Пегас вроде как есть и коммерчески доступен, но последний заказ на него был 3 года назад. Россия собиралась строить свой аналог Пегаса и даже договорилась с Индонезией об аренде аэродрома на экваторе (а в случае нашей страны это ещё порядка 300 м/с за счёт вращения Земли), но после этого всё тоже намертво заглохло (там правда ещё политота сыграла).
-1
Ракеты дорого стоят не из-за топлива, а из-за одноразовости носителя. Керосин и кислород можно производить тысячами тонн, а один носитель делают тысячи людей, в течении долгих месяцев.
+1
Если бы носитель должен был переносить в 10 раз меньше топлива, то он был бы очень-очень сильно дешевле.
-1
Если двигатель для чудо ракеты, у которой в 10 раз меньше топлива, будет стоить в 10 раз дороже, чем обычный реактивный движок — тогда ракета в целом будет дороже.
+3
Нет. Представьте, что топливо, внезапно, весит в 10 раз меньше. Ну вот нашли соединение, какой-то гипотетический Гелий-2, который при сгорании с кислородом, выделяет больше энергии на единицу массы, чем керосин, а изготовлять его просто — надо чтобы в чан с керосином лично Илон Маск плюнул.

И вот такое гипотетическое топливо стоит приблизительно как керосин, а весит значительно меньше. И ракета от этого становится значительно дешевле.

То есть цена ракеты такая большая потому что топливо очень много весит.
0
Ну если уж совсем точно, то весит в ракете не топливо, а именно окислитель. Его почти 2/3 стартовой массы примерно для любых конструкций и топливных смесей.
Например, в паре метан-кислород на две молекулы кислорода 2O2 (атомная масса 32 х 2 шт = 64) нужна одна молекула метана CH4 (масса 12+4*1 = 16), а в паре водород-кислород ещё и углерод не нужен.
0
Ну да, потому я и не сказал, что Гелий-2 значительно меньше весит, а сказал, что при приблизительно той же массе дает больше энергии при окислении)
0
Двигатели для тяжелых ракет обходятся в 10-30 млн. долларов. Сами ракеты при этом стоят 50-200 млн. Вот вы создаете супер-пупер двигатель стоимостью 100-300 млн.долларов, а остальную часть ракеты вы делаете скажем за 15 млн.долларов. Тогда цена Вашей ракеты будет 115-315 млн. долларов. И это выходит дороже чем обычные ракеты.

То есть не достаточно создать сам по себе супер-пупер двигатель на Гелии-2, его ещё нужно создать экономически выгодным и обоснованным с точки зрения цены изделия, сроков и стоимости разработки. Самое простое это ухайдакать 30 лет и условные 20 млрд.долларов на двигатель в десять раз дороже существующих. Но Ваши конкуренты спать не будут — они такие «инвестиции» поделят на ноль
0
Нет, я создаю двигатель для легкой ракеты за 1 млн и остальную часть за 5-20 млн. Итоговая цена — 6-21 млн, в 15 раз дешевле. Потому что двигателю нужно поднимать меньше массы и его можно сделать проще, а все остальное по гипотетическим условиям задачи не меняются. Откуда вы вообще взяли двигатель за 100-300 млн при условии, что у нас есть гипотетическое топливо, которое дает дофига энергии?
0
Если говорить совсем гипотетически, то не стоит ограничиваться ракетами и двигателями — телепортатор, нажал кнопку и груз уже на месте…

А вот если говорить о двигателях на хотя бы известных нам принципах. то они будут дороже реактивного. Хотя бы по причине что в реактивном двигателе, работающем за счет сжигания горючего с окислителем, многое изучено и накоплен большой опыт. А новое топливо и новый принцип построения двигателя сулят для начала много-много расходов.

К тому времени как сделаете двигатель Маск и другие за счет многоразовости успеют снизить стоимость доставки кг на НО до 10 долларов. И где Вы будете с инвестициями при таком демпинге с их стороны.
0
Вы вообще на какую-то левую тему со мной спорите.
Цена ракет дорогая и будет дорогая из-за того, что топливо тяжелые, а потому они большие. Если бы топливо изначально было бы значительно легче — все ракеты были бы значительно дешевле. Это все, что я хотел показать гипотетическим примером. И легкое топливо было бы выгодным даже для многоразовых ракет Маска. Тем более для них
0
Есть кстати и стратегия Big Dumb Buster, делаем «ракеты как сосиски» (с) Хрущев очень дешевые двигатели и очень дешевое топливо, массовое производство. За счет всего этого — высочайшая надежность. Собираем в пакеты эти петарды по потребности, вплоть до сотен блоков на первой ступени. Пока не взлетело, OTRAG, но в общем, один из вариантов.
0
Надёжность пакета петард из N штук будет pN = pN, где p — надёжность одной петарды.
Внимание, вопрос: сколько девяток надёжности нужно дать, чтобы сборка, скажем, из 1000 шт. взлетела хотя бы с вероятностью 95%
0
для этого закладывают эту надёжность в проект. типа штатно для вывода ракеты надо 10 сосисок, а ставят 12.
Внимание, вопрос: сколько восьмёрок или даже семёрок надёжности нужно дать, чтоб сборка, скажем, из 1000 шт. взлетела минимум с вероятностью 99,999%
0
Если вместо 10 сосисок поставить 12, то в итоге надежность упадает, ведь теперь отказ любой из 12 а не из 10 сосисок гарантированно гробит всю пачку. Или вы вместо полезной нагрузки предлагаете те 2 сосиски тащить с собой?

Впрочем, есть вариант вместо 10 сосисок раскочегаренных на максималку лететь на 12, но с ~80% тяги на каждой. Это будет работать, пока снижение тяги увеличивает надёжность сверхлинейно. Моя интуиция подсказывает мне, что такой прирост надёжности начинается где-то с половины и далее вниз от максимальной нагрузки. Т.е. только для выбега из надёжности «на максималках» надо будет более чем удвоить пачку.
0
у вас с математикой не ахти.

на рассчитанный вес всей ракеты нужно допустим 10 одновременных движков на первой. а ставят их 12. минимум два могут не включиться и ничего не случилось. я вас удивлю, но так иногда делают даже сейчас.
Лишний вес «сосисок надёжности» не сильно кренил проект, пара сосисок на десяток лишь слегка ухудшала массогабарит.
Сосисочная тема ещё при царе горохе была испытана, но её как-то быстро замели под ковёр, она позволяла делать хоть и страшные но вполне себе летающие ракеты даже тем кто с дерева ещё не совсем слез. Думаю поэтому её и забанили.
Взрослые господа не нуждаются в таких летающих сараях, а мелким и убогим вообще противопоказано что-то запускать. Папка не велит.
0
С математикой у меня как раз ахти. Иметь 2 запасных сосиски можно, если иметь их можно «бесплатно». С летающими сосисками, к сожалению, такой фокус не проходит, т.к. если их не включать, они войдут в формулу Циолковского как полезная нагрузка; а если включать — попадут в уравнение надёжности.

Можно долго занудствовать на тему, угробит ли всю пачку единичный отказ одной сосиски или у нас есть какая-то хитрая система сброса и увода с траектории отказавших сосисок. Рассуждая в стиле «массовое производство простых как буржуйка ракетных двигателей» я полагаю, что никаких систем сброса и увода нет. Так что всё сложно.
0
В данный момент такого топлива нет, а многоразовую ракету сделать вполне реально. Маск уже занимается)
0
Уже сейчас можно какие-нибудь полезные запасы начинать раскидывать. Чтобы потом путешественники могли их в пути подбирать. Типа еда, батарейки. Пусть себе разлетаются на скорости под 70 км/с. Сначала рельсотроном. Потом еще какой-нибудь рогаткой на гравитационный маневр. И в межзвездное. С маяками. А как технологии дойдут — у нас уже на пути к звездам есть припасы.
0
Осталось придумать, как эти припасы подбирать. В космосе с разгоном-торможением не очень. А если станет очень, то припасы и не нужны.
-1
А на сколько можно сократить массу ракеты, при сохранении массы полезной нагрузки, если перед запуском тупо разогнать платформу с ней по рельсам маглева… ну допустим до м3, технически это вполне возможно и не так уж сложно, но будет ли выигрыш. Возможно в горах можно и большие скорости позволить, где атмосфера менее плотная.
Ну или сделать пусковую шахту для малых ракет с глубиной метров в 500-1000 — где предварительно разгонять их пушечным способом до скорости 10м, конечно не порохом, а газами, постепенно… этакая большая пневматическая пушка. Начальная скорость — 3-4 км/сек. Снаряды артиллерийские ее вполне переживают во время полета… значит и ракета переживет. А с таким запасом скорости ей надо будет уже меньше топлива… Людей так не запустить конечно, но для них есть ракеты а вот грузы воды, топлива, газов и прочего необходимого — очень даже — они перегрузку перенесут.
0
Тема гравитации не раскрыта! Для начала можно поиграться с «обычным» маховиком с микроскопической черной дырой внутри, служащей для центростремительного удержания ротора. Но черную дыру можно и поинтересней использовать: например, она (если мелкая, а мы только такие рассматриваем) довольно интенсивно испаряется энергетически полезными нам электрон-позитронными парами, а кормить ее можно любым мусором.
+1
К тому времени как освоим такие вещи, термоядерные реакторы будут в мобилки вместо батарей ставить.
0
Тритиевые брелки можно на Алиэкспрессе купить, не термоядерный, но интересный девайс.
0
Давно есть идея, никак жабу не задушу. Купить кучу этих брелков, солнечных батарей с высоким кпд и собрать это всё в одной коробке чтобы батареи поглощали свет. Получится примитивный радиоизотопный генератор.
+1
По поводу ракеты с питанием по проводу — я когда-то сочинил концепт «Трамвай Фаэтона» antihydrogen.livejournal.com/36333.html

Кратко: сверхпроводящий кабель с помощью прикрепленных к нему электротурбинных двигателей подбрасывается вверх, в верхние слои атмосферы, а по нему разгоняется космический аппарат.

(но я не особо горжусь этой… смелой идеей)
0
Про то, что ионизированные ядра имеют другой период полураспада, чем нейтральные атомы — я слышу впервые. Очень интересно. Так же, как и про «раскручивание» ядер…
0
4.4.4. Я уже слышу, как скандируют «космический лифт».
К сожалению, у этой идеи, помимо очевидных трудностей ..., есть одна фундаментальная слабость. Если подсчитать давление на разрыв, возникающее у основания такого троса, то по порядку величины получится p = ρgR, где R — радиус планеты. Приравняв его к пределу прочности материала σ, и найдя отношение σ/ρ, потребное, чтобы этот трос не порвался, получим σ/ρ ≈ gR = 60 МДж/кг. То есть, если космический лифт и возможен, то на самой грани Пружинного Предела нашей материи.

Это сферический конь в вакууме. Наш мир наполнен воздухом, где есть выталкивающая сила. Что если поддерживать каждую секцию троса небольшим воздушным шариком? Тогда трос уже не будет таким «тяжёлым» и вполне можно протянуть её на достаточную высоту.
+5
Достаточная высота всего то выше ГСО — 36 тыс. км из них 35900 км в космосе. А если воздушные шарики на трос привяжем будет класс — толку никакого зато красиво.
0
У таких шаров будет очень большая парусность, а воздушные потоки на разных высотах разные. Думаю трос будет штормить очень сильно, как-бы не порвало от продольных нагрузок и резонанса.
+1
Атмосфера тонка. В классическом космическом лифте трос тянется до геостационарной орбиты, т.е. 36000 км. Из них примерно первые 6000 сила тяжести ещё велика и не особо компенсируется вращением.

Шарики же в атмосфере мы умеем подвешивать ну максимум километрах на 50-ти. Ничто по сравнению с 6000.
0
Где полёт фантазии автора, который присутствует в других идеях? Не нравится выталкивающая, добавьте реактивную силу от миникомпрессоров распределённых по тросу :) Центростремительная сила тоже забыта. У автора такой полёт фантазии в других идеях, а тут всё грустно. Хотелось бы более весёлого освещения всех идей, а не избранных.
0
> времена жизни этих образований не превышают 1.5*10^-16s

Всетаки типичные ширины барионных резонансов ~ 100-200 МэВ а это 10^-23 с. 10^-16 — это типичные электро-магнитные времена, а не сильные.

Ну и если занудствовать, то дельта резонанс — это не раскрутить, это спин кварка перекинуть, а первый уровень, который именно раскрутить — это судя по всему N*(1720), тоесть энергии по-боле будет.

4.2.1 мне тоже очень нравится — всегда такие примеры студентам привожу. Там правда, когда разбираешься, оказывается все тривиально — изменение граничных условий (либо экранируем, либо доступный фазовый объем меняем), но красиво. Что есть, то есть.

В этом же пункте, для полноты картины, можно было бы упомянуть экранирование гравитационных волн сверхпроводниками — де мы не только сильное/слабое/электромагнитное взаимодействие подстраививать можем, но и на гравитацию замахиваемся. Ну и эффект Казимира.
:)
0
Если бы мы были роботами, то не нуждались бы в терраформировании Марса для его заселения и вполне могли бы гулять по Плутону.

Скорее роботы затеряются в виртуальных мирах. Реальный мир будет восприниматься как один из триллионов искусственных миров, причем весьма скучный и ни чем не примечательный. Причем еще не факт, что он «настоящий» )
0
С батарейками (топливом), потенциально, у человечества все ОК. А что нам сулит научная футурология на тему особо прочных материалов? Мономолекулярные макрообъекты (дома, мосты, ракеты, скафандры) возможны? Мономолекулярные объекты с внутренней структурой 3D? Грубо говоря, все крыло самолета вырастить с его нервюрами и лонжеронами? Какие еще варианты в теории? Усилять конструкцию полями?
+1
Обожаю такие публикации. Они всегда собирают кучу мечтателей, критиков и фантазёров, в хороших смыслах этих качеств. Прям и чувствуешь как народ начинает распирать творческая энергия и порывы добраться до звёзд. У автора много толковых предложений и обобщений, пусть чисто на гипотетической основе. Жду вывода и заключения. Очень любопытно, так как сам тоже фантазирую на смежные тематики.
-2

Предлагаю 10-км рельсотрон (или Гаусс-пушку) разместить в точке Лагранжа. Питать солнечными панелями, расположенными по всей конструкции.
Драйверить ардуинами (для экономии).
Это будет достаточно православно?

0

На Земле — атмосфера мешает.
На низкой орбите — слишком большая дура, орбиты заняты более "земными" вещами.
На Луне — далековато.
В точке Лагранжа — поближе.
Зачем — для разгона по межпланетным программам

+1
До точки Лагранжа и до Луны по дельта-V (затратам топлива) приблизительно одинаково. Разница — ну, может, 1%.

«Набрать скорость до точки Лагранжа, там сделать маневр сближения, быть выстреленным в сторону другой планеты и там снова остановиться» — дороже, чем:

«Набрать скорость до другой планеты, там остановиться».

Потому что набрать скорость до другой планеты ненамного больше, чем набрать скорость до точки Лагранжа. А вот рандеву уже делать дважды, а это — дорого.

И да, по третьему закону Ньютона — топливо все-равно придется тратить, чтобы вернуть рельсотрон на место после выстрела. Ведь насколько улетит корабль — на столько в другую сторону улетить и пушка.

На низкой орбите — слишком большая дура, орбиты заняты более «земными» вещами.
Какого размера вы представляете эту пушку, что она слишком большая на орбите? Сколько денег вы хотите в нее вбухать? Потому что даже те невероятные многокилометровые проекты, которые выходят на вершину Эвереста и которые тут обсуждают — песчинка для орбиты.
0
Чего уж там, предлагаю на НОО сделать пращу.
Берём астероид метров 300 диаметром, на него ставим лебёдку с тросом километров 30. Трос разматываем и на его конец цепляем полезную нагрузку. Нагрузка даёт символический импульс, чтобы в системе появился момент вращения, после чего начинаем наматывать трос. По закону сохранения момента импульса при наматывании троса у полезной нагрузки растёт линейная скорость. Когда раскрутились достаточно, нагрузка в нужный момент отцепляется и летит в неведомые космические дали…
0
Можно весь астероид закрутить и использовать в качестве огромной лебедки. Тогда он любой груз сможет затягивать на себя, от прочности троса только зависит.
0
Нейтральный диспрозий 163Dy стабилен. Но, будучи полностью ионизирован до 163Dy66+, превращается в радиоактивный с периодом полураспада в… 50 дней!

Тут точно нет ошибки? Не пойму, почему из этого не сделали источник энергии. Ещё и бета распад… идеально для создания «атомной батарейки».
+1
Потому что на полную ионизацию диспрозия энергии нужно затратить больше, чем получится при его распаде. К тому же хранить полностью ионизированные атомы почти так же сложно, как антивещество.
0
я так понимаю, что хранить предполагается все-таки нейтральные атомы.
Возможно, этот вариант кому-то подойдет, у кого уже есть мощный дармовой источник чего-то для ионизации диспрозия и жесткое ограничение на массу (т.е. традиционные тепловые машины не вариант).
+1
Ну если есть источник, подходящий для ионизации диспрозия, то сам диспрозий уже не нужен — проще от этого источника и запитаться.
Only those users with full accounts are able to leave comments. , please.