Сидел я читал фантастический роман и, как водится, пришла мне такая идея. Вроде как экономия троса намечается. Сразу говорю,там был просто космический лифт разрушенный.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/116122.png)
Сгорит, наверное, трос в атмосфере, хотя 40-50 км еще достаточно разряженная среда...
Я так понял, должно быть i = 0 ( в экваториальной плоскости ) . А то будет - то 40, то больше.
И орбита идеально круговая, а то всякие натяжения троса рассчитывать непонятно как.
Кстати, небольшое натяжение при круговой все же будет. Первые космические на высотах 1000 км и 40 км - немного разные ( 7,35 и 7,88 км/сек)
Если i эксцентриситет, то да. В принципе высота не принципиальна, лишь бы за границей плотной атмосферы. Возможно. Самое забавное как будет происходить разгон. Поднявшись, допустим, даже на дирижопле, полезная нагрузка хватается блоком за трос и начинает за счет трения и "набегающей" атмосферы ускоряться и одновременно подниматься к догоняющему астероиду.
Трос однозначно будет прогибаться. Надо прикинуть с какой перегрузкой груз достигнет орбиты в 1000 км. Как бы все не оборвалось...
Кстати, интересный момент. Если трос будет двигаться тангенциально земной поверхности с приблизительно первой космической, то вес у него будет околонулевой или даже его будет выгибать вверх поблизости от Земли. Соответственно, прочность его должна быть способна выдерживать нагрузки от трения об атмосферу (постоянные) и при выводе нагрузки на орбиту (переменные). Собственный вес троса никакого значения иметь не будет и его удельная прочность по отношению к массе, если не брать во внимание экономику. Надо бы прикинуть значения...
В принципе догоняющий астероид можно было бы и выкинуть, да вот только как удержать трос поблизости от плотных слоев атмосферы?
ЦитироватьАнтикосмит пишет:
Если i эксцентриситет, то да
Не, i - наклонение орбиты. Я имел ввиду, что Земля не идеальный шар, имеется сжатие. От этого и высота от поверхности будет меняться при наклонных орбитах. И вообще, гравитационное поле Земли кривое - замысловатое. От этого и движение астероидов будет не совсем согласованное, даже при круговой орбите.
Логично на экваториальной орбите все делать. Система натяжения троса тоже однозначно должна быть для компенсации его натяжения.
Просто порвет.
Вы масконы как минимум не учитываете. И торможение астеройдов.
ЦитироватьАнтикосмит пишет:
Сгорит, наверное, трос в атмосфере, хотя 40-50 км еще достаточно разряженная среда...
Горит и разрушается выше 50 км.
У Колумбии на высоте 60 уже были только обломки.
Метеоры загораются на высотах от 120 до 80 км, и мелкие сгорают до 80 км.
Но у метеоров скорость - минимум 11 км/сек , а обычно от 20 до 30 .
А всякие рукотворные объекты входят в атмосферу не более 7,5 км/сек. Что-то сгорает, что-то нет ( СА например ).
PS Кстати, можно смоделировать поведение троса, заменив его цепочкой пробных тел.
Хотя бы в упрощенном варианте, без учета атмосферы и сжатия Земли.
А никого не смущает проблема зацепления ПН за трос, несущийся со свистом со скоростью 8 км/с?
Что-то мне подсказывает, что центр масс системы находится ниже 1000км, и скорость его меньше круговой, в результате трос начнёт провисать, а спутники начнёт тянуть вниз и в сторону центра масс.
ЦитироватьНу-и-ну пишет:
скорость его меньше круговой
Ага..
Вот , сделал расчет движения пробных тел. Взял 7 тел.
Начальные условия - пробные тела на прямой линии, крайние ( которые астероиды на рисунке у ТС ) - на высоте 1000 км от поверхности.
Скорость крайних тел - ровно круговая, у остальных - пропорциональна расстоянию до центра Земли. То есть у всех тел
в начале - одинаковая угловая скорость. Вектор начальной скорости перпендикулярен радиус-вектору, то есть нач. скорость параллельно поверхности Земли.
На рис. красная - Земля. Обозначим P - период обращения крайних тел.
Положение тел на 4 момента :
1) темно-синий t=0
2) синий t=P/12
3) голубой t=P/6
4) серый t = P/4
Там все, кроме крайних " улетают " под Землю по эллипсу.
То есть будут примерно такие натяжения.
PS Сопротивление атмосферы не учитывал. И Земля - просто шар.
(https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/forum/file/64980)
Теперь вопрос как это парировать, если предположить, что масса троса пренебрежительно мала по отношению к массе астероидов.
По вопросу сгорания троса в атмосфере. Центральная его часть имеет угол атаки близкий к нулевому, т.е. воздушный поток обтекает его вдоль оси, края, находящиеся в атмосфере повыше уже обтекаются под неким углом. Даже если поднять минимальную высоту троса до 100-150 км все равно подъем до 1000 км заманчив.
ЦитироватьАнтикосмит пишет:
Центральная его часть имеет угол атаки близкий к нулевому, т.е. воздушный поток обтекает его вдоль оси, края, находящиеся в атмосфере повыше уже обтекаются под неким углом
Это несущественно. Важно, что теплопоток ни сбрасывать ни отводить некуда. Он перегреется за секунды и потеряет несущую способность.
Значит поднимем трос повыше и сделаем пустотелым - типа тепловой трубы со сбросом тепла на астероиды
Мысль хорошая, но тепловая труба длинной более км не слишком эффективна. Там невесомость или перегрузки?
Вопрос еще в рабочей температуре тех же канатов из углеродных нанотрубок. По идее продольная теплопроводность у них очень хорошая должна быть, чуть ли не в разы выше, чем у меди. Не установится ли равновесие на некой приемлемой температуре за счет радиационного охлаждения? Наверху радиационная температура -200 за исключением небольшого сектора неба, занятого небесными телами. Да, и надо учитывать неравномерность нагрева, т.к. самые большие постоянные тепловые нагрузки будут на коротком срединном участке, так что до астероидов пар и не долетит сконденсируется раньше и стечет вниз.
Канат будет находится в условиях миллигравитации, если можно так выразиться.
Вот гифку сделал с пробными телами.
И вторую - это вариант небесного лифта имени А.Кларка. Там тоже трос растягивать будет, поэтому какие-то противовесы нужны - спутники на высоких орбитах.
(https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/forum/file/64984)(https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/forum/file/64985)
ЦитироватьАнтикосмит пишет:
Канат будет находится в условиях миллигравитации, если можно так выразится.
Тогда тепловая труба отпадает. В условиях невесомости она работает за счет капиллярного эффекта, что возможно на небольших расстояниях и при малых теплопереносах.
Нет в жизни щастя! (с)
Картинка, я так понимаю, все же для группы тел с одинаковой массой. В случае троса весь процесс растянется на более значительное время. Но изгиб явно не параболическим будет...
ЦитироватьШтуцер пишет:
ЦитироватьАнтикосмит пишет:
Канат будет находится в условиях миллигравитации, если можно так выразиться.
Тогда тепловая труба отпадает. В условиях невесомости она работает за счет капиллярного эффекта, что возможно на небольших расстояниях и при малых теплопереносах.
Ну значит будем гонять водород - может быть даже жидкий - туда-сюда, а на астероидах сделаем заправочную станцию.
Ребят, я конечно многое понимание, но, там где начинаются многотысячекилометровые масштабы строительства, там я сразу пасс. Рассчитать такую конструкцию, когда на каждом километре свои условия тепловые, гравитационные и прочие, которые при этом постоянно нерегулярно меняются, это уже пронблем. Построить то, что потребует в любом случае миллионов тонн на создание, это еще один большой пронблем. А строить все это, что бы потом поднять на орбиту меньше, чем затрачено на строительство, ибо развалится - это уже не пронблем, а... маразм.
Нее, я в такие игры не играю ни сейчас, ни через сто лет...
:)
Так астероиды и их кинетическая энергия условно-халявные. Авось заарканим какого-нибудь троянца. Ну худой конец сойдет и один астероид - расколем как орех на две половинки! :D А канат можно на месте производить, если где-то нарыть углерода, там углистые хондриты всякие...
Потребуется компенсация притяжения астероидов друг к другу:
- притяжение гравитационное;
- притяжение за счёт гравитационного натяжения тросов;
- притяжения за счёт нестационарности натяжения тросов из-за неоднородности гравитационного поля;
- притяжения за счёт натяжения троса из-за трения об атмосферу.
Силы эти будут может быть и невелики, но постоянны/регулярны.
А на кой это нужно-то? Просветите. Прицепляться в атмосфере к тросу, летящему со скоростью > 7 км/с?
Была тут тема, лет 10 назад, я предлагал именно "качели" когда трос раскачивается и вытаскивает подхваченную ПН за атмосферу. А потом выяснилось, что и патент уже есть :)
Нашел на абазе
http://forums.airbase.ru/2004/01/t24284--eschyo-odin-ekzoticheskij-prozhekt.5008.html#p330274
Цитироватьnsn пишет:
А на кой это нужно-то? Просветите. Прицепляться в атмосфере к тросу, летящему со скоростью > 7 км/с?
Всё очень просто
Поднимаешься на воздушном шаре до высоты 40км, быстро и аккуратно ставишь блок не трос, отпускаешь воздушный шар, нагружая блок, и если не сгорят в блоке подшипники и его не заклинит по дороге тебя силами инерции подымает в космос почти до самого астероида, ну а последние ~1000км. видимо на руках.
Подвес нужен бесконтактный (магнитный). Идея на стадии проработки.
Как будет взаимодействовать магнитное поле земли c проводником, пересекающим поперек его линии напряженности? Ток будет? Вернее разность потенциалов весьма приличная. Можно установить панели c заостренными электродами на "отрицательном" астероиде и излучать в сторону положительного автоэмиссией и снимать ток на нужды системы.
Кстати, c какого размера небесного тела становится заметно приливное взаимодействие? Подобрать бы размер астероидов таким образом, чтобы за счет этого эффекта поддерживать их постоянную орбиту и компенсировать потери.
Логично, что силы гравитационного взаимодействия должны быть пропорциональны тем, что в системе Земля-Луна
Марс и Фобос дают готовую модель c жиденькой атмосферой, где такой номер может и прокатить. Интересно, если растопить марсианский лед, отодвинется ли срок падения Фобоса за счет приливного взаимодействия или наоборот уплотнившаяся атмосфера его еще быстрее затормозит?
Я думаю надо делать примерно так.
Собрать космический мусор (которым давным давно пора заниматься) в 3-ёх точках на расстоянии радиуса от Земли. Соединить их тросом что бы трос был касательной к поверхности атмосферы (100км от Земли). Естественно всё в плоскости экватора. У нас получится довольно стабильная система поскольку мусор будет собран в точках Лагранжа относительно себя самого. Затем построить орбитальную станцию сразу под радиационным поясом, это где то по высоте 1200км над поверхностью. Раскрутить мусор ионниками до скорости чуть выше во первых чтобы трос не провисал, во вторых чтобы совместить точку троса с орбитальной станцией. Затем один участок троса делается для вывода ПН два других служат для натяжения системы.
Затем уже готовый блок находится в нижней точке на высоте 100км и в нужный момент сбрасывает "качели", которые предлагал Виницкий, так чтобы было минимальное трение об атмосферу. "Качели принимают на стратостате на высоте 40км. На стыковку думаю будет несколько секунд. Затем, как уже писалось, силами инерции груз подымается почти до орбитальной станции. В этой точки ждёт лифт, который цепляет блок и тянет до станции параллельно выбирая 60 километров длину качелей. Получится что мы выводим ПН ионниками, которые могут работать круглосуточно и круглогодично. Причём всё физически реализуемо уже сейчас, но по прежнему ОЧЕНЬ дорого.
В любом случае эта идея в 100 раз лучше чем космический лифт.
Была статья в ТМ на эту тему там идеи были куда более бредовые
Есть ещё лучше. Два груза расскручиваем, и с небольшим ускорением, идём до границы поля земли.
Цитироватьase (Артём Сухоев) пишет:
Есть ещё лучше. Два груза расскручиваем, и с небольшим ускорением, идём до границы поля земли.
В вашем случае лучше всего принять таблетку, а так же вашим друзьям.
А вообще Антикосмит не стоило тут устраивать проверок, я вас всегда считал нашим, а сейчас вот сомневаюсь.
А в чем заключалась проверка? Я просто выдвинул идею и решил устроить мозговой штурм. Идея оказалась интересной. Может буть даже найдет место в каком-нибудь фантастическом романе или рассказе на худой конец.
Ладно замнём тему, а то вам опять будет страшно заходить в чёрную дыру...
Цитироватьkorund пишет:
Цитироватьase (Артём Сухоев) пишет:
Есть ещё лучше. Два груза расскручиваем, и с небольшим ускорением, идём до границы поля земли.
В вашем случае лучше всего принять таблетку, а так же вашим друзьям.
Какую таблетку, я по вашему должен принять? И кто, мои друзья?
Ах тыж латыжский, тратата.
В продолжение темы.Два тела соединенные длинным канатом будут растягивать его с силой пропорциональной массе и разнице направлений местного вектора силы тяжести .Как бы канат то не порвало при такой длине.Была такая работа называется кажется: тросовые космические системы.
ЦитироватьАнтикосмит пишет:
А в чем заключалась проверка? Я просто выдвинул идею и решил устроить мозговой штурм. Идея оказалась интересной. Может буть даже найдет место в каком-нибудь фантастическом романе или рассказе на худой конец.
А для безатмосферных планет/спутников?
Для Луны?
ЦитироватьАтяпа пишет:
А для безатмосферных планет/спутников?
Для Луны?
У Луны гравитационное поле все кривое. Масконы всякие..
Тут один аффтар книги "Космические двигатели будущего" и по совместительству кандидат ф-м наук гутарит про "космические качели":
Более" того, возможны двигательные системы, работающие за счет неоднородностей гравитационного поля, которые для перемещения полезного груза в поле тяжести вообще не нуждаются в бортовых запасах массы.
Принцип их работы основан на использовании так называемых приливных сил (рис. 14). Если две массы, связанные тросом, вращаются на орбите искусственного спутника Земли, то в целом такая система движется со скоростью, соответствующей орбите ее центра масс. В результате масса, наиболее удаленная от Земли, будет иметь большую скорость, чем нужно для ее равновесного движения, и поэтому на нее должна действовать избыточная центробежная сила. Для ближней к Земле массе, наоборот, скорость меньше равновесной и имеется избыточная гравитационная сила, равная и противоположно направленная сила, приложенной к верхней массе.
Эти силы называются приливными. Они натягивают трос, и, распуская трос с трением, мы заставим приливные силы совершать работу. Эта работа осуществляется за счет кинетической энергии системы, и в итоге центр тяжести ее будет переходить на более низкую орбиту. Подобным же образом приливные силы, действующие между планетами, вызывают их взаимное сближение. Например, океанские приливы, вызываемые Луной, в результате трения о поверхность Земли приводят к уменьшению расстояния между Луной и Землей.
И, наоборот, совершая работу против действия приливных сил, можно повысить орбиту центра тяжести системы. Для повторения цикла после полного сближения масс их нужно оттолкнуть при свободно распускающемся тросе. Но эффективность такой двигательной системы в околоземном пространстве очень мала.
Величина приливных сил равна произведению ускорения силы тяжести на орбите на отношение расстояния между массами к радиусу орбиты. На орбите высотой 350 км при расстоянии между массами 10 км она составляет 1,4 · 10–2 Н/кг, на геостанционарной орбите — 7 · 10–5 Н/кг. Работа, совершаемая за один цикл сближения, соответственно равна 7 · 10–2 и 3,5 · 10–4 Дж/кг. Чтобы перевести космический аппарат с орбиты высотой 350 км на геостационарную орбиту (35 880 км), потребуется около 108 циклов. Даже если допустить, что каждый цикл будет совершаться за 1 с, то на такое перемещение потребуется более 10 лет.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/225252.png)
Рис. 14. Схема «гравитационного» двигателя (стрелками указано направление приливных сил): 1 — полезный груз, 2 — трос, 3 — устройства для намотки троса, 4 — Земля
Но вообще, если честно данный кандидат у меня не вызывает особого уважения по причине того, что он не в курсе, что есть гравиманевр (я это обрезал, чтоб не позорить) так еще и Луна у него не удаляется, а приближается.... И мы еще боремся за звание дома высокой культуры! (с)
ЦитироватьЮрий Темников пишет:
Благодарю модераторов форума за амнистию
Так он жив и не похищен зловредными охотниками за гениальными идеями :o Скучал жестоко..Добро пожаловать 8)
А то тут по сравнению с вами такое лезет.. :oops:
Цитироватьase (Артём Сухоев) пишет:
Ах тыж латыжский, тратата.
точно!
стрелок.
ЦитироватьЮрий Темников пишет:
В продолжение темы.Два тела соединенные длинным канатом будут растягивать его с силой пропорциональной массе и разнице направлений местного вектора силы тяжести .Как бы канат то не порвало при такой длине.Была такая работа называется кажется: тросовые космические системы.
Если исходить из самого первого сообщения, то меня больше беспокоит не станут ли сближаться астероиды. Как представлю картину как трос провиснув бороздит просторы экватора на 7км/с. Потом рвётся (перегорает) на две части. В результате два астероида бороздя экватор тросами норовят упасть куда нибудь в Уганду и Сомали. Не пришлось бы звать Брюса Вилиса...
Хотя сам принцип подъёма груза на орбиту вполне жизнеспособен (в отличие от космического лифта). Надо было просто изначально идею оформить более реалистично.
Особенно вместе с электромагнитной пушкой можно создать хорошую систему выведения.
Цитироватьkorund пишет:
Если исходить из самого первого сообщения, то меня больше беспокоит не станут ли сближаться астероиды.
Вы не поняли?Трос будет постоянно натянут,Даже если придется поднимать очень тяжелый груз.Астероиды немного сблизятся ,а затем снова разойдутся,гравитация действует постоянно.Но вот скорость и высота орбиты уменьшатся и в конце концов связка упадет на землю.Придется ставить СБ или реакторы и ЭРД.Бесплатного сыра не бывает ,но он получится гораздо дешевле.Особенно если заменить астероиды тяжелыми спутниками,собранными из материала астероидов,что реально .А вот доставить сами астероиды на околоземную орбиту,с возможностью вызвать экологическую катастрофу?Жуть!!
ЦитироватьКубик пишет:
Так он жив и не похищен зловредными охотниками за гениальными идеями :o Скучал жестоко..Добро пожаловать 8)
Спасибо!Не только жив,но еще на Авиафоруме воюю,кое-что еще напридумывал,но сюда тащить не буду боюсь опять забанят.Там народ поспокойнее.
ЦитироватьЮрий Темников пишет:
Цитироватьkorund пишет:
Если исходить из самого первого сообщения, то меня больше беспокоит не станут ли сближаться астероиды.
Вы не поняли?Трос будет постоянно натянут,Даже если придется поднимать очень тяжелый груз. Астероиды немного сблизятся ,а затем снова разойдутся,гравитация действует постоянно.Но вот скорость и высота орбиты уменьшатся и в конце концов связка упадет на землю.Придется ставить СБ или реакторы и ЭРД.Бесплатного сыра не бывает ,но он получится гораздо дешевле.Особенно если заменить астероиды тяжелыми спутниками,собранными из материала астероидов,что реально .А вот доставить сами астероиды на околоземную орбиту,с возможностью вызвать экологическую катастрофу?Жуть!!
Выделил красным то что физически не обосновано.
Цитироватьkorund пишет:
Была такая работа называется кажется: тросовые космические системы.
Вообще то это из моего поста.Почитайте если мне не верите..И привыкайте,к тому что я ничего не придумываю.Законы физики нерушимы как для вас ,так и для меня.
ЦитироватьЮрий Темников пишет:
Цитироватьkorund пишет:
Была такая работа называется кажется: тросовые космические системы.
Вообще то это из моего поста.Почитайте если мне не верите..И привыкайте,к тому что я ничего не придумываю.Законы физики нерушимы как для вас ,так и для меня.
Тёмников с ума сошел :o
Для Фомы Неверуещего:Глубоко копать не буду.В Технике молодежи была большая статья на эту тему,за название не ручаюсь,но там было ФИЗИЧЕСКОЕ обоснование сего эффекта.Как то это слишком по детски,не верю и все тут!
Наступлю на старые грабли.Идея Антикосмита:"каменный" вариант моего АТОС.И для прикола,когда-то я писал,что он будет похож на очень длинную телегу.Очень длинная труба с посадочной платформой и с обеих сторон по два вращающихся диска("астероиды") для создания псевдо гравитации работающим на станции,стабилизации и создания того самого растягивающего эффекта.И еще ;систематизировал все что было написано на форуме и потом на авиафоруме и сегодня отослал в редакцию.Что будет!!??