Ascensor orbital y skyhook: 4 de los planes más locos para conquistar el espacio

1. ascensor orbital

Los cohetes son, por supuesto, muy geniales y hermosos. No es de extrañar que los fanáticos de SpaceX sigan en vivo cada uno de sus lanzamientos. Pero los motores químicos tienen un problema: son caros e ineficientes.

Envíe a una órbita de referencia baja, la altura mínima donde un objeto puede cortar círculos alrededor del planeta, un kilogramo de carga incluso en uno de los cohetes más baratos de nuestro tiempo, el Falcon 9. costos $2,719 Es demasiado, ¿no crees?

Por lo tanto, las mejores mentes de la humanidad han estado luchando durante muchas décadas sobre la cuestión de cómo deshacerse de estos monstruos humeantes que se elevan con tracción de queroseno, y cambiar a algo más económico y futurista. Una de estas opciones es ascensor espacial.

Construcción de una estación geoestacionaria orbita, que colgará sobre el mismo punto del planeta. Bajamos un cable de alta resistencia, que se estira bajo la influencia de la fuerza centrífuga. Y transportamos mercancías hacia arriba y hacia abajo en un elevador eléctrico.

Es cierto que no se sabe si los materiales en la naturaleza son lo suficientemente fuertes como para hacer una cuerda de izar de 35,785 km de largo con ellos.

En teoría, se podría tejer un cable para un ascensor espacial a partir de nanotubos de grafeno. Pero hasta ahora nadie fallido Haz una cuerda de carbono de más de 1 metro. Sin embargo, el ascensor orbital es quizás uno de los más realista megaproyectos espaciales enumerados aquí.

2. Catapulta electromagnética espacial

Una idea aún más impresionante, diseñada para facilitar el lanzamiento de objetos en órbita. Construimos una tubería larga en el ecuador con un vacío en el interior para reducir al mínimo la fricción. Aceleramos la nave espacial en ella con la ayuda de la fuerza electromagnética, según el principio. cañón de riel.

Y se precipita a lo largo de la tubería hasta que alcanza una velocidad cósmica, y luego salta y vuela al espacio por inercia. Y allí estabiliza la órbita con la ayuda de un pequeño motor de corrección incorporado.

Cierto, incluso aquí la realidad pone rayos en las ruedas de los ingenieros. En realidad eficaz solo habrá un tubo muy largo: para lograr una órbita de referencia baja, necesita una pista con una longitud de al menos 500 km, y preferiblemente más. Cómo, dónde y desde qué construir esto, el problema sigue siendo el mismo.

Además, para alimentar un acelerador eléctrico de este tipo, necesitará una gran cantidad de energía: tendrá que construir una planta de energía nuclear al lado, o incluso varias.

Y finalmente, tal construcción es más adaptado para la entrega de mercancías, no de la gente. Porque si disparas un proyectil con pasajeros dentro desde un cañón de riel de 500 kilómetros, el contenido de la nave llegará al espacio en forma de lodo líquido.

Un cambio tan brusco en el estado de agregación afectará negativamente la salud de los astronautas.

Para enviar personas al espacio, se necesita una catapulta electromagnética para ser más extenso - al menos 1.000 km. En general, la construcción no es trivial.

Pero a pesar de las dificultades, tal catapulta tiene muchas ventajas. En primer lugar, con su ayuda, puede deshacerse de los desechos nucleares: simplemente tírelos al espacio para que vuelen a algún lugar lejano y no regresen. Así que en los años 80, la NASA planificado hacer.

En segundo lugar, el arma no se puede usar en la Tierra, sino en la Luna: no hay atmósfera, no hay fricción. Puede extraer minerales valiosos en un satélite y bombardear nuestro planeta con ellos en áreas escasamente pobladas, y luego simplemente sacarlos en camiones.

Finalmente, el cañón se puede utilizar como arma! Lanzar espacios en blanco de acero sin guía al enemigo a una velocidad de aproximadamente 8 km / s es muy futurista y duro.

3. colonia de aeronautas

¿Te gustaría colonizar, digamos, Venus o Júpiter? Marte ya es aburrido para todos, y en general este planeta es aburrido: solo arena y algo de hielo. Venus es mucho más interesante: allí en la superficie temperatura bajo +465 °C y lluvias de ácido sulfúrico. Hay algo que ver hasta que te derrites.

Y Júpiter no tiene superficie en absoluto, bajo las nubes de la atmósfera del gigante gaseoso. ocultación un océano de hidrógeno metálico con una temperatura de 6.000 a 20.700 °C.

Pero no te preocupes, la NASA se ha encargado de todo. Para la colonización en la superficie de Venus y en las capas inferiores de Júpiter, no es necesario arrojar a nadie; simplemente puede instalarse en algún lugar de la atmósfera y vivir en paz.

Proyecto HAVOC implica la construcción en Venus de una enorme aeronave que vuela en el aire ordinario. Sí, el oxígeno y el nitrógeno que respiramos allí, debido a la mayor densidad de la atmósfera, actuarán como el hidrógeno o el helio aquí en la Tierra, levantando el globo. A recibir El dispositivo puede ser alimentado por paneles solares.

De esta manera, puedes acomodar a una altitud de unos 55 km, hay 27 ° C y una brisa agradable. Es cierto que sin una máscara de oxígeno no se puede mirar desde la cabina de un dirigible, porque la gente no puede respirar dióxido de carbono.

Un diseño similar puede ser enviar y a Júpiter. Solo que ahora no funcionará bombear helio o hidrógeno al globo, porque el gigante consiste en ellos.

Pero hay otra forma: tomar gas de la atmósfera de Júpiter y calentarlo, digamos, con un reactor nuclear. El hidrógeno caliente del globo será más ligero que el hidrógeno frío de la atmósfera superior, y será posible volar con seguridad y admirar las nubes y el cielo azulado. si, es alto voluntad igual que en la Tierra. Sí, y con hermosos cirros de amoníaco.

Es cierto que no está claro qué hacer con la radiación del gigante gaseoso; es poco probable que sea posible enfundar una aeronave con plomo. Y es mejor no llevar a las personas con miedo a las alturas a esta colonia: ¿te imaginas lo que es correr sobre un planeta enorme y esperar inconscientemente una caída todo el tiempo?

4. cabestrillo satelital

Un satélite con una cuerda, girando alrededor de la Tierra, describirá aproximadamente tales movimientos. Vídeo: Kurzgesagt - En pocas palabras / YouTube

El proyecto de Boeing y el Instituto de Estudios Avanzados de la NASA llamado Orbital Skyhook, o "Sky Hook", implica un método bastante curioso de poner carga en órbita. Cierto, un poco arriesgado.

Producción satélite que gira alrededor planetas y alrededor de su eje. Le atamos dos cuerdas suficientemente largas, digamos, 600 kilómetros cada una, para que giren, equilibrándose entre sí. Y obtenemos algo así como una gran rueda de la fortuna, solo que con dos radios.

Cuando necesitamos llevar algo al espacio, esperamos a que el satélite vuele sobre nosotros y colguemos la cuerda en la atmósfera. A una altitud de unos 100 kilómetros, llevamos una carga hasta la punta del cable en un avión hipersónico y se pone en órbita.

No se requiere una cuerda de alta resistencia, como la de un ascensor espacial, por lo que Boeing considerar es posible prescindir del grafeno: los polietilenos resistentes existentes y el zylon resistente al calor servirán.

La idea no es mala, pero hay un par de matices. En primer lugar, el satélite de contrapeso, para permanecer en órbita, debe ser al menos 90 veces mayor que la carga útil. Es decir, para sacar 14 toneladas de masa, primero será necesario montar un coloso en órbita con una masa de 1.300 toneladas. El peso de la misma ISS es alrededor de 440.

En segundo lugar, para que la estación gire de manera uniforme, no caiga a la Tierra o se vaya volando a algún lugar equivocado, es necesario sacar de órbita la misma masa que para elevarla. Es decir, arrojaste una carga de 14 toneladas; por favor, extrae las mismas 14 toneladas de minerales de los asteroides y bájalos a compensar rotación excesiva.