Esto es un poco como lo hace un bloque de construcción: bajamos una carga y levantamos la otra, que es igual en peso. ¡Solo para esto no necesitará un cable con una longitud de 380 mil km!
Sí, y 36 mil km hasta la OSG, como el elevador espacial Artsutanov-Clark, también, ya que no necesitamos estructuras tan poco realistas. Aunque es comprensible que fuera posible en dos de estos ascensores (lunar y terrestre) que fuera posible, utilizando la ley de conservación de la energía, es mucho más fácil entregar bienes a la luna a cambio de que se baje la misma masa de suelo lunar, utilizando la recuperación de energía. Pero para mi gran alegría, no hay materiales para el elevador espacial terrestre, y no se espera, y puedo sentirme como un Colón de las nuevas tecnologías.
Hasta ahora, entraremos en órbita a la antigua usanza con cohetes Mask, por ejemplo, Falcon Heavy, pero lanzados no desde Cabo Cañaveral, sino desde el ecuador. Allí, en el plano ecuatorial, las órbitas de nuestros satélites y eslingas no precesarán debido a la oblatura de la Tierra, por lo tanto, permanecerán en un plano, lo que permitirá que nuestros satélites cambien de una órbita a otra utilizando eslingas de intercambio.
Las propiedades de la inercia y las órbitas elípticas, descubiertas por Kepler, permiten realizar un viaje de mercancías casi sin costo en un vacío espacial desde el NOO (órbita baja cercana a la Tierra) hasta la órbita cercana a la luna e incluso a su superficie. Esto es si aprende a usar eslingas especiales para intercambiar las órbitas de 2 satélites de masas iguales. Como comprenderá, dicho intercambio no está prohibido por ninguna de las leyes de conservación, de las cuales tres son conocidas en mecánica: ZSE, ZSI y ZSMI. Dado que los objetos de masas iguales intercambian velocidades (más precisamente, sus vectores), entonces no se violan todas estas leyes, y una honda es una herramienta ideal para esto, que lleva a cabo dicho intercambio casi sin pérdida de energía mecánica, ya que su tensión no se intercambia está cambiando!
Pero la honda es un poco difícil para que entiendas de inmediato cómo funcionará. Presta atención a la imagen con bolas de billar. Todos los que juegan al billar saben que con un impacto frontal en una pelota de pie, las bolas simplemente intercambian vectores de velocidad: el delantero se detiene y el de pie adquiere la velocidad del primero. Si esto sucede en el espacio en órbita de la tierra, ¡también será ORBIT EXCHANGE!
Aquí hay una secuencia de tales intercambios, incluso entre bolas de billar, en principio, ¡puedes llegar a la superficie de la luna! ¡Comenzando desde el NOU y terminando con la colisión de una bola descansando en la cima de la montaña lunar con otra bola corriendo a lo largo de la órbita de la luna a una velocidad de 1680 m / s!
Por supuesto, el impacto absolutamente elástico a tal velocidad no es posible (simplemente habrá una explosión y la energía se convertirá en calor), pero este problema se resuelve con la ayuda de dos eslingas que giran a una velocidad media de 840 m / s, lo cual es bastante realista.
Desde órbitas con múltiples períodos de revolución, es posible construir un transportador de intercambio a la luna misma. Esta multiplicidad de períodos es simplemente necesaria para aproximaciones periódicas de satélites intercambiados de masas iguales (uno de ellos es una carga útil para la base lunar y el otro es lastre del suelo lunar) y eslingas orbitales en las zonas de contacto de las órbitas, donde se realizarán los intercambios.
Además, durante un paso a través de la eslinga de la zona de intercambio (donde las órbitas se tocan), ¡uno puede hacer no uno, sino decenas o incluso cientos de intercambios! Un transportador muy eficiente puede resultar cuando la masa total de bienes intercambiados en una pasada de la zona es cien veces mayor que la masa de la eslinga con sus dos bienes en los extremos. Y tal operación es posible cada mes lunar (cada 27.32 días).
Es decir, podemos entregar decenas de toneladas de carga a la Luna cada mes, sin gastar el 90% del combustible del cohete en la masa de carga útil que se lleva al IEO, como lo hace la tecnología convencional de cohetes. ¡Todo lo que se lleve al DOE (y no el 10% de lo que es ahora) se entregará a la luna! Solo el 1-2% de la masa de lo que se entregará a la Luna, es decir, 900 veces menos, puede gastarse en la corrección de las órbitas: compare el 1% del combustible requerido durante el INTERCAMBIO DE ÓRBITA y el 9/10 de la carga traída a LEO durante la entrega del cohete !
¡Esto reducirá los costos regulares de entregar productos a la luna en 10 veces, y la construcción de este "transportador a la luna" puede no ser muy costosa!
Sobre todo para los tiempos de hoy (decenas de miles de dólares por 1 kg), vale la pena poner decenas o incluso cientos de cargas intercambiables (para una alta productividad mensual del transportador) en órbitas de alto objetivo. Y deben llevarse 6-7 cabestrillos allí, en diferentes órbitas altas y cercanas a la luna. Además, para la entrega de bienes a la luna, será necesario recibir carruseles en los polos de la luna y otros puertos importantes en su superficie. Esta entrega de elementos transportadores costará solo 3-4 meses en volumen de carga entregada a la luna. Es decir, no es tan costoso en relación con el efecto económico.
Al mismo tiempo, hay muchos trucos de vida que hacen que esta entrega de construcción sea más barata. Comenzando con la máscara prometida $ 1000 por 1 kg en el DOE. Además, el uso de la parte transportadora (a la órbita con un radio de 3.43 del radio de la Tierra) como parte del sistema de transporte de intercambio a la OSG. ¡Constantemente se acumulan satélites gastados de gran masa de 3-5 toneladas! Esta "basura" se puede reemplazar con la ayuda de eslingas en nuevos satélites. En este caso, no se requiere combustible, pero ahora requiere 75%. Es decir, ¡la entrega a la OSG será más barata 4 veces!
Los desechos de esta actividad (restos de viejos satélites lanzados desde la OSG) se acumularán en el DOE sobre el ecuador. ¡No causen indignación a los habitantes de los países ecuatoriales, arrojando toneladas de meteoritos artificiales sobre sus cabezas toda esta basura! Se puede usar en parte como protección contra la radiación para una estación orbital comercial turística, en parte como un fluido de trabajo reactivo para ella. Los granos de cualquier metal pueden ser arrojados con un cañón de riel a una velocidad de 15 km / s en relación con una estación que vuela en órbita a una velocidad de 7.7 km / s. Los granos permanecerán a una velocidad de 7.3 km / s en relación con la Tierra. Y caerán en la atmósfera con hermosas estrellas fugaces, complaciendo los ojos de los residentes locales y atrayendo turistas para ellos. ¡Estas estrellas se pueden verter a pedido! En el lugar correcto en el momento correcto. E incluso los carteles publicitarios en el cielo están escritos en diferentes colores, por ejemplo, sodio, da amarillo y el cobre es verde.
Por cierto, la carga de intercambio se puede lanzar desde la Luna por cabestrillos 100 veces más fáciles en consumo de energía que desde la Tierra, ya que su eficiencia es alta y la velocidad necesaria de lanzamiento desde la Luna es de solo 2.5 km / s. Junto con las pérdidas gravitacionales de los cohetes, se requiere una velocidad característica de 10 km / s desde la Tierra, ¡4 veces más! El ahorro de energía es 16 veces, y la eficiencia de los misiles es de aproximadamente 10-20 por ciento. ¡Pero lo principal es que tirar hondas a bajo precio! Más barato que una catapulta electromagnética.
Esto nos facilita aumentar en un 80% el diseño de la "capacidad del transportador para la Luna" de cientos de toneladas por mes, porque El 90% de la carga de intercambio se puede lanzar desde la luna. Bueno, "el primer 10% de toda la masa del transportador" también se puede retirar con cohetes convencionales; luego, al principio, "solo" se entregarán decenas de toneladas de equipos a la Luna por mes. Eslingas y energía, vivienda y LSS para los primeros habitantes de la luna: ajustadores de todos los equipos de la base lunar.
Pero este no es el límite de abaratamiento: la carga de intercambio se puede lanzar desde el cuasi satélite de la Tierra, el asteroide recientemente descubierto. Luego, los costos de crear un "transportador a la luna" se reducirán casi exclusivamente al trabajo de investigación y desarrollo sobre la creación de eslingas bastante pequeñas para los nano-satélites y su prueba en órbitas objetivo.
Luego, los tamaños (y masas) de eslingas y carga de intercambio se pueden aumentar a una tonelada, que es suficiente para entregar casi cualquier producto que no se pueda dividir en partes. En el futuro, incluso serán cápsulas con una persona. Pero esto (llevar personas a la luna en cápsulas de intercambio con eslingas de 17-34 km de largo con sobrecargas máximas permisibles de menos de 4.2-8.4) es una cuestión de un futuro lejano: las primeras cargas de elementos estructurales que pueden estar sujetos a sobrecargas de hasta 85 irán primero, y de donde en la luna puedes recoger todo lo que necesitas. En este caso, la longitud total de la eslinga entre las dos cargas en los extremos opuestos es de solo 1700 metros a una velocidad de 850 m / s.
Dado que el vuelo de intercambio orbital a la Luna requiere, en promedio, más tiempo que el cohete, las personas INTERCAMBIO DE ÓRBITA por eslingas orbitales lunares primero comenzarán a ser transportadas entre los puertos-carruseles lunares, y no entre la Tierra y la Luna. La sobrecarga en órbita no será alta, por ejemplo, 2.2 con un radio de rotación de 33.6 km. Pero en el tiovivo (en el puerto), los pioneros de la Luna tendrán que aguantar unos minutos antes de entrar en órbita, o después de salir, por ejemplo, 8.4. Al acelerar a 840 m / so frenar a esta velocidad. Esto es con una longitud de cuerda y un radio de rotación de 8.4 km. Pero para el carrusel, no necesitará una torre muy alta: 8.4 km / 6 / 8.4 = 1 km / 6 = 170 metros. Costará aproximadamente el costo de materiales como una torre de 30 metros de altura en la Tierra. Por cierto, no hay vientos en la Luna ... por lo que no costará demasiado: resistir solo una carga estática: el peso de dos cápsulas con personas y dos cuerdas de aproximadamente la misma masa a 1/6 de nuestra gravedad.
Por lo tanto, las personas y las cargas en la Luna a largas distancias viajarán en una órbita baja a una velocidad de 1680 m / s, mientras que simultáneamente giran en un plano vertical en los extremos de las eslingas orbitales en relación con su centro de masa a una velocidad de 840 m / s.
Entonces, en el punto más bajo, la velocidad relativa a la superficie lunar será igual a la mitad del orbital, los mismos 840 m / s.
Esto permite que las cargas y las cápsulas con una persona lleguen a este punto de forma intercambiable desde un carrusel parado en la superficie de la Luna, sin torcer horizontalmente también a una velocidad de 840 m / s. Al mismo tiempo, una carga de la misma masa saltará de la eslinga al carrusel, que se detendrá para eliminar la carga (o cápsula).
Toda la carga entrará en órbita y se retirará sin costos serios de combustible para cohetes (solo para pequeñas correcciones) y viajará principalmente en órbitas polares. Desde la órbita polar, toda la superficie de la Luna es accesible durante la mitad de su revolución, es decir. en 2 semanas Si dibujas 14 eslingas en 14 órbitas polares, que dibujarán la Luna con sus trayectorias como una sandía en 28 franjas negras, entonces toda la superficie de la Luna, cualquier punto será accesible con estas eslingas una vez al día. Los puntos de transbordo serán los carruseles en los polos: estos son los dos puertos lunares más importantes: "¡Quien los posea posee toda la Luna!" (c) Mis palabras, música ... Belmondo)
¿Te imaginas en qué turista se convertirá Mecca the Moon? A excepción de los postes, las rotondas se entregarán alrededor de los 6 sitios de aterrizaje de Apollo. Dime 6 cráteres monumentales más, en cuyos bordes deberías colocar primero las torres del carrusel. Para empezar, habrá 14, para una optimización en términos de costos de material: la cantidad de carruseles es igual a la cantidad de eslingas orbitales.
Aquí también me gustaría pintar una hoja de ruta para la transferencia de la astronáutica a ORBIT EXCHANGE, pero solo diré que necesitamos comenzar con la convergencia exacta periódica de los nano-satélites en órbita, preferiblemente ecuatorial. Pero esto requerirá un lanzamiento no desde Rusia, sino desde el sitio de lanzamiento de Kourou. Primero, debe lanzar 3 cubesats de navegación en órbitas cercanas con una altura de 575 km y un período de 96 minutos: 15 vueltas por día.
Desde la distancia a estos 3 satélites, es posible obtener datos precisos sobre la ubicación de otros nanatélites para medir parámetros y ajustar sus órbitas en el volumen de un anillo de toro delgado alrededor de esta órbita circular. ¡Es suficiente que el tamaño de esta zona de navegación precisa sea de aproximadamente 10 km, pero la precisión se puede alcanzar de manera fácil y económica de aproximadamente 1-10 cm! Incluso podría ser un proyecto de estudiante universitario.
Al principio, la cita satelital se resolverá con períodos iguales de 96 minutos en cada turno. Y luego, el enfoque de satélites con períodos múltiples de 1/15 y 1/14 días, este enfoque a una velocidad relativa de 170 m / s ocurrirá raramente, una vez cada dos semanas, pero probará la posibilidad de apuntar con precisión y el intercambio de órbitas a una velocidad de rotación de una honda de 170 m / s Entonces ya es posible proceder a lanzar tal honda.