Auf Mikrowellen ins All und ein bisschen Matan

Es gibt so ein amerikanisches Startup Escape Dynamics, die eine Trägerrakete eines eher ungewöhnlichen Typs entwickelt. Ihre Nachkommen fliegen nicht auf einer internen chemischen Quelle (z. B. beim Verbrennen von Kerosin oder Wasserstoff in Sauerstoff), sondern auf einer externen Mikrowelle. Die Reaktionskraft wird durch Ausstoßen von erhitztem Wasserstoff erhalten und durch einen Mikrowellenstrahl von einer Bodenquelle erwärmt. Die Macher dieses Startups glauben, dass es auf dieser Basis möglich ist, ein einfaches, billiges wiederverwendbares Raumschiff zu entwickeln, um (bisher kleine) Serienlasten in den Weltraum zu bringen. In der Tat bildet dieses Konzept sozusagen eine Brücke zwischen Einwegmedien, die die Zerstörung von High-Tech-Eisen im Wert von jeweils mehreren zehn Millionen Dollar implizieren, und Astroengineering-Projekten (wie einer Startschleife oder einem Weltraumaufzug), die eine billige Produktion, aber auch eine unerschwingliche Menge an Investitionen implizieren.

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Am interessantesten ist, dass eine Mikrowellenquelle, die mit einer Frequenz von 92,3 Gigahertz arbeitet, ein meinen Lesern bekanntes Gyrotron ist , das für die ECRH- Plasmaerwärmung in ITER und anderen thermonuklearen Maschinen verwendet wird. Warum genau er? Nur Gyratrons können bei so hohen Frequenzen Megawatt Mikrowellenleistung erzeugen. Warum Megawatt und so hohe Frequenzen?

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100-Kilowatt-Gyrotron Escape Dynamics

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UND Megawatt von JSC "Geek".


Mit der Frequenz ist alles einfach. Selbst die am schnellsten beschleunigenden Raketen vervollständigen den aktiven Abschnitt in einer Entfernung von 1000 bis 1500 Kilometern vom Startpunkt. Selbst wenn Sie mehrere Stationen platzieren, ist es offensichtlich, dass wir nicht weniger als 500 Kilometer Reichweite zum Schiff haben werden. Wenn wir keine Strahlung verlieren möchten, ist es wünschenswert, eine Punktgröße von Mikrowellen auf dem Ziel von nicht mehr als 10 Metern zu haben. Dies entspricht einer Strahlbreite von 4 Bogensekunden. Um einen so schmalen Strahl zu erzeugen, sollte das Produkt aus Frequenz (in GHz) und Antennendurchmesser (in Metern) 18900 betragen! Jene. Bei einer Frequenz von 10 Gigahertz beträgt der Durchmesser der Antenne 1,9 km. Gott sei Dank können Sie die Frequenz erhöhen ... zum Beispiel auf das berühmte Mikrowellentransparenzfenster von 92,3 Gigahertz und einen äquivalenten Antennendurchmesser von 205 Metern erhalten.

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Somit wird der erste Moment klar - woher kam das Feld der Drehantennen (die als einphasiges Array arbeiten) und die Frequenz von 92,3 GHz.

. Escape Dynamics , 700-850 . , 3200 . (200 ) . ? . , 9300 /. 700 ( ) V = I * ln (Mn/Mk), V — , , I Mt = Mn () — Mk (). — 3,87. , -, 1/4 , 500 , 2 . 200 .

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. — 2 G. , 3,5 G . ((2,7 + 0,7)/2)*3.5 — 5,95 . 700 ( ), 8,5 . ? — 6867 / ( 700 * 9,81), 23,6 , 200 . . , — -171 — 27 ( 10 ), SSME — 8 .



200 . . « » — 0,4 dB/km 0,1 dB/km . 400 — 800 . , , 20 — 1/20 , Escape Dynamics. , «», , — «» . , ED. , .

Source: https://habr.com/ru/post/de383179/


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