Dies ist ein bisschen wie bei einem Baustein: Wir senken eine Last und heben die andere an, was dem Gewicht entspricht. Nur dafür benötigen Sie kein Kabel mit einer Länge von 380 Tausend km!
Ja, und 36.000 km zum GSO wie auch der Weltraumaufzug Artsutanov-Clark, da wir solche unrealistischen Strukturen nicht brauchen. Obwohl es verständlich ist, dass es auf zwei solchen Aufzügen (Mond- und Landaufzüge) möglich wäre, unter Verwendung des Energieerhaltungsgesetzes Waren viel einfacher an den Mond zu liefern, um dieselbe Masse an Mondboden zu erhalten, die hier durch Energierückgewinnung abgesenkt wird. Aber zu meiner großen Freude gibt es keine Materialien für den terrestrischen Weltraumaufzug, und das wird nicht erwartet, und ich kann mich wie ein Kolumbus neuer Technologien fühlen.
Bisher werden wir mit Maskenraketen, zum Beispiel Falcon Heavy, auf altmodische Weise in die Umlaufbahn gehen, aber nicht vom Cape Canaveral, sondern vom Äquator aus gestartet. Dort, in der Äquatorialebene, werden die Umlaufbahnen unserer Satelliten und Schleudern aufgrund der Neigung der Erde nicht vorgehen, daher bleiben sie in einer Ebene, wodurch unsere Satelliten mithilfe von Austauschschlingen von einer Umlaufbahn in eine andere wechseln können.
Die von Kepler entdeckten Eigenschaften von Trägheit und elliptischen Bahnen ermöglichen eine nahezu kostenlose Warenbewegung im Weltraumvakuum von der NOO (erdnahe Umlaufbahn) zur mondnahen Umlaufbahn und sogar zu ihrer Oberfläche. Dies ist der Fall, wenn Sie lernen, mit speziellen Schlingen die Umlaufbahnen von 2 Satelliten gleicher Masse auszutauschen. Wie Sie verstehen, ist ein solcher Austausch durch keines der Erhaltungsgesetze verboten, von denen drei in der Mechanik bekannt sind: ZSE, ZSI und ZSMI. Da Objekte gleicher Masse Geschwindigkeiten austauschen (genauer gesagt ihre Vektoren), werden all diese Gesetze nicht verletzt, und eine Schlinge ist hierfür ein ideales Werkzeug, das einen solchen Austausch fast ohne Verlust mechanischer Energie durchführt, da seine Spannung nicht ausgetauscht wird ändert sich!
Aber es ist ein wenig schwierig für Sie, sofort zu verstehen, wie es funktionieren wird. Achten Sie auf das Bild mit Billardkugeln. Jeder, der Billard spielt, weiß, dass bei einem Frontalaufprall in einen stehenden Ball die Bälle einfach Geschwindigkeitsvektoren austauschen: Der Stürmer stoppt und der stehende erhält die Geschwindigkeit des ersten. Wenn dies im Weltraum in der Erdumlaufbahn geschieht, wird es auch ORBIT EXCHANGE sein!
Hier ist eine Abfolge solcher Austausche, auch zwischen Billardkugeln, im Prinzip kann man an die Oberfläche des Mondes gelangen! Ausgehend von der NOU und endend mit der Kollision eines Balls, der auf der Spitze des Mondberges ruht, mit einem anderen Ball, der mit einer Geschwindigkeit von 1680 m / s in einer Mondumlaufbahn rast!
Natürlich ist ein absolut elastischer Aufprall bei einer solchen Geschwindigkeit nicht möglich (es wird einfach eine Explosion geben und die Energie wird in Wärme umgewandelt), aber dieses Problem wird mit Hilfe von zwei Schlingen gelöst, die sich mit einer halben Geschwindigkeit von 840 m / s drehen, was ziemlich realistisch ist.
Aus Umlaufbahnen mit mehreren Umdrehungsperioden ist es möglich, einen Austauschförderer zum Mond selbst zu bauen. Diese Vielzahl von Perioden ist einfach notwendig für periodische Annäherungen von ausgetauschten Satelliten gleicher Masse (eine davon ist eine Nutzlast für die Mondbasis und die andere ist Ballast aus dem Mondboden) und Orbitalschlingen in den Kontaktzonen der Bahnen, in denen der Austausch stattfinden wird.
Darüber hinaus kann man während eines Durchgangs durch die Schlinge der Austauschzone (wo sich die Umlaufbahnen berühren) nicht einen, sondern zehn oder sogar Hunderte von Austauschvorgängen durchführen! Ein sehr effizienter Förderer kann sich herausstellen, wenn die Gesamtmasse der in einem Durchgang der Zone ausgetauschten Waren hundertmal größer ist als die Masse der Schlinge mit ihren zwei Waren an den Enden. Und eine solche Operation ist jeden Mondmonat (alle 27,32 Tage) möglich.
Das heißt, wir können jeden Monat zig Tonnen Fracht zum Mond liefern, ohne 90% des Raketentreibstoffs dafür aus der Masse der Nutzlast auszugeben, die zum IEO gebracht wird, wie dies mit herkömmlicher Raketentechnologie der Fall ist. Alles, was zum DOE gebracht wird (und nicht 10% wie es jetzt ist), wird zum Mond geliefert! Nur 1-2% der Masse dessen, was an den Mond geliefert wird, d. H. 900-mal weniger, können für die Korrektur der Umlaufbahn ausgegeben werden: Vergleichen Sie 1% des erforderlichen Treibstoffs während des ORBIT EXCHANGE und 9/10 der Fracht, die während der Raketenlieferung zu LEO gebracht wird !
Dies reduziert die regulären Kosten für die Lieferung von Waren zum Mond um das Zehnfache, und der Bau dieses "Förderers zum Mond" ist möglicherweise nicht sehr teuer!
Vor allem in der heutigen Zeit (Zehntausende von Dollar pro 1 kg) kostet es, Zehntausende oder sogar Hunderte austauschbarer Ladungen (für eine hohe monatliche Förderproduktivität) in hohe Zielumlaufbahnen zu bringen. Und 6-7 Schlingen sollten dorthin gebracht werden, in verschiedenen hohen und mondnahen Umlaufbahnen. Für die Lieferung von Waren an den Mond sind außerdem Karussells an den Polen des Mondes und an anderen wichtigen Hafenorten auf seiner Oberfläche erforderlich. Diese Lieferung von Förderelementen kostet nur 3-4 Monate des an den Mond gelieferten Frachtvolumens. Das heißt, es ist im Verhältnis zu den wirtschaftlichen Auswirkungen nicht so teuer.
Gleichzeitig gibt es viele Life-Hacks, die diese Konstruktionslieferung billiger machen. Beginnend mit der versprochenen Maske $ 1000 pro 1 kg auf dem DOE. Ferner die Verwendung des Förderteils (zur Umlaufbahn mit einem Radius von 3,43 des Erdradius) als Teil des Austauschtransportsystems zum GSO. Es sammeln sich ständig verbrauchte Satelliten mit einer großen Masse von 3-5 Tonnen an! Dieser "Müll" kann mit Hilfe von Schlingen auf neuen Satelliten ersetzt werden. In diesem Fall wird kein Kraftstoff benötigt, aber jetzt werden 75% benötigt. Das heißt, die Lieferung an das GSO ist viermal günstiger!
Abfälle aus dieser Aktivität (Reste alter Satelliten, die vom GSO gestartet wurden) werden sich am DOE über dem Äquator ansammeln. Verursachen Sie keine Empörung über die Bewohner der Äquatorländer und werfen Sie diesen ganzen Müll Tonnen künstlicher Meteoriten auf den Kopf! Es kann teilweise als Strahlenschutz für eine touristische kommerzielle Umlaufbahnstation, teilweise als reaktives Arbeitsmedium dafür verwendet werden. Körner aus Metall können mit einer Railgun mit einer Geschwindigkeit von 15 km / s zurückgeworfen werden, relativ zu einer Station, die mit einer Geschwindigkeit von 7,7 km / s im Orbit fliegt. Die Körner bleiben im Verhältnis zur Erde 7,3 km / s schnell. Und sie werden mit wunderschön fallenden Sternen in die Atmosphäre fallen, die die Augen der Anwohner erfreuen und Touristen für sie anziehen. Diese Sterne können auf Anfrage gegossen werden! Zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Und selbst Werbeschilder am Himmel sind in verschiedenen Farben geschrieben, zum Beispiel Natrium, gibt Gelb und Kupfer ist Grün.
Übrigens kann die Austauschladung vom Mond mit Schlingen gestartet werden, deren Energieverbrauch 100-mal geringer ist als von der Erde, da ihre Effizienz hoch ist und die erforderliche Geschwindigkeit, mit der vom Mond geworfen wird, nur 2,5 km / s beträgt. Zusammen mit den Gravitationsverlusten von Raketen ist eine charakteristische Geschwindigkeit von 10 km / s von der Erde erforderlich, viermal mehr! Die Energieeinsparung beträgt das 16-fache und der Wirkungsgrad von Raketen liegt bei 10 bis 20 Prozent. Aber die Hauptsache ist, dass man Schlingen billig wirft! Billiger als ein elektromagnetisches Katapult.
Dies macht es uns leicht, die geplante „Förderkapazität für den Mond“ von Hunderten Tonnen pro Monat um 80% zu erhöhen, weil 90% der Tauschfracht können vom Mond aus gestartet werden. Nun, „die ersten 10% der gesamten Masse des Förderers“ können auch mit konventionellen Raketen herausgebracht werden - dann werden zu Beginn „nur“ zehn Tonnen Ausrüstung pro Monat zum Mond geliefert. Schlingen und Energie, Wohnen und LSS für die ersten Bewohner des Mondes - Einsteller aller Geräte der Mondbasis.
Dies ist jedoch nicht die Grenze der Verbilligung: Austauschladung kann vom Quasi-Satelliten der Erde - dem kürzlich entdeckten Asteroiden - gestartet werden. Dann werden die Kosten für die Schaffung eines "Förderers zum Mond" fast ausschließlich auf Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Herstellung eher kleiner Schlingen für Nanosatelliten und deren Prüfung in Zielbahnen zurückzuführen sein.
Dann können die Größen (und Massen) der Schlingen und der Austauschladung auf eine Tonne erhöht werden, was ausreicht, um fast alle Waren zu liefern, die nicht in Teile geteilt werden können. In Zukunft werden es sogar Kapseln mit einer Person sein. Dies (die Menschen in Austauschkapseln mit Schlingen von 17 bis 34 km Länge und zulässigen maximalen Überlastungen von weniger als 4,2 bis 8,4 zum Mond zu bringen) ist jedoch eine Frage der fernen Zukunft - erste Lasten von Strukturelementen, die Überlastungen von bis zu 85 ausgesetzt werden können, werden zuerst und Auf dem Mond können Sie alles sammeln, was Sie brauchen. In diesem Fall beträgt die Gesamtlänge der Schlinge zwischen den beiden Lasten an den gegenüberliegenden Enden nur 1700 Meter bei einer Geschwindigkeit von 850 m / s.
Da der Orbitalaustauschflug zum Mond im Durchschnitt mehr Zeit als eine Rakete benötigt, wird der ORBIT-AUSTAUSCH von Menschen mit Mondorbitalschlingen zunächst zwischen den Mondhafen-Karussells und nicht zwischen der Erde und dem Mond transportiert. Die Überlastung im Orbit wird dort nicht hoch sein, zum Beispiel 2,2 mit einem Rotationsradius von 33,6 km. Aber im Karussell (im Hafen) müssen die Pioniere des Mondes einige Minuten aushalten, bevor sie in den Orbit gehen oder nachdem sie ihn verlassen haben, zum Beispiel 8.4! Beim Beschleunigen auf 840 m / s oder beim Bremsen mit dieser Geschwindigkeit. Dies ist mit einer Seillänge und einem Rotationsradius von 8,4 km. Für das Karussell benötigen Sie jedoch keinen sehr hohen Turm: 8,4 km / 6 / 8,4 = 1 km / 6 = 170 Meter. Es wird ungefähr die Kosten für Materialien wie einen 30 Meter hohen Turm auf der Erde kosten. Übrigens gibt es auf dem Mond keine Winde ... also kostet es nicht zu viel: nur einer statischen Belastung standzuhalten - das Gewicht von zwei Kapseln mit Menschen und zwei Seilen mit ungefähr derselben Masse bei 1/6 unserer Schwerkraft.
Menschen und Ladungen auf dem Mond bewegen sich also über große Entfernungen in einer niedrigen Umlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von 1680 m / s und drehen sich gleichzeitig in einer vertikalen Ebene an den Enden der Orbitalschlingen relativ zu ihrem Massenschwerpunkt mit einer Geschwindigkeit von 840 m / s.
Am unteren Punkt entspricht die Geschwindigkeit relativ zur Mondoberfläche der Hälfte der Umlaufbahn - die gleichen 840 m / s.
Auf diese Weise können Lasten und Kapseln mit einer Person auf austauschbare Weise von einem auf der Mondoberfläche stehenden Karussell, das horizontal nicht gedreht ist, bis zu einer Geschwindigkeit von 840 m / s an diesen Punkt gelangen. Gleichzeitig springt eine Last mit der gleichen Masse von der Schlinge auf das Karussell, das angehalten wird, um die Last (oder Kapsel) zu entfernen.
Die gesamte Ladung wird in die Umlaufbahn gebracht und ohne ernsthafte Raketentreibstoffkosten (nur für kleine Korrekturen) aus der Umlaufbahn abgezogen und bewegt sich hauptsächlich in polaren Umlaufbahnen. Von der polaren Umlaufbahn aus ist die gesamte Oberfläche des Mondes für die Hälfte seiner Umdrehung zugänglich, d. H. in 2 Wochen. Wenn Sie 14 Schlingen in 14 polare Umlaufbahnen zeichnen, die den Mond mit ihren Flugbahnen als Wassermelone in 28 schwarze Streifen ziehen, ist die gesamte Mondoberfläche mit diesen Schlingen einmal täglich auf jeden Punkt zugänglich. Die Umschlagpunkte sind die Karussells an den Polen - dies sind die beiden wichtigsten Mondhäfen: „Wer sie besitzt, besitzt den gesamten Mond!“ (c) Meine Worte, Musik ... Belmondo)
Können Sie sich vorstellen, in welches touristische Mekka der Mond verwandelt wird? Mit Ausnahme der Masten werden Kreisverkehre um alle 6 Apollo-Landeplätze geliefert. Sagen Sie mir 6 weitere monumentale Krater, an deren Rändern Sie zuerst die Karusselltürme aufstellen sollten. Zunächst werden es 14 sein - für eine optimale Materialkosten: Die Anzahl der Karussells entspricht der Anzahl der Orbitalschlingen.
Hier möchte ich auch eine Roadmap für die Übertragung der Astronautik auf ORBIT EXCHANGE zeichnen, aber ich möchte nur sagen, dass wir mit der periodischen exakten Konvergenz von Nanosatelliten im Orbit beginnen müssen, vorzugsweise äquatorial. Dies erfordert jedoch einen Start nicht aus Russland, sondern vom Startort Kourou. Zunächst müssen Sie 3 Navigationswürfel in nahegelegene Umlaufbahnen mit einer Höhe von 575 km und einem Zeitraum von 96 Minuten starten - 15 Umdrehungen pro Tag.
Aus der Entfernung zu diesen 3 Satelliten ist es möglich, genaue Daten über die Position anderer Nanosatelliten zu erhalten, um Parameter zu messen und ihre Umlaufbahnen im Volumen eines dünnen Torusrings um diese kreisförmige Umlaufbahn anzupassen. Es reicht aus, dass die Größe dieser Zone der genauen Navigation ungefähr 10 km beträgt, aber die Genauigkeit kann leicht und billig ungefähr 1-10 cm erreicht werden! Es könnte sogar ein Studentenprojekt sein.
Zu Beginn wird ein Satelliten-Rendezvous mit gleichen Zeiträumen von 96 Minuten pro Runde ausgearbeitet. Und dann wird der Anflug von Satelliten mit mehreren Zeiträumen von 1/15 und 1/14 Tagen, dieser Anflug mit einer relativen Geschwindigkeit von 170 m / s, selten alle zwei Wochen stattfinden, aber es wird die Möglichkeit eines genauen Zielens und Umlaufaustauschs bei einer Rotationsgeschwindigkeit einer Schlinge von 170 m bewiesen / s Dann ist es bereits möglich, eine solche Schlinge zu starten.