Dragones en órbita terrestre

Durante el último medio siglo, no se ha introducido una sola tecnología nueva en la astronáutica que cambiaría la forma en que la carga se entrega a la órbita cercana a la Tierra. Los mismos misiles de los años cincuenta del siglo pasado, con cambios menores, se utilizan para lanzar carga, satélites y naves espaciales tripuladas al espacio, mientras que en otras áreas de tecnología, las tecnologías cambian de acuerdo con las leyes del desarrollo de sistemas técnicos (para más detalles, ver TRIZ - teoría de resolver problemas inventivos).

Tratemos de aplicar varias leyes mediante las cuales se desarrollan sistemas técnicos en una plataforma para lanzar carga en órbita terrestre baja.

En el análisis vepol de TRIZ, existe la abreviatura MaTKHEM, la interacción de los componentes del sistema utilizando campos (Mecánico, Acústico, Térmico, Químico, Eléctrico, Magnético), el orden de las letras en la palabra MATHEM no es aleatorio, los campos están ordenados para aumentar su eficiencia. Por ejemplo, vemos tal cambio en los campos en el desarrollo del transporte ferroviario: desde un automóvil tirado por caballos (campo mecánico) a una locomotora de vapor (campo térmico), de una locomotora diesel (campo químico) a una locomotora eléctrica (campo electromagnético).

Por lo tanto, los cohetes modernos están a la par con las locomotoras diesel. Que sigue

La conclusión sugiere que el método más efectivo para entregar mercancías en órbita es un tranvía electromagnético, que se eleva en órbita a lo largo de los "rieles". Dichos proyectos son conocidos y posiblemente factibles, por ejemplo, StarTram (tren de levitación magnética), un elevador espacial o torres inflables de varios kilómetros como ThothX.

¿Qué tienen en común todos estos sistemas? Son estáticos Por lo tanto, el siguiente paso en la teoría de resolver problemas inventivos es la transición de "estática" a "dinámica" y la fragmentación del sistema en partes más pequeñas.

Cual es el resultado? Hay varias partes del sistema que entregan bienes en órbita, cada parte utiliza la interacción electromagnética con la nave espacial para llevarla a la órbita cercana a la Tierra.

Considere la parte de tierra del sistema. Lo más probable es que se trate de una tubería o rieles (o rieles en una tubería), con la ayuda de los cuales la velocidad inicial se comunica a la carga de salida. Los cálculos simples muestran que con una aceleración de 3-4 g aceptable para los humanos y una velocidad final de menos de 2 km / s, la estructura tendrá unas dimensiones de aproximadamente 10-20 km. Dividiendo este sistema basado en tierra en muchos módulos, tendremos, por ejemplo, un diseño de este tipo: varias docenas de aeronaves / cilindros interconectados con aire caliente o gas ligero, dentro de los cuales se coloca una tubería para la aceleración inicial de la carga o nave espacial mostrada. Antes del lanzamiento, las aeronaves se elevan en el aire y se unen, formando una "tubería" para la aceleración utilizando fuerzas electromagnéticas. Tal vez¿Qué parte de la energía puede extraerse de la atmósfera debido a la diferencia de potencial entre la superficie de la tierra y las capas más bajas de la atmósfera?

Al salir de la tubería, nuestro dispositivo tendrá una velocidad de aproximadamente 2 km / s, suficiente para despegar a lo largo de una trayectoria balística a alturas superiores a 100-200 km. Que sigue Y luego nuestro dispositivo se mete en otra tubería / o canal / o estructura similar a un riel, que se mueve en una órbita terrestre baja. También es una estructura larga, de varios kilómetros (¿decenas de kilómetros?), Que tiene la primera velocidad cósmica, y nuestro dispositivo comienza a disminuir la velocidad de esta estructura, nuevamente utilizando la interacción electromagnética. Se produce un proceso similar al movimiento de un tren en una suspensión magnética, solo en nuestro caso los rieles (vía) tienen una velocidad de aproximadamente 8 km / s, y el vehículo se mueve con relación a la Tierra a una velocidad cercana a cero: está en el punto más alto de la trayectoria.

Esta estructura orbital (llamémosla Dragón), es una estructura que se mueve constantemente en órbita terrestre baja, utiliza periódicamente motores iónicos / eléctricos para compensar las pérdidas de velocidad que surgen como resultado de la aceleración de vehículos y cargas puestas en órbita. Es posible que tengas que construir varios dragones; funcionarán, uno tras otro, para acelerar la nave espacial a la velocidad orbital. Pueden ser en zigzag para dar al dispositivo un componente de velocidad no solo horizontal sino también vertical. Los dragones, además de su trabajo principal, pueden usarse como un lugar para colocar repetidores, cumpliendo la misión de satélites de comunicación / vigilancia.

Además, los dragones deben resistir constantemente el frenado de la atmósfera, y lo es, incluso a altitudes tan altas. Para esto, como ya se mencionó, hay motores de cohetes eléctricos frente a los Dragones. ¿Dónde obtener energía y sustancia de trabajo para estos motores? Por supuesto, la energía debe acumularse utilizando baterías y paneles solares que cubren la superficie (y posiblemente las "alas") de los dragones. Y la sustancia de trabajo se extrae del medio ambiente al "sumergirse" en la atmósfera del planeta. Probablemente sea muy interesante ver a los dragones que escupen fuego en el cielo estrellado.

Por lo tanto, se ha construido un concepto de plataforma para poner cargas útiles y vehículos en órbita cercana a la Tierra, que se distingue por su reutilización (incluso se puede decir constancia) de uso y es coherente con la teoría del desarrollo de sistemas técnicos.

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