Ini agak seperti bagaimana hal itu dilakukan oleh balok penyusun: kita menurunkan satu beban, dan menaikkan yang lainnya, yang beratnya sama. Hanya untuk ini, Anda tidak perlu kabel dengan panjang 380 ribu km!
Ya, dan 36 ribu km ke GSO seperti lift luar angkasa Artsutanov-Clark, juga, karena kita tidak memerlukan struktur yang tidak realistis tersebut. Meskipun dapat dipahami bahwa ada pada dua elevator (bulan dan terestrial) sehingga dimungkinkan, dengan menggunakan hukum konservasi energi, jauh lebih mudah untuk mengirimkan barang ke bulan dengan imbalan massa tanah bulan yang sama dengan yang diturunkan di sini, menggunakan pemulihan energi. Tapi yang sangat menggembirakan saya, tidak ada bahan untuk lift ruang angkasa, dan itu tidak diharapkan, dan saya bisa merasa seperti Columbus teknologi baru.
Sejauh ini, kita akan pergi ke orbit dengan cara kuno dengan roket Topeng, misalnya, Falcon Heavy, tetapi diluncurkan bukan dari Cape Canaveral, tetapi dari khatulistiwa. Di sana, di bidang ekuator, orbit satelit dan sling kita tidak akan berpresisi karena kelambanan Bumi, oleh karena itu mereka akan tetap berada di satu bidang, yang akan memungkinkan satelit kita untuk berpindah dari satu orbit ke orbit lainnya menggunakan pertukaran sling.
Sifat-sifat inersia dan orbit elips, ditemukan oleh Kepler, memungkinkan untuk melakukan perjalanan barang yang hampir bebas biaya dalam ruang hampa udara dari NOO (orbit dekat-bumi rendah) ke orbit dekat-bulan dan bahkan ke permukaannya. Ini jika Anda belajar menggunakan sling khusus untuk bertukar orbit 2 satelit dengan massa yang sama. Seperti yang Anda pahami, pertukaran semacam itu tidak dilarang oleh undang-undang konservasi mana pun, yang tiga di antaranya dikenal dalam mekanika: ZSE, ZSI dan ZSMI. Karena benda-benda dengan massa yang sama bertukar kecepatan (lebih tepatnya, vektor-vektornya), maka semua hukum ini tidak dilanggar, dan gendongan adalah alat yang ideal untuk ini, yang melakukan pertukaran semacam itu hampir tanpa kehilangan energi mekanik, karena ketegangannya tidak dipertukarkan sedang berubah!
Tapi gendongan agak sulit bagi Anda untuk segera memahami cara kerjanya. Perhatikan gambar dengan bola bilyar. Setiap orang yang bermain biliar tahu bahwa dengan tumbukan frontal menjadi bola berdiri, bola hanya bertukar vektor kecepatan: striker berhenti, dan pemain berdiri memperoleh kecepatan bola pertama. Jika ini terjadi di ruang angkasa di orbit bumi - itu juga akan menjadi Pertukaran ORBIT!
Berikut adalah urutan pertukaran tersebut, bahkan di antara bola bilyar, pada prinsipnya, Anda bisa sampai ke permukaan bulan! Mulai dari NOU dan berakhir dengan tabrakan bola yang berada di atas gunung bulan dengan bola lain mengalir deras di orbit bulan dengan kecepatan 1680 m / s!
Tentu saja, dampak yang benar-benar elastis pada kecepatan seperti itu tidak mungkin (hanya akan ada ledakan dan energi akan berubah menjadi panas), tetapi masalah ini diselesaikan dengan bantuan dua sling yang berputar pada kecepatan setengah 840 m / s, yang cukup realistis.
Dari orbit dengan beberapa periode revolusi, dimungkinkan untuk membangun konveyor pertukaran ke bulan itu sendiri. Multiplisitas periode ini hanya diperlukan untuk perkiraan berkala satelit yang dipertukarkan dengan massa yang sama (salah satunya adalah muatan untuk basis bulan, dan yang lainnya adalah pemberat dari tanah bulan) dan sling orbital di zona kontak orbit, di mana pertukaran akan berlangsung.
Selain itu, selama satu bagian melalui sling dari zona pertukaran (di mana orbit menyentuh) seseorang dapat membuat bukan hanya satu, tetapi puluhan atau bahkan ratusan pertukaran! Konveyor yang sangat efisien dapat berubah ketika total massa barang yang dipertukarkan dalam satu pass zona adalah seratus kali lebih besar dari massa sling dengan dua barang di ujungnya. Dan operasi semacam itu dimungkinkan setiap bulan lunar (setiap 27,32 hari).
Artinya, kami dapat mengirimkan puluhan ton kargo ke Bulan setiap bulan, tanpa menghabiskan 90% bahan bakar roket dari massa muatan yang dibawa ke IEO, seperti yang dilakukan oleh teknologi roket konvensional. Semuanya dibawa ke DOE (dan bukan 10% seperti sekarang) akan dikirimkan ke bulan! Hanya 1-2% dari massa yang akan dikirim ke Bulan, yaitu 900 kali lebih sedikit, dapat dihabiskan untuk mengoreksi orbit: bandingkan 1% dari bahan bakar yang diperlukan selama PERTUKARAN ORBIT dan 9/10 dari kargo yang dibawa ke LEO selama pengiriman roket !
Ini akan mengurangi biaya pengiriman barang reguler ke bulan sebanyak 10 kali, dan pembangunan "conveyor to moon" ini mungkin tidak terlalu mahal!
Sebagian besar pada masa sekarang (puluhan ribu $ per 1 kg), biayanya puluhan atau bahkan ratusan kargo yang dapat ditukar (untuk produktivitas konveyor bulanan yang tinggi) ke dalam orbit target tinggi. Dan 6-7 sling harus dibawa ke sana, dalam orbit tinggi dan dekat bulan yang berbeda. Plus, untuk pengiriman barang ke bulan, menerima komidi putar di kutub bulan dan tempat-tempat pelabuhan penting lainnya di permukaannya akan diperlukan. Pengiriman elemen konveyor ini hanya akan memakan biaya 3-4 bulan dalam volume kargo yang dikirim ke bulan. Artinya, tidak begitu mahal dalam kaitannya dengan efek ekonomi.
Pada saat yang sama, ada banyak peretasan yang membuat pengiriman konstruksi ini lebih murah. Dimulai dengan Topeng yang dijanjikan $ 1000 per 1 kg di DOE. Selanjutnya, penggunaan bagian konveyor (ke orbit dengan jari-jari 3,43 dari jari-jari Bumi) sebagai bagian dari sistem transportasi pertukaran ke GSO. Ada terus-menerus mengumpulkan satelit bekas dengan massa besar 3-5 ton! "Sampah" ini dapat diganti dengan bantuan sling pada satelit baru. Dalam hal ini, bahan bakar tidak diperlukan, tetapi sekarang membutuhkan 75%. Artinya, pengiriman ke GSO akan lebih murah 4 kali lipat!
Limbah dari aktivitas ini (memo satelit tua yang diluncurkan dari GSO) akan terakumulasi di DOE di atas garis khatulistiwa. Jangan menyebabkan kemarahan penduduk negara-negara khatulistiwa, melemparkan banyak meteorit buatan di atas kepala mereka semua sampah ini! Ini dapat digunakan sebagian sebagai proteksi radiasi untuk stasiun orbit komersial turis, sebagian sebagai cairan kerja reaktif untuknya. Butir logam apa pun dapat dilempar ke belakang dengan railgun pada kecepatan 15 km / s relatif terhadap stasiun yang terbang di orbit dengan kecepatan 7,7 km / s. Butir akan tetap 7,3 km / s dalam kecepatan relatif terhadap Bumi. Dan mereka akan jatuh ke atmosfer dengan bintang-bintang yang jatuh indah, menyenangkan mata penduduk lokal dan menarik wisatawan untuk mereka. Bintang-bintang ini dapat dituangkan berdasarkan permintaan! Di tempat yang tepat di waktu yang tepat. Dan bahkan tanda-tanda iklan di langit ditulis dalam berbagai warna, misalnya, natrium, memberi warna kuning, dan tembaga berwarna hijau.
Ngomong-ngomong, pertukaran kargo dapat diluncurkan dari Bulan dengan sling 100 kali lebih mudah dalam konsumsi energi daripada dari Bumi, karena efisiensinya tinggi, dan kecepatan yang diperlukan pemain dari Bulan hanya 2,5 km / s. Bersama dengan hilangnya gravitasi roket, kecepatan karakteristik 10 km / dt diperlukan dari Bumi, 4 kali lebih banyak! Penghematan energi 16 kali, dan efisiensi rudal sekitar 10-20 persen. Tapi yang utama adalah melempar kain dengan harga murah! Lebih murah dari ketapel elektromagnetik.
Ini membuatnya mudah bagi kami untuk meningkat sebesar 80% ke desain "kapasitas konveyor untuk Bulan" ratusan ton per bulan, karena 90% dari kargo pertukaran dapat diluncurkan dari bulan. Nah, "10% pertama dari seluruh massa konveyor" juga dapat dibawa dengan roket konvensional - kemudian, pada awalnya, "hanya" puluhan ton peralatan akan dikirim ke Bulan per bulan. Sling dan energi, perumahan dan LSS untuk penghuni pertama bulan - penyesuai semua peralatan dasar bulan.
Tapi ini bukan batas pemurahan: pertukaran kargo dapat diluncurkan dari satelit semu Bumi - asteroid yang baru ditemukan. Maka biaya untuk menciptakan "conveyor to the moon" akan turun hampir secara eksklusif untuk penelitian dan pengembangan pada penciptaan sling yang agak kecil untuk nanosatellites dan pengujian mereka dalam orbit target.
Kemudian ukuran (dan massa) sling dan pertukaran kargo dapat ditingkatkan menjadi satu ton, yang cukup untuk mengirimkan hampir semua barang yang tidak dapat dibagi menjadi beberapa bagian. Di masa depan, itu bahkan akan menjadi kapsul dengan seseorang. Tapi ini (mengantarkan orang ke bulan dalam kapsul pertukaran dengan sling sepanjang 17-34 km dengan kelebihan muatan maksimum yang diijinkan kurang dari 4.2-8.4) adalah masalah masa depan yang jauh - muatan elemen struktural pertama yang dapat mengalami kelebihan muatan hingga 85 akan menjadi prioritas pertama, dan dari mana di bulan Anda dapat mengumpulkan semua yang Anda butuhkan. Dalam hal ini, panjang total selempang antara dua beban di ujung yang berlawanan hanya 1.700 meter pada kecepatan 850 m / s.
Karena penerbangan pertukaran orbital ke Bulan membutuhkan, rata-rata, lebih banyak waktu daripada penerbangan roket, orang ORBIT EXCHANGE oleh lunar sling orbital pertama-tama akan mulai diangkut antara port-carousel bulan lunar, dan bukan antara Bumi dan Bulan. Kelebihan dalam orbit tidak akan tinggi, misalnya, 2,2 dengan radius rotasi 33,6 km. Tetapi pada komidi putar (di pelabuhan), para pelopor Bulan harus bertahan beberapa menit sebelum pergi ke orbit, atau setelah meninggalkannya, misalnya, 8,4! Saat berakselerasi ke 840 m / s atau pengereman pada kecepatan ini. Ini dengan panjang tali dan jari-jari rotasi 8,4 km. Tetapi untuk korsel, Anda tidak perlu menara yang sangat tinggi: 8,4 km / 6 / 8,4 = 1 km / 6 = 170 meter. Biayanya kira-kira sekitar biaya bahan seperti menara setinggi 30 meter di Bumi. Ngomong-ngomong, tidak ada angin di Bulan ... jadi tidak akan memakan biaya terlalu banyak: untuk menahan hanya beban statis - berat dua kapsul dengan manusia dan dua tali dengan massa yang sama pada 1/6 gravitasi kita.
Jadi orang dan kargo di Bulan dalam jarak jauh akan melakukan perjalanan di orbit rendah dengan kecepatan 1680 m / s, sementara secara bersamaan berputar di bidang vertikal di ujung sling orbital relatif ke pusat massa mereka pada kecepatan 840 m / s.
Jadi pada titik yang lebih rendah, kecepatan relatif ke permukaan bulan akan sama dengan setengah orbital - yang sama 840 m / s.
Hal ini memungkinkan muatan dan kapsul dengan seseorang untuk sampai ke titik ini dengan cara pertukaran dari korsel yang berdiri di permukaan Bulan, terlepas secara horizontal juga ke kecepatan 840 m / s. Pada saat yang sama, beban dengan massa yang sama akan melompat dari sling ke korsel, yang akan dihentikan untuk menghilangkan beban (atau kapsul).
Semua kargo akan masuk ke orbit dan menariknya tanpa biaya bahan bakar roket yang serius (hanya untuk koreksi kecil) dan melakukan perjalanan terutama dalam orbit kutub. Dari orbit kutub, seluruh permukaan Bulan dapat diakses selama ½ dari revolusinya, mis. dalam 2 minggu. Jika Anda menggambar 14 sling menjadi 14 orbit polar, yang akan menggambar Bulan dengan lintasannya sebagai semangka menjadi 28 garis hitam, maka seluruh permukaan Bulan, setiap titik akan dapat diakses dengan sling ini sekali sehari. Poin transshipment akan menjadi komidi putar di kutub - ini adalah dua pelabuhan bulan paling penting: "Siapa pun yang memiliki mereka memiliki seluruh Bulan!" (c) Kata-kata saya, musik ... Belmondo)
Bisakah Anda bayangkan akan jadi apa wisatawan Mekah Bulan? Kecuali untuk kutub, bundaran akan dikirimkan di sekitar semua 6 lokasi pendaratan Apollo. Ceritakan 6 kawah yang lebih monumental, di ujungnya Anda harus memasang menara korsel terlebih dahulu. Untuk mulai dengan, akan ada 14 - untuk optimalitas dalam hal biaya material: jumlah korsel sama dengan jumlah sling orbital.
Di sini saya juga ingin melukis peta jalan untuk mentransfer astronautika ke ORBIT EXCHANGE, tetapi saya hanya akan mengatakan bahwa kita perlu memulai dengan konvergensi yang tepat secara berkala dari nanosatellites di orbit, lebih disukai ekuatorial. Tapi ini akan membutuhkan peluncuran bukan dari Rusia, tetapi dari situs peluncuran Kourou. Pertama, Anda harus meluncurkan 3 kubus navigasi ke orbit terdekat dengan ketinggian 575 km dan periode 96 menit - 15 putaran per hari.
Dari jarak ke 3 satelit ini, dimungkinkan untuk mendapatkan data yang akurat tentang lokasi nanosatellites lainnya untuk mengukur parameter dan menyesuaikan orbitnya dalam volume cincin torus tipis di sekitar orbit melingkar ini. Cukup bahwa ukuran zona navigasi akurat ini sekitar 10 km, tetapi akurasi dapat dengan mudah dan murah mencapai sekitar 1-10 cm! Bahkan bisa menjadi proyek mahasiswa.
Pada awalnya, pertemuan satelit akan dikerjakan dengan periode yang sama yaitu 96 menit di setiap belokan. Dan kemudian pendekatan satelit dengan beberapa periode 1/15 dan 1/14 hari, pendekatan ini pada kecepatan relatif 170 m / s akan jarang terjadi, sekali setiap dua minggu, tetapi itu akan membuktikan kemungkinan penargetan yang akurat dan pertukaran orbit dengan kecepatan rotasi selempang 170 m / s Maka sudah dimungkinkan untuk melanjutkan meluncurkan sling semacam itu.