Космонавтика форумлян :)

[Волод]

Треба ще розібратись де атмосфера, де космос і де їх межі.
Тим більш коли критики стверджують що такий апарат не зможе піднятись навіть на кілька десятків кілометрів.
Для вітрильника дуже важливо «коли і де».
Я вважаю, що на лінії термінатора є потоки іонів, за рахунок яких  можливо буде не тільки підтримувати висоту але й почати набирати окружну швидкість, для цього не обов'язково щоб іони рухались с космічними швидкостями, вітрильники можуть рухатись швидше за вітер.

[Python]

Треба ще розібратись де атмосфера, де космос і де їх межі.

Межу умовно проводять там, де аеродинамічний політ на крилах вимагає швидкості, яка перевищує космічну — для Землі це близько 100км. Хоча молекули газів присутні і вище, і нижче, а останнім часом пішла мода піарити польоти в стратосферу як «ближній космос» (хоча, об'єктивно кажучи, це взагалі не космос — тільки й того, що повітря розріджене й небо чорне з зірками вдень, усі стратосферні польоти відбуваються аеродинамічно).

[Волод]

Давайте трохи помріємо. Уявіть, що ви власник доволі успішної приватної компанії в космічній галузі. Справи просуваються непогано, тож ви можете собі дозволити втілення в життя будь-якого в міру реалістичного проекту, здійсненного в умовах сучасного рівня розвитку цивілізації (іншими словами, про фотонні ракети та сферу Дайсона думати ще рано, але невелика орбітальна станція, ракета з вертикальною посадкою першої ступені чи політ на Титан — цілком у ваших можливостях).

Отже, над чим працюватиме ваша компанія найближчим часом? І які плани на майбутнє? Ми готові розглянути (і піддати конструктивній критиці) будь-який ваш проект. Чекаємо якомога детальнішої інформації з текстовим описом та малюнками

Як би в мене були дурні гроші, я б почав з дна Океану, з усяких там Маріанських западин.
Почав би досліджувати їх з допомогою ботів, що працювали би автономно.
Якщо навіть при цьому боти не знайдуть нічого настільки корисного, щоб його варто було піднімати з глибин, в процесі цього дослідження можливо було б відпрацювати самих ботів, системи автономного керування, а також методи пошуку.
Якщо все добре відпрацювати, відпаде усяка необхідність в пілотованій космонавтиці і відкриються перспективи перетворення Землі на чорну діру.

[Волод]

Забув про малюнки.

[Python]

Забув про малюнки.

Пробна модель чорної діри, тест на варениках?

Хоча, за даними сучасної науки, поблизу чорної діри вареники мають перетворитись на макарони чи спагетті, що вже не так смачно...

[Волод]

Це ще треба розібратись, як виглядають ці спагеті з точки зору того, що в дірі сидить.

[Волод]

Які є пропозиції по використанню кінетичної енергії вантажу що буде летіти до Землі?

[Python]

Це ще треба розібратись, як виглядають ці спагеті з точки зору того, що в дірі сидить.

Той, що в дірі сидить, Той, що спагеті рве...

[Волод]

Спагеті Гоголю, галушки Пацюку.

[Python]

Тим часом вашій увазі пропонується мій проект космічної бензоколонки (див. вкладений малюнок).
Базовий блок (1) являє собою установку для переробки води шляхом електролізу на кисень та водень та подальшого їх охолодження до рідкого стану. Надлишок теплової енергії відводиться й розсіюється з допомогою радіаторів (2). Щоб радіатори розсіювали тепло в вигляді випромінювання, а не отримували його ззовні, вони мають бути захищені з допомогою екрану (3) від потраплння сонячних променів, а сам процес електролізу забезпечується сонячними батареями (4) — таким чином, станція має бути завжди розвернута так, щоб екрани й батареї затіняли її від сонця.

Вода доставляється з Землі на кораблях-водовозах (5), отримане ракетне пальне може деякий час зберігатися на станції в баках (захист від сонячних променів і відсутність повітря навколо полегшують таке зберігання), або зразу перекачується в баки космічних кораблів (6).

Така «бензоколонка» може бути інтегрована в орбітальний комплекс назразок МКС, або ж на ній можуть заправлятись космічні кораблі, що здійснюють регулярні рейси до Місяця. Також можливий варіант, коли остання ступінь ракети, запущеної з Землі, після виходу на низьку орбіту дозаправляється, а далі з повними баками довиводить вантаж на високу орбіту.

Відпрацьовані водовози необов'язково знищувати. Порожні баки від води можна переробити на корпуси орбітальних станцій (подібно до того, як це пропонувалось у ранніх версіях проекту Skylab, але там за основу «wet workshop» пропонувалось використати баки від пального, можлива токсичність залишків якого стала перешкодою для втілення цієї ідеї; в даному ж випадку, баки містять звичайну очищену воду).

[DarkMax2]

Краще одразу пальне. Воно придатне для стиснення. Вода - ні.

[DarkMax2]

[Python]

Але стиснене пальне потребує міцніших масивніших баків, додаткової теплоізоляції, наземної інфраструктури. Крім того, наземні кріогенні сховища (на відміну від космічних) нагріваються не лише від сонця, а й від навколишнього повітря. Воду ж можна залити в танкер практично з трубопроводу.

[Волод]

Чому ніхто не підтримує мій проект перетворення Землі на чорну діру?
Доводиться думати самому.
Мені на думку прийшло наступне: «Вантажі які з другою космічною швидкістю будуть наближатись до Землі потрібно буде перехвачувати спеціальною електромагнітною гарматою, яка буде обертатись навколо Землі с першою космічною швидкістю.»

Гармата ця мабуть буде завдовжки не менш кілометра і буде важити на декілька порядків більше ніж контейнер з сировиною. Зрозуміло що незважаючи на таку масу, перехвачуючи контейнери вона поступово буде сама розганятись, щоб ця гармата не покинула нас вона повинна передавати надлишки свого моменту імпульсу цілій колабарації супутників (проекти таких колаборацій вже є).

Далі ця пушка або інша може погасити і першу космічну швидкість контейнера.


Якщо фантазувати далі, то подібні пушки можливо застосувати і для виводу потрібних вантажів на навколоземну орбіту і далі.
Наприклад: «Ракетоносій тільки підіймає вантаж на висоту 200 - 400 км, до висоти орбіти пушки, а далі гармата перехоплює його і розганяє до своєї швидкості».
Зрозуміло що ця задача більш складна ніж у першому випадку, бо швидкість зустрічі гармати з вантажем 8 км/с у той час як у першому 3-4 км/с.

[DarkMax2]

Україномовні відео про космос:

[Python]

Чому ніхто не підтримує мій проект перетворення Землі на чорну діру?

От уявіть, Земля стала чорною дірою, захопила все, до чого змогла дотягтися своєю гравітацією, ми за горизонтом подій усі ті ресурси використали, а далі як бути, якщо жодне тіло (включаючи роботів) не може її покинути — як нам доправити на Землю решту Галактики?

[Python]

Мені на думку прийшло наступне: «Вантажі які з другою космічною швидкістю будуть наближатись до Землі потрібно буде перехвачувати спеціальною електромагнітною гарматою, яка буде обертатись навколо Землі с першою космічною швидкістю.»

Гармата ця мабуть буде завдовжки не менш кілометра і буде важити на декілька порядків більше ніж контейнер з сировиною. Зрозуміло що незважаючи на таку масу, перехвачуючи контейнери вона поступово буде сама розганятись, щоб ця гармата не покинула нас вона повинна передавати надлишки свого моменту імпульсу цілій колабарації супутників (проекти таких колаборацій вже є).

Далі ця пушка або інша може погасити і першу космічну швидкість контейнера.


Якщо фантазувати далі, то подібні пушки можливо застосувати і для виводу потрібних вантажів на навколоземну орбіту і далі.
Наприклад: «Ракетоносій тільки підіймає вантаж на висоту 200 - 400 км, до висоти орбіти пушки, а далі гармата перехоплює його і розганяє до своєї швидкості».
Зрозуміло що ця задача більш складна ніж у першому випадку, бо швидкість зустрічі гармати з вантажем 8 км/с у той час як у першому 3-4 км/с.

Мається на увазі гармата, що обстрілює контейнер електронами/іонами (тим самим створюючи штучний аналог сонячного вітру), чи система електромагнітів, що діє своїм полем безпосередньо на контейнер (також обладнаний магнітами)?

[Волод]

Під гарматою я мав на увазі щось на шталт гармати Гауса, чи монолітної чи з окремих секцій. Коли вів мову про гасіння швидкості від другої до першої космічної чи про розгін від нуля до першої космічної, то мав на увазі, що вона буде працювати в реверсивному режимі, а коли від першої до нуля то у класичному.

Роботи потрібні лише на перший стадії, коли Земля ще не зовсім-зовсім чорна діра з класичної точки зору. Коли ж Земля стане справжньою чорною дірою, роботи будуть не потрібні. Усякі проблеми з тим що в справжню чорну діру все буде падати нескінченний проміжок часу  і інше, це проблеми зовнішнього спостерігача, а не того що у дірі сидить.

І ось Вам цитата з класика:

В последнее время его редко видали где-нибудь. Причина этому была, может быть, лень, а может, и то, что пролезать в двери делалось для него с каждым годом труднее. Тогда миряне должны были отправляться к нему сами, если имели в нем нужду.

[Python]

Тобто, як це все виглядатиме — контейнер влітає в мегагармату з 2-ою космічною швидкістю, а вилітає з 1-ою (чи нульовою, щоб зразу приземлитися)? Це матиме сенс, якщо сумарна маса всіх отриманих контейнерів значно менша за масу вільно літаючої гармати, або ж ця гармата має прискорюватись власними двигунами, або впиратись у чор Землю (що складно, зважаючи на сотню км між літосферою та космосом) чи Місяць.

Або краще так: частина контейнерів з інших планет спрямовується назустріч гарматі, друга частина — їй у спину. Після проходження через гармату контейнери обертатимуться по протилежних кругових орбітах (чи, краще, зразу падатимуть на Землю, щоб не протаранити гармату). Оскільки імпульси, отримані від вантажів, у кінцевому підсумку взаємокомпенсуються, гармата тримається на орбіті.

Щоб запускати супутники гарматами, їх треба буде дві: одна (наземна) вистрілює супутники з Землі, друга (орбітальна) прискорює до першої космічної. А щоб вона не сходила з орбіти, бажано обстрілювати її в обох напрямках, а виведені супутники тоді летітимуть назустріч одні одним. Ну або скомбінувати довиведення супутників з гальмуванням вантажів.

Єдине, що мене лякає — ризик зіткнень супутників/контейнерів з гарматою та іншими супутниками.

[Волод]

Гармата обертається навколо Землі за першою космічною швидкістю, коли контейнер влітає до неї з другою космічною то їх відносна швидкість 3-4 км/с.
Контейнер пролітає вздовж гармати і при цьому його відносна швидкість гаситься до нуля,  далі гармата може вистрелити їм у напрямі протилежному її руху і тим самим погасити його швидкість до нуля вже відносно Землі.

Після всього у гармати залишиться надмірний момент імпульсу.
Його можливо використати для надання першої чи другою космічної швидкості контейнеру з вантажем, який буде піднято з Землі ракетоносієм на висоту 200-300 км,
або при відсутності балансу між надходженням і витратами моменту імпульсу, його можна буде передавати іншим штучним супутникам Землі на підтримання їх орбіт.
Можливий і запропонований Вами варіант, але для нього скоріш знадобиться дві гармати які будуть обертатися навколо Землі у різних напрямах і будуть періодично взаємодіяти за допомогою електромагнітних полів.

[я пифия]

[Волод]

Але стиснене пальне потребує міцніших масивніших баків, додаткової теплоізоляції, наземної інфраструктури. Крім того, наземні кріогенні сховища (на відміну від космічних) нагріваються не лише від сонця, а й від навколишнього повітря. Воду ж можна залити в танкер практично з трубопроводу.

Наземна інфраструктура космодрому однаково потребуватиме криогенних кисневих систем для заправки перших ступенів ракетоносія.
До того ж  в порівнянні з не потребуючим космічної заправки ракетоносієм з'являється така нова сутність як танкер зі своєю додатковою масою.
Можливо частково її можна компенсувати за рахунок того що космічні апарати будуть стартувати з Землі маючи повністю заповнені баки усіх ступенів і будуть  досягати орбіти космічної заправки використовуючи кисень і водень з баків ступені, яку далі будуть заправляти. Та така метода потребуватиме повторного запуску маршового двигуна цієї ступені, тобто це зменшить надійність.
Сама космічна заправка зважаючи на велику поверхню сонячних батарей буде досить швидко втрачати швидкість і потребуватиме пального для корекції орбіти.

Цікавим варіантом міг би бути наприклад запуск танкерів з водою з гармати, що знаходиться на поверхні Землі, тоді заміна рідкого водню і кисню на воду була б виправдана.
Але чи може бути створена така гармата?
В мене є великі сумніви.

[Python]

Цікавим варіантом міг би бути наприклад запуск танкерів з водою з гармати, що знаходиться на поверхні Землі, тоді заміна рідкого водню і кисню на воду була б виправдана.
Але чи може бути створена така гармата?
В мене є великі сумніви.

Може. Спроби були — див. (wiki/uk) Проект_висотних_досліджень
Інша річ, снаряд, закинутий на висоту такою гарматою, все одно має довиводитись на орбіту власними ракетними двигунами.

[Python]

Сама космічна заправка зважаючи на велику поверхню сонячних батарей буде досить швидко втрачати швидкість і потребуватиме пального для корекції орбіти.

Ну, так, частина виробленого пального тратитиметься на підтримання самої станції. Як варіант, батареї можна замінити чи доповнити ядерним реактором. У випадку ж, якщо подібна станція буде розміщена поблизу Місяця для дозаправки кораблів перед поверненням, проблема атмосферного гальмування буде менш відчутною.

[Волод]

3600 м/с – тільки половина першої космічної, снаряд має тільки чверть від тієї енергії,  яку він повинен мати для першої космічної.
Але головна проблема це щільна атмосфера, снаряд може просто розбитись о повітря при вистрілі, я вже мовчу про те скільки він втратить енергії і швидкості, навіть коли не розіб'ється. Особливо враховуючи те що, для того щоб витрати на корекцію були мінімальні, його потрібно запускати практично по дотичній до поверхні землі, тобто шлях в щільних  шарах атмосфери буде довгий.