Реально ли так?

Автор Ahilezz, 04.05.2012 18:22:19

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Ahilezz

В последние годы часто упоминается в интернете идея космического лифта. При этом говорится что в принципе там нет ничего сложного, если бы не слишком сильное натяжение троса лифта один конец которого закреплен на земле, а второй на орбитальной станции. Типа нет пока еще достаточно прочных и дешевых в изготовлении материалов.

В связи с этим у меня вопрос знающим. Сразу скажу что я не спец по этому тапками сильно не кидаться...

В последние несколько лет активно развивается суборбитальный туризм. Те же Space Ship 2, New Shepard, Lynx xcore и т.д. Все они свободно могут подыматься на высоту в 100-130 км. Что если трос лифта не будет прикреплен к земле. К примеру есть на станции лебедка. Тот же Space Ship 2 вылетает на 100 км. далее, по аналогии как самолет подсоединяется к шлангу с самолета заправщика, он подсоединяется к тросу, заранее спущенному скажем с МКС и дальше его уже такой вот своеобразной лебедкой подымают к станции.
Получается что, т.к. второй конец троса не закреплен, то и натягивания сильного быть не должно.

Даже со скоростью подъема в 5 км. в час на подъем потратится 60 часов, если скорость увеличить до 20 км. то за 15 ( это учитывая высоту орбиты МКС в 398 км )
Вот увидите: лет через 50 в отпуск летать будем на Луну!

pkl

Я уже думал про это. Не получится - всё равно разность скоростей троса и аппарата будет чрезмерно велика.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

instml

Не реально: трос разнесет груз на мелкие кусочки из-за разницы скоростей :)
Go MSL!

Lamort

Есть ещё две проблемы кроме скорости.

 Мощность, которая потребуется для подъёма груза на МКС и торможение тросом об атмосферу Земли, они, эти проблемы, в некотором смысле взаимосвязаны.

 Чем дольше подъём на тросе, тем меньше нужна мощность, но тем больше торможение тросом и наоборот.
La mort toujours avec toi.

Штуцер

Так, для справки специалистам. :wink:
Точка подвеса троса должна быть ВЫШЕ геостационара.
100 км над Землей ничего не сэкономят. МКС не прокатывает. :D
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

Tiger

ЦитатаТак, для справки специалистам. :wink:
Точка подвеса троса должна быть ВЫШЕ геостационара.
100 км над Землей ничего не сэкономят. МКС не прокатывает. :D

Чего там, прицепить трос к Луне в точке 0*0, а на Земле по экватору проложить рельсовый путь на хороших сваях, чтобы ролики держались. Движение стартовой платформы вдоль него будет компенсировать суточное вращение земли.

Трос должен быть гибким (чтобы скомпенсировать разницу в плоскостях земного экватора и лунной орбиты) и эластичным (чтобы компенсировать разницу в высоте лунного перигея и апогея).
(350838) = 2002 EH163 = 2011 UN192

Lamort

ЦитатаТак, для справки специалистам. :wink:
Точка подвеса троса должна быть ВЫШЕ геостационара.
100 км над Землей ничего не сэкономят. МКС не прокатывает. :D
Кое-что могли бы экономить если бы на борту МКС была мощная энергоустановка и не было атмосферы.
 Скорость нижней точки троса была бы примерно на 4% меньше скорости МКС.
La mort toujours avec toi.

LG

ЦитатаТе же Space Ship 2, New Shepard, Lynx xcore и т.д. Все они свободно могут подыматься на высоту в 100-130 км. Что если трос лифта не будет прикреплен к земле. К примеру есть на станции лебедка. Тот же Space Ship 2 вылетает на 100 км. далее, по аналогии как самолет подсоединяется к шлангу с самолета заправщика, он подсоединяется к тросу, заранее спущенному скажем с МКС и дальше его уже такой вот своеобразной лебедкой подымают к станции.
Прикол в том что лифт в каждой своей точке висит над одной и той же точкой на Земле на экваторе.
Чтоб присоединиться к тросу лифта на высоте 100 км - надо на этой высоте висеть над одной точкой как вертолет

Ded

Цитата
ЦитатаТак, для справки специалистам. :wink:
Точка подвеса троса должна быть ВЫШЕ геостационара.
100 км над Землей ничего не сэкономят. МКС не прокатывает. :D
Кое-что могли бы экономить если бы на борту МКС была мощная энергоустановка и не было атмосферы.
 Скорость нижней точки троса была бы примерно на 4% меньше скорости МКС.

Около 7 км/с. Это внушает...
Все возможно

m-s Gelezniak

Каждый раз поднимая что либо на этом лифте. Верхняя точка будет терять круговую скорость (это при жестком (теор.) тросе).
Шли бы Вы все на Марс, что ли...

мастер_лукьянов

Цитата.. он подсоединяется к тросу, заранее спущенному скажем с МКС
сразу возникает вопрос  как  поведет себя трос если начать его разматывать с МКС? потянется к Земле, от Земли, образует петли или как?

Lamort

ЦитатаКаждый раз поднимая что либо на этом лифте. Верхняя точка будет терять круговую скорость (это при жестком (теор.) тросе).
Да, разумеется, но это уже другой вопрос о том, что необходимо будет как-то поднимать и орбиту всей связки.
 Практически из-за атмосферы до этого дело просто не доходит, трос очень быстро начинает тормозиться атмосферой и тормозить объект, с которого его разматывают.
La mort toujours avec toi.

Lamort

Цитата
Цитата.. он подсоединяется к тросу, заранее спущенному скажем с МКС
сразу возникает вопрос  как  поведет себя трос если начать его разматывать с МКС? потянется к Земле, от Земли, образует петли или как?
Хороший вопрос. :)

 Если трос просто отпихнуть, то он должен начать уходить вперёд от станции, если его тормозить усилием, он будет опускаться вниз.
 При этом выделится значительная мощность на устройстве разматывающем трос, которую надо будет куда-то девать. :)
La mort toujours avec toi.

LG

ЦитатаТак, для справки специалистам. :wink:
Точка подвеса троса должна быть ВЫШЕ геостационара.
100 км над Землей ничего не сэкономят. МКС не прокатывает. :D
А Вы чтодумаете - для 99% читателей  форума Ваши слова были откровением.
Кстати задачка.
Есть МКС на высоте (условно) 300 км и есть лифт. Подвес лифта - на геостационаре. МКС летает в визуальной близости от лифта.
Я стою на балконе лифта на высоте полета МКС - условно балкон лифта на высоте 300 км.
Вопросы:
1 - сколько раз за сутки я увижу МКС, пролетающую мимо меня?
2 - c какой скоростью относительно меня будет пролетавть мимо меня МКС?

Lamort

Цитата
ЦитатаТак, для справки специалистам. :wink:
Точка подвеса троса должна быть ВЫШЕ геостационара.
100 км над Землей ничего не сэкономят. МКС не прокатывает. :D
А Вы чтодумаете - для 99% читателей  форума Ваши слова были откровением.
Кстати задачка.
Есть МКС на высоте (условно) 300 км и есть лифт. Подвес лифта - на геостационаре. МКС летает в визуальной близости от лифта.
Я стою на балконе лифта на высоте полета МКС - условно балкон лифта на высоте 300 км.
Вопросы:
1 - сколько раз за сутки я увижу МКС, пролетающую мимо меня?
2 - c какой скоростью относительно меня будет пролетавть мимо меня МКС?
Как это МКС может летать в визуальной близости от лифта, он же стоит на месте, а МКС смещается относительно поверхности Земли.
La mort toujours avec toi.

мастер_лукьянов

ЦитатаЕсли трос просто отпихнуть, то он должен начать уходить вперёд от станции
не так все просто.
допустим орбита станции идеальная круговая. добавляя скорость тросу мы переводим его на эллиптическую орбиту (появился эксцентриситет!).
 далее, допустим трос толкнули вниз, он будет уходить вперед ровно полвитка, через полвитка он окажется уже выше станции и уже станция будет догонять его.

популярно описано у Левантовского в Механике космического полета глава 5 параграф 5. книга есть в сети.
правда там описаны движения несвязанных со станцией предметов , с тросом наверняка все еще только усложнится

Lamort

Цитата
ЦитатаЕсли трос просто отпихнуть, то он должен начать уходить вперёд от станции
не так все просто.
допустим орбита станции идеальная круговая. добавляя скорость тросу мы переводим его на эллиптическую орбиту (появился эксцентриситет!).
 далее, допустим трос толкнули вниз, он будет уходить вперед ровно полвитка, через полвитка он окажется уже выше станции и уже станция будет догонять его.

популярно описано у Левантовского в Механике космического полета глава 5 параграф 5. книга есть в сети.
правда там описаны движения несвязанных со станцией предметов , с тросом наверняка все еще только усложнится
Если мы толкнули трос понизив его орбиту, то он сразу начнёт уходить вперёд, так как скорость у него будет больше, при этом он начнёт тянуть станцию вперёд увеличивая её скорость и ещё более понижая свою орбиту, - его тормозит станция, далее трос стремится разогнаться ещё больше, и ещё больше тянет вверх станцию и т. д. :)
La mort toujours avec toi.

мастер_лукьянов

ЦитатаЕсли мы толкнули трос понизив его орбиту, то он сразу начнёт уходить вперёд, так как скорость у него будет больше, при этом он начнёт тянуть станцию вперёд увеличивая её скорость и ещё более понижая свою орбиту, - его тормозит станция, далее трос стремится разогнаться ещё больше, и ещё больше тянет вверх станцию и т. д. :)
да уж, колебания 200-300 километрового троса обещают быть нехилыми.  :)
во всяком случае такая элементарная в земных условиях операция как "опустить трос"   в космосе оказывается сложной или невозможной

Lamort

Цитата
ЦитатаЕсли мы толкнули трос понизив его орбиту, то он сразу начнёт уходить вперёд, так как скорость у него будет больше, при этом он начнёт тянуть станцию вперёд увеличивая её скорость и ещё более понижая свою орбиту, - его тормозит станция, далее трос стремится разогнаться ещё больше, и ещё больше тянет вверх станцию и т. д. :)
да уж, колебания 200-300 километрового троса обещают быть нехилыми.  :)
во всяком случае такая элементарная в земных условиях операция как "опустить трос"   в космосе оказывается сложной или невозможной
Это не колебания, фактически если трос просто отпихнуть, он полетит как свободное тело и никакой разумной длины троса не хватит, потому трос приходится притормаживать механизмом разматывающим трос.
 Это приводит "именно к тому, чего хотим", - трос опускается вниз немного опережая станцию, тянет саму станцию вверх, при этом ещё и выделяется энергия на механизме разматывающем трос.

 Всё "просто замечательно" пока мы его разматываем, но потом выбирать обратно и эту же энергию, - помимо дополнительной энергии, если подцепилась ещё какая-то нагрузка, обратно затратить на сматывание троса.
 Если бы "события происходили у Луны", то можно было бы сматывать трос долго используя при этом малую мощность, но у Земли тонкий трос является отличным аэродинамическим тормозом и начинает просто тормозить станцию за счёт взаимодействия самого троса и атмосферы.
La mort toujours avec toi.

мастер_лукьянов

ЦитатаЭто не колебания, фактически если трос просто отпихнуть, он полетит как свободное тело и никакой разумной длины троса не хватит, потому трос приходится притормаживать механизмом разматывающим трос.
 Это приводит "именно к тому, чего хотим", - трос опускается вниз немного опережая станцию, тянет саму станцию вверх, при этом ещё и выделяется энергия на механизме разматывающем трос.

вы все-таки перечитайте Левантовского.
станция на круговой орбите, если предмет отпихнуть вниз от станции он  перейдет НЕ на более низкую круговую а перейдет на эллиптическую с перигеем ниже
станции и с апогеем выше станции.
в итоге полвитка предмет будет находится ниже станции и будет стремиться опередить ее.
а другие полвитка предмет будет выше станции, скорость его станет меньше чем у станции, он будет приближаться к станции.
то есть предмет брошенный вниз через виток возвращается сверху!   чем это не колебания?
интересно проводились ли подобные эксперименты в космосе - поведение двух тел связанных тросом большой длины (хотябы сотни метров)?