Гонка космических лифтов завершится в 2010 году

[foogoo]

А главное-то!

Все говорят о невероятной дешевизне доставки грузов на лифте.
Пренебрежем стоимостью троса. Хотя и он будет фантастически дорогим.
Сколько будет стоить поднять на ГСО тысячи тонн всей этой невероятно тяжелой конструкции?[/size]

[Андрей Суворов]

А главное-то!

Все говорят о невероятной дешевизне доставки грузов на лифте.
Пренебрежем стоимостью троса. Хотя и он будет фантастически дорогим.
Сколько будет стоить поднять на ГСО тысячи тонн всей этой невероятно тяжелой конструкции?[/size]

Традиционными ракетными методами нужно будет поднять только первую тысячу тонн - остальное поднимем за тросик

[foogoo]

Традиционными ракетными методами нужно будет поднять только первую тысячу тонн - остальное поднимем за тросик

Нет

Вам всю конструкцию придется разворачивать с ГСО. Весь тросик привезти на ГСО.

http://www.zadar.net/space-elevator/#BUILDING

1. The complete system in the building, in any moment, must be the geostationary satellite

2. The complete system in the building, in any moment, must lie on the synchronous axis

3. During the building the cable thickness on the both ends must be equal, although it is constantly changing

Неизвестным образом его растянуть до Земли. Все 143 800 km. Можете себе представить катушечку? :shock:  :roll:

During the building under the influence of Coriolis force the total system would twist for a certain angle in the equatorial plane, so the cable would cut the synchronous axis in the point on the geostationary circle. The necessary momentum for canceling this effect could be achieved by small side correcting forces on each end of the cable. So still the condition No. 2 would be satisfied.

Красивая сказка, невозможная конструкция, непригодная к использованию.

[X]

А главное-то!

Все говорят о невероятной дешевизне доставки грузов на лифте.
Пренебрежем стоимостью троса. Хотя и он будет фантастически дорогим.
Сколько будет стоить поднять на ГСО тысячи тонн всей этой невероятно тяжелой конструкции?[/size]

CM page 22.[/size]

[ааа]

А главное-то!

Все говорят о невероятной дешевизне доставки грузов на лифте.
Пренебрежем стоимостью троса. Хотя и он будет фантастически дорогим.
Сколько будет стоить поднять на ГСО тысячи тонн всей этой невероятно тяжелой конструкции?

Откуда тысячи тонн?
Трос из нанотрубок длиной 144 тыс.км. и сечением 1 мм2 будет весить:
144000000м * 0,000001м2 * 1400кг/м3 =  200 тонн. Немало, конечно, но никто ведь не заставляет все сразу тащить на ГСО, можно постепенно наращивать.
Трос такой длины будет находиться в равновесии, его даже к Земле можно не цеплять. А чтобы поднять по нему груз, надо на верхнем конце привязать противовес для натяжения троса. Его масса, наверное, должна быть соизмерима с массой груза. Площадь в 1 мм2 позволяет поднять несколько тонн (более 6 тонн в статике).
Ну и как правильно было замечено, первыми грузами будут бухты с тросом.  

[foogoo]

А главное-то!

Все говорят о невероятной дешевизне доставки грузов на лифте.
Пренебрежем стоимостью троса. Хотя и он будет фантастически дорогим.
Сколько будет стоить поднять на ГСО тысячи тонн всей этой невероятно тяжелой конструкции?

Откуда тысячи тонн?
Трос из нанотрубок длиной 144 тыс.км. и сечением 1 мм2 будет весить:
144000000м * 0,000001м2 * 1400кг/м3 =  200 тонн. Немало, конечно, но никто ведь не заставляет все сразу тащить на ГСО, можно постепенно наращивать.
Трос такой длины будет находиться в равновесии, его даже к Земле можно не цеплять. А чтобы поднять по нему груз, надо на верхнем конце привязать противовес для натяжения троса. Его масса, наверное, должна быть соизмерима с массой груза. Площадь в 1 мм2 позволяет поднять несколько тонн (более 6 тонн в статике).
Ну и как правильно было замечено, первыми грузами будут бухты с тросом.  

Трос должен выдержать как минимум свой собственный вес, причем в условиях динамических нагрузок и с рачетом на деградацию и механические повреждения материала, т.е. с запасом прочности. С учетом того, что трос будут зажимать между бульдозерными гусеницами и ехать 180 км/ч на "лифте".

Кстати о ссылке http://www.zadar.net/space-elevator
Редкий булшит. Много формул, графиков и таблиц, вычислений, в какой точке какой толщины должен быть кабель, но нигде нет вычисления объема и диаметра и веса троса для нанотрубок (или для любого материала) для земных условий. Из чего можно сделать вывод, что автор посчитал трос для нанотрубок и понял, что при любом диаметре троса, он (торс) порвется под собственным весом.

[Зомби. Просто Зомби]

Чё-то мне в голову пришло :roll:
Вот пусть этот миллиметровый трос из "машинки", которая его делает лезет со скоростью 1 м в сек
А всего в нем 144 тысячи километров :roll:
Тада мотать его на катушку надо будет... нада будет... 7 пишем, 8 на ум пошло...
всего 4 с половиной года...
Я нигде не ошибся?
Ну чтож, приемлемо :roll:
Подождем, потерпим :wink:  :mrgreen:

[foogoo]

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator#Failure_modes_and_safety_issues
Failure modes and safety issues
    * 3.1 Satellites
    * 3.2 Meteoroids and micrometeorites
    * 3.3 Corrosion
    * 3.4 Weather
    * 3.5 Sabotage
    * 3.6 Vibrational harmonics
    * 3.7 In the event of failure
          o 3.7.1 Cut near the anchor point
          o 3.7.2 Cut at about 25,000 km
          o 3.7.3 Elevator pods
    * 3.8 Van Allen Belts

Вот перечисление всего того, что делает лифт невозможным ближайшие 1000 лет.

[Зомби. Просто Зомби]

Ну не тыщу, не тыщу... :lol:
Будем оптимистами :roll:
Пятьсот-шестьсот от силы, не больше
 :wink:  :mrgreen:

[X]

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator#Failure_modes_and_safety_issues
Failure modes and safety issues
    * 3.1 Satellites
    * 3.2 Meteoroids and micrometeorites
    * 3.3 Corrosion
    * 3.4 Weather
    * 3.5 Sabotage
    * 3.6 Vibrational harmonics
    * 3.7 In the event of failure
          o 3.7.1 Cut near the anchor point
          o 3.7.2 Cut at about 25,000 km
          o 3.7.3 Elevator pods
    * 3.8 Van Allen Belts

Вот перечисление всего того, что делает лифт невозможным ближайшие 1000 лет.

"C/\oHa To TbI u He npuMeTu/\..."

Political issues[/size]

[foogoo]

Космическая бочка появится раньше. :wink:

[Зомби. Просто Зомби]

Надо думать :wink:
 :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

...лет через 200
По "оптимизму" (самому крутому - ну, там, технический прогресс, то-сё, пятое-десятое) - через 100
 :wink:  :mrgreen:

[foogoo]

А главное-то!

Все говорят о невероятной дешевизне доставки грузов на лифте.
Пренебрежем стоимостью троса. Хотя и он будет фантастически дорогим.
Сколько будет стоить поднять на ГСО тысячи тонн всей этой невероятно тяжелой конструкции?

Откуда тысячи тонн?
Трос из нанотрубок длиной 144 тыс.км. и сечением 1 мм2 будет весить:
144000000м * 0,000001м2 * 1400кг/м3 =  200 тонн. Немало, конечно, но никто ведь не заставляет все сразу тащить на ГСО, можно постепенно наращивать.
Трос такой длины будет находиться в равновесии, его даже к Земле можно не цеплять. А чтобы поднять по нему груз, надо на верхнем конце привязать противовес для натяжения троса. Его масса, наверное, должна быть соизмерима с массой груза. Площадь в 1 мм2 позволяет поднять несколько тонн (более 6 тонн в статике).
Ну и как правильно было замечено, первыми грузами будут бухты с тросом.  

6000 кг / ( 0,000001м2 * 1400кг/м3) = 4286км

Трос из нанотрубок будет рваться под собственным весом если будет длиннее 4000 км. Маловато будет. До ГСО не дотянется.

[ааа]

Блин, я уже запарился цитировать вывод формулы напряжений в тросе!
Это последний раз!

1) Какой нужен трос для космического лифта?
Он должен, по крайней мере, не порваться под своим весом при заданной длине. Иначе выражаясь, его разрывная длина должна быть больше заданной.

2) Как определить вес троса?
Как обычно, Fт=Mт*g, где Mт - масса троса, g - ускорение свободного падения.
Тут нужно отметить, что g зависит от высоты и зависимость эта определяется следующим образом.
Сила тяготения между Землей и телом массой m, находящимся на высоте L, равна F=G*Mз*m/(Rз+L)^2, где G - гравитационная постоянная, Mз - масса Земли, Rз - радиус Земли. На поверхности Земли G*Mз*m/Rз^2=m*g0, откуда G*Mз=g0*Rз^2.
Отсюда F=G*Mз*m/(Rз+L)^2=g0*m*Rз^2/(Rз+L)^2. А так как ускорение a=F/m, то:
g(L)=F/m=g0*Rз^2/(Rз+L)^2.
С массой троса проще: Mт(L)=S*L*ro, где S - площадь поперечного сечения троса, ro - плотность материала троса (греческая буква "ро").

Вес слоя троса толщиной dL на высоте L равен:
dFт(L)=m*g(L)=ro*S*dL*g0*Rз^2/(Rз+L)^2=ro*S*g0*(Rз/(Rз+L))^2*dL
Взяв определенный интеграл от нуля до L, получим желанную формулу:

Fт(L)=ro*S*g0*Rз*L/(Rз+L).

Обратим внимание на переменную часть формулы L/(Rз+L). При L>>Rз она сокращается и трос бесконечной длины будет весить Fт=ro*S*g0*Rз или, что то же самое, части троса, удаленные от поверхности Земли на расстояние, значительно большее Rз, практически ничего не весят.

И далее:

3) Как определить, когда трос порвется?
Очень просто. Разделим обе части формулы Fт(L)=ro*S*g0*Rз*L/(Rз+L) на S.
Получим Fт(L)/S=ro*g0*Rз*L/(Rз+L). Fт(L)/S называется механическим напряжением, обозначается sigma и измеряется в паскалях. А для каждого материала имеется такая характеристика, как предельно допускаемое напряжение при растяжении (предел прочности), при превышении которого закон Гука уже не работает и материал необратимо теряет свои упругие свойства. Обозначим ее [sigma].
Итого, трос порвется, когда sigma>[sigma].
Или, иначе записав, длина троса станет больше разрывной при:
L>Rз*[sigma]/(ro*g0*Rз-[sigma])

4) Зависит ли разрывная длина троса от его поперечного сечения?
Как видно из предыдущей формулы - нет.

5) Какое предельно допускаемое напряжение при растяжении должен иметь материал для бесконечного троса?
Считаем по формуле [sigma]>sigma=ro*g0*Rз*L/(Rз+L).
g0=9,81 м/c2; Rз=6371 км. Плотность ro неизвестна, т.к. пока неизвестен материал троса. Возьмем для примера плотность в два раза больше, чем у воды, т.е. 2000 кг/м3.
Для бесконечности: [sigma]> 125 ГПа.


Для нанотрубок декларируется 150 ГПА. При этом плотность менее 1500кг/м3.

[ааа]

http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator#Failure_modes_and_safety_issues
Failure modes and safety issues
    * 3.1 Satellites
    * 3.2 Meteoroids and micrometeorites
    * 3.3 Corrosion
    * 3.4 Weather
    * 3.5 Sabotage
    * 3.6 Vibrational harmonics
    * 3.7 In the event of failure
          o 3.7.1 Cut near the anchor point
          o 3.7.2 Cut at about 25,000 km
          o 3.7.3 Elevator pods
    * 3.8 Van Allen Belts

Вот перечисление всего того, что делает лифт невозможным ближайшие 1000 лет.

Лень еще забыли включить в этот список! И почему-то авторы не дополнили список "цифирьками" для каждого пункта.
Я вот сейчас без напряга составлю в десять раз больший перечень причин, доказывающих невозможность строительства метро. Землетрясения, грунтовые воды, терроризм, опасность провала почвы, необходимость сложной системы вентиляции... И чего, нету метро?

[Cтарый]

Трос из нанотрубок будет рваться под собственным весом если будет длиннее 4000 км. Маловато будет. До ГСО не дотянется.

А если сделать трос переменной толщины?
 А учтено уменьшение веса с высотой?

[foogoo]

Еще одна непреодолимая сложность при строительстве мифического космического лифта - электричество.

1) Грозы.
Известно, что трос планируется делать из нанотрубок. Этот материал является отличным проводником. Даже если изолировать трос от земли, что не сильно поможет, поскольку заряд от молний зарядит трос до сотен киловольт и любое прикосновение к тросу будет опасно для человека и техники. Если трос заземлить, то молния просто сожжет трос в дым. Либо придется делать трос достаточной толщины, для того, чтобы трос мог работать громоотводом. Вторая проблема - собственная электроемкость системы. Известно, что это одна из проблем протяженных электропроводных объектов. Для примера, главной версией возгорания дирижабля Гиденбург является электрический разряд между землей и металлической конструкцией дирижабля во время попытки швартовки.

2) Северное сияние
Трос предполагается провести через магнитосферу Земли. Потоки частиц солнечного ветра захваченные магнитосферой представляют из себя переменный электрический ток, способный индуцировать ток в углеродном кабеле. Вопросы масштаба явления требуют отдельного рассмотрения.

[foogoo]

Трос из нанотрубок будет рваться под собственным весом если будет длиннее 4000 км. Маловато будет. До ГСО не дотянется.

А если сделать трос переменной толщины?
 А учтено уменьшение веса с высотой?

http://www.zadar.net/space-elevator/

Тут есть рачсет. Но тогда это не позволит делать постоянную ротацию кабеля, т.е. постоянную замену деградирвавшего от солнечной радиации кабеля на новый.

Кстати, если закольцевать кабель, то есть, пустить две жилы, одну вниз, вторую вверх, то сумарно, они будут компенсировать силу Кориолиса. Правда придется эти две нити как-то связать друг с другом, например засунуть в один шланг.

[foogoo]

Обратим внимание на переменную часть формулы L/(Rз+L). При L>>Rз она сокращается и трос бесконечной длины будет весить Fт=ro*S*g0*Rз или, что то же самое, части троса, удаленные от поверхности Земли на расстояние, значительно большее Rз, практически ничего не весят.

Известно, что бесконечно далеко от Замли, сила притяжения Земли будет равна нулю.
Возьмите L = 12*Rз. Что соответствует ГСО. Ничего не сокращается.