Петля Лофстрома

[Shestoper]

Снижение стоимости выведения при работе петли позволяет по-новому взглянуть на проблему орбитальных солнечных электростанций.
На высокой орбите, вне тени Земли, через м2 проходит примерно в 4 раза больше энергии, чем через м2 земной поверхности в пустыне у экватора. И примерно в 8 раз больше, чем в России.
Пусть даже половина произведенной в космосе энергии будет потеряна при передаче микроволновыми пучками - все равно космическая электростанция в 2-4 раза эффективнее земной.
На 1 м2 на удалении 1 а.е. от Солца падает 1367 Вт. КПД пленочных батарей - порядка 10% (возьмем консервативную оценку, без новомодных многослойных батарей). Значит можно снимать с м2 порядка 130-140 Вт.
Сейчас стоимости батареи мощностью 1 Вт примерно 1 доллар.
Значит стоимость 1 м2 - порядка 100 долларов.
А масса одного м2 пленочных батарей -  менее кг, для особо легких порядка 100 грамм.

Так что если пусковая петля позволит выводить грузы по цене 3 доллара за кг, или 30, и даже 300 - это все равно будет в разы меньше, чем стоит производство килограмма этих самых батарей.

[Юрий михайлович Темников]

Есть еще одна маленькая проблема .Масса троса 6000 т при аварии энергия сравнима с со взрывом такой же массы метеора.Мало не покажется.

[Shestoper]

300 кт, размазанные на 2500 км в малонаселенной местности. Причем рванет и сгорит на высоте 80 км, до земли мало что долетит.
Ерунда, максимум придется вставить стекла в десятке-другом деревень, как после челябинского метеорита.

[Valerij]

Ну что, мне нравится. 

   
 Я правильно понимаю , что определился облик перспективных систем выведения:
   
Это АКС для оперативной доставки людей и грузов на орбитальные станции, находящиеся на разнообразных орбитах. и малые АКС для оперативного запуска спутников.
МРКС умеренной грузоподъемности, всего 60-80 тонн, (с использованием одноразовой второй/второй и третьей ступени способная забросить на орбиту до 150-200 тонн) для доставки тяжелых неделимых квантов груза на орбиту, и для обеспечения задач "суверенного независимого доступа на орбиту".
Петля Лофсторма для регулярной доставки людей и грузов на небольшое число орбитальных станций. находящихся на подходящих для этого орбитах, и используемых как промежуточные транспортные узлы.
И базирующиеся в космосе многоразовые или одноразовые МЭК, для полетов в дальнем космосе.
      
В принципе понимание таких перспектив очень дорогого стоит. Становится понятно, куда идти.

[Штуцер]

Shestoper пишет:
300 кт, размазанные на 2500 км в малонаселенной местности. Причем рванет и сгорит на высоте 80 км, до земли мало что долетит.

Как то легковесно Вы относитесь. Труба, растяжки не имеет орбитальной и вообще никакой скорости. При соприкосновении с тросом получится хаотичный разброс осколков, все рухнет на землю.

[Штуцер]

Theoristos пишет:
А как оно должно было по краям разворачиваться, на скорости 14 кмс?
Силы и ускорения там космические получаются.

Вот это делает систему совершенно нереальной. Вся сила, которая дает системе вертикальную составляющую будет сосредоточена в точках разворота.

[Кубик]

Shestoper пишет:

300 кт, размазанные на 2500
км в малонаселенной местности. Причем рванет и сгорит на высоте 80 км, до земли
мало что долетит. Ерунда, максимум придется вставить стекла в десятке-другом
деревень, как после челябинского метеорита.

А где это такие местности? Причём с подходяшим направлением, да поближе к экватору, с "полосой отчуждения" .. И стёкла нынче дороги, если соседские...

[Shestoper]

Штуцер пишет:
 Как то легковесно Вы относитесь. Труба, растяжки не имеет орбитальной и вообще никакой скорости. При соприкосновении с тросом получится хаотичный разброс осколков, все рухнет на землю.
               
                  

Труба, растяжки и ротор практически не имеют массивных частей, характерный размер обломков будет - сантиметры. А значит они будут сильно тормозиться атмосферой. Нет, возможны конечно длинные отрезки трубы и тросов, вплоть до десятков км, но у них и сопротивление воздуха при полете будет огромным.
Поэтому если при разрушении образуются быстрые небольшие обломки - им до Земли лететь десятки км. Причем последние км до поверхности - уже в достаточно плотном воздухе. На такой длине пробега легкие обломки неправильной формы потеряют большую часть кинетической энергии. Большинство из них в момент падения будут иметь такую же скорость, как будто их просто уронили с небоскреба.
Конечно и болт со скоростью 100 м/c может убить. Но стену дома уже не пробьет, к примеру.
Из-за торможения мелкие высокоскоростные обломки  не разлетятся очень далеко от трассы петли (при отсутствии воздуха и скорости 7-8 км в секунду могли бы долететь до другого полушария).

[Shestoper]

Штуцер пишет:
Вот это делает систему совершенно нереальной. Вся сила, которая дает системе вертикальную составляющую будет сосредоточена в точках разворота.

Ротор - это цельная железяка. Снаряды в пушках без проблем переносят десятки тысяч g.
Допустим радиус разворота 20 км, скорость ротора 14 км/c. Тогда перегрузка будет 1000 g
Масса ротора - 10 кг на метр. Из-за перегрузки его вес составит 10 тонно-сил на 1 м длины.
Невозможно сделать массивную "подставку" и магнитный подвес, выдерживающий такие силы?
Железнодорожный вагон полной массой 100 тонн имеет длину 13 м, так что на обычное железнодорожное полотно действуют примерно такие же силы.
Вагоны на магнитном подвесе уже создавались.

[Юрий михайлович Темников]

Добавьте еще 14000 т трубы падающей с высоты  200 км плюс растяжки И все это в основном из горючих материалов.Так что деревеньками дело не обойдется.Очередная супер-пупер химера.

[Shestoper]

Как страшно жить. А если в порту большой танкер-газовоз рванет - вот эти катастрофы покажутся детским утренником: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1%EF%E8%F1%EE%EA_%EA%F0%F3%EF%ED%E5%E9%F8%E8%F5_%F0%F3%EA%EE%F2%E2%EE%F0%ED%FB%F5_%ED%E5%E0%F2%EE%EC%ED%FB%F5_%E2%E7%F0%FB%E2%EE%E2
А простые легковушки в год на планете больше 100 тысяч человек насмерть давят.

Грохот и скрежет.
Рев и гуденье.
Отдан машинам
Весь мир на съеденье.

Эти убийцы уже задавили
В Англии двух человек.
Ужасный, ужасный,
Кошмарный, кошмарный,
Безумный, безумный
Девятнадцатый век!

В те буколические времена, про которые эта песенка, в одной Европе лошади убивали тысячи человек в год. Так что жить всегда страшно.  

[Shestoper]

Юрий Темников пишет:
Добавьте еще 14000 т трубы падающей с высоты 200 км

Грозно звучит. Но разделите 14000 тонн на 2500 км. Посчитайте площадь полосы под трубой шириной 100 км. Cколько кг обломков придется на 1 км2? 
Вы же не боитесь, что завтра Вам на голову упадет метеорит? Их на Землю ежегодно падает около 20 тысячи тонн - это только то, что долетает до поверхности, в 10 раз больше сгорает в атмосфере.

[Юрий михайлович Темников]

Интересно сколько весил Тунгусский метеорит.И какова реакция на взрыв 20 000т ОДНОВРЕМЕННО Примерно с теми же характеристиками?Я конечно не настаиваю ,но мало не будеТ кАТАСТРОФА РЕГИОНАЛЬНОГО МАСШТАБА ,НЕ МЕНЕЕ.

[Юрий михайлович Темников]

Обломков практически не будет ,все сгорит.

[Кубик]

Юрий Темников пишет:
Обломков практически не будет ,все сгорит.

С "челябинским" эффектом - там тоже почти вся масса сгорела, вот только быстро...Что будет при сгорании сотен (или тысяч?) тонн пластика - эквивалентного керосину...

[ronatu]

Shestoper пишет:
300 кт, размазанные на 2500 км в малонаселенной местности. Причем рванет и сгорит на высоте 80 км, до земли мало что долетит.
Ерунда, максимум придется вставить стекла в десятке-другом деревень, как после челябинского метеорита.

Забыли про пару электричек в трубе

[Shestoper]

Юрий Темников пишет:

Интересно сколько весил
Тунгусский метеорит.И какова реакция на взрыв 20 000т ОДНОВРЕМЕННО Примерно с
теми же характеристиками?Я конечно не настаиваю ,но мало не будеТ кАТАСТРОФА
РЕГИОНАЛЬНОГО МАСШТАБА ,НЕ МЕНЕЕ.

Он весил предположительно 5 миллионов тонн, энергия взрыва составила 50 Мт. Немного побольше, чем при разрушении петли - 300 кт.
И много людей погибло в результате падения Тунгусского метеорита?

[Shestoper]

ronatu пишет:
Забыли про пару электричек в трубе

НА трубе - на высоте 80 км вокруг халявный почти вакуум.
Если они будут с людьми - значит предназначены для самостоятельного управляемого полета и возвращения с орбиты. Если катастрофа произойдет в момент разгона, электрички "спрыгнут" с трубы и спланируют на ближайший аэродром.

[pkl]

Штуцер пишет:

Shestoper пишет:
Но все равно даже грубые оценки показывают, что система реальна, порядка 10 тысяч тонн груза может выводить за сутки - в год несколько миллионов.

Херим супертяж, признаем глупой фантазией, начинаем считать тросы и трубы?
Начать надо с выбора места, где повесить петлю.

Предлагаю Амазонскую сельву - экватор рядом, местнсть редко заселена, а вокруг полно мощных рек, которые дадут дешёвую гидроэнергию для работы петли. Другой вариант - наш Дальнй Восток. По тем же самым причинам.

[pkl]

Shestoper пишет:
При такой низкой стоимости выведения основной вклад в стоимость например колонизации Марса даст цена производства (крупносерийного) различного оборудования, пригодного для работы на марсианской поверхности.
Почему размер посылки выбран таким большим, 100 тонн (что увеличит стоимость петли, нужно будет выдерживать значительные сосредоточенные нагрузки от разгоняемых посылок).
Чтобы в эти 100 тонн вписать спускаемый аппарат на ЖРД с долгохранимыми компонентами, способный долететь после выстрела из пушки до другой планеты и мягко положить на неё 20-30 тонн ПН.
Это достаточно удобный по размерности квант ПН.
Если в условиях крупносерийного производства каждая такая посылка обойдется в 100 миллионов $ - получается 100 посылок в сутки потянут на 10 миллиардов.
Нда, придется притормозить, на полную мощность загрузить петлю полезными нагрузками при современных технологиях и экономике ещё не реально.
Но по более скромному варианту петли отправляется в год 40 тысяч тонн. При цене производства ПН в среднем 1000 $ за кг - получим стоимость производства годовой ПН 40 миллиардов. Уже реалистично. А грузопоток все равно достаточный для начала колонизации - порядка 10 железнодорожных составов в космос ежегодного.

Может, лучше ограничиться 30-40 тонными ПН? С трудом представляю себе петлю, способную выдержать сосредоточенную ПН в 100 т. К тому же, у нас будет реально поток - петля может запускать ПН с темпом 5-10 мин. И так гораздо выгоднее с точки зрения распределения нагрузок, имхо.