المصعد المداري و skyhook: 4 من أكثر الخطط جنونًا لغزو الفضاء

1. المصعد المداري

الصواريخ ، بالطبع ، رائعة جدًا وجميلة. لا عجب أن يتابع معجبو SpaceX كل إطلاق على الهواء مباشرة. لكن المحركات الكيميائية لديها مشكلة - فهي باهظة الثمن وغير فعالة.

أرسل إلى مدار مرجعي منخفض - الحد الأدنى للارتفاع حيث يمكن لأي جسم أن يقطع دوائر حول الكوكب - كيلوغرام من البضائع حتى على أحد أرخص الصواريخ في عصرنا فالكون 9 التكاليف 2719 دولارًا أمريكيًا إنه كثير ، ألا تعتقد ذلك؟

لذلك ، فإن أفضل العقول البشرية كانت تناضل منذ عقود عديدة حول مسألة كيفية التخلص منها دخان الوحوش يرتفع على جر الكيروسين ، والتحول إلى شيء أكثر اقتصادا و مستقبلي. أحد هذه الخيارات هو مصعد الفضاء.

بناء محطة ثابتة بالنسبة للأرض يدور في مدار، والتي ستتدلى من نفس النقطة على الكوكب. نقوم بإنزال كابل للخدمة الشاقة منه ، ويمتد تحت تأثير قوة الطرد المركزي. ونحمل البضائع صعودًا وهبوطًا على المصعد الكهربائي.

صحيح أنه من غير المعروف ما إذا كانت المواد في الطبيعة قوية بما يكفي لصنع حبل رفع يبلغ طوله 35785 كم.

من الناحية النظرية ، يمكن نسج كابل لمصعد فضائي من أنابيب نانوية من الجرافين. لكن حتى الآن لا أحد فشل اصنع حبل كربون أطول من متر واحد. ومع ذلك ، ربما يكون المصعد المداري من أكثر المصاعد حقيقي تم إدراج المشاريع الفضائية العملاقة هنا.

2. المنجنيق الكهرومغناطيسي الفضاء

إنها فكرة أكثر إثارة للإعجاب ، مصممة لتسهيل إطلاق الأجسام في المدار. نقوم ببناء أنبوب طويل عند خط الاستواء بداخله فراغ لتقليل الاحتكاك إلى أدنى حد. نقوم بتسريع المركبة الفضائية الموجودة فيها بمساعدة القوة الكهرومغناطيسية - وفقًا للمبدأ المدفع الكهرومغناطيسي.

وهو يندفع على طول الأنبوب حتى يلتقط السرعة الكونية ، ثم يقفز ويطير إلى الفضاء بسبب القصور الذاتي. وهناك يستقر المدار بمساعدة محرك تصحيح صغير مدمج.

صحيح ، حتى هنا يضع الواقع مكبرات الصوت في عجلات المهندسين. حقًا فعال لن يكون هناك سوى أنبوب طويل جدًا: لتحقيق مدار مرجعي منخفض ، تحتاج إلى مسار بطول 500 كيلومتر على الأقل ، ويفضل أكثر. كيف وأين ومن ماذا يتم بناء هذا ، لا تزال المشكلة كما هي.

بالإضافة إلى ذلك ، لتشغيل مثل هذا المسرع الكهربائي ، ستحتاج إلى قدر كبير من الطاقة - سيتعين عليك بناء محطة طاقة نووية بجواره ، أو حتى عدة محطات.

وأخيرًا ، مثل هذا البناء هو أكثر من ذلك تكيف لتسليم البضائع ، لا من الناس. من العامة. لأنه إذا أطلقت قذيفة على ركاب بداخلها من مدفع كهرومغناطيسي يبلغ طوله 500 كيلومتر ، فإن محتويات السفينة ستصل إلى الفضاء على شكل ملاط ​​سائل.

مثل هذا التغيير الحاد في حالة التجميع سيؤثر سلبًا على صحة رواد الفضاء.

لإرسال الناس إلى الفضاء ، أنت بحاجة إلى منجنيق كهرومغناطيسي طويل - 1000 كم على الأقل. بشكل عام ، البناء غير تافه.

لكن على الرغم من الصعوبات ، فإن مثل هذا المنجنيق لديه الكثير من المزايا. أولاً ، بمساعدتها ، يمكنك التخلص من النفايات النووية - فقط قم برميها في الفضاء بحيث تطير في مكان بعيد ولا تعود. لذا في الثمانينيات من القرن الماضي ، ناسا مخطط يفعل.

ثانيًا ، لا يمكن استخدام البندقية على الأرض ، ولكن على القمر - لا يوجد غلاف جوي ، ولا يوجد احتكاك. يمكنك استخراج المعادن الثمينة على قمر صناعي وقصف كوكبنا بها في مناطق قليلة السكان ، ثم إخراجها بالشاحنات.

أخيرًا ، يمكن استخدام المدفع كـ سلاح! إن رمي الفراغات الفولاذية غير الموجهة على العدو بسرعة حوالي 8 كم / ثانية هو أمر مستقبلي وقاسٍ للغاية.

3. مستعمرة طيران

هل ترغب في استعمار كوكب الزهرة أو المشتري على سبيل المثال؟ المريخ ممل بالفعل للجميع ، وهذا الكوكب ممل بشكل عام: فقط الرمال وبعض الجليد. الزهرة أكثر إثارة للاهتمام: هناك على السطح درجة حرارة تحت +465 درجة مئوية وأمطار حامض الكبريتيك. هناك شيء تراه حتى تذوب.

والمشتري ليس له سطح على الإطلاق - تحت غيوم الغلاف الجوي للعملاق الغازي إخفاء محيط من الهيدروجين المعدني بدرجة حرارة من 6000 إلى 20700 درجة مئوية.

لكن لا تقلق ، فقد اهتمت ناسا بكل شيء. للاستعمار على سطح كوكب الزهرة والطبقات السفلية لكوكب المشتري ، لا تحتاج إلى رمي أي شخص - يمكنك فقط الاستقرار في مكان ما في الغلاف الجوي والعيش في سلام.

مشروع HAVOC يدل بناء على كوكب الزهرة منطاد ضخم يطير في الهواء العادي. نعم ، الأكسجين والنيتروجين اللذين نتنفسهما هناك ، بسبب كثافة الغلاف الجوي الأكبر ، سيعملان مثل الهيدروجين أو الهيليوم هنا على الأرض ، ويرفعان البالون لأعلى. أ يستلم يمكن تشغيل الجهاز بألواح شمسية.

بهذه الطريقة يمكنك يستوعب على ارتفاع حوالي 55 كم - هناك 27 درجة مئوية ونسيم لطيف. صحيح ، بدون قناع الأكسجين ، لا يمكنك النظر من قمرة القيادة في المنطاد ، لأن الناس لا يستطيعون استنشاق ثاني أكسيد الكربون.

يمكن أن يكون تصميم مماثل يرسل وإلى كوكب المشتري. الآن فقط لن يعمل على ضخ الهيليوم أو الهيدروجين في البالون ، لأن العملاق يتكون منهم.

لكن هناك طريقة أخرى: أخذ الغاز من الغلاف الجوي لكوكب المشتري وتسخينه ، على سبيل المثال ، بمفاعل نووي. سيكون الهيدروجين الساخن في البالون أخف من الهيدروجين البارد في الغلاف الجوي العلوي ، وسيكون من الممكن الطيران بأمان والاستمتاع بالغيوم والسماء المزرقة. نعم ، إنه مرتفع سوف هو نفسه على الأرض. نعم ، مع غيوم النشادر الرقيقة الجميلة.

صحيح أنه ليس من الواضح ما يجب فعله بالإشعاع الصادر عن عملاق الغاز - فمن غير المحتمل أنه سيكون من الممكن غلق المنطاد بالرصاص. ومن الأفضل عدم اصطحاب الأشخاص الذين يخافون من المرتفعات إلى هذه المستعمرة: هل يمكنك أن تتخيل كيف يكون الحال عند الاندفاع فوق كوكب ضخم وتوقع لا شعوريًا السقوط طوال الوقت؟

4. حبال الأقمار الصناعية

سيصف القمر الصناعي المزود بحبل يدور حول الأرض مثل هذه الحركات تقريبًا. فيديو: Kurzgesagt - باختصار / يوتيوب

مشروع بوينغ ومعهد ناسا للدراسات المتقدمة يسمى Orbital Skyhook ، أو "Sky Hook" ، يتضمن طريقة فضولية إلى حد ما لإلقاء البضائع في المدار. صحيح ، قليل الخطورة.

انتاج | قمر صناعي يدور حوله الكواكب وحول محوره. نعلق حبلين طويلين بما فيه الكفاية - لنقل ، 600 كيلومتر لكل منهما ، بحيث يدوران ، ويوازنان بعضهما البعض. ونحصل على شيء مثل عجلة فيريس ضخمة ، فقط مع اثنين من المتحدثين.

عندما نحتاج إلى أخذ شيء ما إلى الفضاء ، ننتظر أن يطير القمر الصناعي فوقنا ويعلق الحبل في الغلاف الجوي. على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر ، نقوم بإحضار شحنة إلى طرف الكابل على متن طائرة تفوق سرعتها سرعة الصوت ، ويتم سحبها إلى المدار.

قوة الحبل العالية ، مثل المصعد الفضائي ، ليست مطلوبة ، لذا فإن شركة بوينج يعتبر من الممكن الاستغناء عن الجرافين - فالبولي إيثيلين المتين والزنون المقاوم للحرارة سيفعلان بالغرض.

الفكرة ليست سيئة ، ولكن هناك بعض الفروق الدقيقة. أولاً ، يجب على القمر الصناعي ذي الثقل الموازن ، من أجل البقاء في المدار يكون 90 مرة على الأقل أكبر من الحمولة. أي لإزالة 14 طنًا من الكتلة ، سيكون من الضروري أولاً تجميع عملاق في مدار كتلته 1300 طن. وزن نفس المحطة الفضائية الدولية يكون حوالي 440.

ثانيًا ، لكي تدور المحطة بشكل متساوٍ ، ولا تسقط على الأرض أو تطير بعيدًا في مكان ما في المكان الخطأ ، من الضروري إزالة نفس الكتلة من المدار لرفعها. أي أنك ألقيت حمولة 14 طنًا - إذا سمحت ، احفر نفس 14 طنًا من المعادن من الكويكبات وقم بخفضها إلى يكافئ الدوران المفرط.