Orbital hiss och skyhook: 4 av de galnaste planerna på att erövra rymden

1. orbital hiss

Raketer är såklart väldigt coola och vackra. Det är inte konstigt att SpaceX-fans följer varje lansering live. Men kemiska motorer har ett problem - de är dyra och ineffektiva.

Skicka till en låg referensbana - den minsta höjden där ett föremål kan skära cirklar runt planeten - ett kilo last även på en av vår tids billigaste raketer Falcon 9 kostar $2 719 Det är för mycket, tycker du inte?

Därför har mänsklighetens bästa hjärnor kämpat i många decennier över frågan om hur man kan bli av med dessa rökande monster stiger på fotogen dragkraft, och byta till något mer ekonomiskt och futuristiska. Ett av dessa alternativ är rymdhiss.

Bygga en geostationär station bana, som kommer att hänga över samma punkt på planeten. Vi sänker en kraftig kabel från den och sträcker sig under inverkan av centrifugalkraft. Och vi fraktar varor upp och ner på den på en elektrisk hiss.

Det är sant, det är inte känt om material i naturen är tillräckligt starka för att göra ett hissrep 35 785 km långt av dem.

I teorin skulle en kabel för en rymdhiss kunna vävas av grafennanorör. Men än så länge ingen misslyckades gör ett kolrep längre än 1 meter. Ändå är orbitalhissen kanske en av de mest realistisk rymdmegaprojekt listade här.

2. Elektromagnetisk rymdkatapult

En ännu mer imponerande idé, designad för att göra det lättare att skjuta upp föremål i omloppsbana. Vi bygger ett långt rör vid ekvatorn med ett vakuum inuti för att minska friktionen till ett minimum. Vi accelererar rymdfarkosten i den med hjälp av elektromagnetisk kraft - enligt principen railgun.

Och den rusar längs röret tills den tar kosmisk hastighet, och sedan hoppar den ut och flyger ut i rymden genom tröghet. Och där stabiliserar den omloppsbanan med hjälp av en liten inbyggd korrigeringsmotor.

Det är sant att även här sätter verkligheten ekrar i hjulen på ingenjörer. Verkligen effektiv det kommer bara att finnas ett mycket långt rör: för att uppnå en låg referensbana behöver du ett spår med en längd på minst 500 km, och helst mer. Hur, var och från vad man ska bygga detta, problemet är fortfarande detsamma.

Dessutom, för att driva en sådan elektrisk accelerator, behöver du en vild mängd energi - du måste bygga ett kärnkraftverk bredvid den, eller till och med flera.

Och slutligen, en sådan konstruktion är mer anpassas för leverans av varor, inte Av människor. För om du skjuter en projektil med passagerare inuti från en 500 kilometer lång järnvägspistol kommer innehållet i fartyget att nå rymden i form av en flytande slurry.

En sådan kraftig förändring i tillståndet för aggregering kommer att negativt påverka astronauternas hälsa.

För att skicka människor ut i rymden behöver du en elektromagnetisk katapult längre - minst 1 000 km. Generellt sett är konstruktionen icke-trivial.

Men trots svårigheterna har en sådan katapult många fördelar. För det första, med dess hjälp, kan du bli av med kärnavfall - kasta dem bara ut i rymden så att de flyger någonstans långt bort och inte kommer tillbaka. Så tillbaka på 80-talet NASA planerad do.

För det andra kan pistolen användas inte på jorden, utan på månen - det finns ingen atmosfär, det finns ingen friktion. Du kan bryta värdefulla mineraler på en satellit och bombardera vår planet med dem i glest befolkade områden, och sedan bara ta ut dem med lastbilar.

Slutligen kan kanonen användas som vapen! Att kasta ostyrda stålämnen mot fienden med en hastighet av cirka 8 km/s är mycket futuristiskt och hårt.

3. Aeronauts koloni

Skulle du vilja kolonisera, säg, Venus eller Jupiter? Mars är redan tråkigt för alla, och i allmänhet är denna planet tråkig: bara sand och lite is. Venus är mycket mer intressant: där på ytan temperatur under +465 °C och regn av svavelsyra. Det finns något att se tills du smälter.

Och Jupiter har ingen yta alls - under molnen i gasjättens atmosfär gömmer sig ett hav av metalliskt väte med en temperatur på 6 000 till 20 700 °C.

Men oroa dig inte, NASA har tagit hand om allt. För kolonisering på Venus yta och i Jupiters lägre lager behöver du inte kasta någon - du kan bara bosätta dig någonstans i atmosfären och leva i fred.

Projekt HAVOC innebär konstruktionen på Venus av ett enormt luftskepp som flyger i vanlig luft. Ja, syret och kvävet som vi andas in där, på grund av atmosfärens större täthet, kommer att agera som väte eller helium här på jorden och lyfta upp ballongen. A motta Enheten kan drivas av solpaneler.

På så sätt kan du rymma på en höjd av cirka 55 km - det är 27 ° C och en behaglig bris. Det är sant, utan en syrgasmask kan du inte titta ut ur cockpiten på ett luftskepp, eftersom människor inte kan andas koldioxid.

En liknande design kan vara skicka och till Jupiter. Först nu kommer det inte att fungera att pumpa in helium eller väte i ballongen, eftersom jätten består av dem.

Men det finns ett annat sätt: att ta gas från Jupiters atmosfär och värma upp den, säg, med en kärnreaktor. Det varma vätet i ballongen kommer att vara lättare än det kalla vätet i den övre atmosfären, och det kommer att vara möjligt att flyga säkert och beundra molnen och den blåaktiga himlen. Ja, det är högt upp kommer samma som på jorden. Ja, och med vackra cirrusmoln av ammoniak.

Det är sant att det inte är klart vad man ska göra med strålningen från gasjätten - det är osannolikt att det kommer att vara möjligt att omsluta ett luftskepp med bly. Och det är bättre att inte ta människor med höjdskräck till denna koloni: kan du föreställa dig hur det är att rusa över en enorm planet och undermedvetet förvänta dig ett fall hela tiden?

4. satellitslinga

En satellit med en tjuder, som kretsar runt jorden, kommer att beskriva ungefär sådana rörelser. Video: Kurzgesagt - In a Nutshell / YouTube

Projektet av Boeing och NASA Institute for Advanced Studies som kallas Orbital Skyhook, eller "Sky Hook", involverar en ganska nyfiken metod att kasta last i omloppsbana. Sant, lite riskabelt.

Produktion satellit som kretsar runt planeter och runt dess axel. Vi fäster två tillräckligt långa rep på den - säg 600 kilometer vardera, så att de snurrar och balanserar varandra. Och vi får något som ett enormt pariserhjul, bara med två ekrar.

När vi behöver ta något ut i rymden väntar vi på att satelliten ska flyga över oss och hänga upp repet i atmosfären. På en höjd av cirka 100 kilometer för vi en last till spetsen av kabeln på ett hypersoniskt flygplan, och den dras in i omloppsbana.

Hög repstyrka, som en rymdhiss, krävs inte, så Boeing överväga det är möjligt att klara sig utan grafen - befintliga kraftiga polyetener och värmebeständig zylon duger.

Tanken är inte dålig, men det finns ett par nyanser. Först måste motviktsatelliten, för att hålla sig i omloppsbana vara minst 90 gånger större än nyttolasten. Det vill säga, för att ta bort 14 ton massa kommer det först att vara nödvändigt att montera en koloss i omloppsbana med en massa på 1 300 ton. Vikten av samma ISS är cirka 440.

För det andra, för att stationen ska rotera jämnt, inte falla till jorden eller flyga iväg någonstans på fel ställe, är det nödvändigt att ta bort samma massa som för att höja den. Det vill säga, du kastade en last på 14 ton - om du vill, gräv upp samma 14 ton mineraler från asteroider och sänk ner dem till kompensera överdriven rotation.