Космический лифт

Яяп пишет: Mendicant Bias, представь какое должно быть основание башни в диаметре, если ты её хочешь возвести на 200-300км )

Хм... все давно придумано!

Ну а если серьёзно, то я уже писал: -- не башня, а веревка из космоса. Кстати, есть и вот прям такой вариант, "крючок из космоса" Подлетаешь (20км) прицепляешь, и хоп!

Mendicant Bias пишет: Лифт на ГСО это чушь. Нет и в ближайшие 1000 лет, вряд ли будут материалы сделать трос длинной 40000 км. Лифт на низкой орбите (а в Halo это низкоорбитальный лифт ) на 200 - 350 км это уже довольно реально. Думаю китайцы году так к 50 его и сделают.

Китайцы сами ничего принципиально нового не придумывают. Они хорошие копировщики и улучшители. Не то что в ближайшие 1000 лет, а в ближайшие максимум 10 лет будут ГОТОВЫЕ материалы. Сейчас, пока, они только в лаболаториях. Это мономолекумярные нити из атомов углерода. Представляешь силу сцепления между атомами? Нить толщиной всего в один атом может выдержать очень большие усилия на разрыв! Чем длиннее будут эти цепочки цепочки атомов и следовательно - нить, тем прочнее будет трос, сплетённый из них. Конечно вряд ли когда нибудь смогут соединить атомы в цепочку длинной в 36000 км в обозриммом будущем, но даже даже сплетённые милиметровые нити дадут суперлёгкий и суперпрочный трос. Пока-то из очень коротких углеродных цепочек делают нанотрубки, а уже из них плетут тросы. На вид это как капроновая верёвка, но лёгкая и по прочности во много раз превосходит стальной трос такого же диаметра. Я сам трогал её. Но вот не так давно была статья, что американцам удалось создать мономолекулярные цепочки намного длиннее прежних и это в ближайшие годы даст возможность сплести достаточно лёгкий и достаточно прочный трос для космолифта.

Мне лень искать... А фото мало?

Значит у них ГСО.

Что значит "не понимаю"?

Та же история и с СГНКА.

Я сам трогал её.

Где так посчастливилось? Подробностей в наш, образующийся научно-популярный кружок.

Mendicant Bias пишет: Что значит "не понимаю"? У нас кстати в России, ( на грандах Академии Циолковского) делают такой проект:

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ГЕОСИНХРОННЫХ НИЗКООРБИТАЛЬНЫХ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ БЕЗДИССИПАТИВНЫХ
МЕЖПЛАНЕТНЫХ ПОЛЕТОВ
(космические полеты без расходования рабочего тела)
В.И.Бодякин
Российская академия космонавтики имени К.Э.Циолковского,
Институт проблем управления РАН

То и значит, что, извини, но не понимаешь. Невозможно сделать космический лифт с одиночной станцией ниже ГСО. Всё что ниже этой точки будет вращаться быстрее вращения Земли вокруг своей оси и не будет висет над одной точкой поверхности, что необходимо для лифта.
То о чём ты пишешь я нашёл в Сети ( pandia.ru/text/77/478/5282.php ) и на скорую руку разобрался. Ты не понял что это. Это не один спутник на низкой орбите! Это цепь спутников, точно по линии экватора на низкой орбите( 150 - 200 км), "нанизанных" на кольцо сделанное из троса из тех же мономолекулярных наноуглеродных нитей - своеобразное кольцо бусы, где бусинки это спутники, скользящие по этому тросу и, следовательно, вращающиеся вокруг Земли Как я понял сам трос и спутники имеют магнитные "подушки" и не трутся друг о дружку. И уже это кольцо крепится к Земле в нескольких точках на экваторе, теми же самыми тросами, которые, как ты говоришь, не появятся и через тысячу лет. По этим тросам и будут подниматься лифты. Спутники здесь нужны для поддержания кольца на нужной высоте. В них не пересядешь с лифта - они несутся перпендикулярно лифту с огромной скоростью.
Я, конечно не спец, да и не раздумывал долго над этим проэктом (ну, может 3-4 минуты, после прочтения) но попытаюсь проанализировать "за" и "против" по сравнению с классическим космолифтом:
На первый взгляд "за" всего одно - низкая орбита.
Против:
1.Нужны ещё более прочные материалы для тросов, чем нужны для ГСО орбитального лифта. Ведь спутники движутся по ним и хоть и не касаются но воздействуют на них силой через магнитное поле. Ну и плюс различные колебания, вибрации и т.п. Всё-таки это кольцо. Так - что без нелюбимых тобою сверхпрочных волокон здесь не обойтись.
2. Для поддержания спутников на низкой орбите нужно больше энергии. Если спутнику на ГСО редко требуется корректировка орбиты, то для низкоорбитальных - намного чаще. Приричин много и главная - торможение атмосферой Земли.
3. Недостатком является то, что и являетя преимуществом - низкая орбита. Скорость запускаемых оттуда аппаратов будет намного меньше, чем запускаемых с ГСО. Причём имея ГСО-лифт мы можем запускать аппараты с любой высоты до 35000 км, если это нужно, а в случае "кольца" - только с низкой орбиты.Правда авторы приводят схему "космической рогатки" и говорят о возможности придать кораблю скорость до 20-50 км/с, но я считаю этот вариант чисто теоритическим на многие десятилетия - слишком уж невероятно прочный нужен трос. Кроме того есть предел перегрузок для человека и следовательно "резинка" не должна быть слишком "тугая", но в то же время - длинная, что бы разогнать до такой скорости корабль и не превысить допустимые для человека перегрузки.
Ну вот, на первый взгляд, и всё. Может потом разберусь поглубже.

Jоhn-117 пишет:

Я сам трогал её.

Где так посчастливилось? Подробностей в наш, образующийся научно-популярный кружок.

Один учОный приносил образец. Не, ну не такой крутой трос, как я описываю для космолифта - таких ПОКА нет. Есть только лаболаторные данные получения в неесколько раз более длинных мономолекулярных цепочек, но уже есть образцы из более коротких. Из них сначала делают нанотрубки, а из нанотрубок уже плетут тросы. На вид - как чёрный, лёгкий синтетический трос, но выдерживает нагрузки в несколько раз больше, чем высокопрочный стальной такого же диаметра. Вот, кстати, ещё одну статью нашёл.
www.polymery.ru/letter.php?n_id=2882

Опять 25. Что значит, не понимаю? Идеи лифта на ГКС уже почти 100 лет как будет. "Вывести платформу на 36К км повесить противовес, и сбросить трос к земле." Это слишком примитивно. И слишком трудоёмко и требует технологий которые пока недоступны. Даже с применением нанотрубок, вес троса длинной 40К километров будет НУ очень большим. Лифт на низкой орбите, более достижимый со стороны веса троса. Да, нужны новые идеи, да нужны новые технологии. Дак у нас же уже 21 век! Суть, которую я хочу донести, это сама идея низкой орбиты (которая более привлекательна для освоение околоземной орбиты) Тут и путешествия, и "перевалочная база" и тд и тп. Я привел просто пример, в противовес -- "низкая орбита"? да ты што, нигде и никогда. А идей как видно множество от той же башни до магнитной петли... А идеи толкают прогресс.

Mendicant Bias пишет: Опять 25. Что значит, не понимаю? Идеи лифта на ГКС уже почти 100 лет как будет. "Вывести платформу на 36К км повесить противовес, и сбросить трос к земле." Это слишком примитивно. И слишком трудоёмко и требует технологий которые пока недоступны. Даже с применением нанотрубок, вес троса длинной 40К километров будет НУ очень большим. Лифт на низкой орбите, более достижимый со стороны веса троса. Да, нужны новые идеи, да нужны новые технологии. Дак у нас же уже 21 век! Суть, которую я хочу донести, это сама идея низкой орбиты (которая более привлекательна для освоение околоземной орбиты) Тут и путешествия, и "перевалочная база" и тд и тп. Я привел просто пример, в противовес -- "низкая орбита"? да ты што, нигде и никогда. А идей как видно множество от той же башни до магнитной петли... А идеи толкают прогресс.

Я разве сказал, что никогда? Я просто взвесил с моей точки зрения "за" и "против". Причём я чесно сказал, что я - не специалист. Если бы здесь были учёные и инжинеры специалисты - приверженцы одного и другого вариантов, то я с ними даже бы не спорил и только задавал вопросы.
Ты говоришь об огромном весе троса. "Огромный" - не единица измерения. Вес будет зависить от многих причин - насколько прочным и тонким смогут сделать трос, массы противовеса, массы лифта и т.д. чем прочнее сделают нити, тем меньший диаметр троса будет необходим и тем меньше булет масса троса. Те, кто за эту идею - профессионалы и прекрасно знают о массе необходимого диаметра и длины троса. Тем не менее они говорят о возможности начать строительство лифта в ближайшем будущем. Вопрос времени и денег.
Проэкт низкоорбитального космолифта мне нравится меньше, хотя я не вижу препятствий к его созданию. Но есть несколько замечаний. Я не спец, но есть явные вещи, которые видны даже простому человеку. Низкоорбитальный лифт кажется более доступным в изготовлении, но это не так:

1.Длина троса будкт больше, чем у ГСО-лифта. При высоте 200 км окружность кольца будет равна около 41266 км, плюс как минимум четыре точки прикрепления тросами к поверхности Земли. Это ещё 200х4=800 км. Итого - 42066 км, что на 6000 км длиннее, чем для ГСО лифта.
2. Для поддержания спутников на низкой орбите нужно больше энергии. Если спутнику на ГСО редко требуется корректировка орбиты, то для низкоорбитальных - намного чаще. Приричин много и главная - торможение атмосферой Земли.
3.Нужны ещё более прочные материалы для тросов, чем нужны для ГСО орбитального лифта. Ведь спутники движутся по ним и хоть и не касаются но воздействуют на них силой через магнитное поле. Ну и плюс различные колебания, вибрации и т.п. Всё-таки это кольцо. Значит при исползовании тех же волокон потребуется более толстый, а значит и более тяжёлый, трос. О магнитном поле на тросе я не говорю, т.к наверное в обоих случаях оно необходимо для предотвращения трения о трос.
4.Недостатком является то, что и являетя преимуществом - низкая орбита. Скорость запускаемых оттуда аппаратов будет намного меньше, чем запускаемых с ГСО. Причём имея ГСО-лифт мы можем запускать аппараты с любой высоты до 35000 км, Ну не буду повторятся о "космической рогатке". Это я писал в предыдущем сообщении.
5. Просто - не значит "примитивно". Простота - залог надёжности. Если есть возможность сделать что-то проще при одинаковом конечном результате, то делают проще, т.к. это обычно и дешевле, и надёжнее. Если мы обладаем ограниченными средствами, то нужно делать В ПЕРВУЮ ОЧЕРЕДЬ то, что проще и надёжнее. А там, когда наберёмся опыта эксплуатации, то можно и ещё чего попробовать. Ну, например, соединить таким кольцом четыре или больше ГСО- лифтов. А чего? Как моя идея нравится?

Кстати о птичках, углеродных.
Открыт фаграфен — «родственник» графена.

Короче, в ближайшем будущем углерод рулит - очень удобный елемент для конструирования как живых, так и неживых конструкций из-за конфигурации его атома.

И уже это кольцо крепится к Земле в нескольких точках на экваторе, теми же самыми тросами, которые, как ты говоришь, не появятся и через тысячу лет.

Как я понял, крепление к Земле для неё не обязательно, система поддерживается в равновесии за счет вращения кольца проходящего через аппараты. Слабых мест больше, чтобы всё к чертям рухнуло, достаточно вывести из строя один аппарат или же вращающееся кольцо (ДА как там говорится).

На рисунке вроде крепиться. Видимо для того, чтобы всякие колебания гасить. Да ты сам глянь на рисунок.

BARS пишет: На рисунке вроде крепиться. Видимо для того, чтобы всякие колебания гасить. Да ты сам глянь на рисунок.

Я описание читал, мол на орбиту выводятся космические аппараты, потом уже динамический объект начинает работать, в итоге все КА выравниваются. И потом уже можно спускать тросы на поверхность Земли для организации лифтов. Всё регулируется за счёт скорости и массы подвижной части. Как-то так.

Jоhn-117 пишет:

BARS пишет: На рисунке вроде крепиться. Видимо для того, чтобы всякие колебания гасить. Да ты сам глянь на рисунок.

Я описание читал, мол на орбиту выводятся космические аппараты, потом уже динамический объект начинает работать, в итоге все КА выравниваются. И потом уже можно спускать тросы на поверхность Земли для организации лифтов. Всё регулируется за счёт скорости и массы подвижной части. Как-то так.

Да я тоже прочитал. Но это всё - теория. На практике, мне кажется, это кольцо не будет, как приклеенное торчать на одном месте. Как бы ни называли орбиту "круговой", но идеального круга не будет. Значит высота, хоть чуть-чуть, будет колебаться - то одна часть будет подниматься, то другая - опускаться. Да и будут подвижки к вращательному движению. Ты ведь, понял, что это кольцо из троса держится на низкой орбите за счёт движения нанизанных на него бусинок-спутников.Без них оно не развернётся в кольцо. Можно, конечно, развернуть его, раскрутив. Но нам нужно что-то неподвижное на орбите для создания космолифта. Так-что придётся тросы закрепить, но не жёстко, с возможностью регулировать натяжение - подтягивать или слабину давать. Ну и лифты по этим тросам поднимать-опускать. При чём точки крепления на поверхности должны быть связаны в единую систему и управляться компьютером. А иначе будет - "кто в лес, кто по дрова" и аварии не избежать. Ещё. Так как это единая система, то должно быть симметричное расположение точек крепления(они же станции для лифтов). Следовательно эти станции будут находится не там, где нам выгодно, а там, где получится. Всё это осложняется тем, что на экваторе большая часть поверхности - Океан. И ещё. Мне кажется, что количество спутников должно быть большим, чем изобразили авторы. Это для того, что бы в случае неожиданной поломки одного из них и сброса с кольца это меньше повлияло на общее состояние системы. Пусть их общая масса будет та же, но количество - больше. Как мы видим эта система намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. То что она должна быть единой системой и порождает сложность. Тем не менее я не вижу ничего такого, что бы помешало её построить когда-то в будущем.
Теперь рассмотрим ГСО-лифт. Он намного проще, а значит - надёжнее и дешевле. Таких лифтов можно натыкать по экватору на суше где угодно и сколько угодно, в разумных, конечно, пределах. Авария одного из них никак не повлияет на другие. Ну о других преимуществах я уже писал. Так-что этот проэкт более близкого будущего, чем предыдущий.
Вот моё мнение о проэктах. Но подчеркну - непрофессиональное. Может я где-то и ошибаюсь.

Лифт на ГСО только на первый взгляд кажется технологичным. 1. Это противовес, его общая масса должен превышать вес троса и поднимаемого груза. 2. Сам противовес, уходит с ГСО, так что ему нужны корректирующие двигатели (по трем осям) 3. Сама платформа на ГСО очень неустойчива, малейшее колебание противовеса. и платформа уйдет с орбиты (тросу хана) 4. планируемое время доставки груза (у тех же японцев) 8 суток! 5. Вытекает из 4, по всей длине троса нужно проложить электрический кабель, а это прибавка веса. 6. Если отправлять на орбиту людей, то нужно запас еды, воды, кислорода. Это опять вес. Кабину нужно защищать от радиации, герметизировать... её нужно обогревать, нужен туалет и тд тп. и тд и тп

Слушай! Ты никак не поймёшь то, что я пишу. Все те недостатки, которые ты указал для ГСО-лифта присущи и "кольцу", но ещё в большей степени!
1. Спутники скользящие по кольцу это тоже противовесы и их масса должна превышать массу груза.
2-3. И кольцо неустойчиво и нуждается в корректировке, причём более частой. Спутники, летающие по низкой орбите более неустойчивы, чем на высокой по разным причинам, в т.ч. и из-за торможения атмосферой. Нахождение на ГСО намного устойчивей, чем на низкой. Сейчас там висит куча спутников и всякие колебания успешно корректируются. К тому же и они висят там годами и топлива для корректировки никто не доставляет.Скажешь они маленькие? Ну так пропорция топливо-размер не завист от размера. Кстати, энергию для корректировки как платформы, так и противовеса можно подавать по тросу. Можно сделать реактивный двигатель, использующий электроэнергию. Тросу не будет хана, даже если не успеют откорректировать неожиданные колебания платформы. Трос будет соединё не жёстко с поверхностью, а через лебёдку. Её задача регулировать натяжение троса - чуть подтянуть, чуть попустить. Платформа не может при небольших колебаниях взять, да улететь. Любые изменения орбиты требуют затрат энергии - хоть на торможение, хоть на разгон. Чем больше изменение орбиты, тем больше требуется энергии.
4.Твои рассуждения о времени доставки груза на платформу (8 суток) несерьёзны - сказал не подумав.Это всё равно сказать, что лифт на 150-й этаж идёт дольше, чем на второй и потому поставим в 150-ти этажном доме лифт только до второго этажа! Ну так это понятно. Но в том то и дело, что большинству нужно на 150-й этаж.К тому же, кому надо ниже, тот может выйти раньше. Так и с ГСО-лифтом. Для межпланетных полётов выгоднее использовать ГСО-лифт. Там угловая скорость в разы больше, чем на низкой орбите, они там получат большую начальную скорость и для полёта к другим планетам потребуется меньше топлива. Вот в чем смысл ГСО, а не туристов на смотровую площадку возить! Ну а если нужно запустить спутник или корабль ниже ГСО, то кто мешает ему отцепиться от троса на тех же 200, 1000 или 10000 км? Если тебе нужно на 2-й этаж, так выйди там и нечего 150-ти этажный лифт хаять. А вот лифт, расчитанный на 200 км никак не дойдёт до 36000!
5. По кольцу тоже нужно проложить кабель - там нужны электромагниты. Но ни в том, ни в другном случае в этом нет необходимости - углеродные волокна кабеля выступят в качестве проводника тока.
6 А ты что на низкую орбиту будешь отправлять людей без еды, воды и воздуха, а гадить они будут прямо в открытый иллюминатор? Их что не нужно герметизировать, защищать от радиации? Я понимаю, что на 8 суток нужно всего больше, чем на пару часов поездки до 200 км, но есть системы регенерации воздуха и воды и это уменьшает вес. Кроме того отходы будут выбрасываться в космос. И вообще, как часто туда нужно поднимать людей? Лифт в основном для того, что бы грузы доставлять.
Пойми - "кольцо" и сложнее и больше вероятность аварии сразу всей системы. Если ГСО лифтов на поверхности несколько, то авария на одном из них не лишит человечества доставки на ГСО. Разрыв кольца и всё - всей системе конец! Притом "кольцо" имеет потолок - 200 км. ГСО лифт имеет сколько угодно остановок до 36000 км. Так-что ГСО-лифт может выполнить задачи низкоорбитального кольца, а вот кольцо задачи ГСО-лифта не выполнит. На ГСО-лифте - где нравится, там и выходи.

При чем здесь мои рассуждения? И при чем тут кольцо? Я лишь пытаюсь сказать, что есть разработки лифта и на низкую орбиту, как показано в Halo 3. Как это будет выглядит -- кольцо, петля, платформа, не столь важно. А если будет идея будут и технологии.

Mendicant Bias пишет: Я лишь пытаюсь сказать, что есть разработки лифта и на низкую орбиту, как показано в Halo 3.

Где там это показано?

Mendicant Bias пишет: При чем здесь мои рассуждения? И при чем тут кольцо? Я лишь пытаюсь сказать, что есть разработки лифта и на низкую орбиту, как показано в Halo 3. Как это будет выглядит -- кольцо, петля, платформа, не столь важно. А если будет идея будут и технологии.

Да я тоже не против других вариантов лифта. Например в варианте "кольцо" интересная идея "космической рогатки" - всё-таки десятки км в секунду скорости корабля очень серьёзная заявка. Вот только я сомневаюсь что в ближайшее время найдутся достаточно прочные тросы. В этом случае они должны быть намного прочнее, чем просто для кольца, поднимающего лифт.
А низкоорбитальный лифт в HALO вряд ли использует идею кольца. Скорее всего они там что-то придумали другое. Может как-то магнитное поле Земли используют. Или ещё-чего. За 500 лет можно разного понапридумывать да и материалы всякие сверхпрочные.

Jоhn-117 пишет:

Mendicant Bias пишет: Я лишь пытаюсь сказать, что есть разработки лифта и на низкую орбиту, как показано в Halo 3.

Где там это показано?

Вот МКС на 400 км


Вот космический лифт в Н3 (Южная Америка, где то на экваторе)



вот фото с ГСО (спутник Elektro-L / GOMS (Geostationary Operational Meteorological Satellite))

Mendicant Bias пишет: Вот МКС на 400 км
Вот космический лифт в Н3 (Южная Америка, где то на экваторе)

Если бы не написал, что 400 км, то трудно было бы определить высоту. Такой вид может быть и на 100 км. Для определения высоты(профессионально) нужны ориентиры - место, над которым пролетает корабль, или хотя бы линия горизонта, замерив кривизну которой можно определить высоту. Ведь на фото все размеры определяются относительно. Недаром для точности линейки рядом с предметом подставляют или предметы, размеры которых известны.
На втором снимке главная проблема в том, что неизвестно где точно это место, если только художник не от фонаря картинку рисовал. Можно попробовать по характеру облаков определить что не ниже, чем столько-то километров. Но во первых - какой размер облаков, а во вторых - я не метеоролог, хотя в море приходилось наблюдать за погодой, в т.ч. и за видом облаков и посылать отчёт на метеостанцию. Они все суда просят это делать.
Как по моему, так на втором рисунке художник намалевал не выше 100 км. Но я могу и ошибаться.