helyet lift
Emiatt egy lenyűgöző része a mai területén az űrkutatás javítását célzó termelékenység ezeknek a növényeknek és a személyzet, valamint csökkenti a működési költsége az állomások és a karbantartás az emberi erőforrások. Következő, úgy az egyik legambiciózusabb és nagyszabású projektek ezen a területen - a tér lift.
A feladat egy helyet lift
A fő célja az építkezés egy helyet lift, hogy csökkentse a szállítási költség a rakomány pályára a Föld. Az a tény, hogy a szállítás a rakományt az űrállomásra, a közlekedés űrhajó zalacha meglehetősen költséges. Például, az egyik jármű a NASA hajók által kifejlesztett SpaceX - Dragon igényel annak indítási költségek mintegy 133 millió dollárt, míg az utolsó küldetés ( «SpaceX CRS-9" ), a hajó tele volt 5000 font (2268 kg. ). Így, ha költségeinek kiszámítása egy font, akkor eléri a 58.600. Dollár per 1 kg.
Tér lift az ábrázolás a művész
Szállítási költség a Nemzetközi Űrállomásra félliteres palack víz elérte a 27 ezer dollárt, és a kávéfőző -. Fél millió dollárt. Emiatt személyek szervező űrkutatás, gondosan figyelemmel kíséri a megfelelőségét szállított áruk. Egyes esetekben szükséges, hogy korlátozzák a vizsgálatok legfontosabb mintákat, és így esetleg elveszíti érdekes kutatási eredményeket. Csökkentése a pénzügyi a szállítási rakomány pályára a Föld nem csak csökkenti a nyomást a nemzetgazdaságban, hanem bővíteni a piacot leszállított áru, amit aztán befolyásolja a haladást a tudomány általában.
Bár az építkezés a helyet lift - meglehetősen költséges vállalkozás, annak működését a jövőben kerül űrügynökségek szor kisebb, mint a közlekedés űrhajó elindul.
Tervezés és működési elv
Ez az első alkalom az ötlet egy helyet lift kifejezve az alapító elméleti űrhajózás - Konstantin Eduardovich Ciolkovszkij, amikor láttam az Eiffel-torony. Aztán elképzeltem egy lift található, a legmagasabb torony. A mai napig, a koncepció jelentősen finomított és módosított. A legnépszerűbb fogalma helyet lift négy fő részből áll, és az alábbiakban számolunk be.
Az első rész - az alapja. Ez a hely található a Föld felszíne, hogy csatlakozik a kábel és a teheremelő kezdődik vele. Ez lehet két típusa van: vezetékes és mobil. A fenék, például telepített óceánjáró hajó hordozására képes manővereket kábel elkerülésére a természeti katasztrófák, mint a hurrikánok és viharok. Álló bázis sokkal olcsóbb, mivel a csökkentett kötél hossza és könnyebb hozzáférést az áramforráshoz.
A második fontos része a tervezés, valójában maga a kábel mentén, amely mozgó felvonók. A végén, hogy menjen át a geostacionárius pályán, mivel amelyen minden tárgy körül kering a Föld azonos szögsebességgel, mint maga a bolygó tengelye körül. Így rezgéseit kábel minimális lesz. kötéivastagság egységesnek kell lenniük, mint minden része a terheléstől függően. Ez közelebb van a felületi struktúrája a bolygó lesz, hogy ellenálljon a saját súlya (beleértve a súlya a felvonók a terhelés), míg közelebb a pályára a kábel az egyensúlyt a centrifugális erő irányította a Földön.
A harmadik rész a szerkezet - ellensúly. Ennek célja a kötéllel. Azonban a jövőben is használható távoli elindítása hajók és raktér más bolygókra. Az ellensúly kell elhelyezni a geostacionárius pályán keringenek a több mint 144 ezer. Km, és bármilyen nehéz tárgyat, például egy aszteroida, vagy akár egy tér dokkoló. Ha a Föld felszínén a kábelt szabadon mozogni az űrhajó, tudja felvenni a sebességet elég túllépni a Naprendszerben.
Egy megvalósítási mód szerint egy tér lift
A negyedik fő összetevője egy helyet lift - emelje magát. Szerkezete is képviselheti nagyszámú fogalmak, amelyek között az alapvető működési elve. Amint a rendszer, a felvonó működik két erő: a gravitáció és a Coriolis-erő. A második eredmények a Föld forgása és vele együtt a felvonó működik, a vezeték, a hajlítás is. Abban az esetben, a függőleges lift mozgás sebesség 200 km / h, a kábel meghajlik egy fokkal felülethez képest. Hogy ezt megköveteli emelő erő, irányítja a felvonó a Földön, amely hozzájárul a vízszintes és a Coriolis-erő. Valószínű, hogy egy ilyen függőleges erő alkalmazását igényli az elektromágneses hatások.
építési problémák és megoldásuk
Az egyik fő probléma a létre egy ilyen szerkezet - kábel. A legfontosabb tulajdonsága a kívánt kötelet, ez a magas arány értéke az erő a fajsúlya. Az ábrákon a kívánt sűrűséget a kábel kell közel, hogy a grafit (2,23 g / cm 3), és az erőt a tartományban 65-120 GPa. Sajnos, míg ez a szám, az ereje az ismert anyagok-szer kevesebb. Például, a szilárdsága az acél - 1-5 GPa 2,6-4,1 GPa kevlár, kvarc rostok körülbelül 20 GPa. Jelenleg a legvalószínűbb jelölt a szerepét anyag kötél szén nanocsövek jár. Elméletileg erejüket meghaladhatja akár a 120 GPa, de a kísérletek nanocső tört átlagos terhelés 30-50 GPa. Bár az amerikai tudósok a University of Southern California értek el az ereje 98,9 GPa, még a kísérletben a egyfalú nanocsövek hossza 195 mikron. Szőtt azonos nanocső huzal lesz lényegesen kisebb szilárdságú, mint a nanocsövek magukat.
Amellett, hogy a kábel is használható úgynevezett busz elektromos áram vezetésére vezetői a lift. A szerepe a busz lehet grafén papír, a közelmúltban létrehozott, a University of Technology Sydney. Átlós grafén lapok ma eléri a több tíz centiméter.
Természetes és mesterséges akadályok
Azt is figyelembe kell venni a természet, amely képviseli a különböző időjárási változások, mint a villám, és az erős szél. Egy lehetséges megoldás a problémára eshet a kombinációja tulajdonságokat, mint például a szilárdság a kábel és egy bázis mobilitást, elkerülve ezáltal a jelentős természeti katasztrófák és megbirkózni a kisebb.
Külső Lift fenyegetheti és mesterséges tárgyak, mint például az űrszemét, ami felgyülemlett a lenyűgöző mennyiségű Föld körüli pályán. Kapcsolat az apró részecskéket, repülő nagy sebességgel egy olyan szerkezetet járhat jelentős kárt vagy akár tönkre a lift.
energiaforrás
A számítások szerint a kimenet a alacsony Föld körüli pályán egy tonna rakomány igényel áramot a tíz GW. Összehasonlításképpen, a világ legnagyobb atomerőmű (Kashiwazaki-Kariwa, Japán) feszültséggel 8,2 GW, az egyik legerősebb sugárhajtómű, a szovjet RD-170-14,7 GW.
Project kanadai torony
Egy nemrégiben szabadalmi Thoth Technology kanadai tér cég bemutatja a tervezés a torony 20 kilométer magas. Létrehozása egy ilyen magas épület lehet keresztül a sűrített gáz belsejében, amely kölcsönöz a szerkezeti merevséget. A tetején a torony a terhelés fognak emelni az ismert módon. A tetején az ugródeszkát lesz található, ami már elindított űrhajó a megadott felszerelésekkel. Ilyen technológia csökkenti az üzemanyag-költségek 30%, míg az üzemanyag ára a rakéták.
Lényeg a lényeg, ez lehet megjegyezni, hogy bonyolult a végrehajtás a meglévő helyet lift fogalmak miatt hiányzik néhány a szükséges technológia, például az anyagok, eszközök és technikák. Ezen túlmenően, a projekthez szükséges jelentős pénzügyi költségek és a jelentős emberi erőforrásokat. Sokkal valószínűbb, hogy növelje az építési ez a struktúra az építési munkák esetében együttműködnek egyes fejlett országokban.
Mi azt mondhatjuk ma, mert csak akkor, hogy az emberiség egyik célja olyan teret hoz létre a lift, és sok tudós dolgozik a fejlesztési szerte a világon. Évente hogy a tudományos felfedezések terén, minden egyes alkalommal egyre közelebb visz minket a megvalósításához egy ilyen ambiciózus és nagyszabású projekt, mint egy helyet lift.
