Комментарии 120
Получается, нужно заранее планировать такие ситуации, и строить в максимальном отдалении от жилых районов и важных элементов инфраструктуры.
В принципе, не особо отличается от постройки плотины, когда приходится затоплять жилые территории и переселять жителей.
Тысячи километров по экватору на восток. Вероятнее даже десяток тысяч. От экватора +- сотни может до тысячи километров. Там как повезет.
Нужно место на экваторе с минимальным отклонением от него. Не небольшой остров. Не влезет туда вся инфраструктура. Открывайте глобус и ищите.
Франзузская Гвиана не очень подходит потому что Африку накроет. А вот Индонезия и рядом прям хорошо. И побережье Африки нормально. Там в зоне поражения только острова. В общем номрально.
Вариантов не так много. Всего два нормальных. И один запасной.
Построить космический лифт не вопрос, главное как сделать так, чтобы в нем инопланетяне не ссали )
Для простоты мы смоделируем кабель, части которого испытывают только притяжение Земли. Поэтому мы можем просто построить модели движения каждой из 100 частей.
Довольно странные допущения для модели. Если не учитывать силы натяжения в падающем кабеле, достоверность результата выходит сомнительная.
Вот тут смоделированы сценарии разрушения лифта в зависимости от точки разрыва:
https://www.zmescience.com/science/physics/broken-space-elevator/
Видно, что при некоторых вариантах большая часть лифта улетает в космос, что стало неожиданностью для автора симуляции.
Там у него в космос улетает часть троса, которая является противовесом, т.е. та часть, которая находится выше геостационарной орбиты. Чему тут удивляться?! Противовес гораздо длиннее, он составляет 2/3 от общей длины. То, что ниже геостационара, ожидаемо почти целиком падает на землю.
Там же несколько сценариев.
И есть вполне себе безопасные (отрыв в точке крепления к земле) и совсем печальные, когда троссом накрывает практически всю длинну экватора.
Так что я из этих моделей сделал вывод что самым правильным будет при любой нештатной ситуации с лифтом сразу рубить канат со стороны земли. Так во многих ситуациях можно обезопасить несчастный экватор.
А почему этот трос должен привести к каким-то масштабным разрушениям? Если это обычный трос. Или он будет с Останкинскую башню толщиной?
Все что угодно падающее с орбитальной скоростью взрывается при ударе или в воздухе если непрочное (это не наш случай)
Если у вас есть хотя бы небольшой камушек который вы можете разогнать хотя бы до 1% скорости света вам уже вообще ничего в виде оружия больше не нужно. Этот камушек будет страшнее всего вообразимого.
С орбитальной скоростью может падать только верхняя часть троса, которая при этом сгорит в атмосфере. А нижняя будет падать просто как тело, поднятое над землей (и если наберет слишком большую скорость, то тоже сгорит).
Нижняя это пара сотен километров так чтобы с запасом? Лифт должен быть дальше геостационарной орбиты. Это 40.000 километров. Первой парой сотен километров можно пренебречь.
Горит оно не очень. У нас же рельсы для вагончиков стальные всякие, трос сверх прочный. Долетит до поверхности.
Горит оно отлично, и металл и камень. Там многие тысячи градусов получаются, метеорные тела меньше 20 м в диаметре как правило не долетают до поверхности, а тут какие-то рельсы. А сверхпрочный трос обычно предлагают из углеродных нанотрубок делать - углерод еще в не особо плотных слоях пыхнет.
Метеориты они пористые и непрочные обычно. Это совсем не кусок гранита.
Металл как раз отлично долетает. Даже Старлинк спутники доделывал чтобы не долетали. А спутник Старлинка вообще не силовая конструкция.
Силовые конструкции падают и долетают регулярно. Баки, например, падают как целые с виду (видел класную фотку баков упавших с орбиты, но нати не могу). Это тоже не то чтобы прям сталь толстая тугоплавкая. У типичного рельса сгореть шансов около нуля.
метеориты есть и прочные, и очень прочные, даже металлические. И далеко не все они долетают. просто на орбите скорость орбитальная, заведомо меньшая 11,2 км/с (на самом деле даже меньше орбитальной, конструкции еще и замедляют, чтобы они в атмосферу вошли), а у метеоритов скорость может быть от 11 до 70 км/с. Соответственно, девление и температура при входе в атмосферу будут значительно больше
Вообще выглядит логично что если любой обрыв — то сразу рвать заранее установленными зарядами на мелкие части, желательно чтобы они сгорели при входе в атмосферу. А капсулы едущие — да, сбрасывать, и разумеется проектировать их так, чтобы они были рассчитаны на вход в атмосферу (возможно даже имели какие то маневровые двигатели чтобы перегрузки при входе в атмосферу не превысили смертельный уровень), да — потом их ловить по океану.
К сожалению, врятли человечество согласится вывести астероид большой массы на орбиту земли чисто из соображений безопасности.
А жаль, была бы более доступная луна, место для отработки космического производства и промышленности, а полости под базу МКС пристроить...
Но даже 500м астероид, вроде немного места, но упав на землю, он устроит апокалипсис((
Астероид будут стремиться разорвать приливные сиды.
К сожалению, врятли человечество согласится вывести астероид большой массы на орбиту земли чисто из соображений безопасности.
Из каких соображений безопасности?
Но даже 500м астероид, вроде немного места, но упав на землю, он устроит апокалипсис((
Почему астероид на высокой орбите должен упасть? Вы ведь не боитесь, что Луна на вас упадёт?
Боюсь, что Луна упадёт. В фильмах постоянно это показывают
А вот часть троса ниже точки разрыва упадёт как попало, потому что трос натянут, плюс вращение Земли.
Невозможность космического лифта вовсе не в безопасности астероида да и самого лифта, а в невозможности материала, который для этого нужен. Даже пресловутые нанотрубки подходят на пределе теоретической возможности и без учета динамических процессов в лифте. Вопрос их изностойкости при ползании по тросу грузов и вовсе не рассматривается.
Возможен ещё аналог графена из бора, прочность та ж, а масса меньше. Так что, полагаю, со временем что-то придумают, может, конструкция с частичным использованием графена. Естественно, жилы этого троса придётся менять по мере их износа. И, конечно, грузоподъёмность будет не больше 10% от массы троса. Да и с описанной в статье проблемой - можно что-то придумать, чтоб минимизировать вероятность одновременного обрыва всех жил троса, а ещё можно добиться большой парусности, чтоб при падении замедлились.
Во-первых, невозможно построить подобную структуру из стали – её вес просто раздавит её нижние части. Кроме того, материала потребуется слишком много.
.....
Вернёмся к человеку, стоящему на верхушке 400-километровой башни. Достаточно ли далеко он от поверхности планеты, чтобы оставаться на орбите? С учётом вращения Земли его угловая скорость составит 2π радиана в день. Может показаться, что это не так уж много – однако на экваторе такое вращение приводит к скорости в 465 м/с. Это 1674 км/ч.
На конец башни будет действовать такая центростремительная сила, что ни один человек там не выживет.
Сама идея космического лифта заключалась в том, чтобы гравитационная сила действующая на трос уравновешивалась центростремительной действующей на него. Достаточно поднять спутник до точки где центростремительная сила скомпенсирует гравитационную. Дальше сам спутник начнёт ускорение от земли.
Возможно трос как таковой создать не удастся. Но можно попробовать создать энергетическую "трубу" от которой будут получать энергию магнитные левитирующие платформы. Потребуется уйма электрической энергии, которая по проекту должна заменить химическую.
Каким образом на человека на башне может подействовть центростремительная сила? Разве что его в качестве звена в трос включить. Если имелась в виду центробежная, то на 400км высоты она будет всё ещё сильно слабее силы притяжения Земли (равновесие и, как следствие, невесомость, от которой пока не умирали, наступят на упомянутых в статье 36 тыс.км. На 400 будет просто "некоторая лёгкость в теле").
Уважаемый, Вы тут всё в одну кучу намешали. В инерциальной системе отсчёта (каковой связанная с поверхностью планеты, то есть вращающаяся, не является) все тела стремятся сохранять свой импульс, то есть либо продолжать двигаться равномерно и прямолинейно, либо оставаться в покое, а "центростремительная" сила — это та, которая "стремит (устремляет) к центру", то есть эта самая гравитационная (частично) и есть (плюс собственно сила натяжения троса). Если же мы переходим в систему отсчёта, связанную с вращающейся планетой, то у нас возникает псевдо-сила, известная нам как "центробежная", которая стремится заставить трос "убежать от центра вращения", хотя на самом деле трос всего-навсего пытается остаться в покое (или двигаться равномерно и прямолинейно) — да вращающаяся планета не пускает.
Тут интереснее другая идея: поднять стартовую площадку для ракеты на такую высоту, чтоб можно было запускать ракету сразу из горизонтального положения, чтоб, грубо говоря, за время падения на землю она успела разогнаться до первой космической скорости. Как раз где-то 400 километров и будет...
а время падения на землю она успела разогнаться до первой космической скорости
.... часть которой у неё по пути отберёт атмосфера, а потом ваш космический, прости госсподи, аппарат вспомнит, что Земля — не материальная точка (а то б сработало, и он вышел бы на эллиптическую орбиту, да), а очень даже шарик радиусом 6371 км, и с горя от этого осознания выроет в её поверхности неплохой кратер.
Разгоняясь и падая в атмосферу, можно использовать подъёмную силу и ловко изменить вектор скорости. Но в любом случае, если "планеру" стартовать с 400-метровой башни, то максимум можно получить 2 км/с.
Однако даже это даст огромный выигрыш по формуле Циолковского: массу ракеты для вывода такого планёра на орбиту можно сократить в 3-4 раза.
@Flammarне имел в виду, что ракета будет пассивно падать вниз с 400-км высоты. Предполагается разгон вдоль горизонта. Какую-то часть высоты потеряем, но до того, как начнем цеплять за атмосферу, можно успеть разогнаться.
не имел в виду
Извините, телепатией не обладаю, потому читаю что написано.
Тогда топливо будет тратиться на поддержание горизонтального полета. Или вы также наличие крыльев у ракеты со всеми органами управления? Это дополнительная масса...
Да, предполагается работа двигателей по разгону вдоль горизонта или с небольшим отклонением вниз в течение всего времени падения.
А как ракета будет попадать на эту стартовую площадку, при помощи подсобного космического лифта?
Это отдельный вопрос. Тут прикол в том, что, например, вертикальные горы (из базальта) с отвесными стенками (да, несколько идеальный случай, но всё же) на Земле возможны высотой максимум 10-15 км (10 - разрушение основания базальтового столба его весом, 15 - расплавление базальта при опускании на высоту горы за счёт конвертации потенциальной энергии через трение в тепло).
Хм... Вот какой вопрос меня интересует. Линейная скорость "кабины" лифта, вызванная вращением вокруг центра Земли, на верхней станции (на орбите) значительно превышает таковую на нижней станции (на поверхности Земли). Теперь представим себе, как "кабина" начинает подъём от нижней станции. Она не только должна набирать высоту (её тянет наверх "трос" лифта), но и линейная скорость, направленная горизонтально, тоже должна увеличиваться. С 1600км/ч до 27000км/ч. За счёт чего будет обеспечиваться такое горизонтальное ускорение? Видимо, за счёт изгиба троса. Но, в таком случае, его концы будут тянуть точки закрепления горизонтально в направлении, противоположном горизонтальному ускорению кабины. И, если с нижней точкой всё более-менее понятно, она прикручена к большой и тяжёлой Земле, то с верхней точкой возникнут проблемы, она же просто затормозит предмет, за который закреплена, и вся наша конструкция начнёт сходить с орбиты, намотав трос на земной шар.
Мне кажется, или трос за счет своей массы и так намотается, ровно из-за того же?
Ну или можно его к луне привязать.
Посмотрите на свой велосипед - спицы ж на ступицу не наматываются?
Артур Кларк на самом деле очень хороший способ постройки троса предложил: выводим на геостационар астероид, а из его материала делаем нанотрубки, один конец сплетённого из них каната опускаем вниз, на Землю, другой - наверх, в космос. Центр масс конструкции остаётся там же, откуда начали: на геостационаре.
Наматываются, если убрать жесткий обод
Это если вращение ступицы ускоряется или замедляется. Чего с Землёй пока что вроде как не просходит.
Ну тут речь не о ступице кажется идет, а о спице (если я ещё не потерял 6ить разговора). Пока лифт висит стационарно, он кажется устойчив, но он же не нужен, чтобы просто висеть, он должен поднять груз на орбиту, а этот груз будет тормозить его. И вот тут лифт кажется и намотает
За счёт чего будет обеспечиваться такое горизонтальное ускорение? Видимо, за счёт изгиба троса.
Поздравляю! Вы «изобрели» силу Кориолиса!
Но, в таком случае, его концы будут тянуть точки закрепления горизонтально в направлении, противоположном горизонтальному ускорению кабины. <...> то с верхней точкой возникнут проблемы, она же просто затормозит предмет, за который закреплена, и вся наша конструкция начнёт сходить с орбиты, намотав трос на земной шар.
Не совсем так: запасённая кинетическая энергия троса и противовеса будет такой, что её так просто кабиной лифта не обнулишь. Лифт не упадёт, а начнёт раскачиваться, как маятник (точнее — начнёт раскачиваться ещё сильнее) — та же сила Кориолиса это и обеспечит. Так что да — на противовесе и на кабеле нужны будут двигатели для «выравнивания» и гашения колебаний и волн.
Ну или можно его к луне привязать.
Нельзя. По соображениям безопасности.
Для соблюдения закона сохранения энергии. Потенциальную энергию телу обеспечит подъемник лифта, а кинетическую придется обеспечивать тросу, разгоняя тело перпендикулярно линии подъема, автор статьи говорит, что на это надо почти 90% всей энергии. Будь это жеский стержень, торчащий из планеты, энергия взялась бы из вращения самой планеты, но трос этот механический момент не передаст, он будет передавать свою, энергию теряя собственный момент движения
Кажется, лифт будет стационарным, только если ничего на нем не поднимать)) если поднимать, то придется двигатели ставить и разгонять приемный пункт на геостационарной. А для этого нужно будет топливо, а для его подъема тоже топливо и система по идее будет хоть и эффективнее ракеты, но не так намного как кажется? Может найдется человек, разбирающийся в орбитальной динамике, и объяснит. Мне вот кажется, что вы задали хороший вопрос
Топливо будет не химическое и то хлеб.
А какое будет топливо?
Вообще, космически лифт будет и не нужен, если у нас будут двигатели со скоростями истечения порядка 10-20 км/с и мощностью в мегаватты (сейчас либо то — либо это). Но такой аппарат слишком опасен для применения в атмосфере (это что-то покруче мултимельты для титанов из WH40K получается). Так что для развитой цивилизации такой лифт (или иной мегапроект запуска — там петля и т.п.) всё ещё будет актуален.
Для снижения поперечной нагрузки на трос кажется выгодным будет ставить двигатели на капсулу, чтобы компенсировать потерю момента во время подъёма не от троса. Тогда и топлива на орбиту можно не везти, то есть везти, но оно потратится по дороге. За пределы атмосферы только за счёт троса поднять, в атмосфере такие движки все равно не запустить
Давайте прикинем.
Для подъёма 1кг груза на высоту 36000 км необходимо затратить 9,8*3,6*10^7 = 3,5*10^8 Дж. В то же время, для разгона этого же груза до орбитальной скорости 7,5 км/с необходимо затратить ((7,5*10^6)^2)/2 = 2,8*10^13 Дж. Построив лифт, мы можем тратить энергию на подъём не сжиганием химического топлива, а, например, электричеством и т.п. А энергию на разгон (которая, внезапно, в 10^5 раз больше) придётся всё также получать, сжигая химическое топливо в двигателе на капсуле.
В чём же выгода лифта?
если ионный двигатель поставить, то сжигать можно ту же энергию, что и на подъем (как-то она у всех по волшебству в кабине оказывается, сверхпроводящие шины или лазер с земли, в комментариях уже предлагали варианты), а рабочее тело - газ какой-нибудь, для ионника его надо значительно меньше. минус такой схемы: не везем все рабочее тело на геостационарку и не натягиваем перпендикулярной нагрузкой трос, но тащим а себе балласт в виде двигателя и на порядок(или больше) увеличиваем энергопотребление кабины.
Тяга ионного двигателя крошечная, потому кабину поднимать придётся оооочень медленно. Значит, придётся тащить запас еды, воды, баки для нечистот и спальные места для пассажиров.
:-D
В увеличении тяги ионных двигателей вроде фундаментальных препятствий нет? Понятно, что это технология не ближайших лет, пока что промышленное производство графена только начинается, а нужно уж как минимум соединять части графенового троса прямо на орбите.
А вот в качестве пассажирского транспорта космический лифт имеет проблемы - нереально быстро проскочить радиационные пояса.
Тогда зачем нам трос? Ставим прокачанный ионный двигатель на кабину лифта, и летим себе, куда хотим.
А энергию для тяги он откуда возьмёт? Всё равно придётся за собой либо кабель тащить на время разгона, либо брать энергоноситель с собой, но чем он может быть, кроме химического топлива? Либо солнечные панели невообразимых размеров нужны, но для таких и прочности аналога графена из бора вряд ли хватит.
Орбитальная скорость получится сама собой. Точка прибытия геостационарный спутник же.
При подъеме лифт будет немного тянуть вбок, но по сравнению с его массой масса любого вагончика не проблема.
Так в том-то и дело, что орбитальная скорость получится не "сама собой", а потому, что лифт будет тянуть в бок. И сила боковой реакции троса как раз и должна будет обеспечить разгон до орбитальной скорости.
Теперь вспомним, что для идеальной невесомой горизонтальной нитки, в центре которой висит груз массой, сила натяжения нитки F=m*g/sin(phi), где phi -- угол прогиба нитки (0 при строго горизонтальной нити). Т.е. при малых углах прогиба натяжение будет очень большим даже при небольшом весе груза.
Т.е. боковая реакция троса приводит к колоссальному росту натяжения конструкции (которую мы пока даже просто повесить не можем), не говоря о том, что трос будет стремиться стащить точку закрепления с орбиты вниз и замедлить её по касательной.
Рабочее тело привозить все равно придется
Ну так противовес можно сделать гораздо тяжелее поднимаемых грузов, можно солнечными парусами или ионными двигателями при необходимости корректировать, в конце концов конституцию с подвижным противовесом можно придумать.
То, что приведено в статье — это не моделирование троса, а ерунда — падение отдельных материальных точек. Кинематика, не говоря уж о динамике, такого цельного троса (или крупных его отрезков) очень сложна, даже если он нерастяжим. Но на таких масштабах упругость и деформация очень существенны. Там будет сложнейшая зоология колебаний в процессе падения.
Нужен спутник на геостационарной орбите и "верёвочка", которая будет с него спускаться к Земле. Тогда к этому спутнику можно будет доставлять мелкие грузы, а это уже огромное удешевление космических пусков. Та страна, которая это создаст, станет новой сверхдержавой.
Вес 1км швейных ниток составляет 25грамм. Итого эта Верочка должна весить тонну. Никакая верёвочка не выдержит такого веса
Из углеродных нанотрубок почему бы и нет?
Понятно, что космический лифт - проект второй половины нынешнего века в лучшем случае, и уж точно не ближайших лет. А противовес можно по самому тросу и поднять, как и дополнительные жилы самого троса. Первоначальный противовес можно сделать совсем небольшим, а остальное поднимать по тросу.
А почему никто не приводит прочностные расчёты? Трение о воздух? Зачем эти мечты, если основная проблема не в возможности (да, космический лифт возможен!), а в том, что для реализации нет материалов, а при эксплуатации потребуются серьёзные затраты, которые явно выше текущего способа выведения на орбиту:
Минутка занудства: кабелем на русском обычно называют электрический кабель, то, что по-английски называется wire. Английское слово cable стоит переводить на русский как "трос". Читать не мешает, но эффект плохого перевода, когда слова и словосочетания приходится переводить обратно на английский, чтобы быть уверенным, что все понял правильно, раздражает.
Поздравляю, Вы прошли тест на интеллигента.
Интеллигент всегда может отличить Гоголя от Гегеля, Гегеля от Бебеля, Бебеля от Бабеля, Бабеля от кабеля, кабеля от кобеля, кобеля от суки, а суку — от женщины лёгкого поведения. (c) Жванецкий.
Витая пара на русском, по вашему, это кабель или трос? https://en.m.wikipedia.org/wiki/Category_5_cable
На первом месте там явно не трос стоит.
A cable is a thick wire, or a group of wires inside a rubber or plastic covering, which is used to carry electricity or electronic signals.
Чтобы никого не обидеть, придумали "кабель-трос" (http://www.kvvg.ru/cable-sudovoi/kgr-7-12m.php) :-D
Возможно, мне нужно было в ОП написать что-то вроде "в данном случае стоит переводить как трос", да. А так, настоящего занудства не получилось :)
Вкратце — если в ползании есть какие-то достижения, то собственно с производством троса пока всё глухо, хотя в 2009 году предлагалась награда в $2M. Так что какое-то время разрушения троса можно не опасаться — орбитальный трос пока что сродни волшебным бобам. Углеродные трубки пока не длиннее нескольких сантиметров, непонятно как их сращивать, переплетать, как вообще удерживать и как при этом не вдыхать.
В общем, материаловедам и технологам есть над чем поработать.
Не пойму, в чем проблема. Да, несколько сот тысяч километров тросса упадет. Но ведь на Земле хотят построить именно тросс-ленту шириной порядка одного сантиметра, и переменой толщины, или несколько таких тросов, а не массивную тросс-башню из "Основания" шириной в сотни метров. Падая, тросс сантиметровой ширины будет хорошо тормозиться атмосферой, ведь его удельная масса невелика.
Никто ничего не может построить. Материалов нет. Это все умозрительные построения.
Бытовая логика говорит что по тросу мы хотим возить людей и грузы. А иначе для чего он? Путешествие в 40.000 километров замет дни при любых разумно фантастических технологиях. Значит постель, туалет, вода, еда воздух, душ. Получаем габарит вагончика сравнимый с жд вагоном. Добавляем двухстороннее движение (неразумно иначе выходит) и получаем требуемые габариты троса вполне себе значительные. Не сантиметры или миллиметры точно. Даже не думая о его прочности и материалах.
Я не про несущую часть. Ее можно считать сколько угодно тонкой. Я про все навесное.
Пара токопроводящих рельсов. Даже из сверхпроводника они приличные выходят, чтобы столько мощи гонять через себя.
Что-то несущее от чего вагоны отталкиваться будут. Тут банальная механика запрещает слишком тонким это делать.
Эвакуационные выходы. На случай если электричество отказало нужно место где люди хотя бы неделю подождать спасателей могут. Ни один надзор без такого не допустит к эксплуатации.
Чтобы встречные вагоны разъежались нужна ширина. Несколько лифтов не особо вариант. Рядом нельзя из-за колебаний, а далеко у нас всего 3 места на планете подходящих.
Ну и защита от повреждений. Преднамеренных и непреднамеренных. Как ее сделать без размеров побольше особо непонятно.
Вот и получается что будет чему упать из чего несущую часть ни строй
Отталкиваться можно от самой несущей ленты, зажав её между приводными роликами. Возможно, понадобится тонкое покрытие для лучшего сцепления, но оно много не весит.
Если электричество отказало — кабина может спуститься под собственным весом.
Подходящих мест на планете — целый Мировой океан. Снизу лента не должна крепиться жестко, а должна иметь запас, намотанный на барабан с натягом — это компенсирует качку и изгиб ленты под действием ветра.
Основная защита от повреждений — запас прочности, и её непрерывный мониторинг, с переходом от эксплуатации к эвакуации ремонту сразу после обнаружения повреждений. основной вид повреждений в космосе — отверстия от микрометеоритов, благодаря плоской форме мелкие отверстия маловероятно снизят прочность до уровня обрыва под весом кабины. Для мониторинга можно использовать отражение звука, распространяющегося в ленте, от повреждений (звуковую рефлектометрию), или электромагнитную рефлектометрию. В атмосфере нужна защита от атмосферной эрозии, но тонкая.
Вы же представляете себе рассеивание лазера на расстоянии в 40.000 километров? Какое там пятно будет?
Почитать тут можно https://worldbuilding.stackexchange.com/questions/32549/attenuation-of-a-laser-in-space и тут https://www.insidescience.org/news/how-far-can-laser-light-travel Если придерживаться разумной научной фантастики, то у вас на десятках тысячах километров будет пятно в сотню метров диаметром. Да это в космосе.
Ну и прием хотя бы 100квт электрической мощности от лазера? Вам надо тепло превратить в электричество и сбросить куда-то лишнее тепло. Физику не обманешь, как не фантазируй. На пони лишнее тепло вывозить я не согласен.
Я придерживаясь разумной степени научности фантастики понятия не имею как эти проблемы решать. А вот сверхпроводящий рельс в мою научную фантастику укладывается. Он как раз прмерно наравне с несущим материалом для лифта, или даже реалистичнее.
Если электричество отказало — кабина может спуститься под собственным весом.
И опять тепло от торможения вам девать некуда. Резисторы которые столько тепла рассеют великоваты по размерам выходят. Колодки тем более.
Подходящих мест на планете — целый Мировой океан. Снизу лента не должна крепиться жестко, а должна иметь запас, намотанный на барабан с натягом — это компенсирует качку и изгиб ленты под действием ветра.
В океане даже простейший аэропорт строить немного неудобно. И эксплуатировать тоже как-то не очень приятно. Еще всякие муссоны и торнадо бывают, экватор же. А прикрепить вам всю вашу инфраструктуру не к чему. Не лучшая идея в общем.
Другой вариант — микроволновая передача энергии, здесь можно получить больший КПД, но сложнее фокусировать луч.
Тепло можно сбрасывать вынесенными в стороны радиаторами при высокой температуре, подобно радиаторам ядерного космического буксира. Резисторы не будут очень большими, если это будут вольфрамовые пластины, разогретые докрасна.
А сверхпроводящие шины нужно охлаждать до криотемператур, на мой взгляд, это малореально на такой длине.
К аэропорту в океане на самом деле больше требований, чем к базовой платформе лифта — при посадке самолётов критична качка и ветер.
А на время штормов и тайфунов можно прекращать работу лифта, и отсоединять от него платформу а потом ловить конец троса, когда ветер стихнет. Для этого нужно кроме стационарного противовеса иметь подвижный противовес, чтобы регулировать им натяжение троса.
А сверхпроводящие шины нужно охлаждать до криотемператур, на мой взгляд, это малореально на такой длине.
Конечно же нужна высокотемпературная сверхпроводимость. И не как сейчас, а нормально высоко. Мы же про разумную научную фантастику.
Тепло можно сбрасывать вынесенными в стороны радиаторами при высокой температуре, подобно радиаторам ядерного космического буксира. Резисторы не будут очень большими, если это будут вольфрамовые пластины, разогретые докрасна.
Машина Карно требует требует разницу температур между нагревателем и холодильником. У вас холодильник это вольфрамовые пластины. Нагреватель должен быть из адамантиума минимум.
Разумная фантастика тут не поможет. Это совсем базовая штука, которая не улучшается без эльфов. Других вариантов превращения тепла в электричество нет. Без рабочего тела (а это смысл лифта) двигаться можно только на электричестве в таких условиях.
К аэропорту в океане на самом деле больше требований, чем к базовой платформе лифта — при посадке самолётов критична качка и ветер. А на время штормов и тайфунов можно прекращать работу лифта, и отсоединять от него платформу а потом ловить конец троса, когда ветер стихнет. Для этого нужно кроме стационарного противовеса иметь подвижный противовес, чтобы регулировать им натяжение троса.
Аэропорт, грузовой терминал, рестораны, гостиницы да даже бары. Это базовые штуки которые нужны людям на любом транспортном узле. Разумная фантастика опять не поможет эти требования снизить. Люди они остаются.
В океане это все строить вообще не вариант. Можно, но только если суши вообще нет не в каком виде. Условный криптоанархический лифт в нейтральных водах. Можно, но это не первый и не второй точно.
Из лазеров можно создавать сфазированные лазерные поля, по сути расщепляя один луч на много оптических волокон, а затем усиливая в разнесенных в пространстве волоконно-оптических усилителях.
Вы заметили как все усложнили? История говорит нам что любая новая штука делается максимально просто. Бизнес гонит, инженеры умеют только по старому. И делают как умеют с минимумом новых элементов. Только в третьем-четвертом поколении начинается улучшение и усложнение.
Исходя из этого фантазируем максимально просто.
Подогнать астероид подходящих размеров и состава на ГСО просто? Просто. Старшипа не хватит конечно, но в общем как это делать понятно. Побольше двигатель, побольше генератор энергии для двигателя. Рабочее тело из самого астероида делать можно.
Как из астероида сделать сверхпрочную веревку и спустить вниз понятно? Тоже понятно. Как только придумают как такие веревки вообще делать.
Солнечные панели или реакторы, электричество, противовесы. Это все и сейчас можно сделать.
Проложить сверхпроводящие рельсы по веревке понятно как? Понятно. Осталось придумать сверхпроводящий материал при подходящих температурах.
И получаем простую и понятную конструкцию. Дай современным инженерам еще пару новых технологий они спокойно это сделают. Мне кажется что примерно так оно и будет строится, когда технологии наберутся. Других инженеров тогда не будет, будут такие же как сейчас.
Вот когда второй строить начнут можно и улучшать и усложнять начинать. На основе опыта первого и обученных на нем инженерах.
Да. При вводных условиях "удалось изобрести материал из которого можно построить несущую часть лифта, но сверхпроводимость по прежнему только криогенная" вариант с панелями и искусственным светом с орбиты может и выстрелить.
Хотя КПД такого варианта все равно ужасен. Не то чтобы жалко было, просто больно много света на орбите вырабатывать придется. Сложно и дорого.
При разумной конструкции обрыв всего разом, в т. ч. всех несущих жил сразу крайне маловероятен, а даже если случится, что заставит все элементы конструкции падать, как одну башню? А отдельные жилы вполне могут тормозиться об воздух, особенно при подходящей конструкции, вряд ли будет нужно делать из графена именно трубки, можно т. с. поперечными лепестками дополнить.
Падение кабеля космического лифта неплохо описано в книге "Красный Марс".
Друзья лифтеры, стройте арки, ваши инопланетяне )
Как быстро тема развилась от простой и понятной прикладной проблемы падения троса до невообразимой конструкции с солнечными парусами и передачей энергии лазером, которую будут делать прямо на орбите из метеорита.
Ну так проблема возможности обрыва троса - далеко не единственная потенциальная проблема с космическим лифтом, и главное - не изготовление трубчатого троса из графена длиной в десятки тысяч километров, причём с соединением частей троса прямо на орбите - эти технологии наверняка со временем появятся, а хоть тот ж изгиб троса при подъёме по нему груза, который будет постепенно смещать противовес, делая трос всё менее вертикальным.
трос опустить на полюс? если порвётся то так и будет висеть, значит можно починить...
Что случится при разрушении космического лифта