LINUX.ORG.RU
решено ФорумTalks

Как работает космический лифт?

 ,


0

0

Не возьму в толк как же должен работать космический лифт. Предположим, что у нас есть спутник на геостационарной орбите и с него на землю тянется прочный лёгкий трос. Ну ок, спутник на геостационарной орбите, поэтому трос вместе со спутником неподвижны относительно земли. Но как же по этому тросу вытаскивать грузы в космос? Правильно я понимаю, что если за этот трос дёрнуть, то спутник всенепременно брякнется на землю. Он же там не закреплён никак, а законы Ньютона никто не отменял. Как же должен работать космический лифт, если получается, что по тросу нельзя поднять никакой груз?

★★★★★

Трос разматывается центробежной силой, поэтому никуда спутник не брякнется. Земля-то крутится!

tiinn ★★★★★
()

Ты хоть вики почитал, что ли, раз уж школьный курс физики забыл.

leave ★★★★★
()

Правильно я понимаю, что если за этот трос дёрнуть, то спутник всенепременно брякнется на землю.

https://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator#Apparent_gravitational_field

A space elevator cable rotates along with the rotation of the Earth. Therefore, objects attached to the cable would experience upward centrifugal force in the direction opposing the downward gravitational force. The higher up the cable the object is located, the less the gravitational pull of the Earth, and the stronger the upward centrifugal force due to the rotation, so that more centrifugal force opposes less gravity. The centrifugal force and the gravity are balanced at geosynchronous equatorial orbit (GEO). Above GEO, the centrifugal force is stronger than gravity, causing objects attached to the cable there to pull upward on it.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от Deleted

Ну и?

Above GEO, the centrifugal force is stronger than gravity, causing objects attached to the cable there to pull upward on it.

Выше геостационарной орбиты объекты стремятся улететь, ниже — упасть. Спутник висит в точке равновесия, но только до тех пор пока мы не потянем за трос. Что будет удерживать спутник на орбите когда мы потянем за трос?

Camel ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от Deleted

Есть только одна «маленькая» проблема — высота геостацонарной орбиты. Причём, надо ещё как-то компенсировать вес самого троса длинной в 35k км.

Ой, и вторая — трос можно крепить только к экватору :) Ну, это уже мелочи.

true_admin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

Спутник должен несколько быть выше это орбиты, какраз чтобы компенсировать вес троса ниже точки равновесия ну и груза.

Deleted
()
Ответ на: комментарий от true_admin

Нестационарная орбита

По определению гео-стационарной орбиты :).

Я так понимаю хитрость в том, что спутник должен быть выше геостационарной орбиты, но синхронизирован с землёй по частоте обращения. Тогда его можно будет удерживать от улетания тросом. Трос всегда натянут. Если по нему будет карабкаться космонавт, то спутник будет приближаться к земле. Но если спутник при этом всё равно выше геостационарной орбиты, то должен вытянуть обратно. Правильно я понимаю?

Camel ★★★★★
() автор топика
Ответ на: Нестационарная орбита от Camel

Ага, можно даже сделать так, что нижний конец троса будет не до земли, а неподвижно висеть над вами, скажем, на высоте 100 метров (если есть такая необходимость)

tiinn ★★★★★
()

Главное привязать к титановому лому

int13h ★★★★★
()

сдается мне, чтобы вся система «груз-трос-спутник» была стабильна в плане «не упасть», нужно, чтобы на геостационарной орбите располагался центр тяжести этой системы и чтобы он двигался с нужной скоростью (первая космическая для данной высоты).

conalex ★★★
()
Ответ на: Нестационарная орбита от Camel

спутник должен быть выше геостационарной орбиты

Да, но это «выше» отнють не пара км. Мне сейчас лень считать, тем более что это непросто из-за того что кабель распределён, да и его параметры неизвестны. Но, здаётся мне, это будет дохрена длиннее. Вот тут пишут что 100к км: http://www.isec.org/index.php/resources/space-elevator-basics/space-elevator-faq.

По поводу противовеса. Я немного погуглил, по одним из расчётов потребуется противовес ~2k тонн (причём, фиг знает на сколько надо удлиннять орбиту за пределы геостационарной). Предлагают ловить астероиды и отработавшие спутники :).

true_admin ★★★★★
()

Никак не работает :)

invy ★★★★★
()

А зачем делать так чтобы спутник висел на орбите, если он может висеть на тросе?

torvn77 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от torvn77

А зачем делать так чтобы спутник висел на орбите, если он может висеть на тросе?

1) Трос должен быть слишком длинным (до геостационарной орбиты)

2) он может быть только над экватором

3) зачем трос если он может висеть на геостационарной орбите сам?

true_admin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

Лифт имхо можно делать только до стратосферы по которой дирежабли летают.

torvn77 ★★★★★
()

Не надо ничего ронять, закрепляйте трос сразу к луне. Она как раз одной и той же стороной к земле всегда, соответственно в тросах не запутается :)

trueshell ★★★★★
()

спутник не на геостационаре а выше

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

Да не нужно никаких астероидов, противовес куда лучше сделать взяв трос за геостационаром подлиннее, заодно это позволит разгонять аппараты к другим планетам вообще практически без затрат

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

3) зачем трос если он может висеть на геостационарной орбите сам?

затем, что тебе грузы поднимать надо

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: Ну и? от Camel

Выше геостационарной орбиты объекты стремятся улететь

да, стремится улететь, и улетел бы, если бы его трос не держал

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Луна вращается вокруг Земли не за сутки, а за месяц

Как раз зашибись, успеют и двери закрыться и подняться успеешь.

trueshell ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от svr4

это уже другая задача. В основном - запуск новых спутников и прочих аппаратов.

cvs-255 ★★★★★
()

ты всё неправильно понял. Естественно, брякнется, если трос. Но там не трос, там башня, которая опирается на поверхность. Современные конструкционные материалы такого не позволят.

В любом случае при подъёме массы будет совершаться работа против силы тяжести. Хоть так, хоть эдак. Лифт, по идее, должен повысить КПД.

targitaj ★★★★★
()
Последнее исправление: targitaj (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от cvs-255

взяв трос за геостационаром подлиннее

Дык, это, сразу трос проложить докуда нужно и не нужно никаких ракет :). «Осторожно, двери не закрываются, следующая станция Луна-пассажирская».

true_admin ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от true_admin

Осторожно, двери не закрываются

Не, надо уже по человечески делать, с дверями.

trueshell ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Но там не трос, там башня, которая опирается на поверхность. Современные конструкционные материалы такого не позволят.

Нет, космический лифт это не башня. Это именно трос. А не падает потому, что он не до геостационара а заметно выше. И потому натянут центробежной силой.

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от true_admin

1) Слишком дорого, за пределами геостационара затраты на ракеты ниже, чем на постройку троса

2) Тела в космосе, внезапно, двигаются друг относительно друга.

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

теперь это трос? Ну, допустим. Но ограничений станет тогда еще больше. Не, оно точно не нужно. Движитель нужен нормальный.

targitaj ★★★★★
()

Если сильно дёрнуть — может и брякнется, или трос порвёт. А если потихоньку подниматься, то не брякнется. Торопиться-то некуда. Может быть ещё и провод с земли или со спутника протянуть получится, тогда вообще без дополнительных затрат получится двигаться.

Legioner ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Ограничение есть ровно одно, на соотношение прочности материала и его плотности. Если оно слишком мало, то очень толстым трос выйдет.

Каким бы ни был двигатель, ракете все равно надо преодолевать сопротивление атмосферы, и это очень заметная часть расхода энергии.

Ну и помимо этого, прорыва в двигателестроении пока как-то не предвидится, а материалы уже более-менее подходящие ожидаются скоро.

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Ограничение есть ровно одно, на соотношение прочности материала и его плотности.

угу... разбежался... Типа на поднимаемую по тросу массу никакие силы не действуют. Не говоря уже о том, что сама поднимаемая масса будет ограничена возможностями конструкции.

Каким бы ни был двигатель

я сказал двиЖИТЕЛЬ

Движитель нужен нормальный.

targitaj ★★★★★
()
Последнее исправление: targitaj (всего исправлений: 3)
Ответ на: Ну и? от Camel

Выше геостационарной орбиты объекты стремятся улететь, ниже — упасть. Спутник висит в точке равновесия, но только до тех пор пока мы не потянем за трос. Что будет удерживать спутник на орбите когда мы потянем за трос?

Как только трос «поднят», предполагается что спутник должен отлететь еще на добрых N-километров повыше, тем самым создав натяжение в тросе достаточное для удержания грузов. Т.е. спутник уже не будет спутником, а будет просто гирькой на веревочке. Если что случится с тросом - спутник навсегда улетит от земли по гиперболе.

qrck ★★
()
Последнее исправление: qrck (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от qrck

Как только трос «поднят», предполагается что спутник должен отлететь еще на добрых N-километров повыше, тем самым создав натяжение в тросе достаточное для удержания грузов. Т.е. спутник уже не будет спутником, а будет просто гирькой на веревочке.

у меня есть сомнения что это вообще сработает...

targitaj ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Типа на поднимаемую по тросу массу никакие силы не действуют.

Действуют, действуют. Но поднимаемая масса много меньше массы троса, и сделав трос с запасом в несколько процентов, вполне можно поднимать практически все, что нужно.

Движитель нужен нормальный.

Да, нужен. Это тоже проблема, над ней работают

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Но поднимаемая масса много меньше массы троса

угу... так прикол именно в том, что эту массу стремятся привести к 0... Я не могу формализовать своё сомнение, но мне подкорка говорит что схема с тросом не сработает.

targitaj ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Сработает, но нет

Я не могу формализовать своё сомнение, но мне подкорка говорит что схема с тросом не сработает.

Сработает, но не в этой жизни. Никаких принципиально неразрешимых препятствий нет. Однако, думается мне, к тому времени как человечество научится делать такие тросы мы давно уже будем летать на варп-двигателях по гиперпространству.

Camel ★★★★★
() автор топика
Ответ на: комментарий от targitaj

так прикол именно в том, что эту массу стремятся привести к 0

Нет, достаточно чтобы она составляла не более, чем несколько процентов массы троса

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от targitaj

Я не могу формализовать своё сомнение, но мне подкорка говорит что схема с тросом не сработает.

Чего гадать, когда можно взять и посчитать

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

для «посчитать» надо иметь уравнения. Типа уравнения движения и прочего. Не те, которые на письменном столе работают, а настоящие. А их нет. Потому что геометрия пространства неизвестна.

targitaj ★★★★★
()
Последнее исправление: targitaj (всего исправлений: 2)
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.