Ένας διαστημικός ανελκυστήρας… Στον Δία;

100% πρωτότυπο concept.

Ένας διαστημικός ανελκυστήρας στο Δία θα ήταν πολύ διαφορετικός από αυτόν που κατασκευάστηκε σε έναν συμπαγή πλανήτη (Image Credit: Jack Rometty).

Η ιδέα

Πρέπει να έρθω καθαρός. Όταν σκέφτηκα για πρώτη φορά να γράψω μια ανάρτηση στο Medium σχετικά με τους διαστημικούς ανελκυστήρες, επρόκειτο να το κάνω στις εφαρμογές και τις χρήσεις των διαστημικών ανελκυστήρων με βάση τη Γη. Ωστόσο, μετά από λιγότερο από μία ώρα έρευνας, ανακάλυψα ότι αυτό το θέμα είχε ήδη διερευνηθεί αρκετά καλά και δεν χρειάζομαι την ευρέως κερδοσκοπική συνεισφορά μου στο θέμα. Ήθελα ακόμα να κάνω μια δημοσίευση για διαστημικούς ανελκυστήρες, αλλά ήθελα να κάνω κάτι νέο.

Γι 'αυτό σκέφτηκα την κατασκευή διαστημικών ανελκυστήρων σε άλλους πλανήτες και φεγγάρια του ηλιακού συστήματος, από τα οποία βρήκα την ανησυχία μου, έχει επίσης ερευνηθεί και τεκμηριωθεί πολύ καλά. Οι διαστημικοί ανελκυστήρες στη Σελήνη μπορούν να κατασκευαστούν σε σημεία της Γης-Σελήνης Lagrangian όπου η βαρύτητα της Γης και της Σελήνης ακυρώνει ο ένας τον άλλον και οι διαστημικοί ανελκυστήρες του Άρη είναι τόσο πρακτικοί που θα μπορούσαν να κατασκευαστούν με τη σημερινή τεχνολογία και υλικά, λόγω της χαμηλής βαρύτητας του πλανήτη και ακόμη σχετικά γρήγορος ρυθμός περιστροφής.

Μια έννοια του διαστημικού ανελκυστήρα του Άρη.

Ένιωσα αρκετά άχρηστο. Σκέφτηκα τον εαυτό μου, «Ποιοι άλλοι βραχώδεις πλανήτες ή φεγγάρια έχουν απομείνει στο ηλιακό σύστημα που θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τις πρακτικές εφαρμογές ενός διαστημικού ανελκυστήρα ;!» Και μετά άλλαξα την ερώτηση. «Γιατί πρέπει να είναι ένας βραχώδης πλανήτης;»

Γιατί ο Δίας;

Τα διαστημικά σκάφη του μέλλοντος πιθανότατα θα πρέπει να χρησιμοποιούν χαμηλής μάζας, μη πτητικά καύσιμα για να επιτύχουν τη μέγιστη ταχύτητα και ώθηση καυσαερίων. Ένα παράδειγμα ενός τέτοιου διαστημικού σκάφους θα ήταν ένα πλοίο που χρησιμοποιεί ένα μηχανισμό σύντηξης, που συνδυάζει δύο ισότοπα υδρογόνου, δευτερίου και τριτίου, στο ήλιο για την επίτευξη ώθησης. Το δευτέριο και το τρίτιο είναι φανταστικές πηγές καυσίμων για μελλοντικά διαστημόπλοια, αλλά δεν τα βρίσκουμε συχνά στη Γη λόγω του γεγονότος ότι η βαρυτική έλξη της Γης δεν είναι αρκετά ισχυρή ώστε να περιέχει αυτά τα άτομα χαμηλής μάζας.

Μπείτε στον Δία. Ο Δίας είναι κυριολεκτικά 9/10 υδρογόνο και 1/10 ήλιο. Σε αυτό το σημείο σκεφτόμουν πώς μπορεί να είναι δυνατό να σχεδιάσω ένα διαστημικό ανελκυστήρα για να «σπάσω» μέρος της ατμόσφαιρας του Δία στο ένα άκρο και να μεταφέρω μέρος αυτής της μάζας μέσω του άξονα του ανελκυστήρα σε έναν τροχιακό σταθμό, πολύ πάνω από την ατμόσφαιρα του Δία, χρησιμεύει ως αποθήκη ανεφοδιασμού για διαπλανητικά (ή ίσως ακόμη και διαστρικά) διαστημόπλοια.

Κοντά στην ατμόσφαιρα του Δία από το διαστημικό σκάφος Juno.

Αυτή η εφαρμογή θα μπορούσε πιθανώς να χρησιμοποιηθεί σε οποιονδήποτε από τους γίγαντες φυσικού αερίου, αλλά ο Δίας είναι απλά η πιο κοντινή και πιο πρακτική επιλογή. Όταν ταξιδεύετε πιο μακριά από το ηλιακό σύστημα, έχετε ήδη ξεφύγει από το μεγαλύτερο μέρος της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας του ήλιου, οπότε ένας διαστρικός ταξιδιώτης μπορεί να αναρωτηθεί γιατί χρησιμοποίησε τόσο πολύ καύσιμο για να επιβραδύνει την τροχιακή ταχύτητα του Ποσειδώνα, μόνο πρέπει να επιστρέψουμε ξανά για να συνεχίσουμε το ταξίδι τους.

Ο σχεδιασμός

Ένας παραδοσιακός διαστημικός ανελκυστήρας αποτελείται από τέσσερα κύρια συστατικά. μια άγκυρα για να χρησιμεύσει ως βάση, ένας τροχιακός σταθμός (ή τεράστιο αντικείμενο) για να χρησιμεύσει ως αντίβαρο, ένας άξονας ή πρόσδεση που συνδέει τα δύο, και ένας ορειβάτης, ή ένα αυτοκίνητο ανελκυστήρα, το οποίο ανεβαίνει και κατεβαίνει τον άξονα. Ένας διαστημικός ανελκυστήρας πρέπει να είναι σχεδιασμένος με τέτοιο τρόπο ώστε το κέντρο μάζας ολόκληρης της δομής να περιστρέφεται σε γεωστατική τροχιά, έτσι ώστε η κεντρομόλη δύναμη του αντίβαρου να ισούται ακριβώς με τη δύναμη της βαρύτητας στην άγκυρα, η οποία στερεώνεται σε μια πλανητική επιφάνεια. Η πρόσδεση είναι πάντα σε ένταση, οπότε ο ανελκυστήρας δεν προκαλεί βάρος στη Γη και η τροχιά δεν απαιτεί επιπλέον ενέργεια (πέρα από τους προωθητές ελιγμών) για να διατηρηθεί ο διαστημικός ανελκυστήρας σταθερός.

Ένας διαστημικός ανελκυστήρας με βάση τη Γη, ο οποίος δεν απαιτεί είσοδο ενέργειας για να παραμείνει σταθερός.

Ο σχεδιασμός ενός διαστημικού ανελκυστήρα για να λειτουργεί εντός της ατμόσφαιρας του Δία θα είναι πολύ διαφορετικός. Επειδή ο Δίας δεν έχει σταθερή επιφάνεια, η "άγκυρα" θα πρέπει να είναι ατμοσφαιρική δομή, να παραμένει ψηλά με την ένταση του καλωδίου και τις αεροδυναμικές δυνάμεις. Η έλλειψη στερεάς επιφάνειας του Δία σημαίνει επίσης ότι τεχνικά δεν έχει γεωστατική τροχιά. Αυτό όμως δεν απαγορεύει την κατασκευή ενός διαστημικού ανελκυστήρα, αρκεί το κέντρο της μάζας να περιστρέφεται γύρω από τον Δία σε μια σταθερή, κυκλική τροχιά. Αυτή είναι η ίδια ιδέα με την επέκταση καλωδίων ίσης μάζας και από τα δύο άκρα του ISS, ένα προς τη Γη και ένα μακριά από τη Γη. Το κέντρο μάζας θα είναι πάντα το ISS, οπότε η τροχιά του θα συνεχίσει να είναι σταθερή. Δηλαδή, έως ότου το άκρο της γείωσης του καλωδίου χτυπήσει την ατμόσφαιρα…

Αυτό είναι όπου ο διαστημικός ανελκυστήρας μου αποκλίνει περισσότερο από αυτόν ενός παραδοσιακού σχεδιασμού. Επειδή το άκρο ενός διαστημικού ανελκυστήρα του Δία θα ήταν πάντα στην ατμόσφαιρα από τη σχεδίαση, το άκρο αυτό θα βιώνει συνεχώς μια δύναμη προς τα πίσω και επειδή αυτή η δύναμη βρίσκεται μόνο στο ένα άκρο του διαστημικού ανελκυστήρα, προκύπτει επίσης μια ροπή. Αυτό θα απαιτήσει ώσεις τόσο από την άγκυρα όσο και από την τροχιακή εγκατάσταση για να εξουδετερώσει αυτό το ζευγάρι ροπής δύναμης για να διατηρήσει μια σταθερή τροχιά.

Ένα διάγραμμα ενός διαστημικού ανελκυστήρα του Δία, που δείχνει την ατμοσφαιρική αντίσταση ως κλίση.

Ο σχεδιασμός της άγκυρας θα μπορούσε να είναι παρόμοιος με αυτόν ενός προωθητή ramjet εδώ στη Γη, όπου το υπερηχητικό υδρογόνο εισέρχεται στο ένα άκρο, θερμαίνεται χρησιμοποιώντας μια σειρά μικροκυμάτων ή λέιζερ και στη συνέχεια εκδιώκεται σε ακόμη γρηγορότερες ταχύτητες για να παράγει την απαιτούμενη ώθηση για την εξουδετέρωση η έλξη από την ατμόσφαιρα. Στην πορεία, ένα ποσοστό αυτής της μάζας θα συλλέχθηκε και θα σταλεί στον άξονα του ανελκυστήρα για αποθήκευση στην τροχιακή εγκατάσταση του σταθμού ανεφοδιασμού και για χρήση για την αντίθετη ώθηση του σταθμού. Αρχικά, οραματίστηκα την άγκυρα να βυθιστεί στην ατμόσφαιρα του Δία όπου η πίεση είναι η ίδια με αυτή της Γης: 1 bar.

Ο ατμοσφαιρικός μου σχεδιασμός «άγκυρα»

Το κέντρο μάζας του ανελκυστήρα πιθανότατα να βρίσκεται σε τροχιά σχετικά κοντά στην «επιφάνεια» του Δία (όπου η πίεση του είναι η ίδια με εκείνη στη Γη, 1 bar), πιθανώς μόνο χίλια χιλιόμετρα περίπου. Αυτό σημαίνει ότι η ατμοσφαιρική ταχύτητα της άγκυρας θα είναι τεράστια. Για να ληφθεί υπόψη αυτό, ο άξονας αγκύρωσης και ανελκυστήρα πρέπει να είναι σχεδιασμένος με διατομές υπερηχητικών αεροτομών με διαμάντια. Όλο το μήκος του άξονα θα αποτελείται από πολλά αρθρωτά τμήματα, μήκους εκατό μέτρων περίπου, το καθένα, για να επιτρέπεται η ευελιξία στο σχεδιασμό.

Έννοιες ιδέες για τον άξονα του ανελκυστήρα, με τον άξονα υδρογόνου στη μέση, και τους δύο άξονες μεταφοράς ανθρώπων στο εξωτερικό. Σημειώστε επίσης τις αρθρώσεις, οι οποίες σε τρεις διαστάσεις, θα ήταν αρθρώσεις μπάλας που επιτρέπουν ευελιξία 360 μοιρών.

Τέλος, ο τροχιακός σταθμός χρειάζεται απλώς λιμένες σύνδεσης για να επιτρέψει τον ανεφοδιασμό και το δικό του σπρώξιμο είναι να παρέχει μια ροπή αντιστάθμισης στην ατμοσφαιρική ροπή από πριν. Η συνολική σχεδιαστική ιδέα φαίνεται παρακάτω.

Τελική σχεδίαση (όχι σε κλίμακα, lol).

Περικοπή των αριθμών

Ήξερα αμέσως ότι υπήρχαν πάρα πολλές μεταβλητές για να δοκιμάσω και να υπολογίσω όλα αυτά με το χέρι, οπότε δημιούργησα ένα πρόγραμμα MATLAB για να με βοηθήσει να λύσω επαναληπτικά για έναν βέλτιστο σχεδιασμό. Το πρώτο βήμα ήταν να ορίσω ορισμένα καθοριστικά χαρακτηριστικά του ανελκυστήρα μου, ώστε να μην υπήρχαν τόσες πολλές μεταβλητές. Χρησιμοποίησα την τεράστια γκάμα μηχανικής διαίσθησης για να επιλέξω κάποιες αρχικές παραμέτρους. Αυτές οι παράμετροι με αιτιολόγηση περιλαμβάνονται παρακάτω:

  • Τροχιακή εγκατάσταση στα 2000 χλμ, όπου η ατμοσφαιρική πίεση του Δία είναι η ίδια με τη Γη LEO (όπου το ISS περιστρέφεται). Αυτό είναι αρκετά μεγάλο υψόμετρο για να επιτρέψει στα διαστημόπλοια να ανεφοδιάζουν με καύσιμα, αλλά επίσης ελαχιστοποιεί το μήκος του ανελκυστήρα, εξοικονομώντας κόστος υλικών και κατασκευών.
  • Οι υπερηχητικοί συντελεστές οπισθέλκουσας του άξονα και η αγκύρωση των 0,2 και 0,5 αντίστοιχα, καθώς οι υπερηχητικοί συντελεστές οπισθέλκουσας είναι συνήθως σχετικά χαμηλοί.
  • Η διατομή του άξονα του ανελκυστήρα είναι σχήμα διαμαντιού με μήκος 10 μέτρα και πλάτος 3,5 μέτρα. Αυτό είναι αρκετά μεγάλο ώστε να επιτρέπει την αποστολή μεγάλων ωφέλιμων φορτίων πάνω-κάτω, καθώς και τις μάζες υδρογόνου.
  • Οι διαστάσεις αγκύρωσης είναι πρόσληψη 35 * 35 μέτρων με μήκος 100 μέτρων.
  • Συλλέγονται 12 kg / s υδρογόνου για την πλήρωση της δεξαμενής ανεφοδιασμού. Αυτό είναι αρκετό για να γεμίσει τον Κρόνο V σε ~ 46 ώρες, κάτι που φαίνεται δίκαιο.

Το επόμενο βήμα ήταν να προσδιοριστεί η δύναμη έλξης στον άξονα του ανελκυστήρα. Ο τύπος για δύναμη έλξης έχει ως εξής:

Δύναμη διαμόρφωσης έλξης.

Οπου:

  • rho = πυκνότητα αέρα
  • A = επιφάνεια της ροής του αέρα
  • C_D = Συντελεστής έλξης
  • v = ταχύτητα ροής αέρα

Ο προσδιορισμός της δύναμης έλξης στην άγκυρα είναι εύκολος, επειδή όλες αυτές οι παράμετροι παραμένουν σταθερές σε σταθερό υψόμετρο, όπως ένα αεροπλάνο. Ωστόσο, ο άξονας του ανελκυστήρα μοιάζει περισσότερο με αεροπλάνο και περισσότερο σαν να αιωρείται ένας κουβάς σε ένα σχοινί γύρω σου πολύ γρήγορα. Ο κάδος (τροχιακός σταθμός) έχει την ταχύτερη ταχύτητα, ενώ η ταχύτητα του σχοινιού (ο άξονας) εξαρτάται από την απόσταση από εσάς και έχει χαμηλότερη ταχύτητα πιο κοντά στο σώμα σας. Γι 'αυτό η επίλυση της δύναμης έλξης στον άξονα του ανελκυστήρα ήταν τόσο δύσκολη. Κυριολεκτικά κάθε μεταβλητή αλλάζει. Η ατμοσφαιρική πυκνότητα του Δία γίνεται πιο αδύναμη σε μεγαλύτερα υψόμετρα και η ταχύτητα γίνεται πιο γρήγορα πιο κοντά στον τροχιακό σταθμό.

Ένας διαστημικός ανελκυστήρας απλοποιήθηκε σε σημείο που είναι απλά ένας περιστρεφόμενος κάδος νερού. (* Ο ανυποψίαστος αδύναμος παιδικός κάδος δεν εμφανίζεται *)

Η επίλυση της πυκνότητας αέρα του Δία ήταν, από μόνη της, πρόβλημα επειδή δεν μπορούσα να βρω κανένα είδος διαδικτυακού μοντέλου που να αντιπροσωπεύει τις ατμοσφαιρικές συνθήκες του Δία. Έπρεπε να επινοήσω τους δικούς μου τύπους για να διαμορφώσω την πίεση και τη θερμοκρασία βάσει δεδομένων από τη Wikipedia και, στη συνέχεια, να χρησιμοποιήσω τον ιδανικό νόμο για τα αέρια για την επίλυση της πυκνότητας του αέρα. Μόλις είχα όλες αυτές τις μεταβλητές τεμαχισμένες, θα μπορούσα να σχηματίσω ένα ολοκληρωμένο για να λύσω το drag στο καλώδιο.

Οι ατμοσφαιρικές θερμοκρασίες και πιέσεις του Δία με υψόμετρο.

Μόλις είχα τη συνολική δύναμη έλξης ως αναπόσπαστο ύψος, θα μπορούσα να προσδιορίσω τη δύναμη και τη ροπή που θα προκαλούσε η ατμόσφαιρα του Δία στον ανελκυστήρα… Σαν να ταλαντεύομαι τον ίδιο κουβά από πριν μέσα από το μονοπάτι ενός φυσητήρα φύλλων που τον ωθεί προς τα πίσω. Αυτό θα μου επέτρεπε να καθορίσω τη δύναμη των κινητήρων που θα παρείχαν τις αντίθετες δυνάμεις σε αυτήν την ατμοσφαιρική αντίσταση. Αυτή ήταν μια απλή εξίσωση στατικής:

Η εικόνα τα λέει όλα.

Αρχικά, σκέφτηκα να χρησιμοποιήσω έναν εντελώς ξεχωριστό κινητήρα για να παράσχω την ώθηση, όπως έναν κινητήρα σύντηξης ή έναν χημικό πύραυλο που χρησιμοποιεί λίγο υδρογόνο που συλλέγεται. Αλλά τότε συνειδητοποίησα ότι αυτή η άγκυρα έχει ήδη σχεδιαστεί σαν μια γιγαντιαία πρόσληψη που πιπιλίζει στον αέρα σαν ramjet και το μόνο που χρειάζεται να κάνει είναι να συλλέξει το υδρογόνο που χρειάζεται για την τροχιακή εγκατάσταση και στη συνέχεια να ζεσταθεί το υπόλοιπο σαν κόλαση για να αυξάνει την ταχύτητά του προς τα πίσω για να δημιουργήσει ώθηση. Για να προσδιορίσω αυτήν τη θερμοκρασία, θα χρειαζόμουν να γνωρίζω την απαιτούμενη ταχύτητα εξάτμισης, και για να προσδιορίσω ότι θα έπρεπε να λύσω για τον ρυθμό ροής μάζας. Πανεύκολο.

Εξίσωση ρυθμού ροής μάζας.Εξίσωση ώσης.

«Α» εδώ είναι η περιοχή εισαγωγής μας. Εντάξει, οπότε υπάρχει αυτό το μικρό πρόβλημα της μη επέκτασης του ακροφυσίου μου στην πίεση περιβάλλοντος (Pe-Po στην εξίσωση), η οποία θα μειώσει λίγο από τη συνολική ώση μου, αλλά έτρεξα μια γρήγορη κρίση αριθμού και διαπίστωσα ότι δεν το επηρεάζετε πολύ όταν μιλάτε για ώσεις της τάξης των 10⁸ N (Ναι, αυτό είναι το ποσό που ίσως χρειαζόμαστε). Έτσι, για τους σκοπούς και τους σκοπούς μου, η ώθηση είναι πραγματικά μόνο ο ρυθμός ροής μάζας πολλαπλασιασμένος με την ταχύτητα εξάτμισης. Αυτό θα μου επέτρεπε να επιλύσω μια ταχύτητα εξάτμισης και, με τη σειρά της, τη θερμοκρασία του θαλάμου «καύσης» με την τυπική διαμόρφωση ramjet.

Οι θερμοκρασίες θαλάμου που απαιτούνται για αυτό το «ramjet» είναι πολύ πάνω από τους παραδοσιακούς κινητήρες ramjet εδώ στη Γη, οπότε απαιτείται διαφορετική μέθοδος εκτός από την καύση για τη θέρμανση του εισερχόμενου αέρα σε κατάλληλες θερμοκρασίες. Σε αυτό το σημείο, υπήρχε μόνο μία λύση. μικροκύματα. Αλλά τα μικροκύματα παίρνουν δύναμη. Για να επιλύσετε την ισχύ, κυριολεκτικά πρέπει να μάθετε πώς να θερμαίνετε το εισερχόμενο αέριο που ταξιδεύει με ταχύτητα ~ 40.000 m / s από περίπου 200 K έως> 8000 K στην απόσταση του εσωτερικού μήκους της άγκυρας (ίσως εκατό μέτρα;). Ναι, θα χρειαστούμε έναν ισχυρό πυρηνικό αντιδραστήρα.

Ο ήλιος, του οποίου τα 8000 Κ είναι θερμότερα από την επιφάνεια του…

Τώρα έχουμε έναν κάδο που περιστρέφεται γύρω από τον Δία με υπερηχητικές ταχύτητες που ουρλιάζουν στην ατμόσφαιρα και εξουδετερώνουν όλες τις δυνάμεις με το δικό τους σύνολο κινητήρων, μεταφέροντας μάζα πάνω από έναν άξονα 2000 χιλιομέτρων σε έναν τροχιακό σταθμό για να λειτουργήσουν ως σταθμός ανεφοδιασμού. Αυτό εγείρει ένα ακόμη πρόβλημα… ο Isaac Newton στο καλύτερο (ή το χειρότερο).

Όταν μεταφέρετε μάζα συνεχώς πάνω σε έναν άξονα ανελκυστήρα, προκαλείτε μια προκύπτουσα δύναμη προς τα κάτω στη δομή του ανελκυστήρα. Δεν είναι πολύ (σε σύγκριση με τη μάζα ολόκληρου του ανελκυστήρα), αλλά θα ήταν αρκετό για να αποσταθεροποιήσει την τροχιά του για λίγες ημέρες ή εβδομάδες. Αυτό θα μπορούσε απλώς να αντισταθμιστεί σχεδιάζοντας την άγκυρα ως αεροτομή των ειδών, σε μια μικρή γωνία προσβολής για να δημιουργήσει μια ανυψωτική δύναμη ανύψωσης στον ανελκυστήρα για να τη διατηρήσει σταθερή.

Όλα τα άλλα αφέθηκαν στην επιστήμη. Στη συνέχεια, έτρεξα το πρόγραμμα αρκετές φορές με αρκετά διαφορετικά υψόμετρα αγκύρωσης για να βρω ποιο αποδίδει τα πιο ελκυστικά αποτελέσματα. Ορίστε μερικά παραδείγματα:

Άγκυρα στα 0 km (ατμοσφαιρική πίεση 1 bar), με σημαντικούς σχεδιαστικούς περιορισμούς.

Πρώτα δοκίμασα με την άγκυρα σε 1 bar ατμοσφαιρικής πίεσης ή 0 km. Πρώτα σημειώστε ότι η ώθηση είναι τεράστια, κάτι που είναι της τάξης των 10¹³ N, ή σχεδόν ένα εκατομμύριο πυραύλους Saturn V. Δεύτερον, ο ρυθμός ροής μάζας είναι τρομερός και πιθανότατα θα ήταν αρκετός για να σκίσει κάθε δομή αγκύρωσης σε κομμάτια. Η ταχύτητα εξάτμισης είναι ένα αρκετά μεγάλο μέρος της ταχύτητας του φωτός και η θερμοκρασία του θαλάμου καύσης είναι θερμότερη από τις επιφάνειες των μπλε γιγαντιαίων αστεριών. Τέλος, η απαιτούμενη ισχύς για τη θέρμανση αυτού του θαλάμου με μικροκύματα και / ή λέιζερ είναι κάτι σαν την έξοδο 25.000 σύγχρονων αντιδραστήρων πυρηνικής σχάσης. Αυτό είναι απλά ανόητο. Προφανώς, η άγκυρα πρέπει να είναι ψηλότερα στην ατμόσφαιρα όπου η αντίσταση θα είναι χαμηλότερη.

Μετά από αρκετές επαναλήψεις, ήμουν περισσότερο ικανοποιημένος με τις παραμέτρους του ανελκυστήρα μου όταν η άγκυρα ήταν σε υψόμετρο 237 χλμ.

Άγκυρα στα 237 χλμ, με σημαντικούς σχεδιαστικούς περιορισμούς.

Η ώθηση εδώ είναι λίγο υψηλή, ~ 5 * 10⁸ N (15 Saturn V's) και η θερμοκρασία του θαλάμου υπερβαίνει τα 8000 K κατά ένα εύλογο ποσό (θερμότερο από την επιφάνεια του ήλιου), αλλά πολλές από τις άλλες ιδιότητες είναι αρκετά δίκαιες. Ο ρυθμός ροής μάζας είναι κάτω από 2000 kg / s, κάτι που δεν είναι απίστευτο άγχος στην άγκυρα, και η ταχύτητα εξάτμισης είναι εντός του εύρους των θεωρητικών πυραύλων σχάσης και σύντηξης του εγγύς (ish) μέλλοντος. Η ισχύς που απαιτείται για τη θέρμανση του εισερχόμενου αερίου με τη σωστή ταχύτητα είναι συγκρίσιμη με εκείνη των σύγχρονων αντιδραστήρων σχάσης μεσαίου μεγέθους που τροφοδοτούν πόλεις στη Γη και η ατμόσφαιρα εξακολουθεί να είναι αρκετά παχιά για να συλλέξει αρκετό καύσιμο για τη θέση ανεφοδιασμού μας.

συμπέρασμα

Είναι εφικτό; Όχι με τη σημερινή τεχνολογία, όχι. Θα χρειαστεί να κάνουμε μερικά άλματα στην πρόωση, την πυρηνική ενέργεια, τον θερμικό έλεγχο και την υλική επιστήμη για να γίνει αυτή η ιδέα πρακτική.

Είναι όμως πρακτικό; Πιθανώς. Εάν τα πλοία έπρεπε να μεταφέρουν αρκετά καύσιμα μόνο για να φτάσουν στον Δία, αντί να μεταφέρουν όλο το καύσιμο για να επιστρέψουν επίσης, τα πλοία θα μπορούσαν να κατασκευαστούν μεγαλύτερα και ταχύτερα, αυξάνοντας με τη σειρά τους τη μεταφορική ικανότητα και το εύρος.

Cloud City, Bespin, από τη σειρά Star Wars.

Τέλος, θα ήταν δροσερό; Ναι, ναι! Απλώς σκεφτείτε πόσο φοβερό θα ήταν να έχουμε μια mega-δομή συλλογής καυσίμων σε τροχιά γύρω από τον Δία σε τόσο χαμηλή τροχιά! Θα ήταν ένα τεράστιο επίτευγμα επιστήμης και μηχανικής. Επιπλέον, θα ήταν φοβερό να πλησιάζετε πλοία, όπως μια από αυτές τις περίεργες πλωτές πόλεις από το Star Wars στο Bespin (μόνο ανάποδα;)

Πέρασα πάρα πολύ χρόνο σε αυτό το έργο; Μάλλον ναι. Ευχαριστώ για την ανάγνωση!