November 3rd, 2012

тайконавт

ФОНТАНЫ РАЯ

ФОНТАНЫ РАЯ

Наконец-таки завершена работа по анимации принципиальных схем 5 и 6 к посту «ЛУННАЯ И ИНОПЛАНЕТНЫЕ БАЗЫ – НОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ». Соответствующие исправления в тексте статьи сделаны и вот, здесь извещаю тех, кто, возможно, ждал этого события. Да, свершилось таки, хотя работы здесь было мало, но нет свободных исполнителей – все заняты, в делах и командировках. Так что, если вдруг появятся желающие приложить свою кисть к моим проектам, то милости просим.

Орбитальный КА-накопитель лунного сырья (в т.ч. воды), подаваемого струйным ускорителем массы:


Смотреть анимацию [5] (кликнуть на строке)


Смотреть анимацию [6] (кликнуть на строке)

Заодно обновил титульную страницу журнала –  разместил там эти новые схемы. Надо понимать, что это принципиальные схемы, которые могут иметь многообразное техническое воплощение и конкретные технические данные, указанные в них – лишь пример, для лиц привыкших мыслит очень конкретно и тяжко воспринимающих обобщенные формы изложения. Так что не пытайтесь яд своей критики напрасно изливать – только анемию заработаете. Это все равно, что критиковать общую идею аэроплана, используя в качестве боксерской груши конкретный проект самолета, например, первый русский аэроплан с паровым двигателем. К тому же, у меня давно есть поддержка в соответствующих компетентных структурах, которые давно разобрались с практической ценностью моих проектов. Еще не время назвать имена. Но, уже скоро, надеюсь, в следующем году, явим космическим нытикам и скептикам успешную международную команду творцов, инвесторов и администраторов, способную к реализации намеченного прорыва в космос. Хотя здесь не исключено продолжение противодействия неких известных лиц, которые будут опасаться наступления возможной ответственности в случае успеха проекта. Но, как бы долго веревочка не вилась, конец все равно будет. Впрочем, я всегда открыт к сотрудничеству и пока не поздно, ещё можно перейти из лагеря космоконсерваторов в лагерь прогрессоров. Присоединяйтесь ;-).

Приведенные схемы показывают только некоторые варианты воплощения системы транспортировки лунного сырья в космос. При наличии минимального воображения и знаний небесной механики эти два варианта можно дополнить десятком других примеров. Они не меняют суть изобретения, но их многообразие позволяет подобрать оптимальные для реализации варианты. Рассмотрим кратко пятую и шестую схемы забора сырья с поверхности Луны.  

В пятом варианте лунная вода выбрасывается струйным ускорителем массы на низкую окололунную орбиту. Современные насосы высокого давления могут быть использованы на Луне в этих целях. Для сбора орбитального потока воды или льда используется орбитальный коллектор. Скорость коллектора должна быть выше скорости потока сырья на орбите - на схеме дан пример коллектора, который движется со скоростью на 10 процентов превышающей местную круговую скорость. Орбитальный сборщик сырья движется по эллиптической орбите и поэтому, для движения по круговой орбите во время сбора воды (сырья), используется корректирующий двигатель, тяга которого создает необходимое для этого центростремительное ускорение. Этот же двигатель за счет соответствующего наклона обеспечивает тягу, уравновешивающую силу торможения, которая возникает при захвате вещества, находящегося на пути движения коллектора. Относительная скорость захвата воды равна 170 м/с. Погонная масса поглощаемого водо-ледяного трека берется равной 1 кг/км.  Время захвата 10 минут. Итого, коллектор за один проход над струйным ускорителем массы поглощает более 100 кг воды. При наличии на борту водородно-кислородного ракетного двигателя (работающего без избытка водорода в топливе) можно рассчитывать на удельный импульс порядка 3400 м/с. Соответственно, около 5 процентов захваченной массы должно расходоваться в виде топлива, для создания тяги направленной на компенсацию силы торможения.

Масса коллектора, при заданной массе аккумулируемой воды, может быть в диапазоне 50-100 кг. Так как, орбитальный коллектор работает только 10 минут из всего времени облёта Луны, то для обеспечения непрерывной работы гидропушки необходима группировка спутников-коллекторов численностью не менее 11 штук. Масса этой  спутниковой группировки будет порядка 1 тонны. Примерно такой же массой будет обладать накопительная окололунная станция, куда коллекторы будут сбрасывать накопленную воду. Масса струйного ускорителя массы, размещенного на Луне, будет иметь значение в 1,5-2 тонны (при мощности 250 кВт). Таким образом, минимальная масса системы может уложиться в 4-5 тонн. При этом, масса воды (сырья) переброшенного с лунной базы на лунную орбитальную станцию в течение 1 годы работы будет  равна 5000 тоннам. Отношение  1:1000 – замечательный результат и он показывает важность продолжения исследований по рассматриваемой теме.  

 В шестом варианте лунная вода выбрасывается струйным ускорителем массы с суборбитальной скоростью. В рассматриваемом примере принято значение скорости, при котором метаемому грузу сообщается кинетическая энергия равная половине кинетической энергии при достижении орбитальной скорости. Здесь коллектор целесообразно разместить на  тросовой системе. При этом, помимо возможности перемещения по вертикали, коллектор может благодаря соединительной штанге совершать боковые поперечные перемещения, для сбора частей струи, которые отклонились от основного направления. В рассматриваемом примере длина троса принята равной 200 км, но это не догма, и длина может быть менее 10 км.


Collapse )

Система транспортировки лунного вещества в виде струй не отменяет других вариантов доставки грузов с Луны в космос. Она их дополняет. Однако, очевидно, что она будет доминирующей системой, а прочие – вспомогательными. Её эффективность не должна удивлять – природа уже давно использует струйную систему транспортировки жидкостей с небесных тел в космос. Вот, полюбуйтесь на картины фонтанов в окрестностях Сатурна.

Вид гигантских фонтанов вблизи.

Впервые извержения водяного пара и частиц льда были зарегистрированы на Энцеладе в 2006 году при облете, который совершил зонд НАСА «Кассини». Фонтаны воды были высотой в многие сотни километров и били из четырех необычных борозд, названных «тигровыми полосками». Извергающаяся из недр Энцелада вода формирует «след», обращающийся уже вокруг самого Сатурна в виде кольца.

В пучке из крупиц замёрзшей воды, срывающегося с Энцелада, удалось заметить отдельные струи — они выделены пунктиром.

Вот такие природные феномены даны нам в качестве прототипов будущей деятельности по освоению внеземных ресурсов.

В названии романа А. Кларка «Фонтаны рая» я всегда ощущал какой-то диссонанс. Здесь чувствовалось расхождение между формой и сущностью. Исходя из сути повествования, Кларк должен был бы назвать роман «Волосы ангела», «Космы ведьмы» или как-то так ;-). В том, новом историческом романе, который напишут наши современники об истории освоения Луны, упоминание фонтанов будет куда более обосновано. Может быть, для первых колонистов-рудокопов, Луна и не станет раем, но для инвесторов проекта, фонтаны драгоценных и редких металлов точно станут слезами счастья ;-)