Дёшево в космос

[Мастеров АВ]

https://youtu.be/r1tDtEvmCn0

[Мастеров АВ]

Как будет меняться толщина троса (в числах) ?
(влиянием Земли пренебрежом)

\(\frac{S(r)}{S_o}=EXP\left[k\frac{g_m}{g_o}R_m\left(1-\frac{R_m}{r}\right)\right]\)

\(\frac{S_L}{S_o}=EXP\left[k\frac{g_m}{g_o}R_m\right]=16,3\)

\(\frac{S(r)}{S_o}=16,3^{1-\frac{R_m}{r}}\) - трос из кевлара

\(\frac{S(r)}{S_o}=4,38^{1-\frac{R_m}{r}}\) - трос из дайнима

\(\frac{S(r)}{S_o}=16,3^{\lambda\left(1-\frac{R_m}{r}\right)}\) - произвольный трос в сравнении с тросом из кевлара

\(\lambda=0,53\) - для троса из дайнима

[Мастеров АВ]

Как изменится толщина троса, если учесть влияние Земли ?

Почему влиянием Земли в окрестности Луны можно пренебречь ?
Ответ простой: Луна движется по орбите,
на которой гравитация Земли
компенсируется ЦСУ вращения Луны
вокруг Земли.

Я привёл приближённые формулы,
в которых ТЛ в бесконечности.

Но мы то знаем, что ТЛ находится
на расстоянии 61 500 км
от поверхности Луны,
или 63 000 км от её центра.

Это в 36,5 радиусах Луны,
а вовсе не в бесконечности.

Так велика ли погрешность приближённой формулы ?
(давайте будем посчитать)

\(\frac{S(L)}{S_o}=16,3^{1-\frac{R_m}{L}}\)

\(\frac{R_m}{L}\approx \frac{1}{36,5}\approx 0,03\)

\(\frac{S(L)}{S_o}\approx 16,3^{0,97}\approx 15,1\)
(ошибка 8%)

Т.е., для оценки годится, но
для реализации проекта
потребуются точные расчёты.

Есть куда более сложная проблема
Луна вращается вокруг Земли
с линейной скоростью (примерно) 1 км/с

Если провести отрезок линии между
центрами масс Земли и Луны, то
нетрудно догадаться:
каждая точка на этом отрезке
будет вращаться со своей скоростью.
И эта скорость будет в диапазоне 0..1 км/с

Т.е, каждая точка троса будет иметь
свою скорость.

Это - серьёзная проблема, и
её актуальность станет очевидной
когда дело дойдёт до
практической реализации проекта
уже на стадии проектирования.

У меня есть идея: как правильно разматывать трос ?

[Мастеров АВ]

https://youtu.be/BifbuHv6IAI
Сенсации, высосанные из пальца.

[Мастеров АВ]

https://youtu.be/zTp2Ip3XIMc

[Мастеров АВ]

https://youtu.be/X24qgmZOZpw

[Pribavkin]

У меня есть идея: как правильно разматывать трос ?

Ну, это сравнительно просто можно сделать. На корпус ракеты одеть катушку для троса, которая может свободно вращаться.
Конец троса пропустить в дырку в корпусе и затем выводить из вершины ракеты в сторону Луны.
Лебёдка будет стоять перед вершиной ракеты.
По мере выпуска троса в сторону Луны центр масс ракеты сдвигать в сторону Земли ионными двигателями, работающими от солнечных батарей. Необходимо следить за тем, чтобы центр масс всей системы постоянно оставался в ТЛ.
Если катушка закончится, то привезти с Земли новую катушку и заменить.

[Мастеров АВ]

У меня есть идея: как правильно разматывать трос ?

Ну, это сравнительно просто можно сделать. На корпус ракеты одеть катушку для троса, которая может свободно вращаться.

Не в том проблема,
которую можно было бы решить
намотав трос на корпус ракеты.

Проблема в том, что линейные скорости троса
(вдоль него) разная (от (примерно) нуля, до 1 км/с).
(вращается Луна вокруг Земли)

Если трос разматывать из какой-то конкретной точки -
трос по все длине будет иметь одну скорость.

И как это будет выглядеть ?
(подумай над этим)

[Pribavkin]

У меня есть идея: как правильно разматывать трос ?Не в том проблема,
которую можно было бы решить
намотав трос на корпус ракеты.

Проблема в том, что линейные скорости троса
(вдоль него) разная (от (примерно) нуля, до 1 км/с).
(вращается Луна вокруг Земли)

Если трос разматывать из какой-то конкретной точки -
трос по все длине будет иметь одну скорость.

И как это будет выглядеть ?
(подумай над этим)

Такую ошибку делают многие и я не ожидал её от Вас.
Скорость - это не сила.
А при вращательном движении действуют только две силы,
причём направлены эти силы радиально, то есть по одной линии.

[Мастеров АВ]

Такую ошибку делают многие и я не ожидал её от Вас.
Скорость - это не сила.
А при вращательном движении действуют только две силы,
причём направлены эти силы радиально, то есть по одной линии.

Ошибку делаешь ты.

Мы имеем дело с неинерциальной системой отсчёта,
в которой есть ещё сила Кориолиса.

Слышал про такую ?

Так-что размотать трос - та ещё задачка.

Чтобы стало просто и понятно:
нам нужно размотать трос так,
чтобы один его конец (тот, что у Земли)
почти не двигался, а другой конец этого троса
(возле Луны) двигался со скоростью 1 км/с

Оба конца троса вращаются вокруг Земли,
и за месяц сделают полный оборот, но...
радиус траекторий этих концов - разный.
Поэтому и линейная скорость будет разной.

Так - понятно ?

[Мастеров АВ]

https://youtu.be/aNNupNRNtXE

[Мастеров АВ]

https://youtu.be/MXtmIlx4HpQ

[Pribavkin]

Когда копают тоннель сквозь горы, например, для железной дороги, чтобы ускорить дело и копать не только с двух концов - пробивают шахту или несколько шахт по пути трассы туннеля..
Это ускоряют дело. То есть строить стволы шахты люди наловчились.
Да и шахтеры тоже насобачились в этом деле.
Разница в том, что в данном случае пробивать ствол придется снизу.
Но это даже удобно, так как порода сама улетит вниз.

Местами надо наклонные отбойники и пробивать боковые наклонные штреки, чтобы отбитая порода высыпалась на горные склоны.

[slav]

Местами надо наклонные отбойники и пробивать боковые наклонные штреки, чтобы отбитая порода высыпалась на горные склоны.

Надо подобрать подходящий склон горы и проложить направляющие рельсы .  Дешевле в десять раз .

[Pribavkin]

https://life.ru/p/1359239
Как у Жюля Верна. "Роскосмос" может создать пушку для стрельбы спутниками
20 декабря 2020   Сергей Андреев
Необычный способ вывода спутников на орбиту позволит сэкономить на пусках ракет, но пока такая технология выглядит фантастической.

Оно стреляет!
В середине декабря 2020 года специалисты головного научного института "Роскосмоса" ЦНИИмаш заявили, что могут запускать малые спутники снарядами-носителями из электромагнитных пушек. Разработчики этой технологии не скрывают, что вдохновлялись Жюлем Верном и его научно-фантастическим романом "Из пушки на Луну", опубликованным в 1865 году. В теории достоинств у такой технологии много.
Во-первых, низкая стоимость выведения. В отличие от ракетных комплексов (например, "Союз" или "Ангара"), не потребуется длительной сборки и миллиардных расходов на производство. Никакого топлива, никакой логистики. Стоимость такого пуска (точнее, залпа) — от нескольких сотен тысяч долларов.
Во-вторых, возрастает скорость вывода. Построили спутник и хотите отправить его на орбиту уже завтра? Нет проблем. Загружаем космический аппарат в специальный снаряд-капсулу, разгоняем электричеством (как в классическом рельсотроне) и стреляем. Никакой длительной подготовки — время на необходимые процедуры будет измеряться несколькими днями.
Самая простая пусковая конфигурация — рельсотрон на горе высотой в пару километров, "ствол" орудия, специальный снаряд и электростанция с накопителем на 10 мегаватт. Однако есть небольшая проблема. Стрелять из такой пушки получится только космической шрапнелью — кубсатами. Это микроспутники, которые можно "загрузить" в космический рельсотрон, как дробь — в патрон охотничьего ружья. Но скорость снаряда, выпущенного из современного рельсотрона, будет составлять более двух километров в секунду. Переживут ли микроспутники серьёзную (пусть и кратковременную) перегрузку, которая может достигать 20 тыс. G, — большой вопрос. Бывший сотрудник испытательного центра компании Intelsat Томас Йоннсон пояснил, что телекоммуникационное и коммерческое оборудование такую стрельбу может не выдержать.
Всё строго индивидуально. Военные спутники часто оснащаются внутренними блоками защиты, чаще всего жидкостными. Внутри находится вязкая диэлектрическая жидкость, которая поглощает нагрузки и служит специальной "подушкой" при выводе спутников на орбиту. Но ракета набирает скорость постепенно. Кратковременное увеличение нагрузки в пять и даже десять раз на элементы спутника изучили много лет назад. Для большого спутника такой выстрел будет последним. Микроспутники с примитивными датчиками — единственная возможность использовать такие "пушки"
Томас Йоннсон, Бывший руководитель испытательного центра компании Intelsat: "Всё строго индивидуально. Военные спутники часто оснащаются внутренними блоками защиты, чаще всего жидкостными. Внутри находится вязкая диэлектрическая жидкость, которая поглощает нагрузки и служит специальной "подушкой" при выводе спутников на орбиту. Но ракета набирает скорость постепенно. Кратковременное увеличение нагрузки в пять и даже десять раз на элементы спутника изучили много лет назад. Для большого спутника такой выстрел будет последним. Микроспутники с примитивными датчиками — единственная возможность использовать такие "пушки".

[Pribavkin]

(Продолжение)
Кольцо вокруг космодрома
Другой, более сложный и технологичный способ "стрельбы" спутниками в космос — строительство аналога большого адронного коллайдера. Правда, линейный ускоритель такого типа будет чуть попроще устройства в ЦЕРН.
Кольцевая разгонная вакуумная труба диаметром в несколько километров должна размещаться на склоне горы. Выпускные стволы, устремлённые в небо, будут выводить капсулу со спутником после разгона. Электродвигатель мощностью 20 мегаватт разгонит "снаряд" с полезной нагрузкой в полторы-две тонны до скорости девять километров в секунду — быстрее, чем скорость движения МКС по орбите Земли. На разгон по кольцевой "трассе" понадобится примерно один час — дальше створки пускового ствола откроются, как крышка шахты баллистической ракеты, и снаряд устремится на орбиту.
Бывший инженер ЦЕРН, кандидат математических наук Андрей Сульминский пояснил, что строительство такого объекта может быть сопоставимо с производством ускорителей элементарных частиц.
Андрей Сульминский, Бывший инженер ЦЕРН, кандидат математических наук: "Это огромный комплекс. Даже с учётом того, что речь идёт о гораздо более простой технологической установке, это миллиарды долларов. Диаметр кольца, в котором будет разгоняться капсула, в итоге может оказаться в два раза больше, чем в случае с большим адронным коллайдером".
Учёные говорят, что, несмотря на потенциально высокую стоимость проекта, использование кольцевого ускорителя для вывода спутников может стать настоящей золотой жилой для российской и мировой космонавтики. С учётом того факта, что на подготовку пуска будет требоваться значительно меньше времени, электромагнитный ускоритель может пользоваться спросом и у отечественных, и у зарубежных заказчиков. Полного отказа в пусках сверхмалых ракет (для которых, в отличие от электромагнитной пушки, тоже нужны космодром и стартовая площадка) ждать не стоит, но серьёзное снижение спроса на ракеты может быть делом ближайшего будущего.
Единственная сложность, по словам учёных, состоит лишь в том, где именно строить такой ускоритель. Один из создателей вычислительного комплекса для пилотируемого корабля "Союз" — инженер-математик Андрей Новинкин — пояснил, что в зависимости от количества энергии, поданной на ускоритель, можно "играть" с массой выводимой нагрузки.
В теории, конечно, всё как с ракетами. Чем ближе к экватору, тем больше масса полезной нагрузки. Я думаю, если построить такой комплекс где-нибудь в Гвиане или там, где сейчас космодром Восточный, то с полутора тонн можно увеличить массу грузов до двух — двух с половиной тонн. Это приличный результат, особенно если учитывать способ выведения
Андрей Новинкин. Инженер-математик, специалист по пилотируемым кораблям: "В теории, конечно, всё как с ракетами. Чем ближе к экватору, тем больше масса полезной нагрузки. Я думаю, если построить такой комплекс где-нибудь в Гвиане или там, где сейчас космодром Восточный, то с полутора тонн можно увеличить массу грузов до двух — двух с половиной тонн. Это приличный результат, особенно если учитывать способ выведения".
Физики, математики и специалисты по ускорителям отмечают, что в теории максимальная скорость на выходе из рельсотрона неограниченна. Всё упирается лишь в надёжность спутников и количество энергии, которую подают на пушку. Если исходить из этих утверждений, то электромагнитная пушка может заменить даже лёгкие и тяжёлые ракеты — от "Ангары" до Falcon 9. Но случится ли это в реальности — большой вопрос.

[Pribavkin]

https://www.popmech.ru/weapon/news-693473-rossiyskie-voennye-snova-ispytali-zagadochnuyu-protivoraketu-video/
Российские военные снова испытали загадочную противоракету: видео
26.04.2021  Александр Пономарёв
На полигоне Сары-Шаган в Казахстане боевым расчётом войск противовоздушной и противоракетной обороны Воздушно-космических сил РФ проведён испытательный пуск новой ракеты системы противоракетной обороны.
Минобороны до сих пор не раскрыло никаких характеристик новой противоракеты

Как сообщает Минобороны РФ, на полигоне Сары-Шаган в республике Казахстан боевым расчётом войск противовоздушной и противоракетной обороны Воздушно-космических сил России успешно проведён очередной испытательный пуск новой ракеты российской системы противоракетной обороны, которая предназначена для защиты от ударов средств воздушно-космического нападения.

Командир соединения противоракетной обороны Воздушно-космических сил РФ генерал-майор Сергей Грабчук в ходе мероприятия заявил, что «новая противоракета системы ПРО после серии испытаний достоверно подтвердила заложенные характеристики, а боевые расчёты успешно выполнили задачу, поразив условную цель с заданной точностью».

Прежний раз новую ракету испытывали в ноябре прошлого года, а до этого ракету испытывали в ноябре 2017 года, в феврале, июле, августе и декабре 2018 года, в июне и июле 2019 года, а также в октябре 2020 года. «Новая противоракета системы ПРО после серии испытаний достоверно подтвердила заложенные характеристики, а боевые расчёты успешно выполнили задачу, поразив условную цель с заданной точностью», — писало Минобороны РФ.

Испытания ракеты также проходили на полигоне Сары-Шаган в Казахстане. По итогам пусков в российском военном ведомстве подготовили короткий видеоролик, в котором представлены перегрузка ракеты с мобильных комплексов, перевозящих ракеты, в пусковые шахты. Сама первая часть пуска была показана с нескольких ракурсов.
..................................................

П. С. Здесь чётко видно, что произведёт подземный старт противоракеты.