• Ліфт на орбіту

  • Понеділок, 12 березня 2012 року

Уява багатьох людей ясно і чітко малює картинку: людина, в капелюсі й плащі, заходить в кабінку ліфта на поверхні планети, а потім, одягнений в скафандр, випливає з цієї ж кабінки у відкритий космос.

Чи можливо таке? Письменник-фантаст Артур Чарльз Кларк напевно сильно вірив у майбутню реальність прийдешніх технологій і тому, так чудово про них і писав. Чи здатний технічний рівень людства в 2012 році забезпечити початок будівництво ліфта на орбіту? Судіть самі…

Всі відстань потрібно розділити на декілька вертикальних відрізків: перший — від поверхні до висоти 10000–15000 метрів. Другий — досягти стратосфери 30000 метрів. Третій — досягти відповідної орбіти.

На першому відрізку важливо вирішити завдання протидії вітровим навантаженням. Не менш важливим буде вирішити завдання захисту конструкції від електричного потенціалу грозових хмар.

Другий відрізок вкрай проблематичний тим, що в стратосфері потрібно розмістити і утримувати в системі визначених і фіксованих координат стаціонарний модуль. Очевидно, що щільність атмосфери на цих висотах зменшилася, але швидкість вітру забезпечить значні навантаження на конструкцію. Значить і на цій ділянці завдання протидії вітрам — буде актуальною.

Перше завдання, яке необхідно вирішити - це побудувати кілька різновидів дирижаблів. Чому саме дирижаблі? А тому, що для даного проекту ніякий інший вид літального апарату неприйнятний.

Олександр Товмач

Третій відрізок — найдовший. Від модуля в стратосфері до модуля на орбіті. Проблеми тут більше не в міцності матеріалу, а у величезній кількості орбітального «сміття» в навколоземному просторі і реальної метеоритної загрози.

 Цікаву ідею хочуть реалізувати науковці (по матеріалам сайту Лозаннської політехнічної школи). Їх мета — прибрати з орбіти об’єкти, які відпрацювали свій часовий ресурс і вже практично не використовуються. Дуже схвально, та дуже шляхетно. Сама ідея полягає в тому, щоб провести запуск спеціального сміттяра, який здатен «полонити» непотрібний штучний супутник, а потім за допомогою двигунів загальмувати, тобто втратити швидкість. Втрата швидкості призведе до неминучого сходження на нижчі висоти орбіти, де дія земного тяжіння буде настільки відчутна, що сміттяр з зафіксованим об’єктом ввійдуть в щільні прошарки атмосфери, де і благополучно згорять. Єдина обставина в цій чудовій ідеї мене дуже збентежила: навіщо сміттяра використовувати тільки як пристрій одноразової дії?!!

В просторі, де відбулося засмічення, де використання орбіти стає проблематичним, діє фізичний закон збереження імпульсу. Що на практиці означає це? Пропозиція науковців базується на тому, що виведений на відповідну орбіту сміттяр доганяє ззаду потрібний об’єкт. Саме наздоганяє.

 Моя пропозиція полягає в тому, щоб сміттяр мав мінімально допустиму швидкість. За такої умови, космічний непотріб буде наздоганяти сміттяра і при певній відстані між об’єктами буде використано пристосування, яке зробить поштовх. Наслідком його стане те, що сміттяр збільшить власну швидкість, а об’єкт, що мав бути утилізованим втративши швидкість незабаром — згорить. Дрібні фракції можуть бути зібраними до контейнера, а після його заповнення, сміттяр зафутболить контейнер на утилізацію.

Найближчим аналогом такої дії є гра в більярд, чи снукер. Там кулі пісня зіткнення наочно демонструють закони збереження імпульсу. Та про сміття, годі…

Для початку реалізації проекту необхідно мати технічні засоби, обладнання та матеріали.

Досягнення стратосфери дозволить провести примусову реставрацію озонового шару планети, шляхом подачі озону на відповідний висотний рівень атмосфери. Такий захід, безумовно, в крайньому випадку…

Перше завдання, яке необхідно вирішити - це побудувати кілька різновидів дирижаблів. Чому саме дирижаблі? А тому, що для даного проекту ніякий інший вид літального апарату неприйнятний. У дирижабля альтернативи — немає. Їх має бути кілька видів: класичної сигароподібної форми, довжиною 500–700 метрів та здатністю піднятися на висоту до 8000 метрів. Технологія виготовлення зовнішньої оболонки такого апарату викладена nttn.org.ua, потім необхідно використовувати потенціал, накопичений в Долгопрудненському конструкторському бюро автоматики, тому що необхідно мати парк і використовувати лінзоподібні дирижаблі. А ДКБА має теоретичні та практичні напрацювання у цій технології. Третій вид дирижабля — апарат для використання у верхніх шарах атмосфери. Від 8000 до 15000 метрів. Тут необхідна технологія, при якій сигароподібний дирижабль піднімається на висоту до 8000 метрів, а потім з його внутрішнього об’єму шлюзується висотний апарат. Висотні апарати ніколи не спускаються на поверхню, а обслуговуються базовим апаратом, після їх стикування в повітрі.

Єдино прийнятним видом рушійною енергії для експлуатації конструкції в цілому — буде стиснене повітря. У першу чергу з тієї причини, що це екологічно чистий продукт. Проект, за жодних обставин не може негативно впливати на верхні шари атмосфери. У другу чергу — це те, що в стислому повітрі можна акумулювати колосальну кількість енергії. Система стаціонарних трубопроводів для повітря високого тиску (ПВТ) ідеально підходить для обслуговування і експлуатації системи в цілому.

Виробництво необхідної кількості ПВТ пов’язано з величезними енерговитратами. Вирішення цієї проблеми частково викладено в технології: «Спосіб будівництва та експлуатації гідроелектростанції на рівнинній річці без дамби, як альтернатива гідроакумулюючої електростанції, щодо згладжування пікових навантажень в електромережах протягом доби». Складовою частиною технології є маховик зі змінною масою. Така конструкція маховика відкриває широкі перспективи акумулювання енергії від усіх можливих видів джерел і здатна приймати всі надлишки енергії, згладжуючи верхню частину амплітуди коливань напруги в електромережах

Сформульовано інноваційна ідея елемента, який буде використаний при виготовленні всіх видів такелажу (на рівні нанотехнологій).

Такелаж — всі види канатів, мотузок, шнурів (приклад автора).

Використання групи лінзоподібних дирижаблів, як базових опорних пунктів протидії вітрового навантаження і одночасно шлюз-камер для контролювання необхідного тиску в системі, дозволить досягти рівня в 15000 метрів.

Сформульовано принцип протидії вітровим навантаженням конструкції в цілому, коли на різних висотах утворюються вітрові потоки різної сили і напряму. Система реагуватиме на ці навантаження виключно індивідуально, застосовуючи пасивну форму опору, активно протидіючи вітрового потоку і при форс-мажорних обставин жорстокого шторму, можлива часткова евакуація конструкції.

Інноваційна ідея принципу «Піраміди поршнів» здатна досягти висоти стратосфери. Модуль, який стане базовим, перед виходом у відкритий космос буде знаходитися в системі певних координат в результаті безперебійного забезпечення його енергією для роботи тягових гвинтів, або подачі стисненого повітря на сопла.

Досягнення висоти 15000 метрів дозволить говорити про певну частку самоокупності проекту. Перша енергія, яку доцільно використовувати — грозовий розряд. Контрольований і спрямований удар блискавки може і повинен миттєво закип’ятити величезну масу води в спеціально підготовленому резервуарі.

Далі: величезний потенціал криється в шарі холодного повітря на висоті 10000 метрів. -50 С. закільцований теплообмінник дозволить забезпечити централізоване кондиціювання великого міста. Це не рахуючи вигоди від суто технічного споживання холоду промисловими підприємствами.

Досягнення стратосфери дозволить провести примусову реставрацію озонового шару планети, шляхом подачі озону на відповідний висотний рівень атмосфери. Такий захід, безумовно, в крайньому випадку… Більш раціонально виглядає шлях відмови від технологій, що руйнують озоновий прошарок. А постійний моніторинг стану озонового прошарку, дозволить визначити його здатність до відновлення і необхідний для цього період. Якщо процес буде тривати десятиліттями, то звичайно, краще це зробити примусово і відразу. А потім, всіляко цей прошарок берегти.

Реально мати глобальну мережу моніторингу стану атмосфери планети від поверхні до стратосфери в режимі он-лайн. Всі види прогнозування погодних явищ і температурного режиму атмосфери вийдуть на принципово новий рівень.

Колосальна значення матиме технологія виносу в стратосферу всієї телекомунікаційної апаратури, Несучі частоти назавжди припинять впливати на все живе біля поверхні землі. Мобільний зв’язок, інтернет і т.д. отримає новий виток розвитку. Перспективи просто величезні. Тут мова йде не про повну відмову від наявної інфраструктури, а про те, що глобальне присутність несучої частоти скрізь і всюди — неприпустимо.

Початок експлуатації системи підйому вантажів на орбіту дозволить відмовитися від інтенсивного використання ракетної техніки. На орбіті буде проводитися великовузлове складання. Причому, до висоти стратосфери, вантаж буде доставлятися пневмопристроями.

Можна розглянути показовий приклад використання мобільного телефону. Проаналізувавши його використання протягом певного періоду, можна з упевненістю стверджувати те, що мобільний телефон 80% часу може бути використаний, як стаціонарний телефон. Додаткове гніздо і штекер та ще одна функція. От і все. Ніяких частот. Людина спить. Навіщо йому в цей час мобільний зв’язок? Людина у своїй квартирі (будинку, дачі і т.п.) чому мобільний телефон не може бути включений в дротову (оптико-волоконну) мережу? Людина на робочому місці. І тут є можливість увіткнути мобільний в стаціонарну мережу. А коли людина в дорозі — запитаєте Ви? У кожній будці таксофона має бути гніздо для підключення мобільного телефону. Навіть просто торкнувшись корпусом мобільного до обладнаній пластині можна в момент контакту отримати інформацію про всіх вхідних. Ви поспішаєте з відповіддю? Підключіться до найближчого порту для мобільного, а їх повинно бути скільки, як бліх на вічно нещасній собаці… Просто кожна людина повинна усвідомити залежність особистого комфорту та шкоди для екосистеми і в чомусь, зовсім небагато, себе самообмежити.

Тепер необхідно вирішити задачу розміщення на відповідній орбіті і в певному її місці космічного модуля. Його завдання — прийняти вантажний корабель доставив у космос кілометри укладені в спеціальні бухти-контейнери троса. Саме цей трос почне спускатися з орбіти до фіксації з модулем, що знаходяться в стратосфері. Трос необхідний для витягування на орбіту певної ажурною конструкції. Чому ажурною? Трос, нехай навіть супер-супер міцний може бути просто перебитий ударом дрібного метеорита, або орбітального сміття. Ажурна конструкція має в порівнянні з тросом незмірно більший запас живучості. І усунення наслідків аварії на ажурній конструкції в сотні разів дешевше, ніж відновлення цілісності перебитого троса.

Тепер про дивіденди. Початок експлуатації системи підйому вантажів на орбіту дозволить відмовитися від інтенсивного використання ракетної техніки. На орбіті буде проводитися великовузлове складання. Причому, до висоти стратосфери, вантаж буде доставлятися пневмопристроями.

Подібна технологія більш ніж перспективна при експедиції на Марс. Саме з орбіти можна зробити спуск на поверхню Марса численної (до20 осіб) експедиції і є всі можливості «підняти» з поверхні експедицію і зібраний матеріал на борт корабля за декілька разів.

Цікаві рішення можливі при детальному опрацюванні технології «сонячного вітрила». На поверхні побудований завод, який виготовляє матеріал вітрила і укладає його в спеціальний тубус. Тубус доставляється на орбіту, незважаючи на всю його велетенську довжину. А далі — Ви бачили, як розкривається надувний рятувальний пліт, скинутий з борту корабля в море? На «сонячному вітрилі» повинна бути по його периметру прикріплена тоненька трубочка, куди треба подати трохи, зовсім трохи ПВТ.

Вкрай цікаві результати можна отримати, якщо провести такий експеримент: серія космічних апаратів йде в космос по траєкторії орбіти Землі. Половину шляху — це взаємне віддалення, а потім рух назустріч один одному. Забезпечивши постійний зв’язок в режимі он-лайн можна аналізувати простір в об’ємному зображенні і побувати при цьому там, де ми ніколи не були — по той бік від Сонця

Безсумнівно, буде проводитися доставка на поверхню Землі колосальної кількості енергії, «зібраною» в глибокому космосі і не шляхом пропалювання оболонки планети вузьким променем концентрованого електромагнітного випромінювання, або в якій-небудь іншій безконтактний спосіб передачі енергії. Ні. Буде можливість отримати енергію і водночас не руйнувати наш світ.

Почавши викладати матеріал у науково-популярному жанрі, стало зрозуміло, що у А. Ч. Кларка літературне викладення матеріалу виходить цікавіше, і перевершити А. Ч. Кларка я не зумію. Вихід виявився простий: матеріал був перероблений заново, і вийшло, що пропонована стаття написана більше для вузького кола фахівців, ніж для шанованої публіки. І по суті, це не стаття, а перспективний план для формування інноваційних ідей. Це в роботах А. Ч. Кларка все ясно і просто, а тут подробиць пропускати не можна, вони дуже важливі. Матеріал в першу чергу адресований фахівцям, які здатні спочатку побачити вузькі і проблемні місця в ідеї та їх конструктивна критика вкрай важлива і вкрай потрібна.

Залучення фахівців, залучення всіх зацікавлених осіб, які здатні і хочуть взяти участь у вирішенні такого складного завдання — ось мета публікації даного матеріалу. Доцільно провести широку дискусію з цієї теми.

Я, як одноосібний винахідник-заявник, НЕ ГОТОВИЙ САМОСТІЙНО продовжити роботу по цій темі. Вона дуже велика та вагома для однієї особи.

1. Елемент, використання якого в такелажі і спецтканинах, дозволить впливати на сумарний вектор сили земного тяжіння.

2.Способ стикування лінзоподібних дирижаблів.

3.Пассівний спосіб протидії вітрового навантаження.

4.Актівний спосіб протидії вітрового навантаження.

5.Способи дії «Піраміди поршнів»

6.Практичне використання потенціалу блискавки.

7.Висотний теплообмінник.

8.Способ утримування модуля в стратосфері в системі стаціонарних координат.

9.Ажурна конструкція для відкритого космосу.

10.Спосіб спуску на поверхню планети Марс.

Який висновок? Що робити далі?

Рухатися далі можна, але — за однієї умови, що буде визначена зацікавлена сторона, яка буде надалі займатися цим проектом. Всі матеріали я готовий передавати зацікавленій стороні.

Хотілося б уважити світлу пам’ять дідуся Кларка і побудувати ліфт на орбіту.

Олександр Товмач. Спеціально для Великої Епохи

Підписатися:

Social comments Cackle

загрузка...