citace:Jak už tu bylo poznamenáno na začátku, tak podle by základní "lano" s nosností 200 kg mělo mít samo hmotnost jen cca 7 tun (a přitom může být z už dnes běžně používaného materiálu)
koľko by asi vážilo "lano" dlhé 5680 km?
končilo by sa 300 km nad povrchom marsu, a jeho koniec by sa mal voči povrchu pohybovať rýchlosťou 0,6 km/sec. http://clowder.net/hop/TMI/LunaGraphics.html
"diamantová vlákna" jako materiál "svých" kosmických výtahů předpovídal už v 60-tých letech 20.století A.C.Clarke, takže v podstatě nuda - jenom další realizovaná sci-fi vize, "nothing to see here, move along"
každopádně... podle mě kosmický výtah nepovede přímo z povrchu Země.. to je prostě nereálné, pokud vůbec, tak by začínal někde ve stratosféře, nad cca 20 km, kde jsou menší vlivy atmosféry, počasí, rezerva z hlediska fluktuací oběžné dráhy, apod.
největší riziko pro výtah ovšem představují kolize s kosmickým smetím a meteoroidy: tam jde o rychlosti, kde nějaké "uhybání" celým výtahem (jako dnes u ISS) si lze stěží představit, takže realizaci výtahu by musel předcházet (nepředstavitelně) důkladný úklid kritických částí oběžné dráhy (hlavně cca 400 -1000 km, kde toho létá hodně a ta tělesa současně hned tak nezaniknou v atmosféře).
tuším jsem v nějakém vleklém sporu (kde jsem tvrdil, že komerčně životaschopná solární stratosférická dopravní letadla jsou rozhodně snadněji představitelnější, než technologie kosmického výtahu) počítal pravděpodobnost kolize vlákna kosmického výtahu s kosmickým smetí na celém jeho průřezu, když jsem vyšel z čísel o pravděpodobnosti podobné kolize u ISS, a vyšlo to dost hrozivě - něco jako průměrně jedna kolize za den, nebo tak. přičemž u vlákna kosmického výtahu taková kolize samozřejmě bude mít ještě katastrofálnější následky, než u kosmické stanice (co je to nějaká dehermetizce, pokud šrapnel nezasáhne přímo kosmonauty.. prostě obkléknou skafandry a díru ucpou... pád vlákna výtahu na povrch by naproti tomu nebyl nic pěkného) [Upraveno 23.9.2014 xChaos]
Zajímalo by mě, jestli by pomohlo, kdyby začátek kosmického výtahu byl například 100km nad zemským povrchem. Do 100km už máme poměrně levnou raketu Blue Origin.
Nepomohlo.
Spodný koniec musí byť ukotvený a prenáša nemalé sily.
Navyše, "neukotvený" koniec za začne chovať podľa zákonov orbitálnej mechaniky - dôsledkom je, že po čase sa neukotvená konštrukcia uloží viacmenej "rovnobežne" s dráhou ťažiska.
Ano, dolní konec kosmického výtahu musí být ukotven, protože právě ze změn rotace Země si výtah bere hlavní energii pro urychlení užitečného nákladu na orbitální rychlost. Kromě toho zkrácení výtahu o 100 km by bylo skoro bezvýznamné, protože jeho celková délka musí být přes 40000 km, takže pevnost v tahu by musela být prakticky stejná, jako u nezkráceného výtahu.
Gravitační rozdíl mezi dolní a horní části výtahu by ale zajistil dost spolehlivou "gravitační stabilizaci", takže i neukotvený výtah by měl silnou tendenci zůstat "svisle".
pomohlo by to v pripade, ak by neslo o vesmirny vytah, ale o tzv. rotovator
ak by rotujuci koniec lana v spodnej faze dosahoval nulovu rychlost voci zemi, tak teoreticky moze zachytit suborbitalny vehikel a nasledne ho katapultovat na orbit.
yamato - mám silnú pochybnosť, že by "rotovator" fungoval podľa predstáv autorov nápadu. Dosť šialeným spôsobom sa tam bude "prelievať" moment hybnosti...
Ak "dolný" koniec dosahuje voči zemi nulovú rýchlosť, a ťažisko systému rýchlosť orbitálnu, danú výškou nad povrchom - tak "horný" koniec bude pri symetrickom usporiadaní dosahovať rýchlosť "dvojnásobnú" voči orbitálnej rýchlosti ťažiska... Zachytenému nákladu treba "odniekiaľ" dodať energiu / hybnosť, čož je možné len na účet zotrvačnosti celej zostavy ("rotačnej" a "ťažiska").
Aleš Holub - mám dojem, že gravitačná stabilizácia funguje len pokiaľ má konštrukcia dostatočnú tuhosť na ohyb, čo sa u konštrukcie s pomerom dĺžka:priemer "40000:nula celá nič" predpokladať nedá. Je to v podstate voľne vysunuté vlákno, s minimálnom alebo žiadnou záťažou na voľnom konci.
citace: Zachytenému nákladu treba "odniekiaľ" dodať energiu / hybnosť, čož je možné len na účet zotrvačnosti celej zostavy ("rotačnej" a "ťažiska").
to si samozrejme uvedomujem. Rotovator by musel mat hmotnost mnohonasobku hmotnosti bezneho nakladu, ktory by urychloval. Viem si predstavit napr. zavazie vo forme kamenia z asteroidov...
Pri kazdom urychleni nakladu by rotovator stratil cast svojej hybnosti, a teda jeho orbit by klesol. Proces je vsak obojsmerny - ak by sa naklad vracal na zem prostrednictvom rotovatora, predal by mu cast svojej hybnosti, cim by orbit rotovatora stupol.
citace:pomohlo by to v pripade, ak by neslo o vesmirny vytah, ale o tzv. rotovator
ak by rotujuci koniec lana v spodnej faze dosahoval nulovu rychlost voci zemi, tak teoreticky moze zachytit suborbitalny vehikel a nasledne ho katapultovat na orbit.
Tak koukam, ze sem vymyslel vymyslene. Jen ja sem to domyslel jeste dal.
Protoze kazdym vynesenim nakladu a taky trenim o atmosferu by se ztracela vyska rotujiciho vytahu, byla moje myslenka udelatnad Zemi vytah s sesti rameny, kazde o delce 250-500km. Stred vytahu by obihal rychlosti 7.8km/s a ve stredu by byl obrovsky setvacnik pohaneny ze solarnich panelu. Ten by slouzil jako misto s umelou gravitaci ale taky jako pevny bod, kolem ktereho by se vytah otacel. Dole by nebyla rychlost nulova ale mirne zaporna. Tim by se vytah choval jako obrovske lopatkove kolo a odrazel by se od hornich vrstev atmosry. Vytah by tak z9skaval zpet rychlost pro doazeni vyssi obezne drahy, kterou by jinak ztracel pri treni o atmosferu a s kazdym vynesenym nakladem. [Upraveno 09.4.2016 martalien]
Celé je to do bludu...
Urobte aspoň elementárne fyzikálne prepočty, kým nejaký nápad prezentujete.
Pri dĺžke "ramena" 500km a obvodovej rýchlosti 7,8km/s vychádza perioda rotácie ~400 sekúnd a odstredivé zrýchlenie na konci ramena ~121m/s2 (~12G),
pri dĺžke "ramena" 250km potom vychádza perioda rotácie 201 sekúnd a odstredivé zrýchlenie na konci ramena ~243m/s2, teda ~24G.
Teda pre cestujúcich absolutne nepoužiteľné a pre náklad len veľmi obmedzene.
Pre rameno dlhé 5000km je to už lepšie - perioda rotácie vychádza ~5340 sekúnd (~89 minút) a odstredivé zrýchlenie na konci ramena 6,9m/s2 (ťažisko obieha vo výške 5100km rýchlosťou ~5900m/s, s orbitálnou periodou ~204 minút)
citace:
Pri dĺžke "ramena" 500km a obvodovej rýchlosti 7,8km/s vychádza perioda rotácie ~400 sekúnd a odstredivé zrýchlenie na konci ramena ~121m/s2 (~12G),
pri dĺžke "ramena" 250km potom vychádza perioda rotácie 201 sekúnd a odstredivé zrýchlenie na konci ramena ~243m/s2, teda ~24G.
Teda pre cestujúcich absolutne nepoužiteľné a pre náklad len veľmi obmedzene.
[Upraveno 09.4.2016 Alchymista]
Uznavam ze sem se seknul a spatne sem prevedl jednotky. Melo to byt 2500-5000km. Coz je v moznostech soucasne techniky a taky mnoohem realistictejsi nez 72000km dlouhej vytah na GEO.
Nemyslím... Pri šiestich ramenách dlhých 5000km bude celková dĺžka konštrukcie 30 000 km čož nie je zasa až taká veľká výhra proti 72 000 km. V ramenách budú takmer šialené "akustické" javy - kmitanie, vlny pnutia/napätia a opätovnej kontakcie pri zachytení a uvoľnení bremena, zmeny hybnosti ramien i ťažiska...
Možnosť zachytenia nákladu na hornom konci je čisto iluzórna - "horný koniec" ramena sa bude pohybovať rýchlosťou vo výške ~10 000 km rýchlosťou 11,8km/s - čož je viac ako druhá kozmická rýchlosť na povrchu zeme ale i viac (a o dosť) ako druhá kozmická rýchlosť v tejto výške...
Možnosť zachytenia nákladu na spodnom konci je tak isto dosť problematická - miesta, kde klesá "spodný koniec" ramena do výšky 100km a má nulovú rýchlosť voči povrchu zeme neustále menia polohu - a to zhruba o 700km medzi dvomi obehmi (pri šiestich ramenách). Takže použiteľné štartovacie okná sa budú otvárať len raz za niekoľko obehov systému (a jeden obeh trvá skor tri a pol hodiny - zhruba tri a pol obehu za deň).
Možno by sa to dalo "zosynchronizovať", tak, aby orbitálna perioda ťažiska v nejake výške a rotačná perioda pri nejakej dĺžke ramena dávali nejaké rozumné celistvé násobky, a teda spodné konce ramien by klesali najnižšie na stále rovnakých miestach...
Počítať sa mi to nechce - mám však pocit, že orbitálna mechanika bude silne proti takýmto nápadom.
citace:Nemyslím... Pri šiestich ramenách dlhých 5000km bude celková dĺžka konštrukcie 30 000 km čož nie je zasa až taká veľká výhra proti 72 000 km. Možnosť zachytenia nákladu na hornom konci je čisto iluzórna - "horný koniec" ramena sa bude pohybovať rýchlosťou vo výške ~10 000 km rýchlosťou 11,8km/s
Proc byste potreboval zachytavat naklad na hornim rameni? Tedy pokud priltate od Mesice tak je to naopak vyhoda. Pokud jdete na LEO tak vystoupite uprostred.
Problem neni celkova delka konstrukce ale jednoho lana. Dnesni technologie teoreticky dokazou udelat lano 10000km dlouhe ale uz nedokazou lano o delce 36000km aby se nepretrhlo vlastni vahou.
Navic to co sem naznacil je idealni stav. Muzete si pohrat. Pouzijete raketu, ktera zrychli na 4km/s a uz muzete kolotoc zpomalit.
Budete stridave nabijet a vybijet protilehla lana a pri spravne synchronizci v magnetickem poli Zeme mate motor, ktery vam umozni menit rychlost a obnovit ztraty... [Upraveno 09.4.2016 martalien]
No pri nosnosti 16tun by jedna dvojice protilehlich vytahu (8 lan na jednu plosinu vazila asi 144tun + stred asi 500-1500tun takze minimalne 644tun ale spis 1644...
takže pomer 1:100
Vieš, čo sa stane, keď na jedno rameno zavesí náklad?
Posunie sa ťažisko, a zostava so zaveseným nákladom bude excentrická - v pomere hmoty zostavy a nákladu, teda pri dĺžke ramena 5000km sa ťažisko, a teda aj stred otáčania, posunie o nejakých 50km smerom dolu...
Ten pôvodný návrh počítal len s jedným lanom - pretože keď sa toto stane, ostatné ramená sa začnú pohybovať dosť ťažko predvídateľným spôsobom.
citace:takže pomer 1:100
Vieš, čo sa stane, keď na jedno rameno zavesí náklad?...
Ten pôvodný návrh počítal len s jedným lanom - pretože keď sa toto stane, ostatné ramená sa začnú pohybovať dosť ťažko predvídateľným spôsobom.
No ja sem puvodne myslel, ze to vyrovnaji aktivni navijaky ale uz si to nemyslim.... No asi by tam museli byt aktivni trysky a ty by museli plosinu dovazit nez by to dokazali navijaky vyrovnat..... Jinak by na lane vzniklo neco jako prasknuti bicem... Od stredu by se zacala sirit vlna smerem ke konci... On ten prubeh je celkem predvidatelnej ael ty nasledky.... No asi by bylo nejleepsi kdyz by raketa pri pristani na plosinu pomau zhasinala trysky a navijaky by zaroven skracovali lana aby zustalo teziste uprosted. Otazka jak resit krizove situace... [Upraveno 10.4.2016 martalien]
njn.
Ďaľší z mnohých problémov - ako dostať na udelátor palivo? Bude nevyhnutne potrebné na korekcie dráhy a udržiavanie výšky. A v celkovej bilancii ho bude treba viac ako na prosté vynesenie nákladu pomocou klasickej rakety.
Myslím, že tento nápad je do bludu - na rozdiel od vesmírneho výťahu pevne zakotveného na Zemi totiž veci nezjednodušuje, ale naopak v každom smere komplikuje - a neprináša vôbec žiadnu podstatnú výhodu. "Realizovateľnosť súčasnými technológiami" nie je výhoda, pokiaľ to niekto nezaplatí. [Upraveno 10.4.2016 Alchymista]
citace:njn.
Ďaľší z mnohých problémov - ako dostať na udelátor palivo? .. [Upraveno 10.4.2016 Alchymista]
No asi jsem to trochu skryl ale nakonec zadne palivo neni potreba jen elektrina.
1)rozvazeni soustavy a tim rozkmitani se zabrani mekkym pristanim rakety a aktivnim zkracenim ramene pomoci navijaku.
2)Vyskove ztraty bych resil pomoci nabijeni a vybijeni lan pri rotaci - vznikl by tak stridavy tether. Diky rotaci by se ale jevil vuci magnetickemu poli Zeme jako vodic protekajici proudem vzdy jen v jednom smeru.
3)Pokud se spokojime s rychlosti dolni plosiny 4km/s vuci Zemi, staci polomer rotatoru jen 3800km. Sice to bude za cenu trochu vetsiho pretizeni - 4g po dobu nez se presune posadka blize stredu.
citace:1)
odpisuješ všetky pôvodné výhody nápadu len kvôli tomu aby si zachránil.. čo vlastne?
Bohuzel musim souhlasit. To co zachranuju je technicka realizovatelnost.
Po pravde se tim jen bavim. Bavi me hledat reseni tak aby to bylo mozne realizovat dnes, ne az za 10, 20 30.... let.
Ja ale preferuji jine zpusoby. Vytah povazuji ve skutecnosti za mrhani prostredky. To co me nejvic zajima jsou "ciste" elektricke motory. Nejvic si ted hraju - zatim jen teoreticky ale uz mam i nejaky material na prakticke testy jen mit cas - trifazovy iontovy motor. Na prvni pohled je to blbost, protoze by mel ve vesmiru pouzivat jako palivo slunecni vitr a ten je velmi ridky, ale zatim mi vypocty vychazeji tak, ze pri pouziti magnetickeho pole pro sber iontu se da dosahnout zajimavych parametru a navic se da vzdy do motoru vstrikovat plyn navic. A to je dalsi jeho vyhoda - jako palivo pro zvyseni vykonu lze pouzit jakykoliv plyn. Motor by ho nemel ionizovat ale jen polarizovat a tim usetrit spustu energie a mel by byt schopen pracovat jak v atmosfere Marsu, Titanu, Zeme a i ve volnem prostoru pokud tam bude dost jontu.
