Pytanie:
Jakie bariery technologiczne musimy pokonać, aby zbudować kosmiczną windę?
berry120
2013-07-17 01:58:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Koncepcja kosmicznej windy niestety nadal wydaje się być ograniczona do fikcji, przynajmniej na razie. Słyszałem jednak, że niektóre źródła twierdzą, że nanorurki węglowe mogą być pierwszym materiałem wystarczająco mocnym, aby go zbudować.

Czy tak jest, czy nadal nie są wystarczająco mocne? A jeśli tak, to czy materiał jest jedyną realną barierą technologiczną utrudniającą zbudowanie takiej konstrukcji, czy też istnieją inne poważne problemy, które również należy pokonać?

Trzy odpowiedzi:
#1
+18
PearsonArtPhoto
2013-07-17 07:50:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

(ze znaczną pomocą ze strony „Dlaczego prawdopodobnie nigdy nie zbudujemy kosmicznej windy”)

Położyłeś dobry fundament pod pierwsze i największe wyzwanie czyli materiał na sam kabel. Nanborurki węglowe to najlepsza substancja, jaką znamy, do budowy kosmicznej windy. W swojej najczystszej postaci mają wytrzymałość na rozciąganie ponad 100 GPa. Dokładna liczba jest różna, ale ogólny konsensus wynosi 130 GPa, co oznaczałoby bezpieczną windę. Następnym wyzwaniem poza tym jest zbudowanie kabla o wymaganej długości i połączenie go w działający kabel, co nie jest łatwym zadaniem.

Drugą istotną przeszkodą jest utrzymanie stabilnego kabla. Z czasem wibrował, co mogłoby utrudnić zarządzanie kablem. Dodaj śmieci kosmiczne już na orbicie (tonę), a byłoby to niezwykle trudne. Utrzymanie stabilnej liny podczas wspinaczki zajęłoby dużo czasu, być może nawet miesiąc w przypadku podróży na orbitę.

Następnie pojawiają się kwestie, gdzie zbudować windę kosmiczną, bezpieczeństwo i inne powiązane kwestie. To niezwykle trudny problem.

Istnieje pewna nadzieja, przede wszystkim w budowie windy na Księżycu, Marsie lub w podobnych miejscach. W rzeczywistości można by go zbudować wokół Księżyca przy użyciu łatwo dostępnej technologii, a jest z tym znacznie mniej problemów społecznych niż na Ziemi. Wokół Ziemi byłoby przynajmniej dość trudne w dającej się przewidzieć przyszłości.

Nie wspominając o ryzyku kosmicznych śmieci. Myślę, że jest to największa bariera dla kosmicznej windy. Osobiście nie uważam, że to w ogóle realny pomysł technologiczny.
#2
+8
Erik
2013-07-17 09:01:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bariery technologiczne w budowie windy kosmicznej są całkowicie zależne od wybranego miejsca. Rozumiem przez to, z której planety lub księżyca się „wznosisz”. Jest to bezpośrednio związane z masą ciała i jego średnicą.

Tak więc zbudowanie ziemskiej windy kosmicznej prawdopodobnie minęło kilka dekad - przynajmniej. Ale technologie istnieją dziś do budowy księżycowej windy kosmicznej. W przeciwieństwie do lądowej windy kosmicznej, księżycowa winda kosmiczna ma znacznie niższe wymagania dotyczące wytrzymałości na rozciąganie, które mieszczą się w granicach dzisiejszych technologii.

Oczywiście księżycowa winda kosmiczna ma również znacznie mniejsze zalety w porównaniu z rakietami.
#3
+2
jaked122
2013-12-16 16:33:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bieżące problemy, przynajmniej wytrzymałość na rozciąganie, można zmniejszyć, budując coś innego, co jest również fajne i wystarczająco przestronne. Tratwa kosmiczna.

To znaczy, podoba mi się, ale znowu, to, na co prawdopodobnie będziemy patrzeć w ciągu następnych dziesięciu lat, będzie bardziej przypominało wystrzelenie działka kolejowego. Niestety, panuje zgoda co do tego, że nanorurki węglowe nie są wystarczająco mocne, że kosmiczne śmieci są przerażające (zastanawiam się, dlaczego?) I że ogólnie mogą zaburzać obroty Ziemi (pfft, całkowicie tego warte)

Ponieważ śmieci kosmiczne mogą łatwo uderzyć w windę, a niewielkie uderzenie wystarczyłoby, aby ją uszkodzić, więc musisz ją naprawić ogromnym kosztem. Nieco większe uderzenie i cała konstrukcja może się zawalić. Gdzie słyszałeś o braku równowagi w rotacji? Nigdy o tym nie słyszałem. (Jestem naprawdę ciekawy)
Jestem również bardzo sceptyczny co do fragmentu o niezrównoważeniu rotacji ziemi bez źródła. Winda kosmiczna, która byłaby w ogóle możliwa, miałaby nieznaczną masę / moment pędu w porównaniu z resztą Ziemi. Wyobrażam sobie, że pojedyncza góra ma znacznie większy wpływ. Chociaż prawdą jest, że kosmiczna winda nieznacznie przesunęłaby środek obrotu Ziemi, podobnie robi to osoba, która wstaje. Nie wyobrażam sobie, żeby efekt był zauważalny, a może nawet mierzalny.
@Shufflepants, szczerze mówiąc, nie pamiętam, żeby to powiedzieć. Podejrzewam, że miałem na myśli konsekwencje zmiany środka równowagi Ziemi.
@jaked122 I chodzi mi o to, że zmieni to tak nieznacznie, że będzie to niezmierzone do tego stopnia, że ​​nie warto o tym wspominać. Twoje sformułowanie sprawia, że ​​brzmi to jak wielka katastrofa; ale w porównaniu z faktycznym wpływem, jaki będzie to miało, można by powiedzieć, że wjechanie wywrotką na miejsce, w którym zostanie zbudowana winda, wytrąci z równowagi obroty Ziemi. To jest mylące.
@Shufflepants Teraz zdaję sobie z tego sprawę, ale zastanawiam się, dlaczego wtedy tak myślałem.
Problem z działem kolejowym polega na tym, że albo potrzebujesz próżniowo wypełnionej tuby, aby rozciągnąć się przez większość atmosfery, w przeciwnym razie stracisz całą energię na opór powietrza. Zbudowanie szybu kosmicznego i umieszczenie w nim karabinu wydaje się wiarygodnym pomysłem - o ile działa. Lub możesz przymocować koniec kabla kosmicznej windy do górnej części szybu kosmicznego.


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...