Космический лифт и проблема дешевого вывода на LEO

Полл> По делу. А какие конкретные коммерческие проекты есть по использованию космоса?

Их очень мало, и осуществимость стремится к нулю. Чтобы они появились, нужно чтобы кардинально снизилась стоимость вывода, т.к. этим проектам нужно конкурировать с "наземными" и без снижения транспортных расходов до "земных" уровней это вряд ли возможно.

А если стоимость вывода сравнится хотя бы с автомобильным транспортом (для некоторых проектов с авиационным)- тогда пожалуйста на выбор:

1. Солнечная энергетика.
2. Добыча HE3 на луне.
3. Массовый туризм на орбите и луне.
4. Медицина.
5. Производство материалов с высокими свойствами и невозможные на земле.
6. Вывоз ядерных и химических отходов.
7. Верфь для межпланетных кораблей.
8. Обслуживание, модернизация, заправка телеком-х спутников.

Т.о. проблема дешевого вывода весьма актуальна и не делать НИЧЕГО в этом направлении - неправильно. Хотя бы первичные проработки разных методов можно ведь вести?

S.I.> Так у Вас вся космическая стратегия сводиться к удешевлению вывода?! У России запускать нечего. Вместо космических извозчиков предлагаете космических лифтёров?

Запускать нечего не только у России. Просто у нас меньше денег дают на нерентабельные проекты.
Вот сейчас какие у нас отрасли самые развитые? Готова наша космонавтика с ними сотрудничать?
Ежели бы у нас производство телеком оборудования было очень развито - тогда и задачи перед космонавтикой были бы другие.
Т.ч. роль извозчиков сейчас - закономерна и почетна. Но что дальше?
Не в лифте ведь дело! Чего вы за него зацепились. Просто в России есть мощная энергетика, производство материалов, транспортное машиностроение - чтобы задействовать в космической деятельности эти отрасли и получить синергетический эффект в НАШЕЙ экономике нужно снижать стоимость вывода на порядки. Без этого - вези меня извозчик!
Сегодняшние программы не содержат ничего по этому поводу. Т.е. отталкиваются от сегодняшних технологий. Это, IMHO, неправильно.

kost2, два часа на переименование темы. После - удаляю.
Доп. 3 штрафа уже выписал.

Fakir> kost2, два часа на переименование темы. После - удаляю.
Fakir> Доп. 3 штрафа уже выписал.

я извиняюсь
Вы то, что называется "сообщить модератору" читаете?
Я уже два раза писал.
Я не нашел, где переименовывать темы. И не знаю на что вам хотелось бы ее переименовать.
Переименуйте сами, что ли. Вам виднее. Или удалите.

Хм, странно - не получал ничего... впрочем, сейчас всё может глючить.

В том числе есть такой глюк, что пока по техническим причинам координаторы не могут переименовывать и разделять топики Потому и просил вас, иначе бы давно переименовал

Откройте 1-ю страницу топика, и в самом первом посте нажмите "Редактировать" - откроется форма редактирования, позволяющая в т.ч. изменить заголовок топика. Переименуйте на что-нибудь менее амбициозное, что ли, и чтобы о лифте однозначно было сказано

Во, теперь понятно.. Но скучно.
Чего удешевлять, когда удешевлять нечего?
Лучьше б про стратегию...

kost, ответьте пожалуйста на вопрос, сколько надо вывести углеволокна на орбиту, чтобы лифт мог поднять с поверхности Земли одну тонну с избытком прочности на первых 100 км в 300% (там, ветры всякие и со он)?
Если принимается стратегия наращивания лифта по лифту же, то за какое время масса существующего лифта удвоится при использовании его грузоподьемности на 100%?
Сколько будет стоить лифт на типичный грузопоток на ГСО (10 запусков по 5 тонн ы год)? Сколько ПН можно запустить, если эти деньги положить в банк и на проценты (10%) делать Протоны с КВРБ?

Кост2, по-моему мнению, Луна нужна только для одного - источник сырья для орбитальных производств. Стоимость доставки груза с Луны на Земные орбиты намного меньше, чем с Земли. Так что удешевление средств вывода может сказаться негативно на освоении Луны.
Главный вопрос все тот же: "для чего домохозяйке компьютер?"
То есть: "Что за производства выгодней размещать на орбите?"
Без ответа на этот вопрос, хотя бы на уровне исторического ответа на вопрос предыдущий, дальше разговоров дело не пойдет.
Дурость вроде очередного флаговтыкательства - может. Но не дело.

Луна как источник материалов для околоземной орбиты как раз не так уж сильно хороша.
ХС для доставки с Луны максимум вдвое меньше, чем с Земли. Причём подлость в том промышленности, производящей технику, на Луне нет , и сделать её там чудовищно сложно. Что самое обидное - даже с топливом там туговато. Окислитель (кислород) еще туда-сюда, хотя с ним тоже не совсем просто, а вот с топливом - совсем туго. Ну, разве что лёд у полюсов отыщется, или Не3 добывать начнут.

Поэтому реалистичная "промышленная" цель для освоения Луны - пока только Не3, при всей его "отдалённости" (20-30 лет минимум до возникновения ощутимой потребности, не удовлетворяемой при помощи земных источников).

Факир, все хотел спросить: а в каком виде на Луне находится He3 и как его вообще собираются добывать?

Полл>> По делу. А какие конкретные коммерческие проекты есть по использованию космоса?
kost2> Их очень мало, и осуществимость стремится к нулю. Чтобы они появились, нужно чтобы кардинально снизилась стоимость вывода, т.к. этим проектам нужно конкурировать с "наземными" и без снижения транспортных расходов до "земных" уровней это вряд ли возможно.
kost2> А если стоимость вывода сравнится хотя бы с автомобильным транспортом (для некоторых проектов с авиационным)- тогда пожалуйста на выбор:
kost2> 1. Солнечная энергетика.
kost2> 2. Добыча HE3 на луне.
kost2> 3. Массовый туризм на орбите и луне.
kost2> 4. Медицина.
kost2> 5. Производство материалов с высокими свойствами и невозможные на земле.
kost2> 6. Вывоз ядерных и химических отходов.
kost2> 7. Верфь для межпланетных кораблей.
kost2> 8. Обслуживание, модернизация, заправка телеком-х спутников.
kost2> Т.о. проблема дешевого вывода весьма актуальна и не делать НИЧЕГО в этом направлении - неправильно. Хотя бы первичные проработки разных методов можно ведь вести?

Примерно прикидывая - чтобы освоение Космоса приняло массовый характер, нужно, чтобы это стало ВЫГОДНО. Чтобы в космосе появилось производство, которое вырабатывает больше, чем потребляет. Сейчас это нереально. Но вот я тут думаю - идет стремительное развитие компьютеров и робототехники. Возможно, автоматические производственные комплексы вне Земли могли бы стать экономически выгодными?

Факир, насчет топлива - кто сказал, что нужны ЖРД для транспортировки Луна-Земная орбита? Мне больше СПД нравятся. А для них топливо - инертные газы. Если у нас на луне будет горная промышленность, то, как уже неоднократно было сказано, с газами недостатка не будет (попутное производство). А для запуска с Луны минералов можно использовать электро-магнитные пушки.
Насчет "чудовищной дороговизны промышленности" на Луне. Это главный вопрос, в сущности. Как вам атомный реактор без биозащиты? Вскрытие пластов атомными взрывами? Открытые производства с температурами в тысячи градусов? Для автоматических производств на Луне - без проблем. Так что с "Главным вопросом" не так все одназначно. Вполне возможно - есть способы организации, при которых лунный алюминий для строительства орбитального завода по производству сверхчистых кристаллов направленной кристаллизации из Лунного сырья окажеться дешевле, чем земной.
Все, выше написанное - ИМХО дилетанта, не забудте .

Fakir> Луна как источник материалов для околоземной орбиты как раз не так уж сильно хороша.
Fakir> ХС для доставки с Луны максимум вдвое меньше, чем с Земли.

Как это?

Fakir> Причём подлость в том промышленности, производящей технику, на Луне нет , и сделать её там чудовищно сложно. Что самое обидное - даже с топливом там туговато. Окислитель (кислород) еще туда-сюда, хотя с ним тоже не совсем просто, а вот с топливом - совсем туго.

??? А как же алюминий? (см. тему "Ракетное горючее для Лунной крепости"). Или Вы обладаете сведениями, что металло-кислородный реактивный двигатель невозможен?

AGRESSOR
>Факир, все хотел спросить: а в каком виде на Луне находится He3 и как его вообще собираются добывать?

В общих чертах - см. здесь (дальше 3-й страницы можно особо не читать )



На А-базе топика три было на эту тему - если хочешь, перелистай Космический на пару-тройку страниц назад.

Полл
>Факир, насчет топлива - кто сказал, что нужны ЖРД для транспортировки Луна-Земная орбита?

Для межорбитальной транспортировки - не обязательны. А с Луны поднимать - других вариантов особо нет.

>Мне больше СПД нравятся.

Мне тоже Но это движки малой тяги, движки открытого космоса.

>А для них топливо - инертные газы.

Не топливо, а рабочее тело, не путай - разные вещи.
И, кстати, вовсе не обязательно инертные, в принципе любые.

>Если у нас на луне будет горная промышленность, то, как уже неоднократно было сказано, с газами недостатка не будет (попутное производство).

Спутные газы будут в достатке не при наличии "горной промышленности вообще", а именно при добыче Не3.
Ну, разве что еще отыщутся какие-то газовые выходы из недр - намёки на то, что такое может быть, есть, но где, как, что, сколько - покрыто мраком.

>А для запуска с Луны минералов можно использовать электро-магнитные пушки.

Ой, и ты туда же:) Такая пушка - монструозное сооружение, как её строить вообще, тем более на Луне, и как запитывать - непонятно.

>Насчет "чудовищной дороговизны промышленности" на Луне. Это главный вопрос, в сущности. Как вам атомный реактор без биозащиты? Вскрытие пластов атомными взрывами? Открытые производства с температурами в тысячи градусов?

Речь не о горной промышленности, а о промышленности, которая космическую технику делает.
А то, что ты перечислил - это семечки, очень маленькие, по сути, бонусы, только слегка смягчающие сложную картину.

>Вполне возможно - есть способы организации, при которых лунный алюминий для строительства орбитального завода по производству сверхчистых кристаллов направленной кристаллизации из Лунного сырья окажеться дешевле, чем земной.

Алюминий в станциях - это максимум "бочка"
99% стоимости космической техники - начинка, самая разнообразная аппаратура. На Луне её не сделаешь.


Victor Orlov
>Как это?

А так.
ХС выведения с Земли - 9 км/с.
Старт с Луны - 2 км/с. Отлёт от Луны - около 1 км/с. Торможение у Земли, выход на круговую орбиту - около 4 км/с (если не тормозиться об атмосферу). В сумме - 7 км/с. Ладно, пусть у Земли тормознулись об атмосферу, чуток сэкономили, хоть и не всегда это можно сделать. Ну, самый минимум - 4 км/с.

>??? А как же алюминий? (см. тему "Ракетное горючее для Лунной крепости").

Алюминий тоже добыть надо, он там не в готовом порошке лежит.

>Или Вы обладаете сведениями, что металло-кислородный реактивный двигатель невозможен?

Я обладаю сведениями, что такого ЖРД пока нет , и никто всерьёз не разрабатывает его, а также, что подача порошкового топлива в ЖРД - охренительной сложности задача. А также, что УИ у него был бы дерьмовый при самых оптимистичных предположениях - 200-250 с, не больше.
Для, Луны, конечно, с этим худо-бедно жить можно, но - не ахти.

Fakir> Для межорбитальной транспортировки - не обязательны. А с Луны поднимать - других вариантов особо нет
Почему "нет"? Электромагнитный разгонник и всех делов...

Fakir> Ой, и ты туда же:) Такая пушка - монструозное сооружение, как её строить вообще, тем более на Луне, и как запитывать - непонятно.
Строить вообще говоря элементарно. Расположить катушки на нужном расстоянии и всё. Благо вакуум.
Вот энергетика - это да, вопрос. ИМХО, Пока на Луне не будет развёрнуто производство СБ (пусть с хреновым КПД, зато много) - оптимальным будет ядерный реактор. С высокотемпературной активной зоной, на ЖМТ.

Полл> Вполне возможно - есть способы организации, при которых лунный алюминий для строительства орбитального завода по производству сверхчистых кристаллов направленной кристаллизации из Лунного сырья окажеться дешевле, чем земной
Он даже может оказаться дешевле земного на Земле же. Или не он, а другие, более интересные элементы. Тот же титан, которого на Луне местами 10% на поверхности лежит.
Потому как транспортировка с помощью ЭМП - это порядка 3кВт/кг. А дальше просто болванки в зоне падения собирай. А на Земле от места месторождения перевезти сколько стоит? И экология не гробится, что на Земле тоже расходы...

Полл> Кост2, по-моему мнению, Луна нужна только для одного - источник сырья для орбитальных производств. Стоимость доставки груза с Луны на Земные орбиты намного меньше, чем с Земли. Так что удешевление средств вывода может сказаться негативно на освоении Луны.

да и не жалко

Полл> Главный вопрос все тот же: "для чего домохозяйке компьютер?"
Полл> То есть: "Что за производства выгодней размещать на орбите?"
Полл> Без ответа на этот вопрос, хотя бы на уровне исторического ответа на вопрос предыдущий, дальше разговоров дело не пойдет.
Полл> Дурость вроде очередного флаговтыкательства - может. Но не дело.

Не надо нервов;)
очевидно - СЭС
туризм
сплавы и вакуумные обработки типа напыления, производство кристаллов и тонкая химия.

hcube> kost, ответьте пожалуйста на вопрос, сколько надо вывести углеволокна на орбиту, чтобы лифт мог поднять с поверхности Земли одну тонну с избытком прочности на первых 100 км в 300% (там, ветры всякие и со он)?
hcube> Если принимается стратегия наращивания лифта по лифту же, то за какое время масса существующего лифта удвоится при использовании его грузоподьемности на 100%?
hcube> Сколько будет стоить лифт на типичный грузопоток на ГСО (10 запусков по 5 тонн ы год)? Сколько ПН можно запустить, если эти деньги положить в банк и на проценты (10%) делать Протоны с КВРБ?


ничего себе вопросики
пошел считать

Полл>>> По делу. А какие конкретные коммерческие проекты есть по использованию космоса?
kost2>> Их очень мало, и осуществимость стремится к нулю. Чтобы они появились, нужно чтобы кардинально снизилась стоимость вывода, т.к. этим проектам нужно конкурировать с "наземными" и без снижения транспортных расходов до "земных" уровней это вряд ли возможно.
kost2>> А если стоимость вывода сравнится хотя бы с автомобильным транспортом (для некоторых проектов с авиационным)- тогда пожалуйста на выбор:
kost2>> 1. Солнечная энергетика.
kost2>> 2. Добыча HE3 на луне.
kost2>> 3. Массовый туризм на орбите и луне.
kost2>> 4. Медицина.
kost2>> 5. Производство материалов с высокими свойствами и невозможные на земле.
kost2>> 6. Вывоз ядерных и химических отходов.
kost2>> 7. Верфь для межпланетных кораблей.
kost2>> 8. Обслуживание, модернизация, заправка телеком-х спутников.
kost2>> Т.о. проблема дешевого вывода весьма актуальна и не делать НИЧЕГО в этом направлении - неправильно. Хотя бы первичные проработки разных методов можно ведь вести?
V.O.> Примерно прикидывая - чтобы освоение Космоса приняло массовый характер, нужно, чтобы это стало ВЫГОДНО. Чтобы в космосе появилось производство, которое вырабатывает больше, чем потребляет. Сейчас это нереально. Но вот я тут думаю - идет стремительное развитие компьютеров и робототехники. Возможно, автоматические производственные комплексы вне Земли могли бы стать экономически выгодными?

А сырье чем возить?

21/08 15:44 | Технологии

Изобретена промышленная наноткань
Рэй Бауман и его коллеги из университета Техаса рапортуют о разработке углеродной наноткани (нано — по толщине), которую можно будет выпускать действительно в промышленных количествах.

Эта прозрачная ткань толщиной в пару углеродных нанотрубок (несколько десятков атомов), имеет чрезвычайно высокую проводимость, гибкость, может послужить основой для эффективных органических светодиодов и фотогальванических панелей, а по удельной прочности выигрывает даже у майлара и кевлара, что обещает новинке массу областей применений как на Земле, так и в космосе (солнечные паруса, космического лифта и так далее).

Ткань хорошо поглощает микроволновые лучи, нагреваясь при этом, что предполагает возможность сварки таких листов без шва и применение такой ткани для обогрева автомобильных стёкол.

Самое интересное — авторы разработали технологию поризводства таких цельных листов большого размера и с темпом наращивания до 7 метров в минуту.

подробнее здесь



но нас интересует только это

Прочность пленки - 160 МПа/(г/см3)
При этом плотность пленки стала равна 0.5 г/см3.

и это не предел
"В результате первого цикла производства у ученых получился анизотропный аэрогель на основе нанотрубок с плотностью 0.0015 г/см3"

kost2, скажите, а какова стойкость этой ткани к микрометеоритам?

А как лифт строить будут? Сверху (с ГСО) или снизу?

Несмотря на предварительные расчеты, проделанные специалистами, доктор Никола Пуньо (Nicola Pugno) из политехнического института Турина (Италия) считает, что построить достаточно прочную ленту для передвижения космического лифта на основе нанотрубок невозможно. Свои доводы исследователь изложил в очередном выпуске журнала Nature.
Как утверждает д-р Пуньо, дефекты атомной структуры нанотрубок и многочисленные микрометеориты могут снизить жесткость всей ленты длиной 100 тыс. км почти на 70%, а это означает полную катастрофу для всего сооружения.

Действительно, лабораторные тесты показали, что нанотрубки сами по себе выдерживают до 100 гигапаскалей нагрузки — это беспрецедентное значение для материала, созданного человеком. Для нормального функционирования космического лифта будет достаточно троса-ленты с прочностью 62 гигапаскалей.

Однако, если в нанотрубочном волокне, составляющем трос, будет содержаться атомарный дефект — например, в нанотрубке будет отсутствовать хотя бы один атом углерода, — это снизит прочность всего троса уже на 30%. Такие дефекты в наноструктурах не редкость — как показывают исследования, на один микрон длины нанотрубки приходится один дефект. Это значит, что налицо непредусмотренное снижение прочности ленты, которое приведет к катастрофе.

С помощью математической модели, разработанной самим д-ром Пуньо, ученый показал, что прочность готовой ленты с учетом всех видов дефектов будет около 30 гигапаскалей. Итальянский ученый считает, что даже если удастся синтезировать безупречные нанотрубки, то вероятность того, что они будут повреждены при эксплуатации троса микрометеоритами, все же довольно высока.

Поэтому, на вопрос, будет ли создан космический лифт с использованием современных технологий, д-р Пуньо однозначно ответил: «Это невозможно».

>>??? А как же алюминий? (см. тему "Ракетное горючее для Лунной крепости").
Fakir> Алюминий тоже добыть надо, он там не в готовом порошке лежит.
>>Или Вы обладаете сведениями, что металло-кислородный реактивный двигатель невозможен?
Fakir> Я обладаю сведениями, что такого ЖРД пока нет , и никто всерьёз не разрабатывает его, а также, что подача порошкового топлива в ЖРД - охренительной сложности задача. А также, что УИ у него был бы дерьмовый при самых оптимистичных предположениях - 200-250 с, не больше.

Подавать алюминий нужно расплавленным, под большим давлением - будет тут же распылятся в мельчайшие капельки.


Fakir> Для, Луны, конечно, с этим худо-бедно жить можно, но - не ахти.

Лучшего пока никто не придумал, не так ли? А если будут реактивные двигатели целиком на местных ресурсах, можно весьма успешно развивать космотехнику на Луне.

Кстати, неплохо бы какого дипломника напрячь насчет возможности создания металло-кислородного двигателя.