Olen tässä mietiskellyt sitä, jotta ensimmästen sekuntien aikana kantoraketti kuluttaa tonnikaupalla polttoainetta. Siis käytännössä tornin matkalla ja nopeus on vielä mitätön. Kysymys: Miksi noita tuhansia kiloja ei siirretä hyötykuormaan käyttämällä alkukiihdytykseen - noin 70 m korkeuteen asti - katapulttia. En keksi muuta ratkaiua kuin että kyseessä on joku rakenteellinen ongelma. Eli tukirakenteet kantoraketissa katapultin voimille painaisivat yhtälailla. Onko noin?
Polttoaineen kulutus
äh
4591
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 4
Vanhimmat
Kehittelin mielessäni joitakin aikoja sitten systeemiä, joka käyttäisi ilmakehää maksimaalisen tehokkaasti hyväkseen.
>>Seuraava nimenomaan avaruusmatkailun taloudellisuuteen tuntuvasti vaikuttava ratkaisu ja nykyteknologialla toteutettava voisi olla sukkulaideologian kaataminen nurin. Nykysukkulahan lähtee suoraan ylöspäin ja hirveillä energioilla ja nykykäytännössä ilmakehästä on pelkkää riesaa.
Rakennettaisiin hyvin iso lentokone energiataloudellisimmilla piirustuksilla. Laajat siivet hyödyntämään täysipainoisesti ilmakehän tiheyttä ja paljon energiatehokkaimpia potkurimoottoreita ja varsinainen kyytiläisavaruusalus selässä tai mahan alla tai sisuksissa kyydissä.
Sitten matkustajaystävällinen hidas nousu jostain Foridasta vastapasaatituuliin ja hidas nousu ilmakehän happea moottoreissa ja ilmanpainetta siivissä täysipainoisesti hyödyntäen puolen maapallon mitalla omaan teholliseen maksimikorkeuteensa ja maksiminopeuteensa (ehkä noin 10 ja 1000 kilometriä) Sitten kuormajuhta irrottaisi toiseen vaiheen ja liitelisi itse takaisin lähtökentälleen.
Toinen vaihe olisi suihkumoottorinen, parkaimman nykyteknologian keinoin rakennettu optimiinsa, toimimaan noissa korkeuksissa ja kiihdyttämään ohenevan ilmakehän happea ja aerodynamiikkaa hyväksikäyttäen jonnekin 20-30 kilometrin korkeuteen ja 5-10 Machiin ja irrottaisi siellä rakettimoottorisen kolmannen vaiheen ja laskeutuisi itse takaisin maan pinnalle.
Noissa korkeuksissa ja nopeuksissa avaruuteen asti nouseva rakettimoottori ei tarvitsisi enää hirveitä tehoja eikä hirveitä kiihdytyksiä ja matkalla sinne olisi käytetty tehokkaimmin hyväksi tiheän alailmakehän antama apu.
Kolmannen vaiheen pääosa voisi jäädä sinne ylös avaruusaseman rakennuspalikaksi ja alastuloa varten olisi vain pieni lämpösuojattu siivekäs liituri, mikä ei välttämättä tarvitsisi edes isoa moottoria. Sellainen pompahtelisi ilmakehän yläosassa hissukseen nopeuttaan hidastaen ja liitelisi sitten tyylikkäästi vaikka liitovarjolla kotikentälle
Kustannukset olisivat aivan eri luokkaa kuin nykyään ja lentomukavuus samoin ja kaikki osat olisivat jatkuvakäyttöisiä ilman raskaita huoltoja ja avaruusasema rakentuisi valmiista avaruusaluskomponenteista, mitkä lisätankattuina ja sopivasti lisävarustettuina voisivat lennellä asteroideille, komeetoille, kuuhun, lähiplaneetoille. >Ripustetaan semmonen pieni avaruusraketti ison ilmapallon kyytiin ja nostetaan se 50 kilometrin korkeuteen. Irrotuskohdassa nopeus olisi suunnilleen nolla, mutta korkeuden mukana olisi tullut jonkinlaista potentiaalienergiaa varastoon ja ilmakehän vastuskerrokset olisivat takanapäin.
Nykyisin ilmapalloilla nostetaan tutkimuslaitteistoa sinne viiteenkymppiin. Lukemat ovat suunnilleen luokkaa puolen miljoonan kuutiometrin pallo ja 500 kiloa kuormaa. Pantaisiin monta palloa peräkkäin tai suurempia palloja.
Sukkuloihin ja raketteihin verrattuna minimaalisen pieniä, mutta kenties kuviteltavissa olevia halpaversioita ylämaisemiin nousua varten.
Toinen idea: Aurinkovoimainen nousija. Viime vuonnahan aurinkovoimainen potkurikone (siipi) nousi liki kolmeenkymmeneen kilometriin. Kunhan aurinkokennot saadaan surempitehoisiksi ja kalvomaisen ohuiksi, voi siiven pinta-alaa kasvattaa ja liittää moottoreihin pienet ionimoottorit potkureiden lisäksi ja jatkaa ilmakehän yläosissa toisin konein.
Tuollaiset yksinään avaruuteen nousevat aurinkopaneelisiivet voisi sitten kytkeä avaruusaseman voimanlähteeksi tai itsekseen aurinkovoimalla ja ionimoottoreilla vaelteleviksi avaruuskapineiksi. Vaikkapa laskeutumaan pehmeästi Marsin kamaralle ja nousemaan omin voimin poiskin ja palaamaan maahan ja minimaalisilla polttoainekuormilla.
Avaruusmatkailuideoita kevyemmästä päästä:
Sellainen kalvomainen aurinkotuulipurje, mikä keräisi aurinkokennoperiaatteella auringon säteilyenergiasta käyttöenergiansa, mikä pitäisi pienten ionimoottorien avulla aurinkopurjeen levitettynä aurinkotuuleen, toimisi "luonnonmukaisena" matkailukapineena aurinkokunnan sisäosissa.
Avaruusmatkailukulkuneuvoista ja muusta korkeantason rakennelmista.
>>Asteroidi 1950 DA meni tuossa alkuvuodesta ohi ja sille laskettiin lähelletuleva rata suhteellisen kauas tulevaisuuteen. Siitä löytyy reilusti päälle puolimiljoonaa nettisivua. Aika-asteikko 878 vuotta lähitapaamiseen, puolestaan johdattaa hyvin huolettomile laitumille. Jos aika supistettaisiin sadasosaansa, alkaisi suunnitelmien väsäämisellä olla kiiruuhko. Käytännöllisteoreettisesti noin lähelletuleva murikka tulevaisuudessa on erinomainen mahdollisuus. Kyseisen asteroidin valtaaminen avaruusasutuskäyttöön ja kovartaminen ontoksi ja asuttamien näillä lähikulkuepisodeilla ja rataparametrien muuttaminen halutunlaisiksi, matkailuunsopivammiksi, on pikemminkin odotettavissaoleva erinomainen mahdollisuus kuin uhkatekijä.
Tuollainen aivan luo tuleva asteroidihan olisi niin maan...korjaan asteroidinmainiota rakennusmateriaalia vaikka mihin avaruusrakennelmiin, ettei sitä karkuun kannattaisi päästää. 800 vuoden päästä tekninen tietämys alkaisi olla jo avaruushissitasolla tai kiertoratatorni-, kuinka vain nimitetäänkin. Ja sellainenhan vaati ehdottomasti sen vastapainon geostationaariradalle, mihin tuollainen asteroidi olisi aivan omiaan ja senhän voisi parkkeerata moneen muuhunkin paikkaan varastoon, jollekin takaperoiselle kiertoradalle geostation ja kuun välialueelle, maa ja kuun Lagrangenpisteisiin, maan radalle troijalaistyyppiseksi 60 asteen kiertolaiseksi. Auringonpuolen Lagrangeen aurinkotutkimustukikohdaksi, josta voisi tarvittaessa murentaa aurinkovarjoa maan lämpenemisen hillitsemiseksi.
Mitä moisella järkäleellä siten tekisi. Maasta (tai kuusta) minkä tahansa aineen nostaminen on kallista hupia painovoimakuopan syvyyden vuoksi, joten raaka-ainevarastona kaivostoimintaan. Siitä voisi murentaa nokareita avaruuspuolustukseen (heitellä uhkailevia muita asteroideja ja komeettoja kivenmurikoilla ratasiirtymien aikaansaamiseksi); säteilyn ja avaruusroskatörmäilynkestäviksi ontoiksi murusiksi avaruusmatkailuun; sopivasti pieniä vauhdittajia pintaan ja planeettalinkoillen pidemmällekin. Kunnonkokoisen avaruushotellin ja astrosiirtokunnan materiaaliksi kaivamalla täyteen käytäviä ja kolosia.
Sitten sen suurimman ongelman kimppuun. Miten tuollaisen oman tiensä kulkijan voisi saada muuttamaan kuljeskelutaipumuksiaan ja asettumaan aloilleen kilteille kiertoradoille. Asteroidin ratahan on sen verran kallellaan planeettaratatasoon nähden, ettei sen kiertorataan sanottavammin vaikuta muut planeetat kuin maa.
Tarkemmin newtonilaisia ratalaskukaavoja pyörittelemättä voisi hihastavedetyn intuitiivsesti arvella pelkästään ratakaaviota
tuijotellen, että sen nopeusero maan ratanopeuteen verrattuna on varsin pieni. Onnistumalla käyttämään maan painovoimalinkousta käänteisesti sen ratanopeuden hidastamiseen, ei tarvittaisi todennäköisesti kovinkaan suurta ratanopeuden lisähidastusta aloilleenasettamiseen. Järkäleen massiivisuus tekee siitä kuitenkin työlään tönittävän. Mutta rahtaamalla avaruuteen muutama tuhat ydinräjähdettä ja poksauttelemalla ne kulkusuunnassa edessä säteilypaineella töykkivästi, muttei palasiksi murentavan lähellä, voinee sitä ohjailla kohtuullisessa määrin. Luonnonmukaisempi metodi olisi pyydustää harjoitteluksi pienempiä kulkureita ja heitellä niillä sitä päin pläsiä.
Tällaisesta heittelystähän on on yhdenlainen koejärjestely jo suunnitteilla. Vaikka tarkoituksena ei olekaan ratamuokkaus, mikromaalinen sellainenkin tapahtunee tutkimuksen kylkiäisenä:
Deep impact luotain jämäyttää pienellä ammuksella komeettaa 2005.
>>NASAn Glenn tutkimuskeskuksessa on kehitetty uusi sähköllä toimiva rakettimoottori. Sen teho kohoaa aina 72 kW ja työntövoima peräti 3 Newtoniin. Laitteisto on jo kokeiluvaiheessa. Sähkökäyttöisellä rakettimoottoreilla näyttäisi olevan hyvin mielenkiintoinen tulevaisuus. Moottoria voidaan käyttää hyvin pitkäkestoisilla avaruuslennoilla ja sen avulla planeettaluotaimet voivat savuttaa merkittäviä matka-ajan säästöjä.
Mannertenvälisissä ohjuksissa on ainakin sovellettu erilaisia kylmälaukaisumenetelmiä, eli että ohjus lingotaan siilosta pois jollain muulla, kuin sen omalla moottorilla. Näin samasta siilosta voi ampua useita ohjuksia, kun palokaasut ei käristä sitä. Myös ydinsukellusveneissä käytetään tätä menettelyä.