Tavallinen reittilentokone lentää kolmasosapaineessa eli karkeasti ottaen matkustamon ylipaine on 2/3 osaa avaruusaluksen kestämästä ylipaineesta. Eli jos lentokone kestäisi puolet enemmän ylipainetta, se kestäisi avaruuden jos se sinne jollain taikakeinolla päätyisi.
Avaruusalus joutuu kestämään laskeutumista hieman rajumpaa tärinää. Lentokone joutuu kestämään ilmakuoppia.
Entä sitten ilmankäsittely? Siinä ei käytetä mitään salaisia ihmekeksintöjä. Jollain tempulla jo I-maailmansodan aikaiset sukellusveneet pystyivät ilmanpuhdistukseen. Yksi keino on imeä hiilidioksidi johonkin kemikaaliin. En tiedä käytetäänkö hiilidioksidin jäädytystä ja jäähileiden dumppausta avaruuteen, mutta voisin kuvitella sellaistakin keinoa käytettävän.
Synteettinen fotosynteesi tai joku muu tapa muuttaa hiilidioksidia esim. syötävään muotoon, voi tulla olemaan merkittävä keino. Se ei ole pelkkää avaruustekniikkaa ja joitain laitteita voi ehkä joskus ostaa kaupasta.
NASA:n ja venäläisten etu ESA:aan nähden elossapitojärjestelmien asiantuntemuksessa on vähäinen. Se tieto on julkista ja ESA osallistuu avaruusasemaan.
Teknisesti vaikein ero lentokoneen ja avaruusaluksen välillä on lämpökilpi. 2.vaikeinta on nestehappi tai rakettivaiheiden erottaminen.
Kumpi on hankalampi: rakettimoottori vai suihkumoottori? Raketissa on kovempi lämpö, melkein hehkulampun lukemissa, mutta suihkumoottori on mutkikkaampi.
Avaruusalus joutuu kestämään laskeutumista hieman rajumpaa tärinää. Lentokone joutuu kestämään ilmakuoppia.
Entä sitten ilmankäsittely? Siinä ei käytetä mitään salaisia ihmekeksintöjä. Jollain tempulla jo I-maailmansodan aikaiset sukellusveneet pystyivät ilmanpuhdistukseen. Yksi keino on imeä hiilidioksidi johonkin kemikaaliin. En tiedä käytetäänkö hiilidioksidin jäädytystä ja jäähileiden dumppausta avaruuteen, mutta voisin kuvitella sellaistakin keinoa käytettävän.
Synteettinen fotosynteesi tai joku muu tapa muuttaa hiilidioksidia esim. syötävään muotoon, voi tulla olemaan merkittävä keino. Se ei ole pelkkää avaruustekniikkaa ja joitain laitteita voi ehkä joskus ostaa kaupasta.
NASA:n ja venäläisten etu ESA:aan nähden elossapitojärjestelmien asiantuntemuksessa on vähäinen. Se tieto on julkista ja ESA osallistuu avaruusasemaan.
Teknisesti vaikein ero lentokoneen ja avaruusaluksen välillä on lämpökilpi. 2.vaikeinta on nestehappi tai rakettivaiheiden erottaminen.
Kumpi on hankalampi: rakettimoottori vai suihkumoottori? Raketissa on kovempi lämpö, melkein hehkulampun lukemissa, mutta suihkumoottori on mutkikkaampi.
Vastaukset 11
Vanhimmat
Painetta kone on helppo saada kestamään, ongelma onkin siinä, että lentokoneet eivät ole täysin tiiviitä. Ne vuotavat joka paikasta, esim. ikkunoiden tiivisteistä, johtojen ja putkien läpivienneistä. Kyse on siitä, pystyykö ilmaistointi työntämään ilmaa sisään nopeammin kuin se vuotaa ulos. Matkustajakoneen paine ei ole 3 kertaa ympäristöä korkeampi, vaan noin 2 kertaa. Tämä johtuu siitä, että jos korkealla lennettäessä voidaan painetta laskea, koneen runkoputkea voidaan keventää ja sitä kautta alentaa polttoaineen kulutusta.Jos painetta ei tiputettaisi, kaikki ikkunatkin pitäisi olla 2 kertaa paksumpia. Se säästää kymmeniä tonneja koneen painosta Tämän voi huomata laskeutuessa korvien lukkiutumisena kun paine nousee ennalleen.
Avaruusaluksen pitää olla täysin tiivis, ei yhtään vuotoa, koska ilmaa ei voi pumpata ulkoa takaisin sisälle.
Minusta kannattaisi tehdä selkeä ero aidon avaruusaluksen ja sukkulan välillä (kertakäyttöiset voi unohtaa). Aito avaruusalus on sellainen, jolla ei koska nousta ilmakehän läpi, eikä laskeuduta ilmakehään. Kun avaruushissien aika koitaa, niin luonnolliseksi kehityslinjaksi tulevat isot planeettaristeijät. Ne kootaan avaruudessa ja ne pysyvät siellä koko ikänsä (joka voi olla hyvin pitkä). Lentokoneen aerodynaamisia muotoja ei tietenkään tarvitse.
Massiivisuus on tärkeää sekä säteilysuojan, että meteorisuojan kannalta. Samalla se mahdollistaa mukavan oleskelun pitkillä lennoilla. Myös keinopainovoima on miehitetyillä lennoilla välttämätöntä. Pyörivän rakenteen säteen tulee olla suuri, ettei seurauksena ole pahoinvointi. Olen kuullut sellaisen luvun kuin minimi 700m! rakenne olisi siis jonkinlainen dipoli, kuten esim painonnostotanko. Ajomoottorit ovat keskellä.
Järkevimmät ajomoottorit ovat yhdistelmä kemiallisia rakettimoottoreita, aurinkopurjetta ja ionimoottoreita. Kiihdytykset ulottuvat aina lennon puoliväliin asti, jonka jälkeen alkaa jarrutus.
Sitten joskus ehkä toteutetaan "warpdrive", jonka teoriasta alkaa olla kiinnostavia ehdotuksia. Mutta en oleta tuloksia lähivuosikymmeninä. Ensimmäinen avaruushissi valmistuneen 15-25v kuluessa ja 30v kuluttua meillä lienee myös ensimmäinen iso planeettaristeilijä käytössä. Oletan, että sekin on puhtaasti kaupallinen (kuten hissit), isojen firmojen hyötykäyttöön valmistama.
tällätietoa jos katsotaan mooren lakia (tiedän se on pää asiassa prosessorien kehitykseen mutta on pätevä monessa muussakin asiassa kuten on ollut kellojen tarkkuudessa 1600 luvulta lähtien) niin 2020 pitäsisi olla ensinmäinen avaruushissi, tai siis siihen kaikki tarvittava tekniikka valmista ja yleisessä kaytössä. avaruusaluksista sen varran että jos tällähetkellä nasa on suunitellut että se tekee tankkaus aseman kiertoradalle ja on tulossa sukkulalle korvaaja, HVL ja jokainen voi kuvitella mitä mahdollisuuksia tuo tullessaan jos voidaan viedä 100 tonnia tavaraa ylimmälle kiertoradalle. ja hvl on mietitty myös akupallisiin laukauksiin.. vaikka nasalla on suuret suunnitelmat niin uskon kuitenkin kaupallisuuteen... muuta kunpi tämä on lentokone vai avaruusalus? http://www.rocketplane.com/flash.asp
The technological feasibility of a sub-orbital spaceplane traces back more than 40 years with the success of the X-15. The X-15 was a joint program of NASA, the Air Force, the Navy, and North American Aviation. It successfully reached an altitude of 67 miles and achieved a speed of Mach 6.7.
Rocketplane Limited has built on this knowledge and, with recent advances in computer and material sciences, developed the capability to build a cost-effective sub-orbital vehicle. The company has selected key partners with decades of experience working with NASA, the Department of Defense, and the aerospace industry in airframe design, thermal protection systems, and advanced propulsion.
On hassua mainostaa X-15:lla. Ei taatusti ole työelämässä ainoatakaan siitä tiimistä, joka rakensi X-15:n. Parempi referenssi olisi Space-Ship-One tiimi. Heidän saavutuksensa oli X-15 luokkaa, mutta suhteessa pikkubudjetilla, nykytekniikan ansioista.
Mutta sub-orbital harrastukset ovat harhapolku, kuriositeettejä. Tietysti niistä voidaan hankkia hyvää osaamista. Sillä tekniikalla voitaisiin tehdä edelleen kehittämällä uusi halpa kaupallinen sukkula lähivuosikymmenien käyttöön. Avaruushissin rakentamisessa tarvitaan sellaista.
kyllä avaruushissin rakenne tulisi niin massiiviseksi, että tuskinpa 30 vuoteen hissiä nähdään. parempi aikataulu ehkä 150 v. mutta silloin meillä voi olla jo hissin korvaavia tekniikoita.
http://www.liftport.com/countdown.html
Liftportin sivulla on laskuri, joka laskee aikaa tavoitteena COUNTDOWN TO LIFT: April 12, 2018
Saivathan hissiköyttä jo peri sataa metriä ilmapallolla ylös. Eipä enää ole jäljellä kuin 40 000 km ja toinen mokoma vastapainolle..
Eihän se ole kuin noin 20 km päivässä 12 vuoden ja 45 pv:n aikana.
Vähän täytyy tahtia kiristää, mutta kyllä se siitä.
Tervehtien Hui-hai
Minun käsitykseni aikataulusta on se, että seuraavan 10v aikana ei oikeasti nousta metriäkään ilmapallokokeiluja lukuunottamatta. Sitten, n. 2016, ollaan siinä vaihessa, että ensimmäinen ohut nanoputkisiima (silmillä tuskin näkyvän paksuinen) lähetetään geosynkroniselta radalta kelaa pyörittäen raketilla (ehkä ionimoottori) alas, samalla kelasatelliitin rataa nostaen. Siima saavuttaa meressä kelluvan tukikohdan, ja sillä aletaan vetää ylös toinen toistaan paksumpia siimoja, hihnoja. Homma kestää ehkä vuosia, mutta lopuksi meillä on hihna, jonka toinen pää on kiinni kelluvassa lautassa ja toinen 100 000km korkeudessa olevassa vastapainossa. Hihna kestää sitten esim 10 tonnin nettokuorman tai selvästi enemmän. 12 vuotta tai 18 vuotta, mutta jotakin sellaista, maailma ei sitten enään ole entisensä.
Lueskelin aikanaan antamiasi linkkejä hissiasiasta. En niitä vääräksi käy todistelemaan, mutta sensijaan totean niiden jättäneen käsittelemättä tärkeitä hissiin liittyviä seikkoja, kuten mm. vuorovesivoimat.
Laskeskelin yksinkertaisella koulufysiikalla kuu-ukon vaikutuksen hissin kiertorataan olettaen radan tason sijaitsevan kuun ja maan välisen suoran suuntaisena. (Varsinaisia rataelementtejä en käynyt laskemaan, sillä ne olisivat hyvin työläät yksinkertaistetunkin kolmen kappaleen probleemassa.)
Hissin painopiste lähentyisi ja etääntyisi 2 kertaa vuorokaudessa n. 12 kilometriä.
Eli ankkurointi esim. laivaan on mahdoton.
Kuun aiheuttamat vuorovesivoimat 100 000 kilometriä pitkän rakennelmassa ovat hirmuisetset sen heiluessä ja pyöriessä - 40 000 km heilahduksin kuun lähellä.
Kuun aiheuttamat kiihtyvyydet rakennelman päissä vaihtelisivat 2*10^-5m/s2 ja 5,5*10^-5m/s2 välillä vuorokausittain. Välillä painaisivat lyttyyn ja sitten venyttäisivät. Kyllä nämä voimat repisivät lujimmatkin 100 000 km pitkät rakenteet hajalle.
Edelliset suuntaa antavia pikalaskuja suuruusluokista.
Mitä sitten aurinko vielä pakkaa omalla vetovoimallaan ja lämpölaajenemista lämmöllään osaltaan aiheuttaisi.
Taidamme katsella asioita hieman eri tavoin.
Koska esittämäsi kuvitteellinen 100 000 km pitkä hissirakennelma kuitenkin täytyisi ampua raketilla taivaalle ennenkuin se alkaisi toimia, niin kyllä minä käyttäisin saman ruutimäärän ja tyytyisin ampumaan vaikkapa 5000 kertaa pienemmän eli noin parikymmenen kilometrin suuruisen satelliittiaseman kiertoradalleen. Kyllä sen kokoisessa jo on tilaa temmeltää ja suunnitella avaruuden valloitusta. Jäisipä vielä ruutia matkustaja- ja huoltoliikenteeseenkin yllin kyllin. Aikatauluksi asemalleni pistäisin jonkun kymmenen vuotta
Tässä on eritellyt laskelmat Kuun ja muiden "kolmansien kappaleiden" gravitaatiovaikutuksista:
http://www.zadar.net/space-elevator/#gravitational
Näin siinä kyllä väitetään:
"The gravitational influence of the Moon will influence very weakly on the cable profile, so that member in the upper equation can be neglected."
Kuka on nyt jättänyt ottamatta jotakin huomioon?
Pyrin perehtymään antamaasi esitykseen kuun vetovoiman vaikutuksesta. Epäselväksi jäi mitä kaavoillaan laski ja mihin pyrki. Integraalinsa käsitti kuun vetovoimavaikutusta vain hissin painopisteestä maahan riippuvalla osalla hissin ollessa kuun puolella maata ja vastakkaisella. Mielestäni puuta heinää, mutta ....
Ilmeisesti me emme ala väittelyä laskukaavoista.
Soitin puolustusvoimain mittaustoimia hoitavalle tuttavalleni joka tuntee satelliitit perin hyvin koulutuksensa ja ammattinsa puolesta. Kysyin kuinka tarkkaan geosentrinen satelliitti pysyy paikallaan :
Ne elävät paikoillaan jatkuvasti kilometriluokkaa jossa 10 km nousu/lasku on hyvä arvio. Niitä tarkkaillaan jatkuvasti useasta maaasemasta josta ne paikannetaan tarkalla lasersäteellä senttitarkkuuteen. Perushuojuntaa (mm. kuusta aiheutuvaa) ei korjata, mutta monen muun tekijän aiheuttama ratapoikkeama palautetaan ettei karkaa.
Avaruushissiin itseensä sen 100 000 km pituudella vaikuttavat vuorovesivoimat jätän tässä sikseen, sillä niiden laskenta ja arviointi edellyttää hissirakenteiden ja painojen tuntemista.
Voimaa jää hissin huojunta radallaan todeten osaltani samalla, että ankkurilaivasi ei tule toimimaan. Paras lähtöasema hissiretkelle killuisi vapaana jossain parinkymmenen kilometrin korkeudella.
Ruutia rakettiin ja menoksi.