Mielenkiinnolla ja ihmetellen olen seurannut keskusteluja avaruushisseistä.
Jos joskus onnistuttaisiin rakentamaan ns. avaruushissi, eli lähettämään raketeilla, sukkuloilla ym. kiertoradalle mielettömän kallis nanokuituisilla köysillä ja muulla huipputekniikalla varustettu ja jokatapauksessa suunnattoman painava n. 100.000 km pitkä härveli avaruuteen, niin entäs sitten ?
Koko rakennelmaan nähden kevyellä hissillä voisi toki ajella ylös-alas, rakennelman samalla heiluessa alas-ylös, mutta siinä kaikki. Massiivisempia määriä uutta tavaraa ei hissillä voida nostaa, ellei koko hissiä samalla nostettaisi reaktiovoimalla vastaavasti. Myöskään hissin rakentaminen kuvitelmalla jonka mukaisesti ensin laukaistaisiin kiertoradalle joku kevyt köysikela jolla sitten nostettaisiin raskaammat ja raskaammat ´hissiköydet- ja rakennelmat kiertoradalle ei onnistu.
Voisiko joku avaruushisseihin perehtynyt hieman valaista hankkeen mielekkyyttä. Mitä hyötyä hissistä ????
YHTÄÄN KILOA TAVARAA EI VOIDA SAATTAA KIERTORADALLE MAAN YMPÄRI ILMAN REAKTIOVOIMAA !
Jos joskus onnistuttaisiin rakentamaan ns. avaruushissi, eli lähettämään raketeilla, sukkuloilla ym. kiertoradalle mielettömän kallis nanokuituisilla köysillä ja muulla huipputekniikalla varustettu ja jokatapauksessa suunnattoman painava n. 100.000 km pitkä härveli avaruuteen, niin entäs sitten ?
Koko rakennelmaan nähden kevyellä hissillä voisi toki ajella ylös-alas, rakennelman samalla heiluessa alas-ylös, mutta siinä kaikki. Massiivisempia määriä uutta tavaraa ei hissillä voida nostaa, ellei koko hissiä samalla nostettaisi reaktiovoimalla vastaavasti. Myöskään hissin rakentaminen kuvitelmalla jonka mukaisesti ensin laukaistaisiin kiertoradalle joku kevyt köysikela jolla sitten nostettaisiin raskaammat ja raskaammat ´hissiköydet- ja rakennelmat kiertoradalle ei onnistu.
Voisiko joku avaruushisseihin perehtynyt hieman valaista hankkeen mielekkyyttä. Mitä hyötyä hissistä ????
YHTÄÄN KILOA TAVARAA EI VOIDA SAATTAA KIERTORADALLE MAAN YMPÄRI ILMAN REAKTIOVOIMAA !
Vastaukset 12
Vanhimmat
Lue vanhat keskustelut tuolta aiempaa ja katso näitä:
http://www.zadar.net/space-elevator/
http://www.liftport.com/forums/
Massoja ei voi irroittaa maan vetovoimakentästä perimmältään muulla tavoin kuin reaktiovoimalla ?
(Luen tähän voima ja vastavoimaperiaatteeseen myös tykit ja taivaankappalten törmäykset)
Avaruushissin toiminta perustuu ennalta avaruuteen reaktiovoimalla lähetetyn hissin massaan. Jokainen kuorman nosto hissillä ylös vetää hissirakennelmaan saman energiamäärän verran alas. Hissirakennelma siirtyy vastaavasti alemmalle nopeammalle nopeammalle kiertoradalle ellei sitä nosteta ylös reaktiovoimalla.
Kun tarkemmin ajattelet, niin toteat hissin olevan lähes identtinen Paroni von Muenhausenin hattutempun kanssa !
Antamistasi linkeistä ei löydy vastausta tähän peruskysymykseen.
On ihan eri tilanne kehittää tarvittava reaktiovoima kiertoradalla, tai nostimen matkan varrella aurinkosähköä käyttäen ionimoottorilla kuin nostaa kuorma kemiallisilla polttoaineilla ilmakehän läpi. Hyötysuhteessa on ainakin yhden suuruusluokan ero, vaikka ajoaine on vietävä hissillä ylös. Minun ymmärtääkseni asia liittyy kulmamomenttikysymykseen, josta on paljon keskusteltu. Kyllä, sen aikaansaamiseen tarvitaan reaktiovoimaa.
Luulen, että lisää tietoa kyllä löytyy myös Liftportin sivuilta tai foorumista. Et varmasti tullut tätä ensimmäisenä ajatelleeksi. Tuhannet ihmiset ovat yrittäneet löytää sudenkuoppia avaruushissiä vastaan, mutta toistaiseksi ainoat todelliset isot ongelmat ovat pääoman puute ja nanokuitukaapelin valmistustekniikan kehittymättömyys. Pienempiä (aiva ilmeisesti ratkaistavissa olevia) ongelmia on tietysti paljon. Uusia kyllä löytyy kokeiden edistyessä.
Mainitsemassasi kulmamomenttikysymyksessä on löytömieni kirjoitusten mukaisesti käsitelty sitä vaadittavaa tangetiaalista kiihdytysvoimaa, mikä tarvitaa antamaan nostettavalle massalle geostationäärisellä radalla tarvittavan n. 3 km/sek ratanopeuden jottei koko hissi lähtisi pyörimään kuin kaunoluistelijatar joka vetää kädet sivuilleen.
Tämä 3 km/set voidaan tulkita myös jäännöspakonopeudeksi, kun maan pinnalla vaadittavaa pakonopeutta 11 km/sek on hidastettu 8 km/sek. Nostossa on kysymys tämän 8 km/sek nopeuden aikaansaaminen reaktiovoimalla kiihdyttäen.
Siirryt uudelle utopian asteelle ottaessasi mukaan aurinkoenergian ja ionimoottorit. Toki nämäkin ovat teoreettisia leikittelyjä, mutta vailla käytännön tuloksia. Kuvitteellisen ionimoottorin massahyötysuhde on on erittäin hyvä, mutta työntövoima erittäin vähäinen. Lähinnä kuvitteellisten avaruusalusten pitkäaikaiseen kiihdyttämiseen. Ei lainkaan planeetalta nousuun tarvittavaan lyhytaikaiseen repäisyyn.
Hieman leukavasti kirjoitat:"Et varmasti tullut tätä ensimmäiseksi ajatelleeksi. Tuhannet ihmiset ....jne."
En oleta enkä väitä tätä ajatustani ensimmäiseksi. Sensijaan ihmettelen, miksi tämä peruskysymys sivuutetaan täysin avaruushisseistä puhuttaessa. Koko kyseinen avaruushissi tuntuu nojaavan väärään lähtökohtaan, eli:
Avaruudessa kiertävä puntti muodostaa kiinteän tukipisteen johon voidaan nosto-, tai kiipeilykoneella nostaa tavaraa mielin määrin maan pinnalta. Olettamus on ehdottoman väärä.
Esitän uudestaan toteamukseni ja kysymykseni:
Vaaditaan täsmälleen samansuuruinen reaktiovoimalla aikaansaatava energia nostettiinpa massoja taivaalle avaruushissillä tai erillisella avaruusraketilla.
Mitä hyötyä tai järkeä siis suunnattoman kalliista ja käsittämättömän suuresta (100.000 km) komplisoidusta avaruushissistä ?
Osoittanet yksinkertaisen väitteeni vääräksi tavalla tai toisella, tai viitteen asian käsittelystä.
P.S. En voi vastata mahdolliseen viestiisi parin viikon aikana matkani vuoksi.
"Siirryt uudelle utopian asteelle ottaessasi mukaan aurinkoenergian ja ionimoottorit. Toki nämäkin ovat teoreettisia leikittelyjä, mutta vailla käytännön tuloksia. Kuvitteellisen ionimoottorin massahyötysuhde on on erittäin hyvä, mutta työntövoima erittäin vähäinen. Lähinnä kuvitteellisten avaruusalusten pitkäaikaiseen kiihdyttämiseen. Ei lainkaan planeetalta nousuun tarvittavaan lyhytaikaiseen repäisyyn."
Ionimoottoria on kaksi kertaa käytetty avaruusaluksessa hyvällä menestyksellä. Sen työntövoima on pieni, mutta ominaisimpulssi erittäin korkea. Uudet suuremman työntövoiman ja ominaisimpulssin ionimoottorit ovat kehityksen alla. Ionimoottori ei ole vain teoriaa.
Avaruushissin nostin nousee aika hitaasti verrattuna kantoraketteihin. Matka GS-radalle on hidas ja pitkä, Liftportin sivuilla taidettiin puhua viikosta. Nousu ei ole lyhytaikainen repäisy.
Lisäksi vastapainossa ionimoottorit voivat olla jatkuvasti käynnissä, tarpeen mukaan, eikä niiden työntövoimalle ole mitään teoreettista ylärajaa, koska rakennelma on kuitenkin massiivinen ja se varustetaan isoilla aurinkokennoilla.
"Hieman leukavasti kirjoitat:"Et varmasti tullut tätä ensimmäiseksi ajatelleeksi. Tuhannet ihmiset ....jne."
En oleta enkä väitä tätä ajatustani ensimmäiseksi. Sensijaan ihmettelen, miksi tämä peruskysymys sivuutetaan täysin avaruushisseistä puhuttaessa. Koko kyseinen avaruushissi tuntuu nojaavan väärään lähtökohtaan, eli:
Avaruudessa kiertävä puntti muodostaa kiinteän tukipisteen johon voidaan nosto-, tai kiipeilykoneella nostaa tavaraa mielin määrin maan pinnalta. Olettamus on ehdottoman väärä."
Anteeksi jos olin leukava. Ja olet ehdottomasti oikeassa, että jos jostakin saa sellaisen käsityksen, että vastapaino on "ääretön kiinteä tukipiste" niin se on tietysti väärä. Jokaiselle grammalle on annettava se energia, jonka se maanpinnalta kiertoradalle noustaessa tarvitsee. En usko tämän olevan kenellekään projektissa työskentelevälle epäselvää. Jos epäilet, niin kysy ihmeessä asiaa Liftportin foorumilla! Ei siinä pitäisi olla ongelmaa. Jos et uskalla, niin minä voi kysyä puolestasi.
Minä vain pidän ionimoottorin käyttöä sekä nostimessa että vastapainossa itsestään selvyytenä. En näe sille vaihtoehtoja.
Siihen asti, kunnes eksoottisemmat propulsiolaitteet pääsevät scifistä ja visioista laboratoriokokeisiin ja käytäntöön, niin ionimoottori on realistisin avaruusalusten työntövoiman lähde. Siinä on paljon kehittämisen varaa, kyllä tiedän nykyisten toteutusten heikkoudet. Sillä ei voi koskaan nousta maan, edes kuun pinnalta, mutta sillä voidaan irrottautua kiertoradalta, tehdä pitkiä kiihdytyksiä hyvällä hyötysuhteella ja jarruttaa kiertoradalle. Se on OIKEA avaruusaluksen moottori. Siihen verrattuna tämänpäivän kemialliset rakettimoottorit ovat kömpelöitä tekeleitä.
Enpä ole tullut tarkemmin ajatelleeksi. Ajatuksen helpottamiseksi ajatellaan nanoköysi massattomaksi. Jotta avaruushissi pysyisi tasapainossa pitäisi sen päässä olevan painon olla geostationäärisellä korkeudella. Muussa tapauksessa systeemi alkaa kaatua maan pintaan nähden.
Jos geostationäärisellä radalla olevaan systeemiin aletaan "kiivetä", tapahtuu että todellisuudessa vedämme hissin päässä olevan massan pois geostationääriseltä radalta ja systeemi alkaa kaatua.
Ainoa keino saavuttaa stabiili tila on tukea systeemi jäykällä tuella maan pintaan. Eli tarvittaisiin 36 000 km pitkä tanko tukemaan systeemiä. Sellaista ei voisi tehdä edes nanoputkillakaan koska mistään ei löydy niin jäykkää materiaalia joka pysyisi jäykkänä 36 000 km matkalla. Jäykinkin materiaali olisi käytännössä keitettyä makaroonia.
Käytännössä nanoputkikaapeli on huomattavan massiivinen ja sen yläpään vastapaino on, sanokaamme, samaa luokkaa painoltaan kuin kaapeli (oikeasti suomeksi litteä hihna). Systeemin (kaapeli vastapaino) gravitaatiopainopiste on jonkin verran geostationäärisen radan yläpuolella, jolloin vastapainon ja ankkurin (meressä kelluva isohko lautta) väliin pingottuva kaapeli on koko ajan jännityksessä. Vertaa esim moukarinheittäjään. Itse vastapaino on n. 100 000km korkeudessa, eli yli tuplasti GS-radan korkeuedella.
Kun nyt nostin ( sen hyötykorma) alkaa kiivetä kaapelia pitkin, se ei vaikuta vastapainon korkeuteen mitenkään, jos nostin noustessaan saa vaakasuoran ratamomentin kehitettyä esim ionimoottorilla. Muuten nostin vetää vastapainoa hieman sivuun, ei alas. Vastaavasti homma voidaan ilmeisesti hoitaa vastapainossa koko koko ajan, tai tarvittaessa, toimivilla aurinkovoimaa hyödyntävillä ionimoottoreilla.
Miksi kirjoitat tuollaista, joka kertoo vain, että et ole edes yrittänyt selvittää perusasioita alussa kertomistani linkeistä?
http://fi.wikipedia.org/wiki/Avaruushissi
Avaruushissi – Wikipedia
Mutta mitäs jos keskusteltaisiin niiden konseptista, jotka ovat oikeasti hissiä rakentamassa eli LiftPortin suunnitelmista, koska niistä on todella yksityiskohtaista (vaikka ei tienkään lopullista) tietoa olemassa.
http://www.liftport.com/
Heiltä voi myös oikeasti kysyä suoraan:
http://www.liftport.com/forums/
Mahdatko laskea leikkiä ?
Ikäänkuin kuvitteellisessa nanoköydessä ei olisi jo tarpeeksi pulmia kannatella edes omaa painoaan ja pientä hyötykuormaa, niin vieläkö sen pitäisi ankkuroida koko 100 000 000 metriä pitkä hissirakennelma (mitä lie painaisikaan) kiinni maahan ja pyöritellä vastapainoa kuten moukarilekaa päässään. Huh huh
Tässä kai viime keväänä, kirjoitin, tai ainakin ajattelin, väsääväni simulaatiosoftan, joka demonstroisi avaruushissin oleellisten fysikaalisten periaatteiden toimivuuden. Olen itse ihan vakuuttunut, että mitään perustavaalaatua olevia ongelmia ei ole: homma toimii minun korvieni välissä hyvin. Kun on kaikenlaisia muita puuhasteluita, niin tämä ajatus vielä odottaa toteuttamistaan. Tietysti, jos jollakin muulla olisi aikaa ja taitoa, niin auttaisin mielelläni esim koodin katselmoinnin merkeissä. Java olisi tähän tarkoitukseen hyvä ohjelmointikieli, toteutusmuoto appletti, niin laite- ja käyttisriippumattomuus säilyisi. Jokainen halukas voisi sitten etsiä koodista periaatteellisia virheitä halutessaan, jos vielä väittää hommaa mahdottomaksi. Lukion pitkän fysiikan tiedot mielestäni riittävät ihan hyvin.
Tietysti appletilla voisi myös yrittää osoittaa homman toimimattomuuden.
Voisi luulla, että joku olisi jo sellaisen simulaattorin tehnyt, mutta ainakaan kuukkeli ei löytänyt.