Вселенски лифт: Разлика помеѓу преработките
| [проверена преработка] | [проверена преработка] |
Избришана содржина Додадена содржина
Same image, better quality (GlobalReplace v0.6.5) |
с правописна исправка, replaced: сеуште → сè уште (3) using AWB |
||
Ред 4:
Дискусијата за вселенски лифт датира уште од 1895та кога [[Константин Тсиолковски]]<ref>{{cite web|url = http://www.g4tv.com/techtvvault/features/35657/Space_Elevator_Gets_Lift.html|title = Space Elevator Gets Lift|accessdate = 2007-09-13|last = Hirschfeld|first = Bob|date = 2002-01-31|work = TechTV|publisher = G4 Media, Inc.|archiveurl = http://web.archive.org/web/20050608080057/http://www.g4tv.com/techtvvault/features/35657/Space_Elevator_Gets_Lift.html|archivedate = 2005-06-08|quote = The concept was first described in 1895 by Russian author K.E. Tsiolkovsky in his "Speculations about Earth and Sky and on Vesta."}}</ref> предложил лебдечка “Тсиолковски“ кула, протегајќи се од земјината површина до ГСО со должина 35.785км (22.236 милји). Како и сите објекти, Тсиолковската кула би била под компресија, поддржувајќи си ја својата тежина од под неа. Уште од 1959та, повеќето идеи за вселенските лифтови биле фокусирани на чисто тензични објекти, држејќи си ја тежината на системот од горе надолу. Во тензичните концепти, вселенски кабел достига од огромна маса (противтежата) под ГСО до земјата. Оваа конструкција е држена во тензија меѓу Земјата и противтежата слично ко гитарска жица држена истегнато. Вселенските лифтови во наврати биле именувани како стеблата на грав/грашок, вселенски мостови, вселенски лифтови, вселенски скали, вселенски куки, орбитални кули или орбитални лифтови.
Додека некои варијанти на концептот за вселенскиот лифт се технолошки опипливи, моменталната технологија не е во можност да ги произведува кабелските материјали доволно силни и лесни за да се направи Земјино-базиран вселенски лифт по типот на ГСО кабелот. Скорешните концепти за вселенски лифт се вредни за споменување поради нивните планови за користење на материјали базирани на јаглеродни наноцефки или боронско-нитридни наноцефки како тензичен елемент во кабелскиот дизајн, поради фактот дека измерената сила на јаглеродните наноцефки изгледа доволно голема да го направи ова возможно.
Технологијата уште од 1978ма можела да произведува лифтови за локации во соларниот систем со послаби гравитациони полиња како Месечината и Марс.<ref>[http://www.frc.ri.cmu.edu/~hpm/project.archive/1976.skyhook/papers/scasci.txt Non-Synchronous Orbital Skyhooks for the Moon and Mars with Conventional Materials] [[Hans Moravec]] 1978</ref>
Ред 13:
Овој концепт, исто така наречен орбитален вселенски лифт, геостационарен орбитален кабел или стебло на грав, е ко варијанта на концептот за вселенската кука, кој што највеќе наликува на тоа што луѓето го помислуваат кога ќе ја чујат фразата “вселенски лифт“ (иако, има и други варијанти).
Конструкцијата би била голем проект, минималната должина на Земјино-базиран вселенски лифт е некаде околу 38.000 км (24.000 милји). Кабелот би требало да биде од материјал кој би можел да издржи огромен стрес,а истовремено да биде доста лесен, економичен и лесно произведуван во големи количини. Моменталните материјали не ги исполнуваат овие критериуми, иако, технологијата со јаглеродните наноцефки ветува многу. Како и со другите водечки инженерски проекти, други попратни проблеми ке требаат исто така да бидат решени за да може да стане вселенскиот лифт практичен, а остануваат и проблемите околу успешноста кои
==ИСТОРИЈАТ==
Ред 19:
===Првични концепти===
Главниот концепт за вселенскиот лифт се појави во 1895та година кога Рускиот научник Константин Тсиолковски беше инспириран од Ајфеловата Кула во Париз, да го натера да размисли за кула која би се протегала се до вселената, градена од земјата па се до висина од 35.790 км (22.238 милји) над надморската височина (ГСО).
|publisher=NASA Science News |accessdate=2008-09-27}}</ref> Тој изјавил дека “небесен замок“ на врвот од таков кабел во елиптична форма ќе предизвика “замокот“ да ја орбитира земјата во ГСО (т. е. дека замокот ќе остане на истото место на земјата иако она ротира)
Ред 25:
===Дваесетиот Век===
Градењето на компресивна конструкција од земјата па нагоре испадна дека е нереалистична задача поради фактот дека немаше во домен материјал со доволна компресивна сила да си ја поддржува сопствената тежина под такви услови.
|url=http://www.liftport.com/files/Artsutanov_Pravda_SE.pdf
|title=To the Cosmos by Electric Train
Ред 37:
Взаемно, идеите за кабелот и кулата биле предложени во квази-хумористичната колумна Ариадн во Њу Сиентист, 24ти Декември 1964та.
Правење на кабел над 35.000 км (22.000 милји) долг е тешка задача. Во 1966, Исак, Вин, Браднер и Бакус, четри Амерички инжинери, го реинвентирале концептот, именувајќи го во “Небесна Кука“, и ги публицирале своите анализи во весникот Наука.
|title=Satellite Elongation into a True 'Sky-Hook'
|year=1966
Ред 65:
===21ви Век===
После развивањето на јаглеродните наноцефки во 1990тите, инженерот Давид Смитерман од НАСА/Канцеларијата за Маршалови Напреднати Проекти, сватил дека високата јачина на овие материјали може да го направи концептот за орбиталната небесна кука возможен, и составил работилница во Маршаловиот Вселенски Авио Центар, канејќи многу научници и инженери за дискусија околу концептите и да состават планови за лифт кој би го донел концептот до реалност.
Друг Американски научник, Брадли Ц. Едвардс, предложил креирање на 100.000км(62.000милји) долга хартиено-тенка трака, користејќи материјал од јаглеродни наноцефки. Одбрал тракест тип место каблест со мислење дека првиов би можел да има поголеми шанси за опстанок од метеори. Поддржан од НАСА Институтот за Напредни Концепти, Едвардсовата работа била проширена да ги покрива сценаријата за префрлањето, дизајнот за искачување, напојувањето, избегнувањето на орбитални остатоци, укотвувањето, оддржувањето на атомски кислород, избегнување на молњи и урагани со промена на локацијата на закотвувањето во западниот екваторски Пацифик, буџетот, распоредот за градење и природните несреќи.<ref>Bradley Edwards, Eureka Scientific, [http://www.niac.usra.edu/studies/472Edwards.html NIAC Phase I study]</ref><ref>Bradley Edwards, Eureka Scientific, [http://www.niac.usra.edu/studies/521Edwards.html NIAC Phase II study]</ref> Најголемиот застој во Едвардсовиот дизајн е технолошкиот лимит на кабелскиот материјал. Неговите математики повикуваат на влакна составени од епокси-сврзани јаглеродни наноцефки со минимална тензична сила од 130 ГПа (19 милиони пси;вклучувајќи и заштитен фактор од 2) но, тестови во 2000та на индивидуални едноѕидни јаглеродни наноцефки (ЕЅЈНЦ), кои би требало да се доста појаки него епокси-сврзано јаже, покажаа најјака мерка од 52 ГПа (7.5 милиони пси).<ref name="Yu 2000 PRL">{{cite journal | first = Min-Feng | last = Yu | coauthors = Files, Bradley S.; Arepalli, Sivaram; Ruoff, Rodney S. | title = Tensile Loading of Ropes of Single Wall Carbon Nanotubes and their Mechanical Properties | year = 2000 | journal = Physical Review Letters | volume = 84 | issue = 24 | pages = 5552–5555 | doi = 10.1103/PhysRevLett.84.5552 | pmid = 10990992 | bibcode=2000PhRvL..84.5552Y}}</ref> Многу-ѕидните јаглеродни наноцефки се мерени со тензични силини се до 63ГПа(9 милиони пси).<ref>
Ред 125:
|accessdate=2006-03-05}}</ref>
Во 2007ма, Лифт2010, ги одржа Игрите за Вселенски Лифт 2007, кои носеа 500.000долари награди за секој од двата турнира(1.000.000 долари вкупно) како и додатни 4.000.000 долари кои ќе бидат доделени во следните 5 години за технологии поврзани со Вселенскиот Лифт.
Во 2008ма, книгата “Напуштајќи ја планетата со Вселенски Лифт“ од страна на др.Брад Едвардс и Филип Раган, беше публицирана на Јапонски и влезе во Јапонската Бестселер Листа.
==Структура==
[[Image:SpaceElevatorClimbing.jpg||thumb|right|Еден концепт за вселенскиот лифт го прикажува со растегнат кабел заврзан за подвижна морска платформа.]]
Ред 133:
===Базна Станица===
Дизајните за базната станица типично се подредени во две категории: мобилни и статични. Мобилните станици се типично големи океански објекти.
|url=http://www.spaceelevator.com/docs/521Edwards.pdf
|title=The Space Elevator NIAC Phase II Final Report
Ред 153:
Како за споредба, металите како титаниум, челик или алуминиумски обвивки имаат кршечка должина на само 20-30 км. Модерните влакнести материјали (кои целат кон достигнување на огромни јачини поради нивната микроскопска или кристална структура која е врзана со основата на материјалот има помалце дефекти) како кевларот, фибергласот и јаглеродните/графитни влакна имаат кршечка граница од 100-400км. Кварцните влакна имаат предност зашто тие можат да бидат споени во должина од неколку стотици километри <ref>[http://www.sciencedaily.com/releases/2009/12/091215160000.htm World's Longest Laser - 270 Km Long - Created] ScienceDaily, December 16, 2009</ref> дури и со денешнава технологија. Наноинжинираните материјали како јаглеродните наноцефки и од скоро откриените графни траки (перфектни дводимензионални листови на јаглерод) се смета дека ќе имаат точка на кршење околу 5000-6000 км на морско ниво, а истовремено ќе можат да спроведуваат и електрична енергија.
Јаглеродот е толку добар кандидат материјал (поради неговата специфична јачина) затоа што, како само 6ти елемент во периодичната табела, тој има многу малце нуклеони кои ја помагаат најголемиот дел од непотребната тежина на било кој материјал(каде што најголемиот дел од интератомските сврзувачки сили се помагани од само надворешните мал број електрони); предизвикот сега останува, да се зголеми во макроскопски димензии производството на таков материјал кој е
}}</ref>
Ред 170:
Хоризонталната брзина на секој дел од кабелот се зголемува со висината, пропорционално со растојанието од центарот на Земјата, постигнувајќи орбитално забрзување во геостационарната орбита. Затоа, како што товарот се крева со вселенскиот лифт, не треба да добие само висина, но и аголски моментум (хоризонтална брзина). Овој аголски моментум е земен од сопствената земјина ротација. Како што качувачот се крева, иницијално тој се движи малце поспоро него кабелот на кој се движи (Кариолна Сила) и затоа, качувачот се влече по кабелот.
Целосниот ефект на центрифугалната сила која дејствува на кабелот, прави тој константно да пробува да се врати во некоја енергетски поволна вертикална ориентација, што значи дека, откако некој објект ќе биде кренат по кабелот, противтежата ќе се заниша назад кон вертикалата како превртена тежина. Земајќи дека вселенскиот лифт е дизајниран да центарот на тежината секогаш останува над геостационарната орбита (ГСО) за максимална качувачка брзина на качувачите,
За времето додека товарот стигне до ГСО, аголниот моментум (хоризонталната брзина) е доволна при што товарот искача во орбитата.
Спротивниот процес би се случил за товарите што би се симнувале по лифтот, наведнувајќи го кабелот источно и незначително зголемувајќи ја земјината ротациска брзина.
Исто така се предлага користењето на втор кабел закачен за платформа, да го крева товарот по главниот кабел, поради тоа што дигачката направа не би морала да се справува со својата тежина наспроти земјената гравитација. Од сите предложени теории, напојувањето на било која дигачка направа
Друга лимитација на дизајнот би била качувачката брзина на качувачот, поради тоа што геосинхроната орбита е на 35.786 км (22.236 милји). Претпоставувајќи дека качувачот може да постигне брзина на многу брза кола или воз од 300 км/час (180 милји/час) ќе му требаат 5 дена да се качи до геосинхроната орбита.
Ред 185:
* трансфер на енергијата до качувачот преку безжичен енергичен трансфер додека се искачува;
* трансфер на енергијата до качувачот преку некоја материјална структура додека се искачува;
* зачувување на енергијата до качувачот пред да почне- ова бара екстремно висока специфична енергија.
|url = http://www.isr.us/Downloads/niac_pdf/chapter4.html
|title = NIAC Space Elevator Report - Chapter 4: Power Beaming
Ред 195:
}}</ref>
Предложениот метод е преку напојување со ласерска енергија, користејќи слободен електрон напоен со еден мегават или ласери во нормална фаза во комбинација со адаптирачки огледала приближно 10 м (33 стапки) широки и фотоволтаичен систем накај качувачот подесен со ласерската фрекфенција за поголема ефикасност.
Јошио Аоки, професор за инженерство на прецизна машинерија на Универзитетот Нихон и директор на Јапонската Вселенски Лифт Асоцијација, предложи вклучување и на втор кабел и користење на кондуктивноста на јаглеродните наноцефки за да спроведе струја.<ref name=JapanUKTimes/>
| |||