Așa cum am zbura departe de scurt ghid la sol pentru a merge pe orbită, știință pentru toate cuvintele simple,

Recent, a existat știri despre construcția planificată a unui lift spatial. Pentru mulți, se părea ceva fantastic și incredibil, ca un inel imens de Halo sau Dyson sferă. Dar viitorul este mai aproape decât crezi, scară la cer este foarte posibil, și poate vom vedea chiar în timpul vieții mele.

Acum, voi încerca să arate de ce nu putem merge și cumpăra un bilet, „Pământ - Luna“, la prețul biletului „București - Petru,“ cum putem ajuta la lift și că el va rămâne, astfel încât să nu cadă la pământ.

Încă de la începutul dezvoltării de ingineri de rachete au fost de combustibil dureri de cap. Chiar și în combustibilul cel mai avansat este nevoie de rachete undeva în greutate de 98% a navei.

Atenție! Numai în cazul în care dorim să transmitem astronauții de pe ISS pachetul de masă turtă dulce de 1 kilogram, atunci acesta va avea aproximativ 100 kg de gaz propulsor. Racheta - purtător, de unică folosință, și se va întoarce pe pământ numai sub formă de moloz carbonizat. Dragă turtă dulce obținut. Greutatea navei este limitată și, prin urmare, sarcina utilă pentru o singură dată este strict limitată. Fiecare costurile de lansare necesare.

Și dacă vrem să zboare undeva dincolo de orbita Pământului?
Inginerii din întreaga lume sa așezat și a început să se gândească: ce ar trebui să fie o navă spațială să ia mai, și zbura-l?

În cazul în care va acoperi o rachetă?
În timp ce inginerii de crezut că copiii lor au găsit undeva nitrat și carton și a început tinkering rachete de jucărie. Astfel de rachete nu a putut ajunge până la acoperișurile clădirilor înalte, dar copiii au fost fericiți. Apoi a venit cel mai deștept ideea: „Să luăm o rachetă Natolkaem mai nitrat, și funcționează de mai sus“.

Dar mai presus de racheta nu a acoperi, pentru că era prea grea. Ea nici măcar nu a putut obține de la sol. După o serie de experimente, copiii găsesc cantitatea optimă de azotat de amoniu în care racheta este zboară deasupra tuturor. Doar în cazul în care, dacă adăugați mai multă greutate de rachete de combustibil-l trage în jos. Numai în cazul în care mai puțin - ulei se termină mai devreme.

Ingineri, de asemenea, realizat repede că, dacă vrem să toarne mai multe mijloace de combustibil, iar forța de tracțiune trebuie să fie mai mare. Opțiuni pentru a mări intervalul de zbor de câteva:
Creșterea eficienței motorului ca pierderile de combustibil au fost minime (Laval duză).
Creștere puls specific de combustibil la combustibil la greutate egală a fost mai mare forță de tracțiune.

Deși inginerii sunt în mod constant în mișcare înainte în mod substanțial toate navei ia o mulțime de combustibil. Deoarece, în plus față de combustibil Vreau să trimit în spațiu ceva util, tot drumul spre racheta cu grijă calculată și combustibil în racheta stabili minim goale. În același timp, folosind în mod activ gravitația folosind corpurile cerești și forțele centrifuge. Astronautii, după finalizarea misiunii nu a spus, „Băieți, în rezervor este încă unele de combustibil, Să zburăm spre Venus.“

Dar cum pentru a determina cât de mult combustibil este necesar, pentru ca racheta a căzut în ocean, cu un rezervor gol, și a zburat pe Marte?

Escape viteză.
Copiii, de asemenea, a încercat să forțeze racheta pentru a acoperi mai mare. Chiar și a pus mâna pe un manual privind aerodinamica, citiți despre Navier - Stokes ecuație, dar nu a înțeles și pur și simplu atașat o rachetă nas ascuțit.

Trecerea prin vechiul lor prieten Hottabych și întrebat ce tipi trist.

- Oh, bunicul, dacă am fi avut un combustibil pentru rachete infinit și greutate redusă, ar, probabil, a zburat la zgarie-nor sau chiar până la partea superioară a muntelui.
- nu contează, Kostya - Ibn - Edward - Hottabych a spus, trăgând ultimul păr - lăsați combustibil racheta este niciodată nu se termină.

copii Joyful a lansat rachete și am așteptat ca ea să vină înapoi pe pământ. Racheta a zburat până la zgârie-nori, și la partea de sus a muntelui, dar nu sa oprit și a zburat pe până când a dispărut din vedere. Astfel, dacă privim spre viitor, această rachetă a lăsat la sol, a zburat afară din sistemul solar, galaxia noastră și a zburat cu viteza sub lumina pentru a cuceri vastitatea universului.

Copiii au fost uimiți, ca racheta lor mici ar putea zbura până în prezent. La urma urmei, școala a spus că, pentru a nu cădea înapoi la sol, viteza nu ar trebui să fie mai mică decât al doilea spațiu (11, 2 km / s. Este lor o rachetă mică ar putea dezvolta o astfel de viteză?
Dar părinții lor - inginerii au explicat că, dacă racheta infinit de combustibil alimentarea, acesta va fi capabil să zboare oriunde, dacă forța de tracțiune mai mari forțe gravitaționale și forțele de frecare. Deoarece racheta poate zbura, de tracțiune suficient, iar în spațiu deschis este chiar mai ușor.

Escape viteza - nu este viteza cu care ar trebui să fie racheta. Aceasta este rata la care trebuie să arunce mingea de la sol, astfel că el nu a reveni la ea. La lansarea, în contrast cu mingea, au motoare. Nu pentru că este important de viteză, și impuls totală.

Cea mai grea parte pentru rachete - pentru a depăși porțiunea inițială a căii. În primul rând, gravitația este mai puternică. În al doilea rând, în atmosfera densă a terenurilor, care este foarte fierbinte pentru a acoperi la aceste viteze. Și motoarele cu jet de rachetă care lucrează în ea este mai rău decât într-un vid. Prin urmare, zbura acum rachete în mai multe etape: prima etapă consumă rapid de combustibil și separat și a facilitat nava muștele pe alte motoare.

Konstantin Tsiolkovsky a fost gândit la această problemă și a venit cu un lift spațiu (de asemenea, în 1895. Apoi, desigur, râd de el. Cu toate acestea, a râs de el, și din cauza rachete și sateliți și stații spațiale, și chiar a considerat nu din această lume, „avem mai multe mașini nu complet inventate, și este colectată în Cosmos.“

Apoi, oamenii de știință au reflectat și penetrat, el a zburat o rachetă a lansat satelitul, construit în apropierea stațiilor orbitale, în care colonizat de oameni. Mai sus Tsiolkovsky nimeni nu râde, dimpotrivă, el este foarte respectat. Și când au deschis nanotuburi de grafen grele, și se gândesc serios despre „Stairway to Heaven“.

De ce nu se încadrează în jos sateliți?
Toată lumea știe despre forța centrifugă. Astfel, în cazul în care o minge poftă de mâncare rapidă pe un șir de caractere, acesta cade la pământ. Încercați să se rostogolească rapid mingea, apoi încetini treptat în jos viteza. La un moment dat, se va opri filare și toamna. Aceasta este viteza minimă la care forța centrifugă va echilibra forța gravitațională a Pământului. Numai în cazul de a transforma mingea mai repede, coarda va fi întinsă mai mult (și, într-un anumit punct de spargere.

Între pământ și sateliții au, de asemenea, o „frânghie“ - gravitația. Dar nu poate fi tras coarda Spre deosebire de conventionale. În acest caz, în cazul în care „Spin“ satelit mai repede decât este necesar, el „devine off“ (și merge într-o orbită eliptică, sau chiar să zboare. Cu cât mai aproape satelitul la sol, cu atât mai repede trebuie să fie „rece“. Mingea este pe coarda scurt, de asemenea, se rotește mai repede decât lung.

Este important să ne amintim că viteza orbitală (liniară) a satelitului - nu este viteza în raport cu solul. Astfel, în cazul în care este scris că satelitul viteza orbitala 3. 07 km / s, aceasta nu înseamnă că acesta este purtat deasupra suprafeței ca un nebun. Viteza orbitală a punctelor de pe ecuatorul Pământului, printre altele, 465 m / s (pământul se învârte așa cum este revendicat încăpățânat Galileo.

De fapt, nu viteza liniară calculată pentru o minge pe un șir de caractere și pentru satelitul și unghiul (de câte ori pe secundă face corp.

Deci, dacă găsiți o astfel de orbită că viteza unghiulară a satelitului și suprafața Pământului va fi la fel, atunci satelitul va atârna peste un punct de pe suprafața. O astfel de orbită am găsit, și se numește orbita geostaționară (GEO. Sateliții atârnă nemișcat deasupra Ecuatorului, iar oamenii nu au nevoie pentru a transforma vasul și „Prinde semnalul.“

Vrejul de fasole.
Dar ce se întâmplă dacă un astfel de satelit mai târziu, cu o frânghie la pământ, pentru că atârnă peste un punct? La celălalt capăt al legăturii de marfă prin satelit, forța centrifugă va crește și va menține și prin satelit, și frânghie. La urma urmei, mingea nu se încadrează, în cazul în care este bine să untwist. Apoi putem ridica pe frânghie de transport de marfă direct pe orbită, și uite cât de teribil vis mai multe trepte de rachetă kilotone zhruschey combustibil cu o capacitate mică.
Viteza de circulație în atmosferă în sarcina va fi mic, astfel că nu va încălzi, spre deosebire de rachete. Și energia necesară pentru a ridica mai puțin, la fel ca la punctul de sprijin.

Problema principală - masa cablului. Înainte de orbita geostaționară pământului de 35 de mii de kilometri. Numai în cazul în care rezista la geostaționară de oțel pe orbită linia de pescuit diametrul de 1 mm, iar greutatea sa este de 212 de tone (ca și nevoia sa de a trage mult mai departe pentru a contrabalansa ridicare forței centrifuge. În același timp, ar trebui să mențină greutatea, și greutatea încărcăturii.

Din fericire, în acest caz, un pic de ajutor care, pentru ce în fizica profesorii au criticat adesea ucenici, greutate și masă - lucruri diferite. Mai departe cablul se întinde de la sol, cu atât mai mult el pierde în greutate. Deși puterea specifică a cablului încă mai are încă să fie foarte mare.

Deoarece nanotuburi de carbon au ingineri speranță. Acum, o nouă tehnologie, și nu putem răsuciți tubul într-o frânghie lungă. Și este imposibil să se atingă puterea lor maximă de proiectare. Dar cine știe ce se va întâmpla în continuare?