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Pistola espacial, foguete a vapor e espelho orbital



No dia da cosmonáutica, é tradicionalmente costume sonhar com uma alta ... Sonho? E, ao mesmo tempo, haverá um pouco sobre o último artigo sobre a exploração de Marte.

Considere três conceitos de movimento da espaçonave.

Artilharia espacial. Teoria da Prática


A idéia arriscada de enviar foguetes antes da Internet era uma maneira boa e potencialmente barata de entregar cartas rapidamente. A entrega de encomendas em órbita usando uma arma pode se tornar um "correio" mais bem-sucedido, é claro, se uma maneira mais barata de entregar mercadorias não aparecer, e problemas semelhantes ao correio de mísseis serão resolvidos!

Primeiro, um pouco de teoria. Vale a pena começar com a arma de Newton.
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Após a teoria, é bom ver a prática de usar mega-armas. O único exemplo real no momento é o projeto HARP (High Altitude Research Project).



Nos anos 60, o canadense Gerald Bull liderou o desenvolvimento de armas suborbitais de gás leve como parte do projeto HARP. Três canhões de design semelhante foram construídos, um dos quais em Barbados e dois nos Estados Unidos e no Canadá.

As armas HARP tinham um calibre de 406 mm e um comprimento de cano de cerca de 40 metros.

Os projéteis dessas armas eram sondas atmosféricas de alta altitude que decolavam a uma altura de 100 km. Para o disparo, foi utilizado um projétil de 180 kg, que voou para fora do cano a uma velocidade de 3600 m / s (12 960 km / h), o que permitiu atingir o apogeu de uma órbita de 180 km.

O vôo orbital de um projétil sem a colocação dos motores de correção de vôo no projétil é fisicamente impossível e, portanto, apesar da altitude adquirida, a sonda caiu. Se, como na teoria de Newton, a sonda "central" pudesse ser direcionada em uma órbita circular a uma altura de 100 km acima da superfície, esse voo poderia ser orbital sem motores.

Os planos de Bull eram apenas um projeto do foguete Marlet, que poderia entregar um pequeno satélite em órbita.

O dispositivo de pistola HARP na prática diferia do de Newton e a mistura para acelerar o "núcleo". Em vez de misturas de pó, foi aplicada a tecnologia de expansão de gás (hidrogênio e às vezes hélio). Isso foi necessário para dar a máxima aceleração física ao projétil, porque, em última análise, a expansão do gás no barril para aceleração depende de sua massa.

A pistola de gases leves agia de acordo com o princípio pneumático, apenas o gás não era comprimido antes do tiro. Esse princípio de aceleração poderia dar ao projétil uma velocidade de até 6-7 km / s, e em alguns testes foi possível acelerar o projétil para 11 km / s!

É interessante que o objetivo final do projeto HARP era criar um método viável de lançar naves espaciais em miniatura usando armas, mas devido a problemas financeiros, essa idéia foi abandonada pela transferência de testes para o campo do estudo de tecnologias hipersônicas.

As perspectivas de uso da arma não se limitam a colocar naves espaciais em órbita e a pesquisas sobre "hipersons". Um dos bens exóticos, mas valiosos, pode ser ... lixo radioativo!
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Foguete a vapor. Realidade absurda.


Se você disser a alguém agora que os foguetes para lançar em órbita são, em certo sentido, vapor, isso causará, para dizer o mínimo, desconfiança ... mas é realmente assim! E no futuro, há todas as chances de que seja literalmente assim!


Teoria. É possível criar um foguete a vapor capaz de deixar a órbita da Terra?
Evil Knievel.



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William Mook, Assisted Bob Laughlin Energy & Aerospace and Aeronautical Engineering, Stanford University

O primeiro, e até agora o único exemplo, de um voo de foguete a vapor com um homem a bordo foi mostrado pelo Mike Hughes, “terra plana”.


O vôo não teve sucesso e, mesmo no estágio de desenvolvimento e construção, havia altos riscos de "não voar". No entanto, ele voou ... e a terra caiu contra o firmamento do céu .

Projetos mais bem-sucedidos de foguetes a vapor nos anos 90 nos Estados Unidos criaram Tim Pickens.
Seus foguetes voaram sem passageiros e foram usados ​​para demonstrar a capacidade de tração a vapor.



Além de acelerar para cima, seus foguetes também eram usados ​​para acelerar carros.


A equipe do projeto AQUARIUS lançou mísseis similares na Alemanha. Os lançamentos de mísseis foram realizados de 1992 a 2003, principalmente a partir do campo de treinamento militar de Bundeswehr, em Klietz. A massa de decolagem de mísseis não excedeu 60 kg.

Esses mísseis não atingiram órbitas de acordo com limitações técnicas compreensíveis; no entanto, um motor de foguete orbital a vapor ainda existia!

A ideia foi implementada no satélite UK-DMC, lançado em 2003.

A empresa britânica Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL), juntamente com a Agência Espacial Europeia (ESA), instalou um pequeno motor a vapor neste satélite!

Uma unidade de vapor reativo experimental pesando 13 gramas consumiu 3 watts para aquecer 2,06 gramas de água. Isso criou a base para a propulsão a jato - vapor superaquecido (até 200 graus).

Ao testar por 30 segundos, o satélite recebeu um impulso de 3,3 millinewtons, que posteriormente produziu um desvio de 55 graus (esse impulso foi compensado por um volante especial).

Testes orbitais mostraram que o empuxo a vapor como um pequeno motor de empuxo é aplicável para uso em nano-satélites (peso inferior a 10 kg).

Em teoria, a energia para aquecer a água pode ser obtida com a ajuda de espelhos orbitais, que estão em muitos projetos de naves espaciais para produção de gelo / água em asteróides e outros planetas menores. Esses recursos ainda não foram testados, diferentemente dos espelhos em órbita.

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O primeiro exemplo de uma vela solar-espelho comprovada é o projeto Banner.
Agora eles planejam desenvolver o tema dos espelhos solares na China.

Além de iluminar as cidades, a verdade agora está aparecendo conceitos mais razoáveis.

Recentemente, cientistas da Universidade de Glasgow anunciaram planos de usar espelhos. De acordo com o plano, os raios de luz dos espelhos orbitais devem ser direcionados aos painéis das usinas de energia solar, para que funcionem 24 horas por dia, sete dias por semana.

O projeto foi chamado de Solspace para esse fim e já recebeu uma concessão de cinco anos de US $ 2,75 milhões do Conselho Europeu de Pesquisa Científica (ERC).

Espelhos em órbita podem ser usados ​​não apenas para iluminar a Terra, mas também para acelerar naves espaciais.

Essa aceleração ocorre devido à pressão dos fótons da luz em uma superfície refletora, que em condições de vácuo pode criar tração para o movimento. A pressão da luz solar é baixa - apenas 1 mg (milésimo de grama) por metro quadrado. m) Um

projeto que explora essa teoria na prática é chamado LightSail-2.



A tarefa de uma vela em um satélite é elevar a órbita inicial da espaçonave devido ao pulso solar gerado. Refletores angulares são instalados no satélite para registrar alterações na órbita.

As características do mini-satélite são modestas - o peso é de 5 kg e a área de vela aberta é de 32 metros quadrados. O filme refletivo tem uma espessura de apenas 4,5 micrômetros e é feito de Mylar (fibra de poliéster sintética). O objetivo do projeto, além do teste de tecnologia, é que, no futuro, seja possível usar uma vela para manter a órbita dos cubos.

Todas essas tecnologias exóticas, como vemos, não funcionam muito bem na Terra, mas isso não significa que sejam inúteis.

Além disso, como prometido - sobre Marte. Se você leu o último artigo, você provavelmente deve ter feito a pergunta "o que haverá em outras colônias por lá?" (apesar do fato de o artigo ter sido adaptado para o primeiro de abril, está longe de ser uma piada).

Então ... um pouco de informação sobre três estações aqui.
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Zevs ()

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APA ( Arsia, Pavonis, Ascraeus. )

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PS - De fato, verifica-se que a pistola espacial, o motor a vapor e os espelhos orbitais podem ser usados ​​efetivamente apenas fora da Terra. A menos, é claro, que os cientistas em espelhos orbitais adivinhem como aplicar corretamente a tecnologia de espelhos por satélite em órbita.

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