Vraag:
Hoe bereken je de kracht die nodig is om een ​​schijf met een diameter van 10 km in een lage baan van 80 km te houden?
Ion Corbu
2019-10-04 12:50:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Welke kracht (in de vorm van periodieke impulsen) is nodig voor stuwraketten (thermochemisch, elektrisch, elektromagnetisch, ionisch. Fotonica, Hall) om zo'n schijf in een baan (80 km) boven een vast punt boven de aarde te houden. Om zwaartekracht tegen te gaan. En om te voorkomen dat de schijf in een baan om de aarde valt en uiteenvalt. Het soortelijk gewicht van zo'n schijf zou ongeveer 10 kg / m2 kunnen zijn.

enter image description here

U kunt geen baanperiode kiezen voor een willekeurige baanhoogte. De twee parameters zijn met elkaar verbonden. Om boven een vast punt op de evenaar van de aarde te blijven, is de orbitale straal * 42.164 km *. Zie https://space.stackexchange.com/a/8639/6944 Een lichaam dat zich in 24 uur op 80 km hoogte rond de aarde beweegt, bevindt zich niet in een baan om de aarde.
Is er een reden dat er recentelijk meerdere vragen van zo'n 10 km-schijf op 80 km hoogte opduiken? (Onlangs was er een over de schaduw die zo'n schijf werpt)
In termen van het werpen van schaduwen of het blokkeren van het zonlicht, zouden vergelijkbare resultaten veel gemakkelijker kunnen worden bereikt met behulp van een schijf met een grotere straal die zich gewoon in de juiste geostationaire baan bevond.
Het probleem is: krijg je vanuit de baan van 43.000 km meer schaduw? Of verandert de schaduw in halfschaduw? Aanvankelijk dacht ik in de geostationaire baan, aangezien de middelpuntvliedende kracht de zwaartekracht opheft. En de kracht die nodig is voor orbitale correcties is erg klein. De argumenten die Steve Linton aan mij presenteerde, overtuigden me ervan om de lage baan te verlaten. Dus de kwaliteit van de schaduw van de schijf vanaf een hoogte van 43 km is goed? Of niet?
@IonCorbu: wat is het doel van de schaduw? Wilt u nacht over een cirkel van 10 km, om de zonnestraling te verminderen om de opwarming van de aarde tegen te gaan, of wat? Je zou alle halfschaduw van GEO hebben, maar de vermindering van zonneverwarming over de aarde zou hetzelfde zijn.
Precies. Mijn interesse is om een ​​beheersbare schaduw te krijgen. Op een zo groot mogelijk oppervlak van de aarde. Voor verschillende delen van de aarde. Inclusief tussen Equator en Pol. Vooral boven de 45 graden parallel. Een lage baan zou nuttig zijn, maar de kosten om de schijf in een baan om de aarde te houden zijn enorm.
Het beste is een hoge baan. Dit heeft hoge lanceringskosten. Maar de kosten voor het behouden van de baan zijn extreem laag. De correcties kunnen periodiek worden aangebracht, door pulsen met thermochemisch, ionisch, fotonisch, Hall, etc. Het nadeel van deze baan is naar mijn mening dat het het schaduwniveau verlaagt. (de kwaliteit van de schaduw. "het niveau van de schaduw") Hoewel het oppervlak op aarde van de schaduw toeneemt, neemt de schaduw toe.
Dat zou de orbitale straal zijn voor een baan om de schijf boven een gebied in het parallelle gebied van 45 graden te plaatsen. En de schijf zou zich moeten gedragen alsof hij in het equatoriale gebied is geplaatst. Dat wil zeggen "geostationair". Een andere kwestie is of er een orbitale sleuf (op hoge banen) moet worden gevonden waarop een grote orbitale schijf kan worden geplaatst.
Denk je dat ik goed denk, meneer Ross Millikan? Bedankt voor de tussenkomst. Bedankt voor een mogelijk standpunt.
De luchtweerstand op 80 km is ook niet te verwaarlozen.
Een antwoord:
Steve Linton
2019-10-04 13:39:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De schijf is op geen enkele manier in een baan om de aarde als hij op zo'n lage hoogte boven een vaste locatie op aarde blijft. In feite zou de stuwkracht al het werk moeten doen om het tegen de zwaartekracht van de aarde in te houden. Zo'n schijf heeft dus een oppervlakte van $ 5000 ^ 2 \ pi \ \ mathrm {m ^ 2} $ en dus een massa van $ 2,5 \ pi \ maal 10 ^ 8 \ \ mathrm {kg} $ met uw schatting voor de oppervlaktedichtheid van de schijf. Het zou dus, naar een eerste benadering, een kracht nodig hebben van $ 2,5 \ pi g \ maal 10 ^ 8 \ \ mathrm N $ wat ongeveer $ 7,7 \ maal 10 ^ 9 \ \ mathrm N $ . Dit is bijvoorbeeld ongeveer de stuwkracht die wordt geproduceerd door 1000 van de F1-motoren die worden gebruikt om de Saturn V-raket continu te laten branden. Ze zouden ongeveer 2500 ton drijfgassen per seconde verbruiken. Dit zou enigszins worden verminderd door het feit dat de schijf eenmaal per dag rond de aarde beweegt en door de iets zwakkere zwaartekracht op 80 km hoogte, maar dat zou een totaal verschil maken van niet meer dan een paar procent.

Koolstof nanobuisketting en contragewicht buiten de geostationaire baan is realistischer dan het magische uiterlijk van brandstof voor raketten.
Bedankt meneer Steve Linton. Uw argumenten zijn overtuigend. Er moet een compromis worden gesloten tussen hoogte, schaduwkwaliteit en de inspanning om de grote schijf in een baan om de aarde te houden. Een stationaire baan is ideaal. Het probleem is of er vanaf de hoogte van 43.000 km een ​​schaduw is of niet?


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 4.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...