ВМ
Владимир Мартиросян

Веревка с небес, теоретический вопрос к физикам

Возможно ли "теоретически" с космической станции или любого другого объекта находящегося на орбите, и движущегося с первой космической скоростью, спустить веревку с грузом, опускать ее медленно, чтобы не сгорела при входе в плотные слоя атмосферы) Это реально? какие есть подводные камни?

АФ
Александр Фоменко

веревка сколько-то весит.
она просто порвется от своего веса, если длинная.
(вес ~ толщинаХдлинаХплотность, а прочность~ толщина)

и веревка со спутника не спустится без принудительного забрасывания, она летит с той-же орбитальной скоростью что и сам спутник и будет просто очередным спутником. А если и удастся конец к земле кинуть, то опять-же порвется.

Di
Dina

Возможно, но надо выбрать правильный радиус орбиты. Если спустишь с пары сотен километров, где летает большинство спутников, то там первая космическая скорость порядка 7 км/сек, спутник обращается вокруг Земли за полтора часа - в то время как сама Земля, вместе со своим воздухом - за сутки. Веревку будет относить назад, и она просто не достигнет поверхности.
Чем выше орбита, тем меньше там первая космическая скорость и длиннее период обращения. . Надо спускать с высоты геостационарной орбиты, у которой скорость обращения равна 24 часам. Эта идея разрабатывалась в романе Артура Кларка "Фонтаны рая". А Кларк, надо сказать, дядька дотошный и всегда в своих произведениях старается учесть все, что только возможно, поэтому его романы действительно НАУЧНАЯ фантастика. Все подводные камни он там описал. По его замыслу, это был "орбитальный лифт". С орбиты спускается хитрое синтетическое волокно. Кстати, обычная веречка не годится уже потому, что ее длина составит многие тысячи километров, и веревка не сможет выдержать даже собственного веса, порвется. Кроме того, вес троса будет неизбежно стягивать с орбиты станцию-источник. Все-таки в невесомости это реальная угроза! . Поэтому Кларк предположил, что одновременно с этой операцией надо разматывать еще один трос в противоположную сторону, прочь от Земли - да еще и трос с грузом на конце. Таким образом, станция останется в равновесии. Правда, будут возникать кориолисовы искажения. Например, отдаляющийся от станции груз (на внешнем участке троса) необходимо подталкивать двигателем, т. к. он должен двигаться по все более широкой орбите, и при этом не отставать от станции. Аналогично, спускаемая к Земле веревка будет обгонять станцию, и ее нужно затормаживать. Когда веревка достигнет атмосферы, этим торможением займется сам воздух, но большая часть троса над атмосферой будет по-прежнему по мере спуска испытывать избыточную скорость - и веревка окажется выгнута дугой вперед по ходу полета станции. Если трос достаточно прочен, то это можно потерпеть, пока он не достигнет Земли, и не будет закреплен. После этого груз на внешнем тросе можно отпустить еще немного (просто для создания некоторого запасного натяжения) , и оставить так. После этого на трос можено вешать систему лифтов, соответственно утяжеляя груз на внешнем конце. И в последующее время эксплуатации системы двигатели, корректирующие орбиту, должны будут находиться на внешнем грузе-противовесе. . Вот, где-то так 🙂

Сергей
Сергей

Есть такие проекты - даже лифт на геостационарный спутник. Проблема - материалы с достаточной прочностью.

Виталий Евстигнеев
Виталий Евстигнеев

Теоретически это возможно, хотя спутник должен висеть на геостационарной орбите. Если он движется с первой космической (по определению, первая космическая скорость - это орбитальная скорость НА НУЛЕВОЙ ВЫСОТЕ) или с ближкой - верёвка будет двигаться С ТОЙ ЖЕ СКОРОСТЬЮ, то есть тупо сгорит от трения об атмосферу. Поэтому и приходится стравливать её с геостационарной орбиты (реально спутник должен быть даже чуть выше - с учётом соотношения масс спутника и троса) . В этом случае относительная скорость верёвки и атмосферы нулевая, и всё вроде бы хорошо.
Но только придётся выбирать - верёвка или обычные спутники. Которых уже несколько тысяч. Плоскость геостационарной орбиты - это плоскость экватора. Соответстенно и трос космического лифта должен спускаться в район экватора (не обязательно точно на экватор, но куда-то поблизости) . Но штука в том, что все "нормальные", низкоорбитальные спутники, обязательно пересекают плоскость экватора и с вращением Земли несинхронны. То есть неизбежно настанет момент, когда на очередном витке этот спутник, со всей дури и на всей своей скорости, впилится в трос лифта. С понятными последствиями и для лифта, и для спутника.. .

При всём уважении к талантам Артура Кларка, именно этот момент он упустил. Поэтому идея, конечно, красивая - но она не будет реализована НИКОГДА.

АХ
Анна Хлебородова

длина веревки, отсюда ее вес. она порвется от своего веса

Похожие вопросы
Теоретическая задача по физике. Объясните пожалуйста.
Физика. Срочно нужна помощь (Теоретический вопрос
Физика. Теоретический вопрос
Теоретический вопрос про фотоны
Легкий теоретический вопрос по физике 9 класс
Теоретический вопрос по молекулярной физике. Идеальный газ.
Вопрос к медикам. Теоретического характера.
теоретическая физику и прикладная физика - очень часто свести всё только к фундаментальным взаимодействиям не удаётся?
посоветуйте книжку по истории физики: практической и теоретической
Теоретический вопрос по физике.