Продолжаем цикл статей об орбитальной инфраструктуре, в прошлой статье мы разбирались с орбитальным ускорителем, а в этой статье мы разберёмся с орбитальным аккумулятором импульса, примерно посчитаем необходимую массу магнитов, сколько нужно сжечь нефти чтобы вывести такую дорогу на орбиту и оценим возможности такого аккумулятора.
Принцип работы достаточно прост. Подбрасываем поезд на магнитной подушке вверх на высоту 400 км, для подъёма на такую высоту понадобится кинуть поезд вверх со скоростью ~1,7 км/с, если это делать с помощью обычной ракеты, то при удельном импульсе 3 500 м/с понадобится сжечь 650 кг топлива на каждую тонну полезной нагрузки, для сравнения: многоразовый Falcon 9 для вывода 1 тонны на орбиту сжигает 33 тонны топлива = в 50 раз больше.
Итак, подбрасываем поезд на высоту 400 км где он встречается с трамплином находящемся на орбите и двигающимся со скоростью 7,9 км/с. Трамплин геометрически является частью окружности (четверть в данном примере). При заезде под поезд, магниты поезда начинают отталкиваться от магнитов трамплина с ускорением 9,8 м/с
, но из-за кривизны трамплина, поезд не может отлететь от трамплина, потому что, когда поезд ускоряется «вверх» на 10 м/с и поднимается на 5 метров выше — дорога тоже поднимается на 5 метров и, таким образом, поезд постоянно находится рядом с дорогой и постоянно ускоряется. При этом скорость самого поезда относительно трамплина всегда будет одинаковая, постоянные магниты по сути создают абсолютное скольжение с почти нулевым трением.
Математически, всё считается по формулам центробежной силы, как если бы мы привязали поезд верёвкой к центру и раскрутили до 7,9 км/с — центростремительную силу тут создают магниты, а центробежная сила создаётся кривизной трамплина. Кстати, это бы работало и с обычной машиной на колёсах.
Читать полностью »
