Bu yaklaşımı yörüngeden (1.6 km / s) veya kaçış hızından (2.4 km / s) kullanmak iki ana nedenden dolayı pratik değildir. Birincisi hızlanma nedenidir.

Sabit hızlanma altında nesneleri durdurmanın kinematik yöntemi $$ d = \ frac {v ^ 2} {2a} Hızlanmanın $$ a = \ frac {v ^ 2} {2d} $$ olmasını hızlı bir şekilde 10 ile bile çözebileceğimiz $$ metre dolgulu, @ zeta-bandı kullanıldığı gibi, ivme 283000 $ \ frac {m} {s ^ 2} = 29000g $ olacaktır; topçu mermilerindeki elektronikler tarafından. Yani teoride, etkiden kurtulmak için elektroniği geliştirebiliriz.

Ancak, ikinci sorunun ortaya çıktığı yer burasıdır. Rasgele boyutta bir buruşma bölgesi kullanılacak olsa bile, malzemedeki ses hızıyla ilişkili mekanik ve maddi sorunlar olacaktır. Özetle sorun, ultra yüksek hız darbelerinde, çelik gibi güçlü malzemelerin bile düzgün bir şekilde deforme olmak yerine sıçrama ve çatlama olmasıdır. Etkili olabilmesi için, burkulma bölgesinin malzemedeki ses hızını etkili bir şekilde azaltması ve darbenin şokunu yayması gerekir. Ancak söz konusu hızlar çok yüksektir. Buruşma bölgemiz bir arabadaki buruşma bölgesi gibi davranmaz. Aslında, zeminle çarpmanın başladığını gösteren basınç dalgası, yüke ancak zeminin kendisinden ~% 50 daha hızlı ulaşabilir ve bu, alüminyum veya çelik gibi bir malzemeden sağlam bir buruşma bölgesi kullanırsak (daha önce daha iyi

Kabarcıklı ambalaj, karton, köpük yastıklar gibi yumuşak ve paketlemeye uygun olduğunu düşündüğümüz şeyler yüksek ses hızına sahip değildir. Uzay aracının kendisi yere çarpana kadar yer çarpma kuvvetini bile aktarmayacaklardı.

Son olarak, aydaki uzun bir piste "inilebileceği" (doğrudan aşağıya değil, güçlü bir teğete girilebileceği) fikrini çürütmek istiyorum. Teorik olarak bu mümkündür. Ultra güçlü alaşımlar kullanılarak, gerekli hız olan 2,4 km / s'ye kadar dönebilen tekerlekler (neredeyse hiç) yapılabilir. Bununla birlikte, jiroskopik sorunlar ciddi olacaktır, tekerlek balansından bahsetmiyorum bile (ve bir tekerlek kırıldığında ne olur?). Hatta bir kişi basitleşebilir ve bu dünyanın üzerinde veya dışında şimdiye kadar inşa edilmiş en uzun kayma ve kaydırmada dışarı kaydırılabilir. Ancak aşırı hız sorunları tekrar ortaya çıkıyor. Bu hızlarda herhangi bir sürtünme yüzeyi sadece ısınmaz, plazmitleşir. Malzemelerdeki atomlar o kadar sert çarpacak ki, malzemeden tamamen yerinden çıkacak. Elmaslar bile bozulacaktır. Prensipte bu yöntemlerden herhangi birinin imkansız olduğu değil, sadece pratik olmadıkları ve bunların işe yaramasını sağlayan mühendislik zorlukları muazzam.

Sonuç olarak, uzay aracını yavaşlatmak için bir tür itme gücü olması gerektiğidir. aya inmek için.

Ayın kaçış hızı 2,38 km / s. Yani bu, bir gezginin yörüngeden düştüğü (yanlara doğru hız olmadan) çarpacağı hız ile ilgili. Öyleyse g hızının kaç olacağını tahmin edelim. Durması için 10 metrelik buruşma olduğunu varsayın. Durması yaklaşık 10/2380 saniye sürecektir. Bu .0042 saniyedir. Yavaşlama 2380 / .00042 = 566.666 m / s kare olacaktır. Bu da yaklaşık 57.823 gram.

Hayatta kalmak ve hala çalışmak oldukça zor.

Evet , bu bir maglev treni gibi dairesel bir manyetik yol kullanılarak yapılabilir. Bir uzay aracı, pistteki bir uçak gibi kısa düz kısma inerek, düşük dikey ve yüksek yatay hızda yaklaşmalıdır.

Yatay ayarlama için, iniş kısmı yatay olarak bir huni şeklinde ve dikey olarak V şeklinde şekillendirilebilir, bu da iniş yaklaşımının bazı kusurlarına izin verir. 20 km uzunluk dersek, kesin yer değiştirme için 10 saniyemiz var. Uzay aracını bu süre içinde 10 g hızlanma ile yüzlerce metre hareket ettirebiliriz.

"Manyetik pist" uzay aracını oyuncak bir demiryolu gibi kapalı devre yoluna yönlendirmelidir. Orada, bir parçacık hızlandırıcıda bir proton olarak hareket edebilir ve yavaş yavaş yavaşlayabilir. Olası yavaşlama kuvveti, uzay aracı durma noktasına gelmeden önce dairesel yolun birçok döngüsünü tamamlayabildiğinden çok önemli değildir.

Manyetik yol güçlü bir açıya sahip olmalı ve aslında pistin dış tarafında zeminden daha fazla olmalıdır (" ölüm duvarı"). Uzay aracını dairesel bir yolda tutmak için yeterli gücü sağlaması gerekiyor. Gerekli hızlanma $$ a = \ frac {v ^ 2} {r} $$

2 km / s değerimiz olduğunu varsayarsak = 2000 m / s hız ve ağır ancak insanlarda hayatta kalabilen 10 g ivmeyi kabul edersek, yalnızca $$ \ frac {{2000} ^ 2} {100} yarıçaplı dairesel bir maglev demiryoluna ihtiyacımız var = 40000 $$

Yani 40 kilometre. İnşa etmesi kolay olmayabilir ama kesinlikle sadece süper medeniyetin yapabileceği bir şey değil. 400 km yarıçapını seçersek, günümüz teknolojilerini sadece 1 g hızlanma altında küçük bir ay iniş aracını değil treni indirmek için kullanabiliriz.

Sıfır olmayan bir iniş açısı için, iniş hunisi yay şeklindeki bir rampa şeklinde bir dağın kenarına inşa edilebilir. Örneğin, Mons Huygens yüksekliği 5 km'nin üzerindedir, bu nedenle yan tarafa 7 derece kadar yüksek iniş açısını destekleyen bir rampa yerleştirebilir.

Aynı sistem uzay aracını fırlatmak için de kullanılabilir.

Bu neredeyse gerçek görünüyor: maglev pistinin iniş pisti, bir tünelin ( kaynak) içinden dönüşe girer.

Herhangi bir çok özel mıknatıs veya benzerinin bugünün maglevinin zaten sahip olduğundan çok daha fazlasının gerekli olduğunu sanmıyorum. Bir trenin yolun herhangi bir yerine asla değmediği ve eğildiğinde sabit kaldığı basit bir model demiryolu, elektriksiz kalıcı mıknatıslarla inşa edilebilir.

Uzay aracının nasıl geldiği sorusu kapsamı dışında hedefe ulaşır ancak roketten başka uzayı itme yolları vardır.

Burada farklı bir yaklaşım benimseyeceğim. Bu, yalnızca yukarıda zaten insan veya robot benzeri şeyler olduğunda tekrarlanan inişler bağlamında mantıklı.

Büyük Ay'a malzeme kafesi ekleyin, ardından iniş aracını kafese ateşleyin.

Bu, Ay'a yerelleştirilmiş bir atmosfer vermek ve iniş aracını yavaşlatmak için sürüklemeyi kullanmak gibi etkili bir işlemdir. İniş aracıyla bir roket veya söz konusu roket yakıtı fırlatmamıza gerek olmadığından, bunu yapmanın avantajı, iniş aracındaki kütleyi büyük ölçüde azaltmak olacaktır.

Bunu hiç yapmadım, ne de denendiğini duydum ve uygulanabilirliği hakkında konuşamıyorum. Ancak, fiziksel olarak onu engelleyen hiçbir şey yok.

Bir sorun, iniş aracını çok uzaklardan bu kadar iyi hedef almak olabilir. Normalde, yolda sahaya gireriz ve yaklaştıkça birkaç rota düzeltmesi yaparız. Ve bu bir tür itiş gücü gerektirir. Ancak Ay, diğer gezegen benzeri cisimlerle karşılaştırıldığında gerçekten yakındır, bu yüzden onu kaldırabiliriz.

Ancak bu aynı zamanda, Ay üzerinde mevcut malzemelerle bir kafes oluşturma becerisi de gerektirecektir. muhtemelen madencilik, eritme ve rafine etme işlemlerini gerektirir. Bu nedenle, kısa vadede yapacağımız bir şey olduğundan şüpheliyim.

İniş aracında bu hızlarda çarpışmaya dayanabilecek "ısı kalkanı" benzeri bir yüzeye ihtiyaç duyulsaydı, bu pekala olabilir. değiştirdiğimiz roketten daha fazla kütle gerektiriyor. Kafes için bir tür karbon nanotüp ağı, kuvvetleri daha eşit bir şekilde yayacak ve daha az koruma gerektirecek, ancak şu anda Ay'ı, Dünya'da bu ağ ölçeğini yaratmanın hiçbir yolu yok. Çelik kirişlerin Ay'da oluşturulması daha kolay (kolay değil), ancak çarpma kuvvetleri çok lokalize olacağından önemli ölçüde daha fazla koruma gerektirecektir.

Demir ve alüminyumun her ikisinin de Ay'ın yüzeyinde nispeten büyük miktarlarda bulunduğunu, ancak karbonun bulunmadığını unutmayın, bu nedenle çelik, alüminyumdan yapılmış bir yapı gerektiren söz konusu olmayabilir. Büyük ölçekli yataklar için Wikipedia'nın Ayın Jeolojisi hakkındaki makalesine bakın. Bir Artemis Projesi makalesi olan Aydaki Karbon , karbonun 82 PPM'de yerin üst 1 ila 2 metre arasında bulunduğunu söylüyor. Bir ton karbon, 12000 ton yüzey malzemesinin eritilmesini gerektirir, ancak yumuşak çelik yalnızca% 0,05 karbondur, bu nedenle bir ton yumuşak çelik yalnızca 6 ton yüzey malzemesinin eritilmesini gerektirir (yalnızca karbon için - aynı zamanda ütüyü bir yere götürün). Uygulanabilir, ancak uygulanabilir olmayabilir (özellikle karbonun% 100'ünü eritme yoluyla elde edemiyorsanız).

Bunu dönen bir gök kancası ile yapabileceğinizi düşünüyorum

Gökyüzü kancası düşük bir ay yörüngesinde olacak ve yük, kaçış hızıyla ilgili olarak üst ucu yakalıyordu, veya iki kez yörünge hızı. Daha sonra neredeyse durağan hale gelene ve serbest kalana kadar aşağı ve geriye doğru sallandı.

Aydaki en yüksek dağ yaklaşık 5 km, bu nedenle potansiyel olarak 5 km'lik bir serbest düşüşe dayanması gerekecek - ancak sanırım bu yüksek dağlardan kaçınıyor ve yüksek bir platoya inişini ve 'sadece' bir veya iki km'lik serbest düşüş ve 50-100 m / s hızla düşmesini engelliyor, bu da 10 metrelik burkulma bölgesinde birkaç yüz gram yavaşlamaya neden oluyor. p> Ya da belki gökyüzü kancası dikkatlice hesaplanmış uzunluktaki bir ipi çözer, gezgini milisaniye doğrulukla ayırır ve bir sonraki rotasyondan önce ipi geri sarar ...

Seçeneklerden biri delici olabilir - yer noktasına 2,4 km / s'de önce çarpacak ve birkaç metre regolitte duracak şekilde tasarlanmış sert, dart şeklindeki bir araç. Yavaşlama hala şiddetli olacak, ancak uzman elektronik cihazların bundan kurtulması beklenebilir. Delici, yüksek ses hızına sahip sert bir şeyden yapıldığı için yukarıda bahsedilen ses sorunlarının hızı azalacaktır.

Aya giden Ranger sondalarının bazılarında ( Ranger 3 dahil) balsa ağacı vardı Landers. Ne yazık ki, aya vardıklarında çalışanların hiçbiri onları taşımadı.

Bu yüzden bunun mümkün olduğuna inanıyoruz. Sadece ne kadar burkulma alanı taşıyabileceğinize ve ne kadar etkiye dayanabileceğinize bağlı.

Ay yörüngesine ulaşmak için gerekenden daha az enerji kullanarak Ay'a inmenin bir yolu var. Mega bir yapı gerektirir, ancak bugün inşa etmemiz gereken malzemelere sahibiz.

https://www.technologyreview.com/s/614276/a-space-elevator-is-possible- ile-günümüzün-teknoloji-araştırmacıları-sadece sarkıtmaya-ihtiyacımız olduğunu söylüyor /

Ay'dan aşağıya, Dünya'dan (kabaca) jeosenkronize yörünge mesafesine kadar bir ip sallayın.

Bir geminin Dünya'dan ayrılmak için roket iticileri kullanması gerekir, ancak yörünge hızlı çok uzakta değildir. "Halat" (gökyüzü kancası), yer eşzamanlı yörüngeden çok daha yavaş hareket eder; Böylece Dünya'dan yörüngesel olmayan bir yörünge - balistik bir yörünge - işe yarayabilir.

Teoride, yüksek irtifa balonunu fırlatabilir (atmosferi geçmek için) ve ardından paketi ateşleyebilirsiniz. ay kancasına. Kusursuz bir hedef verildiğinde, ay kancasına sıfıra yakın bir hız ile ulaşabilirsin (ay kancası yörüngede değil, sallanıyor; yörüngede değilsin, düşmek üzereydin), ay kancasını tut ve sonra sadece yoluna sür aya kadar.

Pratikte muhtemelen Dünya'dan ayrılmak ve ay kancasına yaklaşırken hedefinizi hassaslaştırmak için iticiler kullanırsınız, ancak aslında aya iniş gibisi yoktur.