Лифт в космос
Физическое обоснование
Лифт в космос
Космический лифт
r_{ГС}
Геостационарная орбита
mg>m\omega^2r
mg < m\omega^2r
Земля
Космический лифт
Здесь:
r_0
– радиус Земли
r_{ГС}
– радиус геостационарной орбиты
\omega=\frac{2\pi}{T}
– угловая скорость вращения Земли
mg
– сила тяжести
m\omega^2r
– сила центробежной инерции
Космический лифт
Сила тяжести однородного троса:
Напряжение троса в точке крепления:
\rho_T = \rho S \left[g_0\frac{r_0(r_{ГС}-r_0)}{r_{ГС}}-\frac{\omega^2}{2}(r_{ГС}^2-r_o^2)\right]
p=\frac{\rho_T}{S} = \rho g r_0^2 \left(\frac{r_0^2}{2r_{ГС}^3}+\frac{1}{r_0}-\frac{3}{2r_{ГС}}\right)
Для стального троса напряжение составит:
p=382 \: ГПа
Космический лифт
Предельное напряжение для стали:
Предельное напряжение для нанотрубок:
p = 1,6 \: ГПа
p = 90 \: ГПа
Космический лифт
Трос переменного сечения с постоянным напряжением
где – напряжение троса
\sigma
S=S_0 \exp \left(\frac{\rho}{\sigma}\left[\frac{gr_0(r_{ГС}-r_0)}{r_{ГС}}-\frac{\omega^2}{2}(r_{ГС}^2-r_0^2)\right]\right)
При длине "противовеса" 138 000 км возможен вывод аппаратов в космическое пространство вне Земли.
Спасибо за понимание!
Космическая угроза
Лектор: Никитин Михаил Анатольевич
Коррекция орбиты с помощью взрыва
Коррекция траектории с помощью ракеты-толкача
