Добыча воды на внешних телах и решение энергетической задачи

[LonelyWanderer]

Надо считать сколько времени займет доставка воды со спутников внешних планет, системы Плутон-Харон, объектов пояса Койпера и облака Оорта, с использованием ускорения в полях гравитации планет.

Хотите идейку подскажу, как можно оттуда воду переправлять практически без энергозатрат?
Поскольку на тех телах гравитация небольшая, то там легко построить космический лифт из доступных материалов, например  из стали. Можно организовать элеватор непрерывного действия. Если конец космического лифта будет достаточно далеко за геостационарной орбитой планетоида, чтобы центробежное ускорение превышало там гравитацию на поверхности, тогда верхние ячейки этого элеватора будут вытягивать груз с поверхности сами собой.
Элеватор будет из себя представлять упрощенно трос, соединенный  концами в кольцо и со шкивами внизу и вверху, а на нем будут крепиться ковши для льда. Энергетика такого элеватора будет основана на преобразовании кинетической энергии вращения планетоида в потенциальную энергию поднятого груза, т.е. будет вести к замедлению его вращения.
На конце элеватора нужно размещать жёстко закрепленные на космическом лифте емкости для сбора материала, и этот груз с этих емкостей будет 1 раз за оборот выстреливаться (отпускаться) с полёт в сторону Венеры (Марса, Луны, Меркурия), ведь как раз имеется избыточная, достаточная скорость.
Таким образом почти полностью решается энергетическая задача для столь далёкого от Солнца тела. Кроме того, для нужд добывающей базы можно даже вырабатывать энергию вращения, установив на космический лифт--элеватор генераторы.

[Проходящий Кот]

Бомбежка станет простым пунктом погоды.....

[LonelyWanderer]

Бомбежка станет простым пунктом погоды.....

Бомбёжку льдом выдержит даже марсианская атмосфера, если разделять груз перед прибытием. А на  Венеру можно какие угодно размеры посылать

[LonelyWanderer]

Налить океан на Венеру в разумные сроки таким способом, конечно вряд-ли возможно, на это потребуется миллионы лет, но можно переправить атмосферные газы на Марс - здесь нужно материала на порядки меньше.

[mbrane]

чтобы центробежное ускорение превышало там гравитацию на поверхности, тогда верхние ячейки этого элеватора будут вытягивать груз с поверхности сами собой.

Закон сохранения энергии для вас не писан?

[Змей Петров]

Поскольку на тех телах гравитация небольшая, то там легко построить космический лифт из доступных материалов, например  из стали.

Поскольку на тех телах гравитация небольшая, то проще пулять ледяные глыбы в межпланетное пространство  без всякого комического лифта.
Ещё проще - сдвигать ледяные тела с орбиты и направлять на Марс, или там Венеру.
Потомки нас не забудут.

[LonelyWanderer]

чтобы центробежное ускорение превышало там гравитацию на поверхности, тогда верхние ячейки этого элеватора будут вытягивать груз с поверхности сами собой.

Закон сохранения энергии для вас не писан?

Энергетика такого элеватора будет основана на преобразовании кинетической энергии вращения планетоида в потенциальную энергию поднятого груза, т.е. будет вести к замедлению его вращения.

Спросите у вращающейся балерины. У неё там тоже имеются нарушения этого закона.

[Проходящий Кот]

чтобы центробежное ускорение превышало там гравитацию на поверхности, тогда верхние ячейки этого элеватора будут вытягивать груз с поверхности сами собой.

Закон сохранения энергии для вас не писан?

А что, тела не вращаются? Товарищ Г.Г. Поляков из Астрахани смотрит на вас с удивлением.....

[LonelyWanderer]

Поскольку на тех телах гравитация небольшая, то там легко построить космический лифт из доступных материалов, например  из стали.

Поскольку на тех телах гравитация небольшая, то проще пулять ледяные глыбы в межпланетное пространство  без всякого комического лифта.
Ещё проще - сдвигать ледяные тела с орбиты и направлять на Марс, или там Венеру.
Потомки нас не забудут.

Энергетика? Вам ни много ни мало, некоторое количество триллионов тонн пульнуть надо со скоростью  пистолетной пули.

[Змей Петров]

Спросите у вращающейся балерины. У неё там тоже имеются нарушения этого закона.

Чего эта?
У балерины/фигуристки все законы сохранения выполняются. Иначе можно было бы так потанцевать.., что ого-го

Ну и не путайте закон сохранения импульса с законом сохранения момента импульса.
Кошка, всегда падая на лапы, при этом соблюдает закон сохранения момента импульса. Но при этом ухитряется изменить положение туловища в заданной СО.

[Змей Петров]

Энергетика? Вам ни много ни мало, некоторое количество триллионов тонн пульнуть надо со скоростью  пистолетной пули.

Чем в этом поможет пресловутый "космический лифт"?

[LonelyWanderer]

Энергетика? Вам ни много ни мало, некоторое количество триллионов тонн пульнуть надо со скоростью  пистолетной пули.

Чем в этом поможет пресловутый "космический лифт"?

даёт этот самый импульс движения, метров на 300 в секунду можно рассчитывать. Кажется, что это немного, но вспомним об обьемах - на самом деле это колоссальная величина в джоулях - такую энергию в том регионе без термояда вряд-ли найти. Но имеется энергия вращения тел, а у них у всех стандарт периода вращения часов 9-12, и эту энергию можно использовать.

[crazy_terraformer]

Я предлагал эту идейку про лифты в теме "Колонизация Венеры" для разборки Харона и Плутона.
Радиус орбиты Харона 19 628—19 644 км.
 

эта система необычна синхронным вращением обоих тел: и Харон, и Плутон всегда повёрнуты друг к другу одной и той же стороной. Таким образом, если смотреть с одной стороны Плутона, Харон виден всегда (и не движется по небу), а с другой стороны не виден никогда. Точно так же виден Плутон с Харона.

Интересно, будут ли у Плутона стационарные и синхронные орбиты м/у орбитой Харона,где будут точки Лагранжа и можно ли между Плутоном и Хароном ч/з барицентр протянуть космический лифт с тросом переменной длины соединяющий их поверхности?
Приблизительные расчёты расстояния измеряется от центра масс.
 Интересно правильней измерять расстояние от барицентра, а не от центра Плутона?
r1=(R[1-(a/3)^1/3],0)
r2=(R[1+(a/3)^1/3],0)
r3=(R[1+5a/12)],0)
a=M2/(M2+M1)
    R=19 596 км (большая полуось орбиты Харона) — расстояние между телами,
    M1=~1,303·10²² кг=13,03·10²¹ кг — масса Плутона,
    M2=~1,52×10²¹ кг — масса Харона.
a=M2/(M2+M1)=1,52×10²¹/14,55·10²¹=1,52/14,55=0,104467354
r1=(R[1-(a/3)^1/3],0)=(19596[1-((1,52/14,55)/3)^1/3], 0)=(13196 км 875м 73,143см ,0)
r1=~(13196,876 км, 0)
до L1 от Харона расстояние =~6399,124 км
r2=(R[1+(a/3)^1/3],0)=(19596[1+((1,52/14,55)/3)^1/3], 0)=~(25995,12426857 км, 0)
r2=~(25995,124 км, 0)
до L2 от Харона расстояние =~6399,124 км
r3=(R[1+5a/12)],0)=(19596[1+(5(1,52/14,55)/12)], 0)=~(20448,975945 км, 0)
r3=~(20448,976 км, 0)
до L3 от Харона расстояние =~40044,976 км
Расстояния от центра масс системы до точек L4 и L5 в координатной системе с центром координат в центре масс системы рассчитываются по следующим формулам:
r4=((R/2)_*b, (3^1/2/2)R)
r5=((R/2)_*b, -(3^1/2/2)R)
b=(M1-M2)/(M1+M2)=11,51/14,55
(R/2)_*b=~7750,857732=~7750,858 км
(3^1/2/2)R=~16970,633813=~16970,634 км
r4,5=((R²/4)(b²+3))^1/2=(b²+3)^1/2R/2=~18656,85417162=~18656,854 км от центра масс системы до точек L4, L5

В точках L4 и L5 положение неустойчиво, т.к.M1/M2<24,96=~8,57

[crazy_terraformer]

Межпланетная транспортная сеть — система гравитационно определенных сложных орбит в Солнечной системе, которые требуют небольшого количества топлива. Использует точки Лагранжа в качестве точек, в которых возможны низкозатратные переходы между различными орбитами в космическом пространстве. Несмотря на то, что она позволяет совершать межпланетные перелеты с небольшими затратами энергии, длительность полетов в десятки и сотни раз больше, чем у классических перелетов по орбитам Гомана — Ветчинкина, и неприемлемы для пилотируемой космонавтики.

В Солнечной системе в основном существуют низкозатратные орбиты между Юпитером, Сатурном, Ураном и Нептуном, а также между их спутниками.

Интересно, это можно использовать.

[LonelyWanderer]

Тогда, или в другой теме, я указывал, что Плутон мало пригоден для этой цели из-за довольно большой орбитальной скорости - более  4 км/с, эту скорость нужно сбрасывать, и космические лифты-пращи здесь не помогут. Кроме того, заметное наклонение у него - 17 градусов, что увеличивает необходимый импульс примерно до 5 км/с. Это же уже приближается по энергозатратам к выводу на околоземную орбиту! И скорость вращения более 6 суток, т.е.космический лифт получается большим.

Нет, нужно использовать тела, которые имеют небольшое наклонение , небольшой диаметр (в сотнях километров), сильно вытянутую орбиту (большой эксцентриситет) с высоким апогелием и достаточно быстро вращающиеся (что прямо влияет на затраты на космический лифт - чем меньше затраты, тем более мощный лифт можно построить, а значит с большей пропускной способностью, что крайне важно для проектов терраформации). Такие есть, их можно найти в списке транснептуновых объектов в википедии, а ещё гораздо больше таковых ещё не открыто.

[crazy_terraformer]

Эрида период вращения 25,9 ч. Седна - 10 ч. Хаумеа  (3,9154±0,0001) ч. Макемаке 7,771±0,003 часа. Орк 13,188 ч.

[Проходящий Кот]

Можно использовать как для забрасывания вещества на Марс и Венеру, так и для местной жизни.....

[LonelyWanderer]

Эрида период вращения 25,9 ч. Седна - 10 ч. Хаумеа  (3,9154±0,0001) ч. Макемаке 7,771±0,003 часа. Орк 13,188 ч.

Марс имеет наклонение 1.85 градусов относительно эклиптики.
Седна хороший вариант, период вращения 10 часов, наклонение всего 11 градусов, но не самый лучший - значительный радиус (гравитация) отягощает космический лифт, а довольно высокий перигелий усложняет доставку туда необходимого оборудования (да и скорость движения в афелии из за этого получается больше)
Есть ещё варианты:
https://ru.wikipedia.org/wiki/(308933)_2006_SQ372 - перигелий в 3 раза ближе, афелий в 2 раза дальше. Наклонение 19 градусов, но гораздо больший эксцентриситет и меньшая гравитация  и диаметр (около 100 километров) дадут больше энергетических преимуществ.

Или такой вариант:
https://ru.wikipedia.org/wiki/2009_FW54
Тело 150-200 километров.  И вроде бы и наклонение большое (78 градусов), но при афелии, большем даже чем у Седны в 2.5 раза и при перигелии всего в 2 млрд.км, т.е. при крайне большом эксцентриситете, достигающим 0.9885, вещество оттуда из афелия или весь его целиком можно прислать с минимальными затратами. Кажется именно этот объект я моделировал в космическом симуляторе - и чтобы его опустить до уровня Марса потребовалось что-то около 60 м/с. И малая гравитация и небольшой радиус астероида и необходимое малое приращение скорости позволяют при довольно небольших массово-габаритных размеров космического лифта/пращи организовать целый поток необходимого материала, пока  не израсходуется энергия вращения тела -отсюда можно взять минимум несколько процентов массы астероида почти не расходуя собственную энергию - тысячи кубических километров льдов.