Воздушная планета

[Проходящий Кот]

Можно много напридумывать. Моя придумка в стартовом посте.....

[kovip]

Моя придумка в стартовом посте.....

Так я и не придумываю чего то нового. Я вам рассказываю, почему ваша идея со сферой;  дорога, сложна, но мало эффективна. И показываю, что есть  другие решения, более  конструктивные. Я не прав? - опровергайте. Доказывайте что левой ногой удобнее чесать правое  ухо, чем это делать правой рукой.

[Проходящий Кот]

Где вы у меня сферу увидели. Это всего лишь форма расчета. А так форма этой планеты может быть любая, что нам надо......

[kovip]

Где вы у меня сферу увидели.

  Извините, что то напутал. Больной не поймёт так придумает.   видимо сбило это

если люди будут перемещаться внутри сферы,

Вы  не возразили, а дальше пошло поехало 

То есть "матрешка" из цилиндрических гермокорпусов,где внешняя оболочка одного служит "поверхностью" следующего,-более верхнего яруса?

Высказали:

Нет, внутри внешнего герметичного корпуса множество отдельных цилиндров ОНейла....

Цилиндры О'Нейла  не простые цилиндры?  Если простые, тогда на фига обязательно употреблять его имя? Надо пояснее выражать свои мысли и будет всё в порядке А не так

В цилиндрах Онейла все живут на внутренних поверхностях цилиндров.
Вне (в открытом космосе что ли?) находятся сельхозфермы....

Так что, за что боролись на то и напоролись. Не обессудьте. Кто ясно мыслит, тот ясно объясняет. Претензии не принимаются.

[Проходящий Кот]

Что сказать то хотите по поводу давным давно рассчитанному и забытому астропроекту?

[-Юрий-]

Я предлагаю создать вне цилиндров атмосферу.

А Вы напишите научно-фантастичекий роман. Опубликуйте его и пожинайте плоды от гонораров. Вот и будет польза.

[Дэймон Ланнистер]

Концепция использована как минимум дважды. Первый раз - в Last Exile, второй раз - в Солнце Солнц.

Как по мне - Шредер уныл до боли в скулах. Что до Экзайла, то в целом терпимо для Кетайского Порномультика (ТМ)

[kovip]

Что сказать то хотите по поводу давным давно рассчитанному и забытому астропроекту?

Вы спросили

Откопал среди своих черновиков.
И кто может сказать, почему это технически невозможно?

Мы ответили. Какие претензии?

[AlexOrex]

Плюсы вы описали. А вот проблемы, которые я вижу в данной конструкции:
1) Прочность и жесткость. Сейчас в формулы не полезу, но даже при давлении 0,2 атмосферы кислорода (хотя разгерметизация какого-либо из внутренних цилиндров до такого давления будет опасна для его населения) и радиусе в сотню км традиционные материалы не справятся. А оболочка еще и должна быть высокопрозрачной (при удельной массе несущих конструкций порядка десятков тонн на кв. метр).
2) Надежность одного цельного объема вместо сотни маленьких (метеориты, аварии, атаки и т. д.). Причем ремонтопригодность низкая - менять изношенные участки придется, видимо, только параллельным креплением заплаток изнутри или снаружи, поскольку весь объем разгерметизировать нельзя.
3) Сопротивление воздуха вращению цилиндров.
4) Поглощение и рассеивание в воздухе света, на толще в сотни км будет очень заметно даже при 0,2 атм. Проблемы с теплоотводом у цилиндров, и так немаленькие, еще усиливаются (особенно ночью, которая превратилась в закат из-за воздушной массы).

Если цилиндры типа О'Нейловских когда-то появятся, полагаю, они будут иметь меньший диаметр (определяемый предельным кориолисовым ускорением, от 300 м), чтобы смягчить требования к конструкции (долю несущих элементов в массе оболочки), разовую ресурсоемкость и риск разгерметизации.

Если же говорить о традиционных цилиндрах О'Нейла (парных диаметром 6 и длиной 20 км с окнами и зеркалами), предполагаю следующие варианты систем безопасности (Вот бы кто-нибудь снял качественный фильм-катастрофу про цилиндр, это ж такого можно накрутить, "Титаник" и "2012" обзавидуются, причем всё по науке! ).
1. Дальняя "противокосмическая оборона" и контроль входящих в зону кораблей и провозимых грузов (самое, по-моему, слабое звено).
2. Система уклонения (учитывая размеры, должна запускаться о-очень задолго)
3. Закрыть окна зеркалами (они же подвижные) как выносным противометеоритным экраном.
4. Бронестворки на основные окна, в обычное время спрятанные в корпусе в качестве доп. радзащиты. Учитывая размеры окон (3х20 км), закрытие даже секционированных створок будет эпичным и жутковатым зрелищем вроде солнечного затмения для древних землян. Привод, наверное, зацепом от неподвижной общей фермы пары цилиндров - мощно и независимо от проблем с подачей энергии. Для компенсации момента - закрывать створки встречно.
5. Внутренние перегородки по длине (архитектурно и конструктивно невыгодны).
6. Просто врубить тревогу и всех прогнать с "паркового уровня" в убежища на нижних уровнях и задраить люки. Разгерметизация объекта размером в километры всё равно не будет мгновенной, а для мгновенной нужно такое воздействие, которое всех внутри и так убьет.
7. После п. 6 убежать в соседний цилиндр по соединительной ферме.

[Незван]

Не мудурствуя особо

[kovip]

и должна быть высокопрозрачной

Зачем? Для снижения энергопотребления?  Такую теплицу охлаждать будет сложнее чем поверхность корпуса. Высокая прозрачность тоже не требуется светопоток от Солнца будет больше земного, что не полезно для землян обитающих на станции.

Причем ремонтопригодность низкая - менять изношенные участки придется, видимо, только параллельным креплением заплаток изнутри или снаружи, поскольку весь объем разгерметизировать нельзя.

Возможно применение композитных жидкообразных материалов, внутри корпуса, которые вытекая, при смешивании будут быстро твердеть. Быстрое твердение можно аннулировать наплывом по поверхности. После предварительного ремонта, можно спокойно, делать основной. Например заплатки с косым, по вертикали, швом. ( пробка графина) Такая конструкция обеспечит  прочное сцепление с основным корпусом, без дополнительного крепежа. За счёт атмосферного давления. Кроме этого, корпус должен обладать упругостью и гелеезащитной оболочкой, которая будет гасить удары мелких предметов. 

[Ruslan_Sharipov]

1) Прочность и жесткость. Сейчас в формулы не полезу, но даже при давлении 0,2 атмосферы кислорода и радиусе в сотню км традиционные материалы не справятся.

Верно. Любые газонаполненные сооружения в космосе имеют ограничения по прочности стенок. Подробные расчёты см. в теме "Принцип подобия при расчётах космических конструкций". Единственно возможный путь полноценного освоения космоса - это создание человека, способного жить в вакууме. После этого отпадает необходимость в терраформированиях и в множестве дискуссий на эту тему, поскольку перемещения в открытом космосе на порядки дешевле стартов с планет.

[Rattus]

это создание человека, способного жить в вакууме

Который, вследствие резко затрудненной теплоотдачи в вакууме и разницы давлений, должен иметь вид (как по форме, так и по структуре покрова) и уровень метаболической активности дерева.
Даёшь буратинизацию космонавтов - единственный путь к выходу из Колыбели Человечества!

[Маска]

Единственно возможный путь полноценного освоения космоса - это создание человека, способного жить в вакууме.

Точно,а для освоения океана нужен человек живущий в воде,и без всяких сомнений для освоения атмосферы нужен летающий человек. Кстати для "освоения суши" никак не обойтись без роющего человека.

[petrovich1964]

3) Сопротивление воздуха вращению цилиндров.

Я сейчас вращаюсь вокруг земной оси со скоростью 260 м/с, однако никакого сопротивления воздуха не ощущаю.

[LonelyWanderer]

Помню, когда рассчитывал вращающийся космический город в теме "Нет колонизации", у меня получился максимальный диаметр  цилиндра при использовании обычной стали всего несколько сотен метров, а при диаметре в несколько километров он разрушается за счёт центробежных сил. С внутренней атмосферой то же самое - чем больше диаметр, тем больше нагрузки на стены. Я думаю, предел для такой сферы не более нескольких километров. Про метеориты уже говорилось. Утопия - слишком опасно.

Оболочка крупных размеров собственной прочностью не сможет удержать атмосферу. Чтобы её удержать есть 2 способа, оба сводящиеся к внешнему воздействию:
1. Система тросов из центра (они будут работать как спицы), тогда каждый квадратный метр оболочки должен стягиваться тросом, способным удержать (при давлении 1 бар) 10 тонн веса. Это слишком сложно, дорого, да и всё внутреннее пространство будет окутано этими тросами. Т.е. практически нереально.
2. Удержание гравитацией. Этот способ уже предлагал неоднократно, например в теме про колонизацию астероидов, где предлагал создание для них атмосферы. Здесь нужна увесистая оболочка, которая собственной массой за счёт гравитации астероида будет компенсировать давление атмосферы. Потребуется астероид с диаметром минимум в 50 километров и толщина оболочки в несколько километров. Чем больше астероид - тем меньше толщина оболочки. Кроме того такая толстая оболочка сама будет создавать собственную гравитацию. Я пока не рассчитывал, но допускаю, что при определённой толщине возможно полное отсутствие внутреннего тела - оболочка своей собственной гравитацией будет стягиваться и компенсировать внутреннее давление. При этом она должна быть стабильной, т.к. сжатие будет сопровождаться ростом внутреннего отталкивающего давления, а растяжение - наоборот. Такую массивную оболочку можно выполнить только одним способом - из грунта астероида, равномерно уложенного на воздухонепроницаемую оболочку, которая может быть достаточно тонкой. Соответственно, о прозрачности не может быть и речи. Тут придётся либо искусственное освещение применять или естественное через световые колодцы. Среди плюсов - огромная защищённость от метеоритов, излучения и т.д. - как никак толщина в несколько километров. Максимальная толщина атмосферы может быть огромной. Например, если соорудить такую оболочку вокруг такого крупного астероида, как Церера, то её гравитация ощутима на большом расстоянии от тела, а значит можно соорудить газонаполненную оболочку диаметром вплоть до десятков тысяч километров, которая будет покрыта многокилометровым слоем пород, взятых с этой планеты. Огромный воздушный мир...

[AlexOrex]

Прикинул прочность сферической оболочки
http://lib.sernam.ru/book_z_sopr.php?id=144
Для шара нагрузка = P*d / 4*толщина стенки
Пусть  давление 20 кПа, диаметр 500 км, толщина стенки 10 м
(2*10^4 * 5*10^5) / 40 = 250 МПа. Это предел текучести для распространенных марок сталей. Не учитывая нагрузки от возможных деформаций оболочки.
Насколько помню, у кремнеземного волокна (отдельного) прочность до 5 ГПа. Ну вот будет минимум метр витой из волокна стенки, общей массой 2 тератонны.

3) Сопротивление воздуха вращению цилиндров.

Я сейчас вращаюсь вокруг земной оси со скоростью 260 м/с, однако никакого сопротивления воздуха не ощущаю.

А я ощущаю - ветрено сегодня. И это даже не кориолис - так, локальный перепад. А уж если поместить в одну атмосферу несколько вращающихся "земель"...

[AlexOrex]

и должна быть высокопрозрачной

Зачем? Для снижения энергопотребления?  Такую теплицу охлаждать будет сложнее чем поверхность корпуса. Высокая прозрачность тоже не требуется светопоток от Солнца будет больше земного, что не полезно для землян обитающих на станции.

Смотря какой тип обитаемых станций - "цилиндр о'Нейла"/Стенфордский тор с окнами и зеркалами или "Рама" со светильниками. Если второе и есть солнечная энергосистема - то не нужно. Можно прямо внутри Цереры или Весты рыть полость и ставить на каркас "волчки" с гравитацией. Предельный вариант - Globus Cassus, но с освещением, когда внутренние цилиндры не нужны.

Offtop
Как-то пытался придумать максимально примитивный вариант "сферы Бернала".
Эллипсоид диаметром километров 20-40 (с нанотрубками, или поскромнее - без них), вращающийся в плоскости орбиты (где-то на расстоянии Марса). По всей поверхности равномерно распределены окна типа "дверной глазок". Оболочка у экватора потолще, на полюсах потоньше и с хорошей теплопроводностью. Внутри получается замкнутая "долина" с озером, со склонами, поднимающимися к полюсам. По внутренней поверхности бегут рассеянные пятна света от окон (как тени от облаков), смены дня-ночи нет, краснокарликовцам должно понравиться (хотя можно добавить спутник-экран, но его снесет возмущениями). Вода испаряется на экваторе и конденсируется на полярных "шапках" и стекает по стенкам речками. Этакий микромир.

[Ruslan_Sharipov]

Кстати для "освоения суши" никак не обойтись без роющего человека.

Верно. Для освоения поверхности суши нужен ходящий человек, и он есть. А для освоения суши во всей её толще никак не обойтись без человека роющего, если не руками, то при помощи технических средств. Спросите у метростроевцев, они Вам подтвердят.

[Маска]

А для освоения суши во всей её толще никак не обойтись без человека роющего, если не руками, то при помощи технических средств. Спросите у метростроевцев, они Вам подтвердят.

Метро это транспортная система,служит для транспортных операций.Разницу между "освоением" и "перевозками" улавливаете?Точно также обстоит дело и с авиа перевозками,и морскими транспортными операциями.Конечно же и космические полеты называть "освоением космоса" просто нелепо,-освойте воздух,для начала.