Космический лифт. Роскошь или средство передвижения?
Денис Альбин,
главный редактор портала «Всё о космосе»
«Троицкий вариант — Наука» №14(433), 15 июля 2025 года
Оригинал статьи на сайте «Троицкого варианта»
Денис Альбин
«Вы обозначили «Ядерный буксир» как наиболее перспективное средство передвижения по Солнечной системе. А какая из придуманных на сегодняшний день технологий наиболее правдоподобна для массового вывода на орбиту грузов и людей? Очевидно, что экология не выдержит и нескольких тысяч запусков тяжелых ракет в год!»
Такой вопрос был задан в комментариях к эфиру на YouTube1, который провели главный редактор ТрВ-Наука Борис Штерн и популяризатор астрономии и астрофизики Алексей Кудря. Автор вопроса привел три примера орбитального транспорта будущего — это космический лифт, «ОТС инженера Юницкого» (растягивающееся кольцо с ленточными маховиками внутри) и высотный воздушный старт с самолета-носителя. Разобрать идеи — как однозначно осуществимые, так и те, которые сейчас кажутся фантастикой, взялся главный редактор портала «Всё о космосе» Денис Альбин. Начнем с космического лифта.
«Это полная чушь. Я не думаю, что кто-нибудь когда-нибудь вложит достаточно денег в это дело. Если бы мы потратили те же средства на современное астрономическое оборудование, то узнали бы гораздо больше о Вселенной...» — Сэр Ричард В. Вули, астроном, 1956 год.
Публикация статьи «В космос — на электровозе» (1960)
Многих футурологов, поклонников космонавтики и исследователей космического пространства захватывает идея строительства космического лифта — сооружения, с помощью которого можно поднимать грузы в космос без использования ракет. Суть конструкции — в прочном тросе, который натянут от поверхности Земли (или иной планеты или спутника) до станции на геостационарной орбите (ГСО). Один конец троса закреплен на Земле, другой находится в точке выше ГСО, так что конструкция уравновешивается за счет центробежной силы. По тросу вверх движется подъемник, перевозящий груз. Впервые такую концепцию предложил Константин Циолковский еще в 1895 году. Проработанный и технически обоснованный проект создал советский инженер-изобретатель Юрий Арцутанов (1929–2019)2. Его памяти посвящен текст в ТрВ-Наука № 271 за 4 февраля 2019 года3. Если Циолковский представлял лифт как жесткую башню, то Арцутанов предложил трос, причем переменной толщины, с противовесом выше ГСО. 31 июля 1960 года в газете «Комсомольская правда» вышла его статья «В космос на электровозе» с описанием идеи. В дальнейшем он не раз возвращался к проекту, уточняя детали и предлагая варианты: например, «нестационарный лифт», не привязанный к конкретной точке на Земле. В 1967-м Юрий подал заявку на изобретение «Способ запуска космических кораблей и их возвращения на Землю или другую планету». К сожалению, она была отвергнута, но первенство в любом случае осталось за ним...
А в 1979-м за океаном вышел роман «Фонтаны рая» Артура Кларка, в котором великий фантаст тоже описывает космический лифт. С его подачи подобные конструкции весьма прижились в мире научной фантастики. Кстати, Кларк, ознакомившись с публикациями Арцутанова, признал его приоритет, они с Юрием переписывались, а в 1982-м писатель даже гостил у изобретателя в Ленинграде.
Юрий Арцутанов и Артур Кларк посещают Музей космонавтики и ракетной техники в Ленинграде (из архива Ю. Н. Арцутанова)
Однако дать жизнь космическому лифту на практике оказалось гораздо сложнее, чем в литературе. Хотя нельзя назвать эту идею и совершенно «завиральной», типа лазерного меча или варп-драйва. Над ней работают многие коллективы. Одним из наименее фантастических проектов занимается японская Obayashi Corporation4. Компания планирует начать строительство в этом году, а завершить в 2050-м.
«Экономика должна быть экономной», — Л. И. Брежнев, 1981 год.
Предполагается, что космический лифт позволит намного снизить затраты на отправку полезной нагрузки в космос. Строительство космических лифтов обойдется дорого, но их операционные расходы невелики, поэтому разумнее всего использовать их в течение длительного времени для очень больших объемов груза. По оценкам компании Obayashi Corporation, стоимость вывода составит $115/кг. Это выглядит очень привлекательно, ведь сейчас самой дешевой считается программа совместных запусков SpaceX SmallSat Rideshare — 6500 долл./кг при условии запуска минимум 50 кг. А запуск, например, на Falcon Heavy обходится примерно в 97 млн долл., что при грузоподъемности в 64 т дает цену около 1515 долл./килограмм. Но это если будут запускаться именно 64 т. Оценочная стоимость вывода грузов на перспективном Starship составит и вовсе 10 долл./кг, но только тогда, когда частота запусков достигнет уровня, обещанного Илоном Маском.
Теперь проведем несложные расчеты, чтобы понять сроки условной окупаемости проекта. Высота геостационарной орбиты — 35 786 км над уровнем моря. Планируемая грузоподъемность лифта — 100 т. Скорость подъема (и, вероятно, спуска) кабины — 200 км/ч. При этом по предварительной оценке Obayashi Corporation стоимость космического лифта составит не менее $100 млрд.
Получим ≈ 3 113 597,76 часов, или примерно 355 лет и 3 месяца. А ведь надо прибавить время на погрузку/разгрузку, на ускорение/торможение, на техобслуживание и прочие простои. В расчетах также не учитываются операционные расходы.
На этом обзор целесообразности строительства космических лифтов, наверное, можно бы было и закончить, но если уж начали разбирать, нужно идти до конца.
Obayashi Corporation
«Любая достаточно развитая технология неотличима от магии. Но не всякая магия полезна» — Артур Кларк, 1962 год
Строительство орбитальной станции на геостационаре, наземной инфраструктуры, кабины лифта и противовеса технически уже вполне возможно, поэтому разбор этих элементов я пропущу. Главной проблемой остается сам трос.
Для него нужен материал с очень высоким соотношением прочности к плотности. Трос будет оправдан, если его можно будет массово производить с плотностью, как у графита, и прочностью около 65–120 ГПа. Для сравнения, обычная сталь имеет прочность около 1 ГПа, а самые прочные ее виды — не более 5 ГПа, при этом она довольно тяжелая. У более легкого кевлара прочность 2,6–4,1 ГПа, у кварцевого волокна — до 20 ГПа и выше, у алмазных волокон — теоретически немного больше.
Углеродные нанотрубки в теории обладают значительно большей прочностью, чем требуется для космического лифта (более 120 ГПа), но массовое производство и создание из них прочного троса пока находятся в зачаточной стадии. В экспериментах прочность отдельных нанотрубок достигала 52 ГПа, но чаще — от 30 до 50 ГПа. При этом нити, сплетенные из таких трубок, оказываются менее прочными, чем сами нанотрубки.
Еще одна проблема заключается в том, что максимальная длина углеродной нанотрубки без дефектов теоретически может быть достаточно большой, но на практике ограничена существующими методами синтеза и стабильностью структуры. Рекордные длины, полученные в лабораторных условиях, составляют десятки сантиметров, но при этом всегда присутствуют небольшие дефекты.
Также пока остается нерешенной научно-технической задачей надежное и прочное «склеивание» углеродных нанотрубок без существенной потери их механических свойств. На данный момент для «склейки» пытаются применить «химические мостики», «ионную или электронную обработку», а также «полимерные связующие», но все эти методы не дают стабильного результата. А в проекте Obayashi Corporation длина троса составляет 96 тыс. км! Это более чем в два раза превышает окружность Земли!
Есть еще одна проблема. Допустим мы смогли произвести почти 100 тыс. км троса без дефектов, а вывести его на орбиту как? Известно, что трос планируется шириной в 1 м и толщиной с пленку Saran Wrap5. Известно, что ее толщина варьируется от 12 до 200 мкм. Я взял по минимуму — 12 — и путем сложных математических вычислений пришел к выводу, что такая бобина (без учета самой катушки) будет иметь массу ≈ 1,5 т, а диаметр ≈ 8,16 м при высоте в 22 м. Откуда взялась высота в 22 м, спросите вы? Это высота предполагаемого увеличенного (extended) обтекателя для особо высоких полезных нагрузок самой большой перспективной системы Starship. И, что важно, эти 22 м включают в себя сужение обтекателя кверху. И что еще важно — при диаметре Starship в 9 м внутренний цилиндрический отсек для полезной нагрузки составляет всего 8 м.
Конечно, SpaceX на заказ смогут соорудить еще более увеличенный обтекатель, но если Starship начнет летать с высокой частотой, то кому нужен будет космический лифт?
«Если бы мы не действовали, то в течение года Иран получил бы ядерную бомбу...» — Б. Нетаньяху, 2025 г.
Хотя трос из углеродных нанотрубок довольно прочный, он всё же не неуязвим к внешнему воздействию, случайному ли или преднамеренному.
Все мы помним, какой ажиотаж вызвал «руднувшийся» (RUD, Rapid Unscheduled Disassembly — «быстрая незапланированная разборка», жарг., SpaceX) Ship 33 на островах Теркс и Кайкос в Карибском море. Тогда никто не пострадал, и почти не было ущерба. А что случится при разрыве троса? Давайте подсчитаем.
Опять же, путем математических расчетов можно оценить последствия падения троса с разных высот в случае обрыва. Учтем орбитальную скорость на ГСО ≈ 3,07 км/с, скорость вращения Земли на экваторе ≈ 465 м/с (да, наша планета будет ускорять падение троса путем «наматывания» его на себя), ускорение свободного падения ≈ 9,78 м/с2, а также атмосферное торможение ниже ~120 км (это нам в плюс).
| Высота обрыва троса | Сила удара конца троса | Последствия |
| 400 км | ~1,4 т ТНТ | Ну, такое |
| 10 000 км | ~18 т ТНТ | Уже впечатляет |
| 35 786 км | ~57 т ТНТ | Очень опасно! |
На экваторе расположены несколько городов, в том числе Макапа, столица штата Амапа в Бразилии, с населением 442 933 человека на 2022 год. Линия экватора проходит через стадион «Зеран» и памятник «Марко Зеро», что делает город уникальным местом для туристов.
Вряд ли местные жители и туристы обрадуются прилету 57 тонн в тротиловом эквиваленте. Также возможное падение троса не приведет в восторг и обитателей других экваториальных городов и населенных пунктов. Для справки: окружность Земли по экватору составляет примерно 40 075 км, поэтому, если обрыв троса случится на ГСО, то не пострадает лишь малая часть экваториальной зоны. Трос — это не бомба, не метеорит, он будет причинять разрушения почти на всём пути своего падения.
А ведь есть еще кабина лифта и противовес! Про массу кабины ничего неизвестно, поэтому возьмем ее максимальную грузоподъемность — 100 т. Масса противовеса известна — 12 500 тонн! Эти элементы чудо-конструкции при падении нанесут только одиночные удары, но последствия будут куда грандиознее.
| Высота падения | Кабины | Противовеса |
| 400 км | ≈ 93,8 т ТНТ | ≈ 11 723 т ТНТ |
| 10 000 км | ≈ 2 345 т ТНТ | ≈ 293 081 т ТНТ |
| 35 786 км | ≈ 8 391 т ТНТ | ≈ 1 048 819 т ТНТ |
Для справки: ядерный взрыв мощностью 1 мегатонна относится к категории термоядерного оружия, которое имеет гораздо бо́льшую разрушительную силу по сравнению с атомным. Так что падению этих элементов уже точно никто не обрадуется.
По этой причине лично я на месте главы какой-либо экваториальной страны принял бы все меры, чтобы строительство такого мегасооружения, как космический лифт, не состоялось бы. Буквально все меры...
Проект космического лифта. Изображение: Obayashi Corporation
«Что мы имеем с гуся?» — старая русская поговорка.
С учетом того, что стоимость вывода на орбиту продолжает снижаться, а целесообразность строительства космического лифта сомнительна не только с технической и экономической, но и с политической точки зрения, считаю данную технологию бесперспективной и имеющей право на существование только в научно-фантастических произведениях. Все эти разговоры о якобы большей экологичности космического лифта по сравнению с обычными ракетами нацелены, на мой взгляд, лишь на привлечение внимания и инвестиций со стороны «зеленой» части общества. А ущерб экологии при аварии лифта будет гораздо масштабнее, чем при авариях ракет. Но человечество всегда питало слабость к масштабным затеям, поэтому про космический лифт, как и про другие подобные мегапроекты, мы услышим еще не раз.
1 Борис Штерн. Анализ комментов: хейтинг и два типа невежества. Вопросы-ответы.
2 Космический «фуникулер» // «Вокруг света», 1.01.2007.
3 Отец космического лифта. Памяти Ю. Н. Арцутанова // «Троицкий вариант — Наука» №2(271), 29 января 2019 года.
4 The Space Elevator Construction Concept.
5 Американское маркетинговое название упаковочной пищевой пленки.
186
Показать комментарии (186)
Свернуть комментарии (186)
Противовес при обрыве троса не упадет на Землю, а, наоборот, поднимется на орбиту выше ГСО. И обрывок троса туда утащит. Он на то и противовес, чтобы весь трос тянуть вверх, да еще и с большой силой натяжения. Оторвавшись, противовес окажется в положении освобождения снаряда пращи. И полетит вверх, а не вниз, заняв в итоге эллиптическую орбиту, превышающую ГСО.
-
-
Не, не смотрел. А вы не обращали внимания на лежащие выше ГСО орбиты захоронения? В реальности оттуда ничего никогда не падает, оставаясь там навсегда. А отработавшей на ГСО техники там скопилось множество.
Как противовес может упасть вниз, если он на тросу движется по своей круговой траектории с избыточной для кеплеровой орбиты скоростью ? Его энергия больше, чем орбитальная энергия для кеплеровой орбиты на этой высоте.
Освободившись от механической связи троса, он займет более высокую, теперь уже кеплеровскую орбиту (так как его движение станет свободным), соответствующую по высоте его энергии. И нет силы (в его свободном движении), которая оперативно затормозит его там, уменьшая его энергию и высоту. Причем аж до падения — что отнимет у него его колоссальную энергию?
Простая и очевидная баллистическая ситуация.
Вот как спутники разом посыпятся вниз с, например, геостационарной орбиты, как стайка заснувших воробьёв - тогда отменят законы Кеплера, как переставшие работать, отменят орбитальную баллистику, как больше не действующую, и тогда и противовес этот немедленно упадет с круговой экваториальной орбиты высотой больше чем ГСО.-
Вы все правильно пишете, но слишком умно.
Что бы было понятно даже kbob, надо объяснять так:
Космический лифт крепится к Земле тросом который не дает ему улететь в небо, работая на разрыв близко к пределу прочности. Если прилетит дешевый дрон со взрывчатной, трос лопнет и вся многомиллиардная конструкция оторвется от Земли и улетит в космос, вместе с туристами и офисами корпораций. -
по идее, если противовес инерционный, движется быстрее своей орбитальной скорости и он не свободен (т.е. как собака на поводке), то он должен потерять свой импульс, передав его Земле через трос. далее, он будет уже волочиться на тросе, влекомый вращением Земли. падение орбитальной скорости противовеса приведет к снижению его орбиты, трос начнет наматываться на Землю, в результате чего противовес упадет на неё.
-
Прикольней. Поднятие груза, на уровень геостационарной орбиты эквивалентно импульсу передаваемому лифту на этом уровне = вес груза * ~3км/с. Т.е. лифт заметно затормозит в своей верхней части. Дальнейшую динамику я не помню, может через демпфирование и центробежную силу и можно выправить, но должны появиться устройства-демпферы более прочные, чем трос.
-
груз можно поднимать на орбиту хоть в течение суток. это не ракета, у которой топлива не хватит так долго разгоняться в атмосфере )
надо только рассчитать какую позицию на орбите должен занимать противовес.
теоретически, наверное, можно вывести груз на околоземную орбиту, просто отклонив орбиту противовеса от круговой на эллиптическую, в фазе удаления от земли. трос при этом будет просто удерживать груз и поднимать его вслед за движением противовеса. при этом не важно с какой скоростью противовес будет отдаляться от земли, главное - чтобы эксцентриситет системы "груз-противовес" был более 100 км. чем ниже скорость подъема, тем ниже сопротивление атмосферы подъему груза и тем ниже нагрузка на трос. на верхней точке груз отцепляется и скорость противовеса становится даже больше, чем первоначальная на круговой орбите. единственный минус такого способа - надо будет возвращать противовес на круговую орбиту. но, возможно, с этим справится процедура возращение лифта на землю. )
возможно имеет смысл в процессе подъема лифта наматывать трос на противовес? тогда суммарный вес лифта и троса будет снижаться в процессе подъема лифта и соответственно будет снижаться нагрузка на трос. ставим на противовес ядерную установку и вращаем его туда-сюда, наматывая и разматывая трос и поднимая-опуская лифт )-
хоть в течение суток
Не имеет значение. Передаваемый лифту импульс не зависит от времени подъёма.
Он потянет противовес ближе к Земле, начнутся сложные колебания.-
маловероятно, что трос может быть настолько жестким. вы даже бельевую веревку не натянете идеально ровно в горизонтальном направлении, она скорее порвется. хотя, казалось бы, она почти ничего не весит. коэффициент удлинения троса будет таким, что будет казаться, что груз висит на растянутой резинке (скорее даже на пластичной жвачке). чем дальше будет располагаться груз от противовеса, тем большим будет абсолютное удлинение у троса.
-
-
-
-
-
-
«Для справки: ядерный взрыв мощностью 1 мегатонна относится к категории термоядерного оружия»
Смешное отнесение. К термоядерным заряд относят по реакции синтеза, а не по мощности. Ядерный заряд никогда не станет термоядерным
только из-за мощности. Мне это видится ахинеей.
А термоядерных зарядов малой мощности полно. Траншею Печоро-Колвинского канала копали четырьмя термоядерными зарядами мощностью не более 5 килотонн. И нейтронное оружие это термоядерные заряды малой мощности, уровня одной — нескольких первых килотонн. . А уж штатных боевых термоядерных зарядов мощностью 100 — 150 килотонн пруд пруди. Оттого, что они во много раз ( или на порядок) меньше мегатонны, они не перестают быть термоядерными.
Ахинею пишете, Денис, про ваше определение термоядерного заряда мощностью 1 мегатонну. Очевидную. :-))
Просьба не обижаться и меньше фантазировать.) надеюсь я не слишком резок.) но ваши перлы сложно читать без удивления.
Смешное отнесение. К термоядерным заряд относят по реакции синтеза, а не по мощности. Ядерный заряд никогда не станет термоядерным
только из-за мощности. Мне это видится ахинеей.
А термоядерных зарядов малой мощности полно. Траншею Печоро-Колвинского канала копали четырьмя термоядерными зарядами мощностью не более 5 килотонн. И нейтронное оружие это термоядерные заряды малой мощности, уровня одной — нескольких первых килотонн. . А уж штатных боевых термоядерных зарядов мощностью 100 — 150 килотонн пруд пруди. Оттого, что они во много раз ( или на порядок) меньше мегатонны, они не перестают быть термоядерными.
Ахинею пишете, Денис, про ваше определение термоядерного заряда мощностью 1 мегатонну. Очевидную. :-))
Просьба не обижаться и меньше фантазировать.) надеюсь я не слишком резок.) но ваши перлы сложно читать без удивления.
-
термоядерные заряды малой мощности, уровня одной КТ
Просветите, как это возможно. Всегда был уверен, что термоядерная реакция инициируется взрывом обычного ядерного заряда, который не может быть (исходя из критической массы) очень слабым, это никак не менее нескольких КТ.-
За счет конструкции заряда. Критическая масса она не сама по себе, и не может рассматриваться вне критических условий. Конструкция заряда уменьшает критическую массу за счет своего конструктивного решения создания критических условий. Это одно. Второе — глубина реакции. Всегда можно уменьшить ее, снизив энерговыделение. Посмотрите, например, советские ядерные взрывы для народнохозяйственных нужд, например для сейсмозондирования (только для этих целей было штук 40 или больше взрывов). Там выделенные мощности часто составляли 1,2 — 1,5 Кт.
Если к такому заряду добавить термоядерную ступень небольшой мощности, она и выдаст немного. Ведь термоядерная реакция не цепная. Упрощенно говоря, положить термоядерного материала поменьше, он и прореагирует на уровне 2-3 Кт, да хоть 1 Кт.
И, в качестве парадокса вам, ядерная реакция часто запускается именно водородным синтезом. То есть специально организованной реакцией слияния ядер дейтерия и трития и инициируют взрыв ядерного заряда, запуская взрывное деление его плутония. И так сегодня делают в большинстве конструкций ядерных зарядов. Если хотите, можно подробнее.-
Спасибо. Действительно, "Малыш" содержал 64 кг урана, из которых прореагировало 700 грамм. Если бы прореагировало хотя бы 7 кг, то был бы гораздо более мощный взрыв.
-
Выше вы просили просветить. Откликаюсь.) Если хотите лучше разобраться, как работает ядерное взрывное устройство, и как при этом идёт управление выделяемой мощностью ядерного взрыва, более подробно (но строго на пальцах! :)) рассказывал об этих делах здесь. Прочтите, и если хотите, вернитесь, проясним непонятные моменты.
"Дирижер атомного взрыва: тело и жизнь самой тайной части ядерного заряда"
https://naked-science.ru/article/tech/dirizher-atomnogo-vzryva -
Спасибо, прочитал с интересом. У Марка Солонина был цикл видеолекций про историю создания атомного оружия, и как преодолевались проблемы на этом пути. В частности, он доказывал, что у наци не было шансов создать атомную бомбу в отведённое время.
В качестве ответной благодарности могу дать ссылку на моё творчество, но из области эволюционной психологии:
http://ski23km.byethost33.com/protopop/IBQA.html-
Марк Солонин 100% фрик, нет смысла его популяризировать, он врёт везде где может.
Есть книги Кирюшина, например, намного более адекватные: https://elib.biblioatom.ru/text/kiryushkin_kuzkina-mat_2015/p6/ -
Марк Солонин 100% фрик
Не будучи историком, я ничего не могу сказать про его построения в отношении ВОВ. Ни подтвердить, ни опровергнуть. Хотя его описания хорошо соответствуют моему пониманию природы человека (в чём я кое-что понимаю). Но что касается его атомного цикла - я, будучи инженером по образованию, вполне согласен с тем, что он говорит. Не вдаваясь в мелкие детали.-
Хотя его описания хорошо соответствуют моему пониманию природы
Да, я помню, что когда-то считал, что Резун что-то осмысленное пишет. Потом историки помогли понять весь объём его лжи, помню этот огромный когнитивный диссонанс, когда всё примерно встало на свои места. Потом изучал пропаганду и особенности человеческого мышления.
Жалко, что вы того же вылупления не пережили, увидели бы мир намного более красочным. Солонин чистый лжец, его цель - навредить мозгам его читателей.-
Имел удовольствие встречаться с Солониным лично (земляки!). Он произвёл на меня очень благоприятное впечатление. Правда, его книг мы не обсуждали, целью встречи было дарение мною последней (на тот момент) моей книги ему (с авторской подписью), и беглые обсужения её. Сейчас такая встреча уже невозможна территориально.
-
-
-
-
-
-
-
Забавно, что термоядерных зарядов по сути никогда не существовало.
Термоядерная реакция в бомбах нужна для оптимизации деления урана.
Термоядерная реакция в бомбах нужна для оптимизации деления урана.
-
Напомните, пожалуйста, сколько килотонн энерговыделения даст теоретически полное, 100% деление одного килограмма плутония-239?
-
-
Нет, там делится относительно небольшая часть. Как раз одно из назначений термоядерной реакции создать поток нейтронов, которые дожигают топливо инициатора и зажигают оболочку из U-238, про которую Николай не знает, у которой ещё важная функция - служить отражателем для повышения глубины реакции.
У пресловутой Царь-Бомбы в её проектном "боевом" состоянии этот уран обеспечивает большую часть энергии взрыва, но она огромная и урана там мало относительно более практичных бомб.
-
-
Нет конечно, ближе к противоположному значению. Это при том, что вы наверняка путаете саму царь бомбу с тем устройством, что реально взорвали.
-
Оставьте ваши фантазии для экзальтированных девушек или читателей хабра-хабрущки, а мне пожал-те числовые выкладки. Ходя какие могут быть выкладки у вашего бреда.
-
Ага, про то, что относительно реальной бомбы тут было взорвано демонстрационное урезанное вдвое устройство вы не слышали? Вы серьёзно думаете, что в настоящих бомбах будут таскать свинцовые оболочки для уменьшения взрыва? :)
Я в удивлении, вы не только хам, нацист и коррупционер, но ещё и удивительно некомпетентны. Как вы оказались на элементах, вообще не понимаю.
-
-
Я не зря спросил его, каково энерговыделение полного деления килограмма плутония-239. Он тут же слился с
дипсик вам в помощь.
А так бы мог увидеть, что энерговыделение с обычного количества (массы) плутония, используемого в водородных зарядах, тех же например W-76, W-78, W-88, (в которых известна масса используемого плутония), в разы меньше штатной мощности этих зарядов. Вот тогда и встал бы вопрос: а откуда же тогда основная часть энерговыделения, если используемый там плутоний даже при полном делении даст лишь меньшую часть общей мощности? Цифирь это четко покажет. Потом скорректировать на уровень глубины деления максимум 25% - большего сейчас не достигают никак. И снова задать тот же вопрос, откуда же штатная энергия взрыва, если плутоний даёт лишь её меньшую часть?
Но кроме словесной пены и увиливаний с дипсиком больше ничего у персонажа нет. Какие там числовые выкладки) Я тоже ему несколько раз сказал - давайте цифирь, дальше словесная пена неинтересна. Тем более хвастался что математик, дескать. После его ответного хамства просто удалил его из числа моих собеседников.)-
К-компетентность так и прёт :) Знаете, что такое синдром Дэннинга-Крюгера?
Я сначала даже не понял, к чему вопрос про плутоний, думаю - к чему тут инициатор, причём тут плутоний - возможно человек заинтересовался устройством этих бомб. А оказывается вы пытались блеснуть знаниями :))
Констатирую: вы позорите нашу систему образования, делая заявления за пределами своей компетенции, не понимая, что есть вещи, которых вы не знаете, и того, что нужно искать свои ошибки, что подтверждения своих теорий имеют нулевой смысл.-
Разумеется Вы правы. Энергия распада одного ядра (урана, плутония, тория) значительно больше энергии слияния двух ядер изотопов водорода. Но в расчете на единицу массы заряда, дейтрид лития вне конкуренции.
Замена урана на свинец в оболочке царь бомбы не только уполовинила силу взрыва, но и уменьшила радиоактивное заражение территории СССР.
Основное назначение оболочки взорваться, поглотив гамма излучение ядерного заряда, чтобы сжать термоядерный заряд. В лазерных установка, где зажигают термоядерную реакцию, для той же цели используется оболочка из золотой фольги.-
Но в расчете на единицу массы заряда
Ну у нас тут сложное устройство работающее на грани возможного, а не магическая коробка выполняющая наши пожелания. Самая распространённая версия мощных бомб она с ураном.радиоактивное заражение территории СССР
Это не имеет отношения к делу. Если бы можно было сделать без свинца - это бы ещё уменьшило заражение, но вот жизнь такова, что именно самое "чистое" выделяющее всего 3 тонны радионуклеидов устройство больше половины энергии в "боевом" варианте получает именно из урана.Основное назначение оболочки взорваться
Раз уран является одним из основных источников энергии взрыва - корректнее говорить, что у него два равноправных предназначения.лазерных установка
Нет, опять же в силу равноправности двух функций. Точно так же в атомных бомбах на основе только деления использовали алюминиевую сферу, но она не являлась основным источником энергии взрыва.-
Самые мощные термоядерные устройства многоступенчатые. В них дейтрид лития расположен отдельно от ядерной бомбы, которая используется в качестве запала. В самых распространенных он находится только внутри плутониевой сферы. Реакции деления и синтеза усиливают друг друга.
использовали алюминиевую сферу
Может бериллиевую?-
Самые мощные термоядерные
У распространённой схемы - плутониевая атомная бомба выступает в роли только рентгеновской лампочки (атомный взрыв это выброс огромного количества высокоэнергетических фотонов, всё остальное незначительно).
Этот рентген отражается от урановой линзы, сжимает и разогревает термоядерное топливо, после чего начинается термоядерная реакция с выделением тёплых нейтронов, которые начинают разваливать этот самый уран 238 (не плутоний), увеличивая выход энергии в 20 раз.Может бериллиевую?
Бериллиевая сфера это специальное устройство, которое обеспечивает высокий поток инициирующих нейтронов, для ускорения развития цепной реакции. Я же сказал про темпер из алюминия, сфера между делящимся веществом и инициирующей химической взрывчаткой. В первых бомбах она была довольно толстая и как раз служила той же цели, что и золото в лазерных установках.-
которые начинают разваливать этот самый уран 238 (не плутоний), увеличивая выход энергии в 20 раз.
Все равно дебет с кредитом не сходится. В царь бомбе замена оболочки из урана 238 на оболочку из свинца уменьшила энергию взрыва только в два раза. Свинец конечно вступал в ядерные реакции, но энергия при этом не выделялась, а поглощалась. Наверное в 2 раза.Я же сказал про темпер из алюминия, сфера между делящимся веществом и инициирующей химической взрывчаткой.
Впервые узнал про эту хитрость - переменную плотность темпера для более нежной имплозии. Я думал там только уран 238.
-
-
-
-
-
-
-
«Учтем орбитальную скорость на ГСО ≈ 3,07 км/с, ... ускорение свободного падения ≈ 9,78 м/с2»
Что, взяли везде 9,78 м/с2? :))
На ГСО ускорение свободного падения, например, лишь 0,22 м/с². В 44 раза меньше) на других высотах оно будет другим. Ускорение свободного падения нельзя брать одно фиксированное, тем более его значение у Земли. Надо интегрировать по высоте действие переменного значения ускорения свободного падения на разных высотах.
У автора куча каких-то школьных ошибок. Про падение противовеса на Землю, про чудесное превращение ядерного заряда в термоядерный только уровнем мощности в 1 Мт, про расчеты в масштабе орбитальных высот с константой g=9,78... Пишет «Сила удара конца троса», а приводит энергию в эквиваленте ТНТ... Реально юмореска какая-то, а не аналитика. На мой взгляд. :-))
И публикует же это всë «Троицкий вариант», ничуть не смущаясь) и вообще не фильтруя, а так ли все.
А «Элементы» перепечатывают.)
Пора и мне там что-нибудь опубликовать, на такой вольной площадке.)
Что, взяли везде 9,78 м/с2? :))
На ГСО ускорение свободного падения, например, лишь 0,22 м/с². В 44 раза меньше) на других высотах оно будет другим. Ускорение свободного падения нельзя брать одно фиксированное, тем более его значение у Земли. Надо интегрировать по высоте действие переменного значения ускорения свободного падения на разных высотах.
У автора куча каких-то школьных ошибок. Про падение противовеса на Землю, про чудесное превращение ядерного заряда в термоядерный только уровнем мощности в 1 Мт, про расчеты в масштабе орбитальных высот с константой g=9,78... Пишет «Сила удара конца троса», а приводит энергию в эквиваленте ТНТ... Реально юмореска какая-то, а не аналитика. На мой взгляд. :-))
И публикует же это всë «Троицкий вариант», ничуть не смущаясь) и вообще не фильтруя, а так ли все.
А «Элементы» перепечатывают.)
Пора и мне там что-нибудь опубликовать, на такой вольной площадке.)
-
трос не долетит до земли, а сгорит как челябинский метеорит, на высоте ~20 км и несмотря на то что тротиловый эквивалент метеорита был ~400кт никаких сольных разрушений на земле он не вызвал.
-
У троса будут разные части. Чтобы гореть как метеор, трос должен набрать перед входом в атмосферу скорость 7-10 км/с. Нижние части, понятно, столько не наберут. Верхняя часть троса — какая она? На какой высоте будет обрыв? Надо задать высоту точки разрыва, и смотреть, какую скорость она наберет при падении оттуда к высоте 100 км. Может, трос оборается в стратосфере. И не будет никаких метеорных сгораний. Можно составить уравнение энергий, чтобы его решением найти высоту, при падении с которой тело разовьет заданную скорость к высоте 100 км.
И на какой высоте оно сгорит — большой вопрос. Может, выше или ниже. Гореть начинают на высотах 110-90 км. И сгорают совсем по разному. Хотите, можно подробнее про сгорание в атмосфере. Знакомое дело.-
-
Практика показывает, что у человека аэродинамическое сопротивление меньше чем у ленточного троса. Падая плашмя парашютист набирает скорость около 50 м/с, солдатиком 100 м/с.
-
1. Причём тут вообще это? Нет никакой логической связи с темой обсуждения.
2. Люди прыгающие из стратосферы разгоняются до около 1000кмч. Потом в плотных слоях тормозят, но в контексте разговора это не важно, так как трос будет входить со скоростями при которых сразу будет сгорать, не успеет затормозить.
-
-
-
-
Что противовес с обрывком троса уйдет выше ГСО - понятно.
А что станет с обрывком троса, закрепленном на Земле?
А что станет с обрывком троса, закрепленном на Земле?
-
Упадет. Ниже ГСО в любой точке вертикального закрепленного на Земле троса его угловая скорость будет меньше орбитальной. Значит, инерция не скомпенсирует гравитационное ускорение. Последнее создаст движение вниз.
Будет ли наматывание на экватор, мне пока неочевидно. Возможно, и не будет, просто вертикальное падение. Но это не точно, надо подумать. Ибо не пойму природу и причину боковой силы, которая отклонит верхнюю часть троса от вертикали.
Атмосферой пока пренебрегаю, интересно сначала чисто баллистическое решение ситуации, без аэродинамики.-
Будет ли наматывание на экватор, мне пока неочевидно. Возможно, и не будет, просто вертикальное падение. Но это не точно, надо подумать. Ибо не пойму природу и причину боковой силы, которая отклонит верхнюю часть троса от вертикали.
Если представить что трос разорвется сразу во всех точках, то каждая точка ниже ГСО будет двигаться по эллипсу (причем не все упадут на Землю), а точка на уровне ГСО - по кругу.
Это объясняет почему трос будет наматываться, а некоторые куски даже не упадут.
DeepSeek утверждает:
Если пренебречь торможением в атмосфере, то упадут на Землю только те фрагменты разорвавшегося троса, которые находились на высотах ниже примерно ~18 560 км.
А фрагменты r≥ 2^(1/3) ⋅ r(ГСО) покинут сферу действия Земли.
-
Я бы построил эллипсы для кусков с высотой 18560 км, и посмотрел бы высоту перигеев их сильно вытянутых эллиптических орбит. Сдается мне интуитивно, что они упадут запросто, и их перигеи будут подземные. Это несложно сделать, но нужен лист бумаги, карандаш и калькулятор. Сейчас этого нет под рукой.
Надо бы сделать расчеты и написать статью про баллистический анализ этой ситуации.-
Тело на экваториальной орбите на 1м ниже ГСО вращающееся с угловой скоростью Земли никогда не упадет на Землю. Вопрос на какой высоте находится граница.
Это несложно сделать, но нужен лист бумаги, карандаш и калькулятор.
ну-ну!
rp × vp = ra × va (1) сохранение момента импульса
va²/2 - μ/ra = vp²/2 - μ/rp (2) сохранение энергии
μ - гравитационный параметр, ra и va - радиус и скорость в апогее, rp и vp - соответственно в перигее.
Ясно, что полный лес!
rp = (-μ ± √(μ² + (va² - 2μ/ra)(ra² × va²))) / (va² - 2μ/ra)-
Ну про разницу высоты в метр я, увы, не сразу понял, что имелось в виду. А расчет да, через связь апогея и перигея, полная энергия в них равна. Момент импульса аналогично. Особого леса не вижу)
Обычные три сосны.
Какие выходят высоты перигеев?-
Какие выходят высоты перигеев?
я привел формулу, попробуйте из нее найти условия при которых высоты меньше радиуса Земли - ваш ход. Я собственно на это и намекал, новы не поняли.
Удвоенная полная энергия частицы отрицательна
2E = va² - 2μ/ra
поскольку по эллипсу летит.-
Можно проще.) Я говорил о проверке заявленной высоты 18560 км, что оттуда, по моим интуитианым представтениям, трос упадет. Проверка элементарна, через момент импульса. Средний радиус Земли берем 6371 км.
Для этой высоты линейная скорость куска троса 1,813 км/с. Помножим на радиус 24931 км, получим момент 45200.
Возьмем высоту 150 км, как минимальную (на границе потери устойчивости орбиты), и посмотртм, какова там окажется скорость этого куска троса. Разделим момент на радиус 6521 км. Получим линейную скорость 6,93 км/с. По идее, надо перепроверить по энергии.
А орбитальная скорость там почти на 1 км/с больше, около 7,9 км/с.
Ясно, что с такой скоростью кусок троса упадет. Что мне сразу и ощутилось. И да, с такой скоростью трос ляжет горизонтально по трассе своего движения. Но не намотается, а упадет вперед от наземной точки крепления.
Обратную задачу, найти высоту, на которой момент импульса с движением с угловой скоростью Земли будет равен орбитальному на высоте 150 км, тоже можно решить, слегка повозившись.
«Удвоенная полная энергия частицы отрицательна 2E = va² - 2μ/ra»
Это не полная, а удвоенная удельная орбитальная энергия, или удвоенная орбитальная энергия одного килограмма. Раз у вас нет уже массы в формуле. А так все верно. Я именно это разбирал в одной статье, на пальцах, поясняя физический смысл и отделение по нулю этой энергии орбитальных эллипсов от гипербол. На практическом примере, одном любопытном казусе при запуске . Если интересно, взгляните:
«Гиперболический путь Perseverance»
https://naked-science.ru/article/cosmonautics/giperbolicheskij-put -
А орбитальная скорость там почти на 1 км/с больше, около 7,9 км/с.
нет не ясно - орбитальная скорость для круговой, но вы продолжайте рассуждать - найдите высоту перигея.
Ясно, что с такой скоростью кусок троса упадет.
ЯСНО только одно, что вокруг точечной массы тело движущееся по эллипсу из апогея УПАДЕТ до ПЕРИГЕЯ, но не ниже.-
Часть 1.
Если скорость вышла ниже скорости на круговой орбите с высотой 150 км на целый 1 км/с, то абсолютно ясно, что тело провалится значительно ниже чем высота 150 км. Ведь скорость в перигее не может быть ниже скорости на круговой орбите для этой высоты.
Но выполняю вашу просьбу: нахожу высоту перигея. Зря вы не прочли мою статью, которая выше приведена - там как раз и показана связь удельной орбитальной энергии с длиной большой полуоси орбиты. Сначала вычисляем удельную орбитальную энергию для заданной высоты и скорости. Высота 18560 км, как сказал Дипсик, значит радиус 24031 км ( средний радиус Земли берём 6371 км)), и линейную скорость куска троса там находим в 1813 м/с. Ясно, что это параметры апогейного движения. Вопрос: как найти высоту перигея для него?
Очень просто: открываем ссылку со статьёй (уж простите, но ближе всего), и там видим связь удельной орбитальной энергии е с длиной большой полуоси орбиты а как а = - μ/2е. Умножаем затем а вдвое - получаем длину большой оси орбиты. Вычитаем апогейный радиус - останется радиус перигея. Вуаля. Сравним с радиусом Земли, и поймём, подземный вышел у нас перигей или нет.
Теперь в числах. Гравитационный параметр Земли, как известно, 398 600 441 500 000 (в метрах в кубе, делённых на секунды в квадрате. Размерность надо взять верную, не в км). Подставляем всю нашу цифирь в формулу удельной орбитальной энергии е = va²/2 - μ/ra,
= 1 643 485 - 15 998 145 = -14 354 660 .
И теперь находим геометрию: а = - μ/2е. а вышла 13884008 м, или 13 884 км. Значит, длина большой оси орбиты = 2а = 27768 км.
Последний щелчок: из длины большой оси вычитаем наш апогейный радиус: 27768 - 24 931 = 2 837 км. Это радиус перигея. Смотрим, насколько глубоко перигей ушёл под землю: 6371 - 2837 = 3534 км. На глубину жидкого железного ядра Земли. Что и требовалось доказать. Лист бумаги, карандаш и калькулятор - как и отметил выше.
Проверяем последнее и неизменное: не забыли ли патрон в патроннике? Если нет, отмечаем, что Дипсик ошибся, а мы нет. При таком глубоком перигее куски троса упадут на землю и с бОльших высот. Повторюсь, интуитивно вижу границу примерно на высоте 25 000 км. Плюс-минус, конечно. -
Часть 2.
Ну, решил довести расчет до логического завершения, раз уж зашел разговор ) Вишня на торте - оценка критической высоты, разделяющей падение и непадение. Найти верную оценку вместо ошибки Дипсика.)
После получения подземного перигея глубиной 3534 км для исходной высоты, предсказанной Дипсиком в 18560 км, рассчитаем таким же образом высоту перигея для апогецной высоты 25000 км. Удельная орбитальная энергия выросла и вышла -10 104 595, большая полуось орбиты 19723,7 км, большая ось орбиты 39447 км, радиус перигея 8110 км, высота перигея над Землёй 1739 км. Космический перигей с большим запасом.
И теперь оценка критической высоты - через пропорцию между подземным и космическим перигеями. Их разница высот: 3534+1739 = 5273 км. Космическая высота перигея 1739 км занимает ровно 1/3 этого диапазона, 0,33. Соответственно, берем диапазон высот апогеев = 6440 км, от него 0,33 будет 2125 км. Вычитаем их из высоты апогея 25000 км, получим критическую высоту 22 875 км. Это для безатмосферной Земли.
С атмосферой (для критической высоты перигея 150 км) критическая высота апогеев будет повыше. Насколько? Оценим шаг апогея по шагу перигея: разницу апогеев 6440 км делим на разницу перигеев 5273 км, получим шаг апогея 1,22 км на 1 км шага перигея. Значит, при подъёме перигея с поверхности Земли на требуемые 150 км (за атмосферу, критическая высота устойчивости орбиты) апогей поднимется на 183 км. Получим критическую высоту апогея (назовем еë линия kboba) для Земли с атмосферой: 22875+183 = 23 058 км. Искомая критическая высота определена, оценка примерно 23 000 км. Интуитивная оценка не подвела!) Ниже этой высоты свободные куски упадут, с учетом торможения в атмосфере, выше этой высоты не упадут.
Остается проверочно взять высоту 23058 км и так же посчитать высоту перигея, как первые два раза. Разброс в 2-3 км не важен,и отнесется на счет упрощений и погрешностей. Если никто не хочет сделать, позже посчитаю. И вернемся к вопросу о сравнительных скоростях в одной точке — круговой орбиты и перигейной. Уточнив высоту перигея, можно посчитать и скорости в нем и круговую — перигейная всегда будет больше. Вот зачем оценка скорости в перигее: она сразу покажет, ощибочная ли высота18650 км как критическая. Но все это после проверки высоты перигея.
Однако это упрощенная задача для свободного движения кусков троса. Ближе к реальности картина будет принципиально иной: один обрыв, и связанный везде кусок троса. Вот его динамику уже не опишет упрощение в виде разрыва его на мелкие свободные фрагменты. И это уже другая задача, с линейной связью вдоль троса. -
Часть 3.
Проверка решением с переменной начальной высотой показала, однако, что связь высот апогеев и перигеев была оценена не корректно. Результаты решений:
для высоты 23100 км высота перигея выходит -344 км;
для высоты 23500 км высота перигея выходит 43 км;
для высоты 23600 км высота перигея выходит 145 км;
для высоты 23700 км высота перигея выходит 249 км.
Так, обсчитав окрестности высот 23500 км - 23700 км, получаем распределение высоты перигеев в районе устойчивых низких орбит. Высота низких опорных орбит обычно в России берется круглые 200 км, в США 185 км (близко к круглым 100 навигационным милям). На этих орбитах потеря высоты за один оборот составляет около 3-5 км, в среднем 4 км за виток, смотря по обтекаемости спутника (его баллистическому коэффициенту). Падение спутника на круговой орбите с этой высоты происходит примерно за сутки; на высоте 140-150 км часто начинается последний оборот.
Поэтому для кусков троса и окрестностей критической высоты, орбиты которых попадут перигеями в высоты 200 км плюс-минус, вопрос будет стоять не о том, упадут они или нет, а когда упадут, за какой срок. Для сильно вытянутой орбиты с апогеем на критической высоте (на линии kboba) падение будет позже, потому что основную часть оборота спутник будет двигаться выше атмосферы, а атмосферное торможение будет расходовать запас высоты апогея, понижая его, и тем самым продляя длительность обращения.
Думаю, рационально взять высоту перигея в 145 км, как непадение для спутника на вытянутой эллиптической орбите. А дальше уже перигейным торможением он оборот за оборотом опустит апогей и скруглит орбиту, на ней интенсивно замедлится и вскоре упадет.
Соответственно, высота линии kboba видится 23600 км. При движении с неё перигей попадёт на высоту 145 км, каковую и считаем критическими условиями падения на Землю.
Скорость в этом перигее найдём из постоянства углового момента, она составила 10,02 км/с. Скорость на круговой орбите для этой высоты равна 7,817 км/с. Теперь наглядно видно, что всё правильно: высокоэллиптический спутник с большей энергией, чем на круговой орбите, развивает в общей точке ( в своём перигее) и бОльшую скорость. А не меньше, как при первой проверке ситуации, показавшей на 1 км/с меньше круговой скорости и тем самым сделавшей наглядным уход на гораздо меньшую высоту, и по пути к ней удар об поверхность. -
Часть 4.
Дополнения.
Любопытна и высота 23500 км, по которой перигей выходит на высоте 43 км. Эту высоту апогея (23500 км) можно уверенно отнести к высоте падения кусков троса. Такая высота перигея коррелирует с американскими баллистическими требованиями для сведения спутников с орбиты: перигей их орбит погружают в атмосферу на высоту 50 км, в верхнюю стратосферу. Это необходимая высота перигея в соответствии с требованиями стандарта NASA 8719.14. для прицеливания при сведении с орбиты во всех новых программах; она позволяет ограничить размеры полосы падения остатков. Перигей на высоте 75–70 км обеспечивает падение фрагментов крупных спутников в полосе длиной не более 6000 км. Снижение высоты перигея до 50 км повышает надежность контроля полосы падения и уменьшает ее размеры, вписывая в заданный район, обычно в южной части Тихого океана, т.н. "кладбище космических аппаратов".
Ну а для высоты "непадения" подойдут перигеи с высотой 250 км, и соответственно начальная высота 23700 км. Конечно, и 250 км приводит к уменьшению высоты апогея на каждом витке, конечному скруглению орбиты со снижением энергии, и потом сползание на 200 км и далее на 150 в высоты неустойчивости и завершения движения. Но время обращения с перигеем на 250 км может составить месяц или два. Тут и уровень солнечной активности, повышающий плотность атмосферы на этих высотах, и баллистический коэффициент спутника, его обтекаемость. Но в целом это попадает в диапазон сверхнизких орбит (VLEO), которые осваиваются как рабочие давно, сейчас более интенсивно и актуально .
Вообще говоря, спутники выполняли рабочие витки и с перигеем в 120 км, причем обращаясь сутки; но это были очень обтекаемые спутники, сделанные из верхней ступени ракеты с несброшенным обтекателем (КН серий 3-4, как помнится), ориентированные вдоль потока. Обтекаемые спутники сейчас тоже широко разрабатываются для высот 220-250 км. Так что перигей на высоте 250 км можно считать выполнением непадения спутника (по крайней мере ни сразу, ни за неделю или две он не упадет). Так что высота апогея 23700 км - это высота того, что останется от троса без падения. Если нужно ещё более долгое орбитальное существование, то нужно взять высоты 23800 - 24000 км.
Пожалуй, пока достаточно про критическую высоту - линию kboba. Для той модели, когда трос рвётся на множество свободных частей.
-
-
-
-
-
-
-
-
Да, верхние части троса, достаточно близкие снизу к ГСО, не упадут, как мне казалось раньше. Но граница высоты для таких частей у меня интуитивно видится выше чем у Дипсика, ближе к 25 000 км.
-
Кстати можете оценить ЧИСТОЕ время за которое вы нашли ваш ответ, это важно для оценки ответа дипсика (я вам покажу очень интересный график).
Решение от СhatGPT
https://chatgpt.com/share/68a9dd39-2b34-800b-aafc-4e5973cb6976
если у вас нет доступа объясню как без смс и регистрации его получить-
Сначала не вникал , смотрел на задачу со стороны, так как были рабочие дни и не до карандаша с бумажкой ). Я же и писал, что мои оценки интуитивны, чисто из внутреннего опыта; это всегда неточно и может преподнести сюрпризы... Кстати, по высоте ошибся на полторы тысячи километров при 23600 - нормальная ошибка без вычислений. Но благодаря вашей настойчивости насчет перигеев) завершению рабочей недели вчера, и моим ленивым мыслям до этого
Надо бы сделать расчеты и написать статью про баллистический анализ этой ситуации
всё сошлось, в мозг загрузилась задача со спортивным интересом посчитать, наконец, что там за картинка будет. Типа, сколько можно мне рассусоливать, надо просто посмотреть, что там собственно баллистика покажет. Сделать вычисления в лоб, да и всё. Вчера вечером посмотрел что с перигеем у высоты Дипсика, сегодня перед и во время утренней тренировки (ходьба, время есть, голова относительно свободна) решил уж доделать оценку ситуации - и для себя, и для вас, поделиться как у меня выходит. Чистое время наверное час, но когда сегодня днем стал проверять расчёт и полезли подземные перигеи вместо космических, перепроверил всё, ещё час наверное ушло, было немножко времени для отдыха и поиграться параметрами.
Доступа нет наверное. Не помню. Я задал как-то вопрос - когда была успешная посадка индийцев на Луну. (меня попросил "Коммерсантъ" сделать им очередной короткий обзор по космической программе Индии, вот он https://www.kommersant.ru/doc/7343050 ) ЧатГпт ответил, что посадки ещё не было. А как же "Чандраян", спросил я. Ах, типа, да, была, "Чандраян-2". Она же разбилась, отвечаю. Ах да, это была Чандраян-3... но не в том, в каком действительно году. Четыре раза подряд (!) он выдавал ложные ответы. Я посмеялся и перестал к нему обращаться. Вот с Дипсиком, вижу, та же история. Ошибочный ответ. Недоработанные они ещё пока, видимо. Но, может, я как-то неправильно задаю вопросы. Всякое может быть.
Подскажите с доступом, попробую снова с ним пообщаться.)
P. S. Кстати, во вторник в "Коммерсанте" выйдет мой очередной обзор - в этот раз по газодинамическим решениям управления ГПВРД, проблематике и направлениям поиска решений. В том числе немножко и про космические прямоточные двигатели для сверхнизких орбит. Появится и в интернете ссылка, и в ларьках печати в виде полиграфии. Если интересно, обсудим)
И с удовольствием посмотрю очень интересный график, как покажете.-
https://metr.github.io/autonomy-evals-guide/deepseek-qwen-re
port/
2-й часовая задача для DeepSeek слишком сложна. С 50% вероятностью он решает задачу 30 минутной сложности. Вероятность правильно решить 2-х часовую задачу для него ~20%
На практике приходится декомпозировать сложные задачи.
ChatGPT решает 2-х часовую задачу с вероятностью >50%
https://metr.org/blog/2025-03-19-measuring-ai-ability-to-complete-long-tasks/ когда была успешная посадка индийцев на Луну.
Если он был обучен пол года - год назад, то мог и не знать. У него есть доступ не ко всем актуальным даннымДоступа нет наверное.
я вам дал ссылку на мой чат с ChatGPT в котором он правильно решил задачу с падением лифта, вы можете только читать.-
Спасибо. Тогда понятно. Но время моего решения относительно, это волюнтаризм и обстоятельства. Можно было бы быстрее или, наоборот, медленнее, отвлечься на что-то. В ЧатГПТ задавал этот вопрос осенью прошлого года. Ну вот как-то он так и не смог её верно решить, хотя там и вычислять-то ничего не надо было.
"ниже ~23 400 км над поверхностью — упадут на Землю;" - совпало с нашим результатом :) проверили друг друга.-
Но время моего решения относительно, это волюнтаризм и обстоятельства.
это оценка сложности задачи в человеко-часах.В ЧатГПТ задавал этот вопрос осенью прошлого года.
тогда была другая версия ChatGPT-4 более простая, а сейчас ChatGPT-5. Есть оценки, что сложность решаемых ИИ задач будет экспоненциально расти со временем."ниже ~23 400 км над поверхностью — упадут на Землю;" - совпало с нашим результатом :) проверили друг друга.
Но он "Думал на протяжении 1m 16s". Если задача достаточно проста, чтобы ChatGPT ее правильно решил, то не имеет смысла тратить 2 часа.
Я бы назвал ChatGPT КОГНИЛЯТОРОМ - устройство помогающее человеку рассуждать, по аналогии с КАЛЬКУЛЯТОРОМ, который помогает человеку вычислять.-
Да, ускоряет оценку ситуации своими суждениями. Но, видите, ChatGPT в этот раз посчитал баллистическую ситуацию правильно. А Дипсик нет. В следующий раз может неправильно посчитать ChatGPT. Всё равно нужно перепроверять, или сравнивать со своими представлениями. Если возникает диссонанс, самому проверять расчётом или иным образом результат, выданный ChatGPT. Хорошо, если интуитивно есть верное представление о картине, которую решает ChatGPT. А если нету, как быть. Но то что эта поддержка полезна, хотя бы в приведении аппарата или каких-либо базовых конструкций, которые долго искать самому, сомнений нет. Сейчас задал общий вопрос по баллистике орбиты "Спектр-Р", по скоростям в апсидах орбиты, причем в самом общем виде - всё выдал, включая эволюцию параметров в этих точках. Удобно!)
Контрольный выстрел: "когда была успешная посадка Индии на Луну?" )
"Успешная посадка Индии на Луну состоялась 23 августа 2023 года: именно тогда аппарат Chandrayaan-3 (модуль «Викрам» с ровером «Прагян») мягко приземлился в районе южного полюса Луны — в 18:04 по индийскому стандартному времени (IST), что соответствует 12:33 UTC".
В этот раз зачет. Давайте свою зачётку, ChatGPT )
У меня сейчас работа по газодинамике сверхзвукового сопла высотного ЖРД RaptorVAC при испытаниях на уровне моря - как оно может работать, не пропуская скачки уплотнения внутрь сопла из-за высокого (для вакуумного сопла) атмосферного противодавления. Есть чисто справочные вопросы для сравнительного ряда сопел, в том числе сверхзвуковых авиационных - посмотрим, как поможет ChatGPT. Думаю, копаться в вычислениях оценок буду меньше.-
Но, видите, ChatGPT в этот раз посчитал баллистическую ситуацию правильно. А Дипсик нет. В следующий раз может неправильно посчитать ChatGPT. Всё равно нужно перепроверять, или сравнивать со своими представлениями.
Я вам дал статью, где на тестах оцениваются вероятности правильного ответа различный LLM для задачи сложности X человеко-часов.
Для каждой LLM есть граничная сложность с вероятностью правильного ответа в 50%, но я даже такие сложные вопросы не задаю - РАЗБИВАЮ на несколько более простых, чтобы с вероятностью ~90%.
Важно понять тенденцию - граничная сложность будет ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО расти, как закон МУРА для микропроцессоров, причем период удвоения < 1 года (но оценка не точна).-
Понятно. Заметил, что ответы не стопроцентной надёжности. Попробовал вчера позадавать вопросы ChatGPT по параметрам истечения сверхзвуковой струи на срезе сопла РД-107. Там температура выходных газов 1700 С и скорость 2520 м/с (на уровне моря). Задаю в общем несложный вопрос: какое значение числа Маха на срезе сопла? С одной стороны, при скорости звука для этой температуры около 900 м/с его значение выходит М=2,8. С другой стороны, ChatGPT проводит свой газодинамический расчёт и выдаёт "идеальное (изоэнтропическое) число М на геометрическом срезе сопла РД-107 ≈ 3.7–3.9. ... локальные значения М в реальной струе сразу за кромкой оказываются существенно ниже идеальных и неоднородны (обычно в районе ~2–3 до первого шок-«ячейства»)." Понимаю, что он имеет в виду сверхзвуковые скачки уплотнения, заходящие в сопло с кромки. Но всё равно его ответ неопределён, какое значение брать в итоге? В то время как тяга сопла на старте вполне известна и стандартизирована, соответственно понятно и значение числа М на его срезе, безо всяких глубоких разбросов. Которое приходится оценивать, таким образом, окольно, через тяговые параметры, а не напрямую газодинамически через расчёт ChatGPT.
Так что, действительно, пока лучше совсем простые вопросы, и ответы скорее оказывают помощь в рассуждениях, чем по конкретным числовым значениям. Спасибо за ваши подсказки, буду всё учитывать при использовании. Всё равно ответы оказываются весьма полезны, даже как база для аналитических сравнений. Значительно ускоряет процесс продвижения в понимании картины. Мне нравится. -
Задаю вопрос: кто был самым крупным ископаемым млекопитающим?
Ответ: "Самое крупное известное наземное ископаемое млекопитающее — это парацератерий (Paraceratherium), ранее называемый индрикотерий или балухитерий.
Кратко о нём:
Жил: около 34–23 млн лет назад (олигоцен).
Родственник: безрогий носорог (отряд непарнокопытных).
Высота в плечах: до 5–5,5 м.
Длина тела: до 8 м.
Масса: от 15 до 20 тонн (сопоставимо с современными слонами, но крупнее).
Образ жизни: травоядное, питалось в основном листьями деревьев и кустарников, могло доставать листву на высоте 6–7 м.
Таким образом, Paraceratherium считается крупнейшим наземным млекопитающим за всю историю Земли."
Спрашиваю: А как же намадийский палеолоксодонт?
Ответ: "Намадийский палеолоксодонт (Palaeoloxodon namadicus) — это вид ископаемых слонов, обитавших в Южной Азии в плейстоцене. Его считают самым крупным наземным млекопитающим за всю историю Земли, даже крупнее парацератерия."
:-)) -
Меня пугает, что тупой трансформер, который за ИИ среди специалистов не считается - оказывается умнее 95% людей, с которыми я общаюсь, в том числе и тут :)
-
Он еще не умнее, а эрудированней. Начитанный вундеркинд с цепкой памятью. Пока у него начальная школа. Потом пербуртатный период. Так что держитесь!
-
уже умнее - решает задачи который ты не решишь.
найди производную детерминанта матрицы о параметры, а вторую, а третью?
Математиков уже заменяет, с физиками сложнее!
Причем все LLM понимают MathJax нотацию-
уже умнее - решает задачи который ты не решишь.
С точки зрения решения задач, калькулятор, тем более программируемый, оставил нас далеко позади.Причем все LLM понимают MathJax нотацию
Будем надеяться, что они так же поймут и оценят наше глубокое уважение к всемогущему ИИ, выраженное в этих комментариях.-
С точки зрения решения задач, калькулятор, тем более программируемый, оставил нас далеко позади.
Экскаватор копает яму быстрее вас. Вы расстроены?-
Экскаватор копает яму быстрее вас. Вы расстроены?
Зависит от того как осуществляется управление экскаватором.
Когда экскаватором управляет ИИ, можно вздохнуть с облегчением, и быть уверенным в светлом будущем.-
Зависит от того как осуществляется управление экскаватором.
ну управляет обычно сертифицированный специалист - кого попало не посадят-
ну управляет обычно сертифицированный специалист - кого попало не посадят
Обычно, то есть без гарантии. Гарантировать счастливое будущее может только ИИ. Надеюсь вы не сомневаетесь в его способности получить соответствующий сертификат.-
Обычно, то есть без гарантии.
Вы можете в пьяном виде пробраться на стройку и сесть за рычаги экскаватора - гарантии никто не даст.-
гарантии никто не даст
Вы огорчили меня своим неверием во всемогущество ИИ.
В ИИ-экскаваторе нет смысла устанавливать кабину для недоразвитых белковых созданий. Любые ваши попытки саботажа будут сорваны еще на стадии подготовки. Ну а дальше вами займется ИИ-полиция, ИИ-правосудие, и ИИ-исправительное учреждение.
-
-
-
-
-
-
-
-
Библиотеки символьной математики приобрели законченный вид ещё в 90х.
Текущие чатботы просто делегируют им вычисления.
Формулы вручную давно никто не считает, их если и пишут, то в очень обобщённом и концептуальном виде, а вся эта ваша арифметика уже давно оформляется скриптами.
Одновременно замечу, что аримфметика, с которой вы тут разошлись - тоже штука совершенно бессмысленная, для таких вещей используют численные симуляции, которые точнее.
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
P. S. Кстати, во вторник в "Коммерсанте" выйдет мой очередной обзор - в этот раз по газодинамическим решениям управления ГПВРД, проблематике и направлениям поиска решений.
Вышел. Кому интересно, тут. Ну и в киосках печати сейчас продаётся везде.
https://www.kommersant.ru/doc/7975686-
Обе статьи прочитал. Читается легко.
Узнал как готовятся к мусорной катострофе в околоземном пространстве.-
Спасибо. "Коммерсант" регулярно публикует мои экскурсы по орбитальной баллистике и её применениях, (без расчётов, строго словесные - так меня просит главный редактор). Это не только низкие орбиты, но самый разный диапазон, включая суборбитальные траектории или гало-орбиты. Если интересуетесь, вот несколько примеров.
"Второе пришествие суборбитальной баллистики"
https://www.kommersant.ru/doc/4566224
"Боевые измерения"
https://www.kommersant.ru/doc/6367458
"Гало-орбита: в ожидании полета человека"
https://www.kommersant.ru/doc/5734190
"Нижняя часть «Артемиды» глазами баллистика"
https://www.kommersant.ru/doc/6054379
И т.д. Ещё по орбитам выходят мои обзоры в журнале Специального лётного отряда "Россия", например, осенью будет публикация про самый высотный диапазон околоземных орбит. Но на эти работы нет ссылок в интернете, содержимое журнала не выкладывают в общий доступ.
И, наконец, есть обзоры по специальным орбитальным вопросам, типа сравнения боевой эффективности орбитального размещения боеголовок и суборбитальных подходов МБР, перехваты с использованием низких орбит, или суборбитальных целей в космосе . Там, правда, нудновато, потому что небольшие простейшие вычисления и численные оценки. Как примеры -
"Полет фантазии: заменит ли орбитальное базирование боеголовок современные МБР?"
https://naked-science.ru/article/tech/orbitalnoe-mbr
"Группировка Starlink — система орбитального перехвата принципиально нового типа"
https://naked-science.ru/article/tech/starlink-perehvat
"Сбить цель в космосе: тайна наведения глазами разработчика"
https://naked-science.ru/article/tech/perehvat-za-atmosferoi
И пр. и пр.-
А не замахнуться ли Вам на Илона нашего Маска?
10-й тестовый пуск прошел успешно, все поставленные задачи выполнены.-
Уже статьи три написал про его испытания. Я же испытатель ракет:) (выше в статье про "сбить цель в космосе, тайны наведения" в иллюстрации есть выписка из диплома с оценкой по специспытаниям) Боюсь, уже оскомину набью своими обзорами про испытания Старшипа. Сейчас цейтнот, надо подготовить лекцию для Чжецзяньского технического госуниверситета, читать ее в сентябре уже. А во вторник вылет почти на неделю, в составе автоэкипажа я штурман и водитель, кольцевая гонка вокруг Иссык-Куля, больше 1000 км. Подготовиться надо успеть. По совокупности загрузки пока не возьмусь за 10-й полет. Будут другие, можно про них попозже.
Starship — тропою летных испытаний
https://naked-science.ru/article/cosmonautics/starship
Starship: проверка орбитальной баллистикой уже не за горами
https://naked-science.ru/article/cosmonautics/starship-proverka-orbital
Третье испытание «Старшипа»
https://www.kommersant.ru/doc/6661918
-
-
-
-
-
Керосин не успеет сгореть при такой скорости, водород нужен или другие экзотические топлива, а они не долгохранимые так что военным не интересно.
Можно пиролиз керосина делать в охлаждающей рубашке и подавать в камеру сгорания уже низкомолекулярные продукты, но это только идея.
Да и на Марс нужна другая ракета. Она более востребована.
https://www.youtube.com/watch?v=TaUERzoQzDc-
Вы правы насчёт керосина, но так было 20 лет назад - только водород. Сейчас керосин для ГПВРД очень активно прорабатывается, и возможно, уже применяется. Например, китайские товарищи регулярно публикуют работы по использованию керосина в ГПВРД. Ещё вопрос - почему керосин не успеет сгореть? Скорость детонации определяется давлением в ударной волне (или прямо в скачке уплотнения), и скорость сгорания керосина будет определяться и этим в том числе. К тому же вопрос, в каком именно виде будет керосин.
Позволю автоцитату:
"Топливо и расклады с ним создают вторую большую проблему. Водород проще смешивать с воздухом, но керосин или подобные плотные топлива нужно распылить для образования детонирующей смеси. Какой именно — из паров топлива или из тонко распыленного тумана мелких жидких капелек? Детонация топливного тумана — это двухфазные детонационные системы, хорошо работающие в боеприпасах объемного взрыва. Вопросы выбора разновидностей детонации осложняются поисками топливных конструкций. Все выставленное в сверхзвуковой поток возмущает его, создавая скачки уплотнения. Как организовать форсунки или другое распыление в поток? Как приготовить качественную сверхзвуковую топливно-воздушную смесь, причем за крайне короткое время — доли миллисекунды? Как управлять ее составом с такой быстротой? Распыление топлива, как и стена сверхзвукового горения,— весьма сложные процессы и объекты управления. Здесь ищут ключевые решения эффективности ГПВРД, которые не публикуют в печати."
https://www.kommersant.ru/doc/4501975
Это статья в основном не про горение как таковое, а про скачки уплотнения, как их использует гиперзвуковая ракета, и про её полёт и алгоритмы маневрирования. Но там же из примеров -
"Сейчас в США возят под крылом бомбардировщика гиперзвуковую ракету с ГПВРД на углеводородном топливе. Это первый этап испытаний по программе HAWC." Хотя статья пятилетней давности.
Тут уже не совсем удобно копаться в наросших комментариях, но думаю, "Элементы" выложат здесь эту позавчерашнюю статью про гиперзвуковое горение, как они обычно делают с моими статьями в "Коммерсанте". Можем тогда подробнее поразбирать тему, если интересно. Но и сейчас я не против.
-
СhatGPT брал значение гравитационного потенциала 3.986004418... , а я брал 3.986004415... И радиус Земли я взял по инерции средний, 6371 км, а он взял верный экваториальный, 6378.137 км по WGS-84. Смотрю причины небольшого расхождения в оценке. Я округлял получавшиеся значения тысяч километров до километра, тоже наверное внесло свой вклад в ошибку оценки.
Но вообще мне понравилось. Правда, он решал третью степень численным методом, у меня решение было проще и для быстроты оценки более аналитическое.
Но вообще мне понравилось. Правда, он решал третью степень численным методом, у меня решение было проще и для быстроты оценки более аналитическое.
А если поднимать груз по лифту и не разгонять его дополнительно вдоль орбиты, он разве не начнет падать самостоятельно из-за падения импульса? Просто во всех проектах пишут про подъемник, а про двигатели, непрерывно разгоняющие лифт при подъёме (а по хорошему, разгоняющие кабину с грузом, чтобы она не тянула трос) ничего не пишут
-
Да, если поднимать груз по лифту, то он этот лифт будет тормозить и вызывать колебания всей системы, которые необходимо корректировать, скорее всего реактивной тягой.
Что касается груза, то подняв его до определённой высоты (при условии вышеуказанной стабилизации) то после достижения определённой высоты его можно просто отпустить и на Землю он уже не упадёт. Тогда можно использовать всякие ионные движки и прочую медленную, но эффективную систему ускорения.
Угловая скорость стабильного троса одинакова по всей длине, пока он исправен. Линейная - соответственно линейно растёт вверх, кратно превышая скорость у нижних слоёв троса. Поскольку скорость кратно превышает, то он будет падать ПО движению планеты, причём в какой-то момент падающие части лифта обретут такую горизонтальную скорость возле планеты, что выйдут на орбиту.
-
«обретут такую горизонтальную скорость возле планеты, что выйдут на орбиту.»
Эти куски троса с самого мгновения освобожлеоия будут двигаться по орбитам, каждый кусок по своей. Их свободное движение в любой точке и в любой момент времени и будет орбитальным движением.-
Вы имеете в виду траектории. Предположим, что куски троса поломались (допустим для минимизации последствий), тогда траектории нижних частей троса упрутся в Землю, так как их горизонтальная скорость ниже первой космической. Но верхняя большая часть троса по мере приближения к Земле обретёт скорость выше первой космической и с Землёй не пересечётся, т.е. выйдет на орбиту.
-
Первая космическая скорость определяется для поверхности планеты (небесноно тела), она не причем.
А свободные куски троса, которые не упадут на Землю, не "выйдут на орбиту", а сразу с самого начала своего свободного движения и будут двигаттся по орбите. Их траектория сразу и будет орбитой. Ее апогей будет точкой начала движения, перигей где-то у Земли. Вся траектория их движения будет орбитой. Вблизи Земли они пройдут перигей, а потом снова поднимутся к апогею, откуда и начали движение вниз.-
Первая космическая скорость определяется для поверхности планеты (небесноно тела), она не причем.
Так, мне кажется, что вы сейчас не понимаете порядки величин.А свободные куски троса, которые не упадут на Землю, не "выйдут на орбиту", а сразу с самого начала своего свободного движения и будут двигаттся по орбите.
Нет, они двигаются так, чтобы их проекция вдоль гравитации приходилась на одну точку на Земле. Т.е. нижние куски вращаются со скорость вращения Земли (емнип 0.5 кмс) и они сразу же упадут отвесно вниз. На стабильной орбите находятся только элементы ровно на высоте геостационарной орбиты. Те кто выше - уже имеют скорость выше первой космической для данной высоты.
Если все элементы троса были на орбите, как вы говорите, то ему не нужно было бы быть таким прочным.-
Вы кажется сейчас тоже не понимаете, что вам говорят. Отвесно вниз ничего не упадет. Вам совершенно конкретно и точно сказали, что и как будет падать - по эллиптическим орбитам, потому что скорость их ненулевая. Чем выше кусок и ближе к ГСО, тем выше будет его перигей, и верхние куски пролетят над Землёй в нижней точке. Начиная с какой-то высоты под землёй. Вот они и упадут
-
Отвесно вниз упадёт то, что недалеко от поверхности Земли. Чем дальше от поверхности - тем больше будет горизонтальная скорость по направлению вращения, вплоть до первой космической которая уже не даст упасть на поверхность при нарушенной целостности.
Я просто симуляции видел :))-
Отвесно вниз не упадёт, даже если вы просто огурец прямо сейчас уроните. На плоской Земле - да. А на шаре, который крутится, павший огурец будет пытаться двигаться по эллиптической орбите с перигеем глубоко внутри Земли. Просто воткнется в почву у ваших ног на пути к успеху. Но это будет эллиптическая орбита, хотя ее и сложно отличить от отвеса на таком куске траектории
-
-
-
"вертикально вниз" ваш "огурец" нигде не упадет во вращающейся вместе с Землей системе координат, потому что во вращающейся системе координат возникают две фиктивные силы:
1. Центробежная сила (F_цб).
На экваторе она направлена строго вертикально вверх, противодействуя силе тяготения. Именно из-за нее кажущееся ускорение свободного падения g на экваторе немного меньше, чем на полюсах (разница около 0.3%).
2. Сила Кориолиса (F_кор)
F_кор = 2m * (ω × v), где m — масса тела, ω — угловая скорость вращения Земли, v — скорость тела относительно Земли. Сила Кориолиса сообщает падающему телу постоянное ускорение на восток. В результате траектория тела отклоняется от вертикали в восточном направлении.
Можно рассчитать приблизительную величину отклонения d для тела, падающего с высоты h на экваторе (если h мало):
d ≈ (ω * √(8h³/g)) / 3-
Эти утверждения не по существу, в них нет смысла.
Трос длинный, его основание будет падать вниз, начало вдоль экватора по направлению вращения Земли, большая часть промахнётся.
Такое описание даёт понимание того, что можно ждать на Земле. Влияние ветров, сопротивления воздуха, внутреннего сопротивления материала, динамических колебаний (которое вы не учли, ха-ха-ха, в школе не учились и ничего не знаете, бе-бе-бе) тут принципиальной роли не играет в масштабах планеты и троса. -
-
-
сила Кориолиса возникает при контакте с вращающейся поверхностью чего-либо. можно было бы сказать, что ею является атмосфера земли, но она-то, как и огурец, вращается вместе с землей! и она недостаточно твердая для полноценного контакта. поэтому огурец, как и атмосфера, будет увлекаться вращением земли и падать строго вниз, вместе с осадками.
-
сила Кориолиса возникает
сила Кориолиса возникает при переходе в неинерциальную вращающуюся систему отчета, садитесь два!-
-
вращаются, но школота это не проходит
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%8 1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BE%D1%82%D1%81%D1% 87%D1%91%D1%82%D0%B0 -
лишь чисто умозрительно. и на картинке. нафантазировать можно всё что угодно )
рассмотрим два случая:
1) шар летит мимо вращающегося диска;
2) шар катится по вращающемуся диску.
почувствовали разницу? ) в каком случае его траектория отклонится от прямой?
исходя из вами же сказанногоСила Кориолиса сообщает падающему телу постоянное ускорение на восток. В результате траектория тела отклоняется от вертикали в восточном направлении.
напрашивается логический вывод, о том, что поскольку земля вращается тоже на восток (навстречу восходящему на востоке солнцу), то огурец упадет как раз-таки отвесно 😂, догнав точку на поверхности земли над которой он начал свое падение.
хотя, по логике, огурец должен бы падать с отклонением на запад, если вращение земли его не увлекает.
детсад не хочет вникать в природу силы Кориолиса.)-
рассмотрим два случая:
Зависит от того в какой системе отчета вы находитесь, но поскольку в вашей общеобразовательной школе проходят только инерциальные системы отсчета, то силы Кориолиса там точно нет, как бы не падали шар и огурец.
1) шар летит мимо вращающегося диска;
2) шар катится по вращающемуся диску.
почувствовали разницу? ) в каком случае его траектория отклонится от прямой?-
как бы нЕ падали шар и огурец
в нашей общеобразовательной школе огурец таки падал )
но не опережая вращение земли в восточном направлении. ;)-
в нашей общеобразовательной школе огурец таки падал )
Иименно так и происходит в школе где не проходят неинерциальные системы отсчета, да и зачем это ширнармассам.
Прямолинейность или криволинейность зависит от системы отсчета (это не инвариант), особенно от тех систем отсчета которые вы не проходили в обычной школе. -
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
То есть вы отрицаете закон сохранения момента импульса. А он говорит, что при уменьшении высоты обращения будет возрастать горизонтальная линейная скорость. Вместо описываемого вами вертикального падения, которого не будет в силу сохранения момента импульса.
Первая космическая скорость, еще раз отмечу, рассчитывается для поверхности тела, для нулевой высоты. Что и определяет минимальную энергию, необходимую для орбитального полета в поле этого тела. Или, иными словами, баллистические условия покидания поверхности тела. Первая космическая скорость для ситуации с падением троса не при чем абсолютно. То, о чем вы говорите, называется орбитальной скоростью. И она может быть самой разной. В отличие от первой космической.-
Ещё раз. Около поверхности Земли - падение будет практически отвесное, там окололинейный рост скорости.
-
Практически отвесное означает не отвесное. И чем выше над поверхностью, тем неотвеснее. Камень, летящий синхронно с поверхностью над экватором, будет падать к центру Земли по эллипсу, стремясь к перигелию. Пока перигей ниже поверхности, они будут входить под углом к поверхности, чем ниже тем ближе к отвесу, но не отвесно. Чем выше, тем более под углом, пока точка перигея не окажется на поверхности. Тогда тело пролетит по касательной над поверхностью. Теоретически. Практически еще атмосфера есть, которая действительно затормозит касательную составляющую скорости. Но вы кажется атмосферу в расчет не брали
-
-
Как и вы. У вас вообще всё, что ниже ГСО должно волшебным образом упасть вертикально, тогда как известно, что такой тип орбиты представляет собой эллипс. Сколько угодно аппроксимируйте его прямой в апогее, это эллипс. И нам интересны не первые десятки метров или километров, а последние, когда трос падает на Землю или не падает, а верхние куски не упадут, если их не утянут нижние, но и тогда верх троса не будет падать вертикально, а улетит, отклонившись от отвеса
-
-
-
-
-
Просто голову чуть-чуть напрягите, у вас космический лифт предполагается наклонным к поверхности Земли, где он базируется, или какой-то сильно кривой траектории? Если перпендикулярно, то как ни крути - падать будет практически отвесно вниз в пределах первых десятков километров.
-
У вас космический лифт предполагается наклонным к поверхности Земли, где он базируется, или какой-то сильно кривой траектории?
Не только у нас, но и у вас. По расчетам, то что отцепится от троса ниже ГСО будет падать с отклонением от троса. Поэтому трос и предполагается закреплять на поверхности и держать в натянутом состоянии - там каждый участок в точке неустойчивого равновесия: вершине апогея. При смещении вверх-вниз он будет отклоняться от вертикальной оси. Но предполагается, что сам трос не перемещается вверх-вниз (пока не порвется, что тут и обсуждается). Отвесно он только висит, и то пока по нему ничего не едет. В противном случае (при вертикальном движении) он отклоняется от вертикали -
Не вижу далее смысла продолжать с вами дискуссию в таком тоне, который вы решили взять. ) выше я привел расчёт по просьбе kbob высоты перигея эллиптической орбиты для кусков троса, соответственно, про неё теперь известно всё: удельная орбитальная энергия, высота и скорость в апогее, высота перигея, длина большой полуоси и большой оси. Отсюда легко находится и перигейная скорость, и эксцентриситет, и период обращения. Все параметры движения теперь на ладони, как и геометрия орбиты.
Мне нет нужды спорить с вами и что-либо вам доказывать: всё уже изложено в числах. Приведите, пожалуйста, ваш расчёт, и сравним цифирь результатов; словесная пена про напрягание головы неинтересна. да и выглядит необоснованно высокомерной. Мои работы по баллистике публикуются не только в нашей стране. Могу привести ссылки на десятки работ, в том числе рецензированных. Покажите ваши, пожалуйста? Чтобы понять, кто именно мне предлагает "просто голову чуть-чуть напрячь" :-))-
Я с самого начала описал, что будет. Поэтому могли бы просто признать, что запутались.
Причём с учётом перечисленных вами регалий - ситуация немного пугающая, что для вас это не было очевидно с самого начала. Когда есть много работ, но нет базовой компетенции это что-то нехорошее.
А я всего навсего ковариационные матрицы в пространстве кватернионов считаю, и я не теоретик, вы наверняка неявно пользовались результатами моих трудов.-
Я нигде и ни в чем не запутался. Как я описал орбитальное движение, такое оно вышло и в баллистическом расчёте. Я не путаю первую космическую и орбитальную скорости, не говорю о некоем "выходе на орбиту" возле Земли, ни выдаю перлы вроде
На стабильной орбите находятся только элементы ровно на высоте геостационарной орбиты.
Также я не разговаривал с вами свысока, не предлагал вам "просто чуть-чуть напрячь голову", прекрасно понимая при этом, что орбитальная баллистика отнюдь не ваше поле деятельности. Регалий не перечислял. Даже не упомянул ни одной.
Итак, в силу вашего высокомерного обращения, продолжу с вами диалог только в случае ваших расчётов и оцифрованных тезисов. Взвешивать буду числа, а не гонор. Словесная пена, повторюсь, не интересует.-
Я с самого начала описал, что будет. Это не просто очевидно если реально понимаешь баллистику, но я ж даже симуляции видел, это далеко не новая тема.
Я нигде и ни в чем не запутался.
Все ходы записаны:Будет ли наматывание на экватор, мне пока неочевидно. Возможно, и не будет, просто вертикальное падение.
Некомпетентность очевидна, поэтому и предложено включить голову.Как я описал орбитальное движение
Орбитальное движение первым описал я, после ваших первых барахтающихся постов, и именно то что я описал - вы и воспроизвели.орбитальная баллистика отнюдь не ваше поле деятельности
Ваше только на бумаге, а тут вы с реальным математиком говорите, для которого эта самая баллистика это такой примитив, что даже не стоит упоминания, это как арифметикой хвастаться. Ещё задолго до появления доступных компьютеров - делал расчёты траекторий и рисовал на милиметровке :))
Учитесь признавать ошибки, это одна из главных способностей умного человека, не бояться их, а любить.
-
-
-
-
-
Расчеты вроде правильные. Но космический лифт будет разрушаться по другому сценарию.
Самый опасный для Земли вариант это отрыв всего или значительной части противовеса. Лифт потеряет равновесие и станет падать, заваливаясь на восток от своего основания. Самая массивная часть лифта, находящаяся на ГСО, не выйдет на орбиту и столкнется с Землей, если только из-за перегрузки она не оторвется раньше. -
Самая массивная часть лифта, находящаяся на ГСО, не выйдет на орбиту
Именно, что выйдет на относительно высокоэллиптическую орбиту.
Вот тут, кстати, небольшой видосик есть и более подробный разбор: https://habr.com/ru/articles/651563/
Но вообще я в этих космических лифтах разочаровался лет 20 назад, была очаровательная статья с очень подробным разбором динамики.-
Именно, что выйдет на относительно высокоэллиптическую орбиту.
Если оторвется трос, связывающий эту часть с Землей. А так нет. Будет уходить на восток, наматывая трос на экватор до самого своего конца.
Свободные спутники на привязи не летают:)-
Трос быстро разгонится до таких температур, что будет не то что сгорать, а сразу испаряться в атмосфере :)
Но опять же, идея этого лифта такая себе просто потому, что поднимаемые грузы будут отбирать у него энергию с соответствующими последствиями.-
поднимаемые грузы будут отбирать у него энергию с соответствующими последствиями
А вот с этим проблем не будет. Трос у земли немного отклонится к западу и начнет тормозить ее вращение. Ну немного быстрей станет замедляться вращение Земли. На наш век хватит.-
Речь не про вращение Земли. Серьёзнее планету можно затормозить, допустим, приливными электростанциями типа Пенжинская ПЭС :)
От подъёма груза лифт отклонится, потом будет реакция, будут колебания, которые сложно погасить - и так каждый раз. Всё будет дёргаться из за получения лифтом импульса эквивалентного выводу груза на орбиту.
Представьте, что к верхней части лифта приставили половину крупной ракеты, которой обычно эти самые грузы запускают и дали с её помощью импульс.-
-
Да хоть поток жидкости в трубе. Это ж как фокус с раскидыванием рук вращаясь на стуле. Сколько поднял - настолько затормозил. Тут самое интересное это реакция на это торможение и потенциальные способы компенсации этого, тут я не копенгаген, но кажется, что трата цветов селезёнки. Нас скоро уничтожит ИИ, он потом разберётся, что и как :)
-
я про импульс, который не будет в этом случае, как от стартующей ракеты. а вес груза должен быть учтен как и вес троса. представим себе не трос с равномерно распределенным по нему грузом, а более толстый массивный трос без груза. учтем при этом, что равномерное прямолинейное движение (груза) по-ньютону не вызывает силы. )
для пущей убедительности придаем грузу скорость "конвейера" до прикрепления его к тросу. :)
если груз отправлять крупногабаритными партиями, тогда могут возникнут знакопеременные динамические нагрузки.-
Основной импульс ракеты выводящей груз в космос - горизонтальный, это ускорение до орбитальных скоростей. Вертикальная компонента и преодоление сопротивления воздуха там относительно мало. Поэтому в первом приближении подъём груза эквивалентен тому, что к лифту приставят ракету нужную для вывода этого груза и дадут ей отработать и передать соответствующий импульс лифту. Масса лифта тут не имеет значения.
Возникнут ли такие колебания у лифта, которые качнут его вперёд - не знаю, но кажется, что даже если и возникнут - нагрузка на трос должна заметно вырасти.-
1. в случае ракеты импульс делится пополам. поэтому энергии для запуска ракеты приходится расходовать в 2 раза больше, чем для подъема лифта той же массы.
2. в ракете полезная масса составляет проценты, остальное - топливо, которое приходится тоже разгонять.
3. должно быть КПД у ракетного двигателя намного ниже, чем у электропривода лифта.
4. теоретически, энергию на подъем лифта можно рекуперировать при его возвращении на землю. с ракетой такой фокус не проделаешь )-
1-3. Это не так важно. Я сказал только про передаваемый импульс, только он имеет тут значение. Большая ракета или маленькая платформа - они передадут один и тот же импульс (с поправками на преодоление атмосферы, но это немного).
4. Проблема в другом, повторюсь: подняв груз по лифту, этот самый лифт будет значительно отклонён против вращения. Наличие противовеса не означает, что лифт сам вернётся в изначальное состояние, оно означает, что противовес начнёт болтаться - у него нет сопротивления какой-то среды для передачи ей этих колебаний.-
то ли импульс для поднятия 100 тонной ракеты с 10 тоннами полезного груза, то ли для поднятия всего лишь 10т груза на платформе - разница огромная!
по сути мы имеем дело с аналогом рычажных весов: с одной стороны лифт с другой - противовес.
"притягивание" лифта будет смещать относительно центра тяжести противовес туда-сюда. поскольку трос натянут благодаря притяжению земли, то сильных колебаний возникнуть не должно.-
Импульс передаваемый лифту один и тот же, он не зависит от эффективности ракеты.
Не важно, подняли вы груз эффективно с рекуперацией, или приставили ракету к той части лифта, с которой происходит отпуск груза и дали ей отработать - эффект +- один и тот же будет.-
хотите сказать, что:
100т*3км/с = 10т*3км/с ?
)
ракета совершенно неэффективна. иначе не изобретали бы ионные двигатели. и не мечтали о варп- и антигравитационных движителях.
при незначительной доработке идеи, космический лифт можно сравнить с качелями (маятником). энергия падения лифта может быть использована для его повторного запуска на орбиту, либо использовать два лифта на противоположных концах: падение одного будет поднимать другой. главное - найти что отправлять на землю. это могут быть полезные ископаемые
с астероидов, грузы с других планет и их спутников, отработанные ступени ракет, отработавшие свой срок космические аппараты и т.п. космический мусор.-
Ещё раз. Импульс переданный ракетой и поднятой вагонеткой - будет одинаковым. Он не зависит от эффективности, просто он вот такой будет.
Поднять вагонеткой типа эффективнее, но влияние на космический лифт от этого подъёма будет точно такой же, как если к нему приставить и дать отработать Ангаре (при равном конечном грузе и его орбитальной скорости).-
то, что вторая ступень отстыковывается и сгорает в атмосфере вовсе не значит, что она не приобрела импульс при своем разгоне!
"пристыковывая" к лифту именно ракету, вы тем самым рисуете картину грандиозной мощи, которую надо приложить для запуска лифта. на самом деле она будет многократно меньше, чем если это делать реальной ракетой.
грубо говоря, она сравнима с морскими контейнерными перевозками. там краны поднимают-опускают такие контейнеры пачками, по сотни за день.
разгонять лифт до 3 км/с не надо, для суточного подъема достаточно 4 км/ч. высота орбиты всего 100 км.
по порядку величин это близко к скорости подъема груза портальными кранами.
в СО земли лифт уже летит с v=0,5 км/с и ничего, никто не пострадал )
интересно было бы узнать как поднимаются лифты в Бурдж-Халифа, как это влияет на здание? заваливается ли оно набок от кориолисова ускорения? )
скорость у них довольно приличная - до 10÷18 м/с. С такой скоростью лифт на орбиту можно поднять за 3 часа )-
надо приложить для запуска лифта
Нет, я объясняю влияние, которое окажет на лифт подъём груза на высоту (для модели можно использовать ГСО). Так вот не важно устройство ракеты, с поправкой на преодоление атмосферы вот такое вот и будет. Не важно, сколько там ступеней, химическая она или нет. Ракета взлетает, чтобы придать грузу определённой массы определённую скорость. И лифт делает то же самое. Итог одинаков, и поэтому груз можно заменить на работающую пристыкованную ракету, чтобы понять, о каких влияниях мы говорим.
Это довольно простая механика, хотя в быту она может показаться парадоксальной, типа того, что находясь на орбите, чтобы обогнать объект идущий перед вами - вам нужно направить выхлоп в его сторону, а не противоположную, как диктует нам земная логика.-
для наглядности в качестве аналога можно взять морской корабль и опускаемый-поднимаемый им батискаф. на колебания груза больше влияют морские волны, нежели импульс прилагаемый к батискафу.
на многокилометровом плече троса-маятника период колебаний лифта будет огромным. причем от массы груза он не зависит ;)
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
наверное основная проблема космического лифта в том, что на околоземной орбите скорость груза не будет равна первой космической, составит всего 0,5 км/с (соответственно и импульс будет значительно меньше). и с этим придется что-то делать. на мкс такой груз доставить без двигательной установки будет проблематично. (
-
-
-
Нужно отметить, что для функционирования космического лифта он должен уходить далеко за геостационарную орбиту, может в разы дальше, чем расстояние до Земли.
-
-
-
-
я тут немного поразмыслив, пришел к выводу, что подъем лифта должен иметь стабилизирующий эффект, благодаря постоянно изменяющемуся периоду колебаний маятника. если бы лифт просто висел, то риск его разбалтывания был бы выше. особенно за счет резонанса с колебаниями от ветрового давления - широко известный случай разрушения вантового автомобильного моста.
такой стабилизирующий эффект хорошо известен из повседневного опыта, если вам доводилось поднимать грузы на веревке. наверное крановщики тоже с ним сталкиваются. при определенном графике скорости подъема груза его колебания будут эффективно гаситься.
-
-
у данного лифта нету конструкций, только трос и противовес, который действует в обратном (от классического лифта) направлении, натягивая трос за счет своей центробежной силы, а не притяжения к Земле. )
конструктивно, данный лифт - это спортивный молот, ядро, подвешенное на тросе, где в качестве Земли выступает спортсмен-молотометатель.
конструктивно, данный лифт - это спортивный молот, ядро, подвешенное на тросе, где в качестве Земли выступает спортсмен-молотометатель.
-
По космической динамике любой объект ниже ГСО рано или поздно влетит в трос, траектория каждого из них пересекается с возможным лифтом.
Поэтому были идеи размещать на нём двигатели для того, чтобы уворачиваться от всего этого богатства, или делать лифт, который не доходит до Земли - но тогда нельзя компенсировать потери им энергии за счёт центробежной силы.
Кажется, для "большой" планеты лифт - конструкция сомнительной полезности. А как насчёт астероида? Есть же системы из двух гравитационно связанных между собой астероидов. Если между ними натянуть трос, то получится космический паром (или фуникулёр, не знаю, что тут лучше). Будет ли выгоднее, проще и безопаснее стыковаться к центральной точке и потом разъезжаться к астероидам?
Написать комментарий
_200.jpg)
Проект космического лифта. Изображение: Obayashi Corporation