Küsimus:
Kas inimtekkeliste kosmosejaamade / -struktuuride suuruste teoreetilised piirangud on olemas?
Zoltán Schmidt
2013-07-29 23:27:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Küsimus räägib enda eest. Kui vastus on jaatav, siis millised on probleemid suuremahulise, võib-olla isegi kümnete kilomeetrite suuruse kosmosestruktuuri loomisel? Aga &i kolimine kosmose hüperstruktuuride (näiteks kosmoses asuva tuumavabriku) ümberpaigutamise, ehitamise, käitlemise, tarnimise, hooldamise ja parandamise osas?

Ma saaksin kontrollida ainult ühte aspekti: teisaldamine ja ümberpaigutamine.

Teoreetiliselt ei vaja suuremad kosmosestruktuurid (nagu kosmosejaamad) tõsist tõukejõudu, sest neid saab ehitada kosmosesse (nagu juhtus Rahvusvahelise Kosmosejaamaga: see ehitati tükkhaaval) ja nende liikumine peaks vajalik ümberpaigutamisel - kuid kui nad saaksid orbiidi (kuu, planeedi või võib-olla isegi tähe ümber), liigutab neid raskusjõud.

MUUDA: sõnaga struktuur mõtlen inimese loodud rajatist, millel on teatud funktsioonid. Ma ei tahaks kasutada sõna kosmosejaam , sest väga suurte mõõtkavadega oleks sarnane rajatis rohkem kui jaam.

sõnaga _structure_ pean silmas inimese loodud rajatist, millel on teatud funktsioonid. Ma ei tahaks kasutada sõna _ruumijaam_, sest väga suurte mõõtkavadega oleks sarnane rajatis rohkem kui jaam.
AFAIK, oma raskuse all varisemine ja mustaks aukuks muutumine on ainus piir. Otsige üles "Dysoni sfäär", näiteks midagi SUURET. Muide, ma mäletan vähemalt mõnda ideed, mis hõlmasid asteroidide muundamist kosmoselaevadeks.
Kuid isegi Surmatäht ei olnud nii suur, et oleks oma raskuste all kokku varisenud - kuigi see oli vaid väljamõeldud rajatis. =)
Surmatäht ei pidanud järgima füüsikaseadusi, vaid lihtsalt filmi vaatajate kujutlusvõime seadusi. ;)
Ma tean, et ma polnud isegi täiesti tõsine =), kuid mustade aukude tekitamiseks on vajalik tohutu kontsentratsioon ... ma mõtlen nagu Maa mass tihvti peas. (allikas: VSauce) Inimese loodud rajatise puhul ei juhtu seda väga tõenäoliselt.
Kui räägime tänapäevasest tehnoloogiast ja piiratud eelarvetest, on gravitatsioonigradienti, soojustsükli ja vibratsiooni osas kindlaid mastaabiprobleeme. Viskamise aja ja raha hoidmine viib nad siiski minema.
@DeerHunter Pidin natukene mõtlema termosõidule, kuid ma ei klassifitseeriks seda suurustundlikuks. Ma arvan, et on olemas mõni optimaalne suurus, kus orbiidi termiline pinge on kõige suurem, kuna orbiidi pikkus ja termiline mass põhjustavad suurimat termilist gradienti.
Kaks vastused:
#1
+16
AlanSE
2013-07-30 00:38:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

/Elektromagnetism

Et olla võimalikult praktiline, katsetas kosmosesüstiku missioon STS-75 kosmosesidet. Pange tähele, et sidumine läks katki. Kui päris täpne olla, siis see purunes põhjustel, mis poleks seda katki teinud, kui joon oleks olnud lühem. Nii et teatud mõttes (kuid ainult piiratud tähenduses) oleme juba näinud kosmosesideme purunemist selle suuruse tõttu.

Selle põhjuseks oli traadi vool, mis vastasmõjus liini tootmise lõksus oleva õhuga. Voolu põhjustas liikumine Maa magnetväljas. See oli 20 km pikk. Me ei saa seda piiriks nimetada mingis tähenduslikus mõttes, sest NASA suudaks nüüd parema sideme teha ja kogu missiooni eesmärk oli katsetada indutseeritud vooluga. Nii et isolaator oleks õigem.

Sellest hoolimata on indutseeritud vool siiski suurusele omane . See on omane ka kiirusele, magnetväljale ja tõenäoliselt veel mõnele muule.

Loodete jõud

Alustuseks oli traadis pinge oli loodete jõud. Erinevate cislunar süsteemide jaoks, mis kasutavad ära gravitatsioonigradienti, on ohtralt lõastamisettepanekuid. Kaaluti ISS-i jaoks isegi struktuuride loomist, mis kasutaksid loodete jõude orientatsiooni säilitamiseks.

On ka mõningaid kvalifikaatoreid. Loodete jõud ulatuvad ainult ühes suunas, mistõttu see ei pruugi teie struktuuri tegelikult rõhutada, sõltuvalt geomeetriast ja selle teravusest.

Matemaatilise põhikäsitluse korral kasvab loodete väli lineaarselt, liikudes keskpunktist. Kui teil on mehaaniline element, siis see on integreeritud kogu pikkuses, et anda tõmbetugevus suurusjärgus (pikkus) ^ 2, ma usun.

Tähenduslikult peab kosmoselift võitlema mõõnajõudude vastu ja see nõuaks futuristlikke materjale. Minu kehv l ^ 2 ligikaudne arv oleks selles skaalas ebapiisav.

Enda gravitatsioon

Midagi võib oma kaalu all kokku kukkuda. Muidugi peame eeldama, et see ei tugine sisemisele survele. Planeetid tuginevad enda sisemisele survele, et hoida ennast stabiilsena enese gravitatsiooni vastu. See on üsna silmapaistmatu ja kuna otsime inimese loodud struktuure, kujutan ette midagi sellist nagu Surmatäht.

Kui sfäärilises kosmosejaamas on püsiv tihedus, kasvab gravitatsioon lineaarselt Keskus. Seetõttu oleks sellel struktuurinõuete skaala (pikkus) ^ 2 sama, kuid see oleks kokkusuruv. Materjalide piiranguid saate tõmbekoormustega veelgi edasi lükata kui survetõmbeid üldiselt.

On oluline märkida, et enese gravitatsioon sõltub struktuuri keskmisest tihedusest. Tegelikult on see (tihedus) ^ 2 suhe. Ruudu argument on see, et Maal on teie kaal lihtsalt (mass), sest see on teie-Maa vaheline gravitatsioon. Enda gravitatsioon on teie-teie vahel. Seega sisestatakse teie massitähtaeg kaks korda. See tähendab, et väga hõre struktuur võib teoreetiliselt ulatuda suurusest, mis on suurem kui Maa, kuid ei varise iseenda gravitatsiooni all kokku.

Teised

On veel üks viis, kuidas saaksite seda veelgi edasi lükata - kasutage kineetilisi jõude. Teil võib olla jäik struktuur, mis pöörleb suures rõngas, mis väldib mõningast enesegravitatsiooni kokkusurumist. Selle idee võiksite lükata väga kaugele, tohutute enesegraviteerivate Dysoni sülemitega või midagi sellist. Kuid võib-olla jätaks see nõude mitte olla "jäik". Võib olla ka muid lahendusi. Mu loovus jätab mind praegusel hetkel alt vedama.

Siinkohal on absurdini jõudes mõned kummalised ja isegi koomilised piirid, millele võite mõelda. Näiteks kui eeldate, et meie energiakasv kasvab jätkuvalt 1% aastas, küpsetame Maa umbes 1000 aasta pärast. See pole keeruline argument. Oletame lihtsalt, et me jätkame eksponentsiaalset kasvu ja järeldus on ilmne. Seda saab rakendada mis tahes piiril, sealhulgas päikesesüsteemis või galaktikas.

Lõppkokkuvõttes oleks piiriks muutumas must auk. Raske on mõista, kuidas see juhtuks varem kui termiline piir, sest see on aine tundlikkuse suhtes ülitundlik. Teoreetiliselt võiksite musta augu teha ilma supernoova moodi katastroofilise sündmuseta, sest suurte mustade aukude "tihedus" (määratletud sündmuse horisondiga) võib olla väiksem kui vesi. Nii et kui lendaksite paljude valgusaastate jooksul hoolikalt planeeritud koosseisus kosmoses hiiglaslike pliiplokkidega, võiksite mustaks auguks muutuda väga uudsel viisil. Aga miks?

Aga miks? ** SEST ME SAAME! ** Naljadest on pikk, sügav ja täpne vastus suur +1!
@ZoltánSchmidt Kerbal Kosmoseprogrammi tulevases versioonis on sellele funktsioonile alati lootust
@ZoltánSchmidt - on tavaks oodata enne vastuse vastuvõtmist vähemalt 24 tundi, et anda kõigist ajavöönditest inimestele võimalus lisada oma 0,02 dirhamit. Alani vastus on korras, arvasin lihtsalt, et pead seda kohalikku tava tundma ...
@DeerHunter tänab vihje eest, keegi pole seda veel minu jaoks maininud.
AlanSE - vabandust, ei tahtnud sind röövida ...
@DeerHunter - 0,02 dirhamit konverteeritakse ainult 1 ¢ USA-sse ja me kõik teame, et kasutajate üldtunnustatud standardväärtus on 2 ¢ USA. : P
#2
+4
aramis
2013-08-09 04:38:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kõige lihtsamalt öeldes: ülemine piir on punkt, kus objekt omab piisavalt raskust enda kokkuvarisemiseks, ja saadaolev materjalide limiit.

Piisava suurusega objekt mass peaks ise kokku kukkuma sferoidiks; silikaatide puhul on selle läbimõõt hinnanguliselt mitusada miili; Pange tähele, et Ceres on üle ümardamispiiri ja on umbes 0,00015 Maad (895E18 kg) ja umbes 590 miili läbimõõduga (umbes 1/13 Maa läbimõõduga).

Ei saa ehitada ehitist, mis on suurem kui saadaolevad materjalid kokku; eeldades kõigi kiviste kehade inimsöömist, on Soli süsteemis see piir kuskil 3-4 Maa massi.



See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...