Космические Конструкции - Как Построить «Облачный Город» В Газовом Гиганте?

Другой вопрос заставил меня вспомнить об этом.

Рассмотрим крупную базу (здание, станцию) в атмосфере планеты-газового гиганта. Он должен иметь штат в пару сотен человек, снабженный припасами и научными приборами для миссии.

Одна из его задач — спускать предметы на оооочень длинном тросе. Я упоминаю об этом, потому что для решения этих вопросов доступна технология Tether.

как он держится на плаву?

Он должен зависать бесконечно. Вы не сможете сделать воздушный шар-боянт в атмосфере, уже состоящей из легчайшего газа. Так горячий воздух, или двигатели, или восходящие потоки воздуха, или что?

что он использует для питания?

Легким ответом был бы синтез водорода из местных источников. Но предположим, что это недоступно (или непрактично); или, может быть, какой-нибудь другой источник питания будет удивительно элегантным, если вы сможете об этом подумать?

#космические конструкции #разведка #газовые гиганты

Частично вакуумный дирижабль с жесткой рамой

Так что вы правы, говоря, что гелиевый или водородный дирижабль не справится с газовым гигантом. Однако, если вы сможете создать вакуум или почти вакуум, вам повезет гораздо больше. Конечно, давление, оказываемое на воздушный шар, означает, что вам нужна жесткая оболочка. Это концепция вакуумного дирижабля. https://en.wikipedia.org/wiki/Vacuum_airship

В соответствии с http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/saturnfact.html, плотность атмосферы Сатурна при давлении 1 бар равна 0,19 кг/м3. Раз нам нужно судно вместимостью 100 человек, то, допустим, нам нужно судно водоизмещением 1 000 000 кг, эсминец средних размеров по земным меркам. Кроме того, давайте предположим, что мы сделали этот пылесос идеальным просто для простоты использования. Если я правильно подсчитал, это сфера диаметром чуть больше 200 метров для вашего вакуумного шара. Имейте в виду, что этот воздушный шар постоянно подвергается воздействию давления 14,7 фунтов на квадратный дюйм в каждой точке поверхности.

Я не думаю, что это возможно при нынешних технологиях, но с будущими достижениями в области материалов, например, тех, которые необходимы для изготовления тросов, возможно, станет возможным создать вакуумную базу дирижаблей на Сатурне.

Что касается штормов, я, к сожалению, понятия не имею, как с этим справиться. Может быть, дирижабль достаточно большой, чтобы его не терзали ветры, или, может быть, он просто выдерживает их, я, честно говоря, не знаю.

Но с точки зрения энергетики ветряные турбины кажутся хорошим выбором. Если вас постигнет буря, вы можете обратить ее на свою сторону. Кроме того, мог бы работать старый добрый ядерный реактор.

Переверните трос так, чтобы весь «облачный город» был привязан к другой станции/базе/кораблю/луне на орбите газового гиганта. А еще лучше: зачем вообще нужна станция в атмосфере? Если они могут спускать свои инструменты в атмосферу из космоса, зачем беспокоиться о чем-то столь опасном и непрактичном, как «облачный город»?

Как он держится на плаву

На примере Сатурна радиус планеты по экватору составляет 60 000 км. Кольцо D имеет внутренний радиус 66 000 км. Поскольку кольцо D вращается вокруг планеты и более или менее стабильно, космическая станция, вероятно, могла бы вращаться так близко и к Сатурну… при условии, что в него не врезалось кольцо D!

Если вы собираетесь спустить объект на тысячи километров по длинному тросу, почему бы просто не вывести свою космическую станцию ​​на низкую орбиту и не сделать трос на 6000 км длиннее?

Топливо и мощность

Всего в 6 км от нас находится почти бесконечный источник водорода, так что это будет лучшим выбором для топлива. Кольца представляют собой почти чистый водяной лед, а спутники будут содержать ценные летучие вещества, такие как вода, аммиак и метан. Их транспортировка на станцию ​​потребует меньше затрат энергии, чем высасывание ресурсов с планеты.

Если у вас есть сила термоядерного синтеза, это было бы здорово. Если нет, то топливные элементы тоже подойдут. Преобразуйте воду в кислород с помощью электролиза и солнечной энергии на какой-нибудь станции, расположенной дальше от планеты (которая никогда не затеняется планетой в ночи), затем доставьте кислород обратно на станцию ​​для питания топливных элементов водородом с поверхности планеты или метаном с поверхности планеты. луны. Вы также можете сжечь аммиак кислородом до азота и воды.

Плавучесть может оказаться нежизнеспособной в атмосфере с такой низкой плотностью, если только вам не удастся сделать вакуумный шар, как в ответе Кеона.

Кроме того, поскольку в любом случае будет довольно ветрено, вы можете предпочесть что-нибудь с крыльями. Настоящая летающая крепость.

Турбулентность будет собакой-самкой, поэтому я думаю, что, возможно, вашим жителям следует жить в цилиндре или сфере, наполненной очень вязкой жидкостью, которая будет действовать как «матка». Это позволяет людям пережить интенсивные ускорения (эта идея была исследована в книге Артура Кларка). Сад Рамы), и может быть ключом к выживанию в тряске, которую они будут испытывать регулярно. Камера, в которой они живут, также может быть отделена от корпуса судна множеством амортизаторов.

Что касается энергии, вы, вероятно, захотите собирать водород из атмосферы и использовать солнечную энергию, когда она доступна, но я думаю, что безопаснее было бы брать непристойное количество энергии. РТГуже рядом.