Rumflyvning som dagligdag

dsn_main-16”egne skøre indfald er jo tit sjovere, end at beskæftige sig med andres”, Holger Beck.

Jeg har tidligere i blandt egne skøre indfald i denne blog opstillet en teoretisk mulighed for autonome fartøjer kan rejse mellem stjerne og udbredelsen af maskiner til hele mælkevejen. Det er måske blot er en undskyldning for ikke at tro der er vilje til at bygge en tilstrækkelig stor maskine til at transportere mennesker. Sagen er dog, som det klart er stillet op af bl.a. SpaceX, hvis man tror på at maskiner vil kunne gøre det bedre så er der ingen grund til at sende et menneske. Men tror man at mennesker vil være maskiner overlegne så er der ingen vej uden om.

Så her er et bidrag til løsning af mennesket i rummet problemet: Der skal bygges stort, så første skridt er at bygge de maskiner der skal til for at bygge et skib. Kort sagt der skal  bygges et værft, i rummet, og gerne indenfor den flinke zone altså i kredsløb så tæt på jorden at det er beskyttet af jordens magnetfelt. Det særlige problem er så opsendelsen af byggemateriale. Det er rasende dyrt hvis teknologien ikke udvikles så raketter kan genbruges som flyvemaskiner. Et eksempel der måske kan give en fornemmelse af størrelsesforholdene er at radaren monteret på rumskibet skal være tilsvarende DSS-14 på 70 meter i diameter hvis man gerne vil se små objekter i ens flyveruter med tid nok til at korrigere for sammenstød.Så hvad der skal gennemtænkes er forslag til at sende ting ud i kredsløb. Så lad os gennemtænke alle metoder: fra opsendelse ved hjælp af en slags kanon, som i månerejsen tur retur, evt. monster-railgun, eller med flere trins metoder. Nu kan man ikke afvise at der kan udvikles en kanon eller en meget stor slynge eller lign. der kan hive ting ud i rummet, det er bare ikke så langt eksperimentalt. Derfor er det sjovere at se mere på de flere trins teknologier der er virkeliggjort. Der findes en kombination af flyvemaskiner og raketteknologi. Flyvemaskiner kan i øjeblikket nå en højde på ca. 20 km og en fart på 2000 km i timen (concorden), – dette kan måske udvikles til at flyve op til en højde på 30 km og med 3000 km i timen, men derefter er det raketteknologi der er brug for til at løfte hurtigere og længere ud. En flyvemaskine kan kombinere flere teknologier og virke som et første trin og lande sikkert, det gode ved at bruge fly som første trin er bl.a. at den betyder at den er mere robust overfor dårligt vejr, fordi selve raketten først startes op i en højde hvor der altid er godt vejr. Men vinger giver jo ingen mening i rummet hvor der ikke er nogen luft.

Første trin kunne også være en ballon der kan nå op til 40 km op, men har begrænset løftekapacitet og ikke har nogen fart. Så skulle der udvikles på en helt speciel type af ballon der kunne sikre en slags platform i 40 km. højde. Næste trin ude i vacum i rummet er raketbaseret, da der endnu ikke er nogen andre teknologiske løsninger. Og sidst frigives selve rumfartøjet der selv er udstyret med raketmotorer og raket styredyser. Skal alle disse dele kunne genbruges er det nødvendigt at finde på metoder der kan sikre at de ikke går i stykker når de rammer atmosfæren, eller når de rammer jorden. Den gængse metode er falskærme og varmeskjold og så en landing i vandet.

Der kunne tænkes at man som spaceX eller hos Virgin (med hver deres tilgang) forsøger at udvikle teknologi så første trin kan lande selv. Og umiddelbart er klar til en ny tur efter optankning. Andet raket trin er mere problematisk da det er svært at tage farten af i rummet, og det er meget voldsomt at ramme atmosfæren. Igen er der teoretisk mulighed for at bevare en smule kontrol til sikker genindtræden i atmosfæren og derefter lande med faldskærm i havet. Lidt på samme måde som det gør sig gældende for rumfartøjet der indeholder forsyninger. Det er her også muligt at tænke sig løsninger der lander sikkert selv. Eller raket trin kunne samles op i faldet, af en forbipasserende flyvemaskine (sådan ville James Bond og Iron Man helt sikkert foretrække det). Eller selve landingsstedet kunne gøres mere præcist, hvilket ville give mulighed for at placere en “pude” der var lidt blødere. Et gigantspringvand ville kunne afbøde faldet på en måde så der ikke var samme stres krav og overlast og det kunne foregå på land.

Der kan også tænkes på at afprøve nye varianter og en slynge fra en ballon platform. En stationær platform i 40 km højde kunne jo nok løfte materiale op fra en meget høj base, placeret i andesbjergene… Derfra kunne der nok laves en kombination af en katapult og en slynge mekanisme der kunne sende ting i hvert fald ud i rummet (der skal nok bruges to slynger der kører modsat så det er afbalanceret). Men hvis det ikke skal falde ned, skal et andet trin være udstyret med raket motor til at give fart og højde. Selve platformen i 40 km kan også være et almindeligt forbedret fly udstyret med raketbuster.

Til andet trin kan en raket motor i fremtiden måske fungere ved hjælp af elektricitet fra solpaneler. Til en platform i 40 km højde på kanten af atmosfæren kan Sollyset sendes ned koncentreres af en satellit i geostationært omløb og altså uden tab sendes til platformen og sørge for tredobbelt eller mere solfaktor, på vejen ud i rummet. Vejen ville være oplyst så at sige…

En raket virker ved hjælp af at varme et materiale op til det når en gasform og det tryk der opstår bruges så til at sende materialet bagud i høj fart og give fartøjet den modsatte impuls. Det smarte med el, er at det materiale der skal varmes op ikke behøver at være rasende dyrt, under tryk eller farligt eller kræve forbrænding. Der er fint med vand. Om det i fremtiden vil være muligt at sende en raket op ved hjælp af en ionmotor eller anden type af accelerator det vil tiden vise. Det kan være vanskeligt at arbejde med i jordens magnetfelt.

Når først der er bygget et værft fartøj, altså en gigantisk fabrik med det formål at konstruere en beboelsesplatform for mennesker på rejse i solsystemet. Så er det jo muligt at sende mere basale materialer, med mere primitive metoder, f.eks. med katapult fra Månen, eller opsamling af rumskrald der kan genanvendes, eller hvorfor ikke spekulere i at udvide antallet af måner med nogle stykker fra meteorbæltet. Selve byggepladsen bliver i tæt kredsløb om jorden, fordi det hele mange år frem vil være meget tæt knyttet op på at tingene i vid udstrækning udvikles på jorden og samles i rummet.

Opdatering:  Science Channel har netop lavet en udsendelse i august 2014 om emnet. building a space ark – how the universe Works.

Opdatering 2: Et special missil med to trin er klar til test i 2016, det kan i teorien løfte en lille satellit i lavt omløb fra et almindeligt jagerfly! http://ing.dk/artikel/usa-vil-opsende-satellitter-fra-undersiden-af-jagerfly-174012

Opdatering 3: test opsendelse med ballon og derefter raket http://spaceflightnow.com/2015/06/07/mars-entry-testbed-to-fly-monday-after-weather-delays/

Hvad folk skal lave ombord…

Jeg er ikke nogen fan af nedfrysning eller andre typer af kunstig søvn. Det ville være fint nok hvis man samtidig forblev ung – men så længe at alderen tikker derudaf er der ingen grund til at sove mere end højst nødvendigt, og der er mange ting som ville have god gavn af vågne mennesker, både med hensyn til selve rumskibet og med hensyn til udforskning af rummet. Der er ingen tvivl om at et bemandet rumskib om det så kun er flyvning til Mars, skulle være i stand til omfattende forskning og egnes teleskoper og samtidig være udstyret med kunstig tyngdekraft, kreative udfoldelsesmuligheder og en stor køkkenhave og dyr.

Desuden vil det være tænkeligt at det i forbindelse med Mars tur – retur er et fast rutefly der aldrig stopper men er i en bane mellem Jorden og Mars. I så fald vil man blot skulle sende et rumskib op i det rigtige øjeblik for at koble sig på og komme med til næste stop. Et sådant system kunne have et kæmpe stort rumskib i kredsløb med en kontant stor fart, så rejserne selvom de er lange kun vil vare få måneder.

hohmann2

Opdatering 14. sept. 2017 en udmærket opsamling på spørgsmålet om ilt og mad til lange udflugter: http://videnskab.dk/naturvidenskab/hvor-mange-planter-skal-der-til-for-at-holde-et-menneske-i-live

Reklamer

Om hubertnaur

Særlig interesse i fri og åben adgang til viden
Dette indlæg blev udgivet i Uncategorized og tagget . Bogmærk permalinket.

Skriv et svar

Udfyld dine oplysninger nedenfor eller klik på et ikon for at logge ind:

WordPress.com Logo

Du kommenterer med din WordPress.com konto. Log Out / Skift )

Twitter picture

Du kommenterer med din Twitter konto. Log Out / Skift )

Facebook photo

Du kommenterer med din Facebook konto. Log Out / Skift )

Google+ photo

Du kommenterer med din Google+ konto. Log Out / Skift )

Connecting to %s