Boucle de lancement
Une boucle de lancement de ou la boucle de Lofstrom de serait a câble-comme le système de lancement qui est arrangé comme une boucle qui est de 2000 kilomètres de long et est maintenu à une altitude de jusqu'à 80 kilomètres (50 MI). Des véhicules pesant 5 tonnes métriques seraient électromagnétiquement accélérés sur le câble et peuvent être lancés dans la basse orbite terrestre ou là-bas.
Les estimations des coûts éditées de construction pour une boucle de lancement de fonctionnement sont inférieures à un ascenseur de l'espace de , d'une plus grande capacité de lancement, des coûts inférieurs de charge utile et des masses semblables ou plus grandes de charge utile ; et à la différence de l'ascenseur de l'espace nouveau matériaux ne doit pas être développé.
Description
On a proposé la boucle de lancement en 1985 par le Keith Lofstrom . C'est essentiellement un hybride du concept orbital et de la fontaine de l'anneau de l'espace de . C'est un anneau ovale environ 2000 kilomètres de long, il a deux stations de base environ 2000 kilomètres à part sur terre qui peut lancer et attrape un rotor très rapide du fer à et de l'haute altitude.
Bien que câble-comme la boucle soit très long, à environ la circonférence de 4000 kilomètres, le rotor dans sa gaine de vide soit mince, diamètre environ de 5 cm et la gaine n'est pas beaucoup plus grande. La pièce en rotation de la boucle (rotor) est faite de fer et est sous forme de pipe, et elle est éloignée d'une gaine par la suspension magnétique .
La boucle commence au niveau du sol, et stationnaire. Le rotor est tourné vers le haut, tourné par un moteur linéaire actionné par une centrale électrique de plusieurs centaines de mégawatts. À mesure que la vitesse augmente les parties centrales de la structure sont arrangées pour pousser vers le haut dans une forme approximative de voûte portée là par l'élan du rotor. Quand le câble atteint une altitude d'environ 80 kilomètres la boucle est retenue et formée par les câbles de tension qui accrochent vers le bas au niveau de la mer. Le rotor est tourné jusqu'à une vitesse linéaire de 14 km/s prenant presque 5 minutes pour faire une révolution. Using un groupe électrogène de 300 MW, ceci prendrait environ deux mois pour atteindre à toute vitesse.
Une fois qu'augmentée, la structure a besoin d'une certaine puissance de traiter la puissance absorbée dans les roulements et l'énergie magnétiques de débattement de rotor pour traiter le vide imparfait dans la gaine ; global ceci exige environ 200 MW d'énergie. En plus l'énergie serait nécessaire pour actionner tous les véhicules qui sont lancés.
Charges utiles de lancement
Pour lancer, des véhicules sont augmentés vers le haut sur des ascenseurs à un embarcadère, et placés sur la voie. La charge utile crée alors un champ magnétique qui produit des courants de Foucault dans le rotor rapide, que tous les deux soulèvent la charge utile espacée à partir du câble, aussi bien que tirer la charge utile avec 3 l'accélération du g (² de 30 m/s). La charge utile monte alors le rotor jusqu'à ce qu'elle atteigne la vitesse orbitale required, et part alors de la voie.
Si une orbite stable ou circulaire est nécessaire, une fois que la charge utile atteint la partie la plus élevée de sa trajectoire puis un moteur-fusées à bord (" ; motor" de coup-de-pied ;) ou les autres moyens sont nécessaires pour faire parvenir la trajectoire à l'orbite terrestre appropriée.
Car chaque lancement se produit la température de rotor est augmenté par dissipation de puissance par 80 le Kelvins la technique de courant de Foucault est inefficace, mais contrat, légère et puissante. Si des lancements sont espacés trop étroitement ensemble puis la température de rotor atteint le °C 770 (K) 1043, le rotor de fer ne devient plus le ferromagnétique, et la retenue de rotor serait perdue.
Capacité et possibilités
Les orbites fermées avec un périgée de 80 kilomètres tout à fait rapidement d'affaiblissement et réintroduisent, mais une boucle de lancement serait, seule, non seulement capable d'atteindre directement une telle orbite ; mais également du de atteinte l'évasion satellise , trajectoire de l'aide de pesanteur de après la lune aussi bien que d'autres orbites non fermées tels comme étroitement aux points Trojan.Pour accéder à des orbites circulaires using une boucle de lancement qu'un « moteur de coup-de-pied » relativement petit devrait être lancé avec la charge utile qui mettrait le feu à l'apogée et ferait parvenir l'orbite. Pour l'insertion du GEO ceci devrait fournir un Delta-v d'environ 1.6 km/s, parce que le LION à faire parvenir à 500 kilomètres exigerait un delta-v de juste 120 m/s.
Des boucles de lancement dans la conception de Lofstrom sont placées près de l'équateur et peuvent seulement directement accéder à des orbites équatoriales. Cependant d'autres avions orbitaux pourraient être atteints par l'intermédiaire des changements d'avion d'haute altitude, des perturbations lunaires ou des techniques aérodynamiques.
La capacité de taux de lancement d'une boucle de lancement est finalement limitée par la température du rotor à 80 par heure, mais cela exigerait 17 une centrale électrique du gw ; une centrale électrique plus modeste de 500 MW est suffisante pour 35 lancements par jour.
Sciences économiques
Clairement, parce que une boucle de lancement valoir de l'établir exigerait des clients avec des conditions suffisamment grandes de lancement de charge utile pour qu'il soit l'option la meilleur marché ; cependant les coûts de système ne semblent pas terriblement hors de la ligne avec d'autres options de lancement.
Lofstrom estime qu'un premier calcul des coûts de boucle approximativement $10 milliards avec un remboursement de 1 an pourrait lancer 40.000 tonnes métriques par an, et a réduit des coûts de lancement à $300/kg, ou pour $30 milliards, d'une capacité de génération de pouvoir plus étendu, la boucle serait capable de lancer 6 millions de tonnes métriques par an, et donné une période de remboursement de 5 ans, les coûts pour accéder à l'espace avec une boucle de lancement pourraient être aussi bas que $3/kg.
Difficultés des boucles de lancement
Une boucle courante aurait une quantité extraordinaire d'énergie. Tandis que le système de la suspension magnétique serait fortement superflu, avec des échecs de petites sections n'ayant essentiellement aucun effet du tout ; si un échec important se produisait l'énergie dans la boucle (Joules 1.5×1015 ou 1.5 petajoules) approcherait la même balance du dégagement d'énergie qu'une petite explosion de la bombe nucléaire (350 kilotons de TNT équivalent).Tandis que c'est un grand nombre d'énergie, il est peu probable que ceci détruirait infiniment de la structure due à son très de grande taille, toutefois des mesures pourraient devoir être prises pour abaisser le câble vers le bas de 80 kilomètres d'altitude avec des dommages minimaux, tels que des parachutes.
Pour des raisons astrodynamic de sûreté et , des boucles de lancement seraient situées au-dessus d'un océan près de l'équateur, bien à partir de l'habitation.
Avantages des boucles de lancement
Le lancement de boucles de lancement aux taux élevés, et ne polluent pas en soi (les fusées créent la pollution telle que des nitrates en leurs échappements dus à la température d'échappement élevée, et peuvent créer des gaz à effet de serre selon des choix de propulseur), mais les boucles de lancement peuvent être propres, et peuvent être courues sur source géothermique, nucléaire, de vent, solaire ou n'importe quelle autre d'énergie, même l'intermittente, car le système a une capacité de stockage intégrée énorme de puissance.À la différence des ascenseurs de l'espace qui devraient voyager par les ceintures de Van Allen au-dessus de plusieurs jours, des passagers de boucle de lancement peuvent être lancés à la basse orbite terrestre, qui est au-dessous des ceintures, ou par elles en quelques heures dans une orbite semblable aux astronautes d'Apollo, qui ont eu des doses de rayonnement 200 fois inférieures que l'ascenseur de l'espace donnerait.
À la différence des ascenseurs de l'espace qui sont sujets aux risques des boucles de lancement de débris et de météorite d'espace sur leur longueur entière, des boucles de lancement doivent être situées à une altitude où les orbites doivent instable aérer la drague, et les débris ne persistent pas. Considérant que la perte d'ascenseurs de l'espace peut ne pas être peu commune, on s'attend à ce que la perte de boucles de cette façon soit rare.
Des boucles de lancement sont prévues pour le transport humain, et donnent une accélération du g du coffre-fort 3 qui la grande majorité de personnes serait capable de la tolérance bien, et sont beaucoup plus rapides que des ascenseurs de l'espace.
Les boucles de lancement seraient en fonction tranquille, et ne causeraient pas n'importe quelle pollution saine, à la différence des fusées.
En conclusion, leurs bas coûts de charge utile est compatible avec le tourisme commercial à grande échelle de l'espace de et même la colonisation de l'espace de .
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