HyperLoop в космосе

[ATI.HeNRy]

Цитата:

И. Маск подавал свою идею как пятый вид транспорта после поезда, самолёта, автомобиля и корабля[4]. По его словам, это нечто среднее между «Конкордом», рельсотроном и столом для аэрохоккея[10]. Hyperloop был задуман как расположенный на опорах надземный трубопровод, внутри которого со скоростью от 480 до 1 220 км/ч (в зависимости от ландшафта[10]) с интервалом в 30 секунд в одном направлении перемещаются одиночные транспортные капсулы длиной 25—30 м. Предусмотрены два варианта системы[7]:

пассажирский — предполагает внутренний диаметр трубопровода 2,23 м, сечение капсулы 1,35 м в ширину х 1,1 м в высоту, площадь лобовой проекции 1,4 кв. м, капсула вмещает 2 ряда сидячих мест по 14 кресел в каждом;
пассажиро-грузовой (нечто вроде парома, даёт возможность пассажирам перемещаться вместе с их легковыми автомобилями) — внутренний диаметр трубы 3,3 м, лобовая проекция капсулы 4,0 кв. м.
Ключевым фактором обнародованной 12 августа 2013 года[2] концепции было стремление к дешевизне системы. Поэтому Маск взял за основу модель вакуумного поезда[2], преимуществом которого является отсутствие необходимости преодолевать трение опоры и встречное сопротивление воздуха. Однако предприниматель усовершенствовал идею: по его мнению, нет смысла стремиться к достижению в трубе полного вакуума. Достаточно поддержания форвакуума, а именно давления в 100 Па (это 1/1000 от атмосферного давления) — дальнейшее снижение давления невыгодно, потому что ведёт к экспоненциальному росту затрат. В то же время поддерживать форвакуум можно с помощью насосов умеренной мощности и стенок трубы из обычной стали толщиной 20—25 мм[7].

Цитата:

Капсула должна приводиться в движение линейным электродвигателем. Статором послужит алюминиевый рельс длиной 15 м на полу трубы[10], который нужен только через каждые 110 км[2]. Ротор будет находиться в каждой капсуле, при этом требуемая постоянная мощность составляет всего 100 кВт. Поскольку система будет приводиться в движение электричеством, предусмотрено получение энергии с помощью солнечных батарей. Они должны вырабатывать 57 МВт электроэнергии при потребности системы только в 21 МВт.

Как я понимаю, в космосе эту конструкцию можно сделать даже проще. Причем многие технические решения доступны уже сейчас.
Т.к. людей запускать туда не нужно, можно резко уменьшить диаметр этой конструкции раз в 10 а также оптимизировать по весу другие части конструкции.
Мое предположение.
Основной вес конструкции должен приходиться на солнечные панели (https://nplus1.ru/news/2017/06/20/rosa) и аккумуляторы или суперконденсаторы.
Конструкция должна быть модульная, если брать длину модуля из расчета 10 метров на тонну(кг за 1000 $ полезной нагрузки - Маск обещал), то за несколько лет активного строительства, можно соорудить довольно длинную конструкцию.

Например вес МКС 400т Размеры(110м,50м,27м),


Я как минимум вижу 2 цели такого проекта.
Он может быть линейным коллайдером в космосе.
Он может быть линейным ускорителем небольших космических аппаратов для покорения дальнего космоса.

Какие фундаментальные технические трудности и физические ограничения при строительстве могут возникнуть?
Какие фундаментальные технические трудности и физические ограничения на разгон будут для КА(или проблема только в накачке их энергией по пути разгона)?
В ценах Э. Маска доставка на орбиту 100км такой ГиперПетли будет стоит 10 млрд всего.

Предлагаю обсудить, если не интересно, можно сразу в пургараторий.

[SVD-d]

Я бы сразу предложил не уменьшать диаметр трубы, а, коль скоро мы хотим работать в космосе, увеличить её радиус примерно до 100 000 св.л.

[wrest]

ATI.HeNRy
В космосе имеется проблема, которой нет на Земле: в космосе нет опоры. В итоге все равно придется использовать реактивные двигатели чтобы держать опору на месте. Другой вариант - выстреливать полезный груз и балласт в разные стороны, тогда опора останется на месте, но нужно поднимать балласт на орбиту.

[ATI.HeNRy]

wrest в сообщении #1261312 писал(а):

В итоге все равно придется использовать реактивные двигатели чтобы держать опору на месте.

Зачем держать, пускай летает вокруг Земли, лишь бы другим спутникам не мешал и не падал на Землю.

wrest в сообщении #1261312 писал(а):

Другой вариант - выстреливать полезный груз и балласт в разные стороны, тогда опора останется на месте, но нужно поднимать балласт на орбиту.

1) масса КА много меньше массы всей установки.
2) есть некоторые вопросы по распределению импульса в такой системе.

[wrest]

ATI.HeNRy в сообщении #1261322 писал(а):

1) масса КА много меньше массы всей установки.

Ну вы же не один КА будете запускать, а много?
Да это и не важно, если хотите держать станцию на одном месте, то придется придать ей точно тот импульс который она придала КА.

ATI.HeNRy в сообщении #1261322 писал(а):

2) есть некоторые вопросы по распределению импульса в такой системе.

Какие?

[ATI.HeNRy]

wrestДля сил Лоренца не применим третий закон ньютона, и нужно рассматривать движение КА, как взаимодействие с ЭМ полем, а не с установкой

[Dmitriy40]

ATI.HeNRy
Т.е. в конце концов поле оторвётся от установки и улетит в далёкие дали? Т.е. установка с полем не взаимодействует? Кто же тогда создал поле и поддерживает его в локальной области?

[realeugene]

ATI.HeNRy в сообщении #1261404 писал(а):

wrestДля сил Лоренца не применим третий закон ньютона, и нужно рассматривать движение КА, как взаимодействие с ЭМ полем, а не с установкой

Третий закон Ньютона применим при учёте импульса электромагнитного поля.

[ATI.HeNRy]

realeugene в сообщении #1261468 писал(а):

Третий закон Ньютона применим при учёте импульса электромагнитного поля.

это я имел ввиду в предыдущем сообщение.

Dmitriy40 в сообщении #1261465 писал(а):

Т.е. установка с полем не взаимодействует?

Взаимодействует, но за счет огромного удельного импульса ЭМП думаю эффект будет минимальным, тем более думаю есть расположить ускорители таким образом, что суммарный импульс будет вообще равен 0. Но я могу ошибаться.

[realeugene]

ATI.HeNRy в сообщении #1261526 писал(а):

счет огромного удельного импульса ЭМП

какого какого импульса?

[Dmitriy40]

ATI.HeNRy в сообщении #1261526 писал(а):

суммарный импульс будет вообще равен 0.

Т.е. тут вы с лёгкостью отменили закон сохранения импульса? Ну-ну.

[ATI.HeNRy]

Dmitriy40 в сообщении #1261530 писал(а):

Т.е. тут вы с лёгкостью отменили закон сохранения импульса?

Ничего я не отменял.

realeugene в сообщении #1261527 писал(а):

какого какого импульса?

удельного, самого эффективного в природе и равного скорости света.

[realeugene]

ATI.HeNRy в сообщении #1261560 писал(а):

удельного, самого эффективного в природе и равного скорости света.

Расскажите, пожалуйста, подробнее про равенство импульса скорости света.

[wrest]

ATI.HeNRy
Ньютона на такой мякине как сила Лоренца, так просто не проведёшь.
Хоть на голове пляшите, а безопорный движитель построить не выйдет ;)
Если вы выстреливаете из рельсотрона (или пушки гаусса) снаряд, то пушка откатится не хуже, чем если бы использовался старый добрый порох. Поэтому после выстрела вам надо будет пушку подтянуть обратно. При помощи старого доброго пороха или при помощи выстрела балластным снарядом в противоположную сторону.

[Dmitriy40]

ATI.HeNRy
Если Вы расположением ускорителей получили нулевой импульс оставшейся после улёта КА системы - значит КА унёс импульс, который взялся ниоткуда. Самое натуральное нарушение закона сохранения импульса. Система с ЭМ полем и ускорителями должна была получить ровно такой же импульс в противоположном направлении. Как бы Вы их не располагали.
Это не отменяет и вопроса realeugene.