Video

Transkripsi

Mendapatkan ruang adalah sukar.

Sekarang, ia seperti naik ke atas gunung di atas kereta roda unicycle-

dengan ransel penuh bahan peledak.

Sangat perlahan, anda tidak boleh mengangkut banyak barangan, dan anda mungkin mati.

Roket perlu mencapai kelajuan kira-kira 40,000km sejam untuk melarikan diri dari Bumi.

Untuk mencapai kelajuan itu, roket kebanyakannya bekas untuk bahan bakar dengan hujung muatan kecil.

Ini tidak baik jika anda mahu pergi ke planet lain,

kerana anda memerlukan banyak perkara berat jika anda ingin bertahan, dan mungkin juga kembali.

Oleh itu, adakah cara untuk mendapatkan ruang dengan kurang bahan api dan lebih banyak muatan?

Satu perkara yang baik yang menyelesaikan kebanyakan masalah pengangkutan kami di Bumi adalah apa yang anda panggil infrastruktur.

Sama ada jalan raya untuk kereta, pelabuhan untuk kapal, atau kereta api untuk kereta api,

kami telah menjadikannya lebih mudah untuk sampai ke tempat-tempat.

Kita boleh menggunakan penyelesaian yang sama untuk perjalanan angkasa.

Infrastruktur ruang akan masuk ke orbit dan keluar ke Bulan, Marikh, dan lebih mudah dan lebih murah.

Hebat, tapi apa sebenarnya infrastruktur angkasa?

Tidak seperti lif angkasa bumi, yang kini menjadi fiksyen sains,

terdapat teknologi yang mudah namun menjanjikan yang tidak memerlukan sains baru,

bahan ajaib, atau pelaburan yang besar,

dan yang telah berjaya diuji di orbit sudah.

Kabel dan berat, yang dikenali sebagai tethering.

Konsepnya begitu mudah; ia menghairankan.

Bagaimana jika kita meletakkan tethers,

beratus-ratus atau beribu-ribu kilometer panjang - ke ruang angkasa, dan mempunyai kapal angkasa

menggunakannya sebagai tangga untuk mendaki ke ketinggian yang lebih tinggi dan mendapatkan kelajuan?

Konsep ini dikenali sebagai Skyhook.

Ia berfungsi lebih baik jika kita membuatnya berputar.

Kaunter timbang memegang kabel panjang di tempat sementara ia berputar di sekeliling bulatan.

Penambangan berputar memperlambat ujungnya berbanding tanah di bahagian bawah

dan mempercepatkannya di atas seperti katapel.

Ini bermakna anda boleh memindahkan tenaga dari tethering

dan mendapat rangsangan besar apabila dibebaskan, lebih atau kurang secara percuma,

sama dengan dua kali halaju putaran tether.

Serat khusus telah wujud yang dapat bertahan hidup

Tekanan luar biasa yang Skyhook akan berhadapan dengan.

Untuk melindungi terhadap luka dan perlanggaran dari serpihan dan meteorit,

kita boleh mengikat tether kami ke dalam web serat berlebihan.

Oleh kerana Skyhook kami akan melepasi tempat yang sama beberapa kali sehari,

ini akan membolehkan pengangkutan kecil dan boleh digunakan semula untuk mengejarnya.

Sudah tentu, tidak begitu mudah.

Pada titik terendahnya, hujung tethernya sedang melanda

suasana sekitar 12,000km / j.

Kerana suasana bumi, kita tidak boleh menurunkan Skyhook

terlalu banyak atau ia akan menjadi terlalu panas dari geseran udara.

Jadi ia akan mencelup ke ketinggian 80 hingga

150 kilometer dan tidak lebih rendah.

Untuk memadankan ini, kami memerlukan kapal angkasa khusus yang boleh sampai ke tethering.

Walaupun ini tidak begitu mudah, ia masih jauh lebih murah daripada mendapatkan tin besar, dipenuhi dengan bahan api roket, untuk pergi 40,000km / j.

Menangkap tip juga akan menjadi cabaran.

Terdapat hanya tetingkap masa pendek 60 hingga 90 saat

untuk mencari benda kecil di langit, bergerak di Mach 12.

Untuk menjadikannya lebih mudah, hujungnya boleh mempunyai jenis garis memancing satu kilometer panjang

dengan drone navigasi yang membantu menyambung kapal angkasa.

Cabaran lain ialah menjaga Skyhook kami di orbit.

Apabila semakin banyak kapal menjejakkan kaki ke sana dan menarik diri,

mereka menggunakan momentum yang mengekalkannya.

Jika kita tidak melakukan apa-apa, ia akan melambatkan dan merosakkan ke atmosfera.

Dan di sini, kita boleh menipu alam semesta sedikit.

Skyhook adalah bateri tenaga orbit.

Ia mungkin untuk mengimbangi muatan yang masuk dan dihantar.

Kapal-kapal yang datang membawa manusia dan bahan rumah ke bumi tambah

tenaga kepada tethering, yang boleh memberi kepada kapal-kapal lain berlepas ke angkasa lepas.

Dengan cara ini, tether tidak kehilangan sebarang tenaga.

Lebih banyak kita menggunakannya, lebih murah ia mendapat.

Jika kita masih kehilangan tenaga dengan setiap rangsangan, kita dapat pulih dengan enjin elektrik atau kimia kecil

yang sentiasa membetulkan kedudukan tether.

Satu set tethers, satu di sekeliling bumi dan satu di sekeliling Marikh, boleh membuat perjalanan

antara planet pantas, lurus ke hadapan dan kos rendah berbanding roket.

Bumi tether akan duduk di orbit bumi rendah

untuk merebut orang dan muatan dan melepaskan mereka ke Marikh.

The tethering Mars menangkap mereka dan melambatkan mereka untuk pendaratan di permukaan.

Dalam arah yang bertentangan, tethering itu boleh mengambil kenderaan perjalanan

melalui suasana tipis Marikh pada kira-kira 1,000km / j

tidak lebih cepat daripada pesawat kami di Bumi, dan melarikan diri

ia kembali ke Bumi untuk ditangkap dan diturunkan.

The tethers dapat memendekkan perjalanan antara kedua-dua planet,

dari sembilan bulan hingga lima atau tiga,

dan mengurangkan skala roket yang diperlukan antara 84 dan 96 peratus.

Lebih baik: orang mungkin dapat melakukan perjalanan dengan kemewahan relatif

seperti yang kita mampu untuk melabur dalam keselesaan penumpang.

Perjalanan Tether akan menjadi tempat duduk kelas pertama ke Marikh!

Bersama-sama, tethers di sekitar Bumi dan Marikh boleh memberikan

tulang belakang pengangkutan yang cepat dan cekap

yang akan menjadikan ruang perjalanan berpatutan.

Tetapi mari kita pergi lebih jauh.

Bermula dari orbit Mars yang rendah,

penambat boleh meningkatkan kapal ke tali pinggang asteroid.

Kraf pertama dihantar ke asteroid baru

akan memerlukan roket untuk melambatkan di destinasinya.

Ketibaan seterusnya mungkin mencari penambat menunggu

menangkap mereka dan hantar mereka secara percuma.

Mendapatkan asteroid murah adalah faktor utama

dalam membuka sumber sistem solar.

Logam berharga dan mineral berharga boleh dihantar ke Marikh

hanya beberapa minggu selepas mereka dipotong dari asteroid mereka.

Mereka akan menjadi blok bangunan yang sempurna untuk peradaban antara planet kita.

Tetapi mengapa berhenti di sini?

Bulan Marikh sangat mudah.

Tiada bulan lain di orbit sistem suria yang berdekatan dengan planet mereka.

Phobos sangat berat sehingga kita tidak perlu bimbang tentang memperlahankannya,

menjadikannya titik lampiran yang sempurna untuk super-tethers

hanya kurang dari 6,000km.

Petua bawah akan terbang di permukaan Marikh dan mudah ditangkap.

Hujung atas boleh melepaskan kapal hingga ke Musytari dan Zuhal.

Super-tether yang sama juga boleh membawa sistem solar dalaman lebih dekat.

Venus dan Mercury adalah satu buaian.

Tidak seperti Mars, mereka penuh dengan tenaga suria dan kaya dengan mineral.

Dalam jangka masa panjang, tiada apa yang menghalang manusia dari membina sesuatu yang sifar

rangkaian pengangkutan untuk planet terestrial, berpusat pada bulan-bulan Martian.

Tethers adalah penyelesaian yang agak murah dan mampan untuk membuat perjalanan ruang

berpatutan dan sisa sistem suria

boleh diakses untuk eksploitasi dan penerokaan.

Memandangkan kita mempunyai teknologi untuk membina mereka hari ini,

tidak ada alasan yang baik untuk menunggu lagi.

Sebahagian daripada sistem suria jauh, tetapi mereka boleh menjadi sangat dekat.

Bercakap mengenai perkara yang sukar dicapai, tetapi tidak perlu:

Pengetahuan.

Rakan kami dari Brilliant boleh menghubungkan anda ke alam semesta

penuh idea-idea letupan dan kursus yang menyeronokkan.

Brilliant adalah laman web yang membantu anda mengatasi sains secara praktikal,

dengan kursus penyelesaian masalah interaktif dan

masalah harian dalam matematik, logik dan kejuruteraan.

Setiap masalah memberi anda semua alat yang anda perlukan

untuk membincangkan topik yang kompleks dengan sendirinya.

Ini pembelajaran yang dilakukan, tetapi dengan otak anda bukan tangan anda.

Gunakan rasa ingin tahu anda untuk sampai ke bahagian bawah teka-teki dan kursus tentang perkara seperti

mekanik klasik, astronomi, fizik graviti dan banyak lagi.

Jika anda mengklik pautan dalam keterangan, atau lawati brilliant.org/nutshell,

anda boleh mendaftar secara percuma dan mempelajari lebih banyak perkara daripada yang anda boleh bayangkan.

Dan ada tambahan tambahan untuk penonton Kurzgesagt:

Orang pertama yang menggunakan pautan itu mendapat 20% daripada keahlian tahunan mereka,

yang membolehkan anda melihat semua masalah harian dalam arkib dan membuka kunci setiap kursus.

Brilliant membantu anda mengakhiri hari anda dengan lebih bijak.

Anda mungkin … mendapat ‘ketagih’ pada pengalaman!