Исследование механики привязных спутников, космических транспортно-энергетических систем, тросов, зеркал и колец

• Автор: Поляков, Георгий Григорьевич
• Шифр специальности: 01.02.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Астрахань
• Количество страниц: 182 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ГРАВИТАЦИОННО-ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ СИЛОВЫЕ ПОЛЯ
§ 1. Гравитационно-центробежное поле во вращающемся
пространстве вокруг небесного тела
§2. Гравитационно-центробежное поле во вращающемся
пространстве, связанном с системой из двух небесных тел..
ГЛАВА 2. ПРИВЯЗНЫЕ СПУТНИКИ У НЕБЕСНЫХ ТЕЛ
§ 1. Привязные аппараты-спутники у планет и астероидов
на экваториальном тросе
§ 2. Привязные аппараты- спутники у планет и астероидов
на неэкваториалъном тросе
§ 3. Привязные аппараты-спутники у естественных синхронных
спутников планет
§ 4. Результаты расчетов
ГЛАВА 3. РАДИАЛЬНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ИЗ СВЯЗАННЫХ ТРОСОМ ОРБИТАЛЬНЫХ
АППАРАТОВ-СПУТНИКОВ
§ 1. Краткий обзор
§ 2. Весовой принцип равновесия
§ 3. Дополнение к теории радиальных тросов
§ 4. Расчет РКС с тросом постоянного сечения
§ 5. Расчет РКС, когда длина троса много меньше г с
ГЛАВА 4. СПОСОБЫ ДОСТАВКИ ВОЗДУХА ИЗ ВЕРХНЕЙ АТМОСФЕРЫ НА ОРБИТАЛЬНЫЕ ОБЪЕКТЫ С ПОМОЩЬЮ ТРОСОВЫХ СИСТЕМ
§ 1. Шланговая орбитальная воздухозаборная система
§ 2. Орбитальный воздухоподъемник
ГЛАВА 5. ТРИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ОРБИТАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
§ 1. Орбитальный конвейер-электростанция
§ 2. Космический сачок
§ 3. Орбитальная ветроэлектростанция

ГЛАВА 6. КОСМИЧЕСКИЕ ЗЕРКАЛА
$ 1. Радиальные связки космических зеркал
§ 2. Перспективы эффективного применения ячеистых
космических зеркал
§ 3. Перспективы создания искусственной луны
§ 4. Приближенный расчет самоуравновешенных
тросовых связок из двух тел
ГЛАВА 7. КОСМИЧЕСКИЕ ТРАНСПОРТНО- ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ «НЕБЕСНОЕ ТЕЛО - ОРБИТА»
$ 1. Ленточные ТЭС
§ 2. Космические конвейеры-электростанции
§ 3. Эксцентриситетный двигатель для прямого
и обратного конвейеров «Луна - орбита»
§ 4. Привязные поезда-электростанции
§ 5. Космический сифон-электростанция
§ 6. Космические газопроводы-электростанции
§ 7. Колесно-конвейерная ТЭС
§ 8. Колесно-ленточная ТЭС
§ 9. Летящий космический конвейер
§ 10. Полюсные транспортно-энергетические системы
на астероидах, Марсе и некоторых спутниках планет
ГЛАВА 8. КОСМИЧЕСКИЕ КОЛЬЦА
$ 1. Общая информация
§ 2. Теория нагруженного космического кольца
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (НА ПЕРСПЕКТИВУ)
§ 1. Внутренняя ограниченная задача двух тел
§2. Защита населения Земли от космических угроз
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Боле половины России относится к Северу, причем значительная ее часть лежит за полярным кругом, где ночь может продолжаться до нескольких месяцев. Однако, именно северные районы и большая часть Сибири с длительной зимой и суровым климатом обладают огромными запасами разнообразных полезных ископаемых, таких как газ, нефть, уголь, металлы и др., а также ценной древесиной. А вдоль северного шельфа, в недрах которого особенно много газа и нефти, проходит важная транспортная магистраль - Северный морской путь. То же относится и к Северу Канады с Аляской (США). В указанных районах явный дефицит тепла и света, что сильно мешает их освоению. Чтобы эти обширные территории стали более интенсивно заселяться (при создании необходимой инфраструктуры), а богатейшие ресурсы их недр широким потоком потекли в густонаселенные районы Земли, нужно их утеплить и осветить в ночное время за счет даровой энергии солнечного излучения. Но как?
Важно еще отметить, что существующие ракетные способы доставки грузов с Земли на орбиты очень дороги, происходит быстрое засорение околоземного пространства технологическим мусором, наша планета постоянно находится под угрозой астероидно-кометной бомбардировки (способной вызвать большую местную и даже глобальную катастрофу) и сильных магнитных бурь, вызываемых хромосферными вспышками на Солнце, а также под негативным влиянием нестабильности теплового режима на Земле, что чревато весьма опасными последствиями для многих миллионов людей, ибо может привести к значительному потеплению или похолоданию.
Кроме того, сейчас в ряде стран появился большой интерес к пилотируемым полетам на Луну и Марс с последующим созданием на них баз и освоением этих, а затем и других небесных тел (НТ).
Ввиду этого, необходимо заранее выдвигать, теоретически разрабатывать и обсуждать уже сейчас новые способы перевозки полезной нагрузки на орбиты альтернативные ракетному, которые превосходят его по экономичности

диаметр 0,011 мм (с уменьшением к основанию в 1,7 раза). Если же нить ПС сделана из графито-эпоксидной смолы, то эти ее характеристики станут больше (26 кг, 0,019 мм, 5,42 раза). При увеличении высоты ПС на кевларо-вой нити до 700 тыс. км ее масса и наибольший диаметр возрастут лишь до
4,4 тонны и 0,088 мм.
А какова будет масса троса, если ПС представляет собой целое поселение массой, скажем, 100 или 1000 тонн на выбранных высотах? Для этого надо просто увеличить рассчитанные массы нитей в 100 или 1000 раз соответственно. Даже в этом случае получим вполне реальные числа!
Следует отметить, что над проблемой создания ПС Луны успешно работает в США Дж. Пирсон [43, 44]. Большой вклад в изучение динамики тросовых систем, развернутых с Луны, сделан В.В. Белецким и Е.М. Левиным в [45, 46]. Там же [46] рассматривается устойчивость радиальных конфигураций лунной тросовой системы.