Ich glaube, ich habe irgendwo in meinem Entwurf eines unverjüngten Stahlseil-Weltraumaufzugs zur Erde einen Fehler gemacht. Ich habe dies als Designreferenz gebaut, um herauszufinden, wie viel stärkere "stärkere" Materialien sein müssen, um eines herzustellen, und ich habe einen Fehler gemacht, da bin ich mir ziemlich sicher.
Einige Einheiten:
Einige Formeln:
Wenn ich alle diese Werte für ein Kabel mit 6 cm Durchmesser einsetze, erhalte ich eine Kabelstärke von 85,8 GPa (Gigapascal).
Dies liegt deutlich innerhalb der Grenzen von modernem Stahl (etwa 200 GPa).
Die benötigte Menge an Stahlkabeln würde 1,85 Millionen Tonnen betragen.
Während die Bauweise immer noch jenseits der Technologie liegt, hatte ich den Eindruck, dass die Materialien es auch waren. Wo habe ich meinen Fehler gemacht?
Der krasse Fehler ist der phantastische Wert für die Zugfestigkeit von Stahl.
Die Zugfestigkeit von Stahl liegt bei maximal 2500 MPa, OK, gehen wir mal super optimistisch von 5000 MPa aus. Ich habe keine Ahnung, woher man Stahl mit einer Zugfestigkeit von 200.000 MPa bekommen kann.
Wenn Sie die Nutzlast ignorieren, reduziert sich Ihre Formel auf .
Einstecken 39.970.000 Meter, 7500 kg/m³ und 9,81 m/s² bekomme ich 2.940.793 MPa oder 2941 GPa, etwa 600-mal höher als die optimistischste Zugfestigkeit aller Arten von Stahl.
Als ich Ihre letzte Gleichung wiederholte, erhielt ich eine Zahl von 2745 GPa ( Wolfram Alpha Link ), was um einiges höher ist als Ihre Zahl. Ich bin mir nicht sicher, woher die erwähnten 85,8 GPa kamen
Allerdings glaube ich, dass Sie auch ein Gegengewicht brauchen. Im Moment ist der Massenmittelpunkt Ihres Systems ziemlich weit von der geostationären Umlaufbahn entfernt, da die Masse des Kabels viel größer ist als die Masse der Orbitalstation. Dadurch hätte es keine stabile Position relativ zum Ankerpunkt auf der Erde.
Wenn Sie die aktuelle Masse des Kabels in die Nutzlastmasse einbeziehen, um das Gegengewicht darzustellen, erhöht sich das Ergebnis Ihrer Gleichung auf 9164 GPA, was noch höher ist. ( Wolfram-Alpha-Link )
James McLellan
Loren Pechtel