In einer Geschichte, die ich schreibe, gibt es ein Wesen mit Superman-Level-Stärke, Flugfähigkeit, der Fähigkeit, Laser zu produzieren und im Weltraum zu überleben. Er hat beschlossen, die Mineralkrise zu lösen, indem er einen Asteroiden findet, schnappt und zur Erde zurückbringt, damit er zum Bau vieler cooler Dinge und grüner Technologien verwendet werden kann.
Sie haben die Unterstützung eines exzentrischen Milliardärs und einen moderaten politischen Willen zu ihrer Unterstützung sowie moderne Erdtechnologie.
Wie würden sie am besten mit brutaler körperlicher Kraft, Flug und Laser diesen Mineralienreichtum aus dem Weltraum auf die Erde bringen?
Einige Einschränkungen - sie können im Wesentlichen für immer 200 Megawatt Leistung für den Einsatz in Flügen oder Lasern erzeugen.
Ihr Flug erfordert keine nennenswerte Reaktionsmasse.
Sie sind langlebig genug, um den Weltraum und hohe Beschleunigungen im Wesentlichen für immer zu überstehen, und Luft ist kein Problem.
Sie haben keine magischen Kraftfelder, um Asteroiden dazu zu bringen, zusammenzubleiben oder sich zu benehmen.
Im Idealfall wird die Menschheit am Ende als Zivilisation funktionieren, ohne Auswirkungen auf das Ende der Welt. Requisiten für jede Antwort, die weniger oder keine Menschenleben kostet.
Zusammenfassend - wie könnte ein Wesen mit 200 MW Leistung ewig am besten Asteroiden ernten?
Bearbeiten. Wie JBH feststellte, müssen wissenschaftsbasierte Fragen keine vollständig plausiblen wissenschaftlichen Fragen haben, die Antworten müssen plausibel sein. Sie können den Superman jedoch durch ein 200-MW-Fusionsraumschiff ersetzen, wenn Sie Laser und Flug bevorzugen.
Es gibt gute und schlechte Nachrichten. Zuerst... die schlechte Nachricht
Die Laser sind fast nutzlos
Haben Sie schon einmal Erdklumpen mit der Hand aufgehoben? Haben Sie schon einmal viele davon abgeholt? Es ist ein langsamer Prozess. Es spielt keine Rolle, wie superstark oder superschnell er ist, alles ist effizienter als das Aufsammeln von Erdklumpen – und genau das würden Laser aus den Asteroiden machen, Erdklumpen.
Der einzige Grund, sie zu verwenden, besteht darin, schnell riesige Brocken weniger wertvollen Gesteins wegzuschlagen, um an das wertvollere Gestein zu gelangen.
Wenn es jedoch so wenig wertvolles Material in Asteroiden gibt, dass Sie regelmäßig riesige Brocken von weniger wertvollem Gestein abschlagen, wäre es effizienter, die Superkraft zu nutzen, um Sachen aus dem Boden der guten alten Erde zu holen. Denken Sie daran, dass es Zeit braucht, um zu Asteroiden zu gelangen.
Aber es gibt gute Nachrichten!
Deine Superperson kann ein Netz ziehen . Ein großes, hupendes Netz Obligatorisch XKCD aus Stahlseil. Ein Netz, das es ihm erlauben würde, eine riesige Tasche von einem Asteroiden mit nach Hause zu schleppen. Das ist gut, denn 200 MW werden fast jede Menge Asteroiden nach Hause schleppen. Das Problem besteht nicht darin, sie zurück in die Erdumlaufbahn zu bringen.
Es bringt sie aus der Erdumlaufbahn herunter.
Vielleicht haben die Laser ja doch einen Wert...
Mit wie viel Energie müssen wir arbeiten? Lass uns schnell rechnen. Nehmen wir an, der Supertyp ist muskulös und wiegt 235 Pfund (106,6 kg). Er muss 7 Meilen pro Sekunde (11,3 km/s) fahren. OK, F=mA, wir brauchen 1,2e 6 Newton Kraft. Grundsätzlich sind Newton = Watt, also werden 1,6 MW benötigt, um aufzustehen, und er braucht dasselbe, um herunterzukommen, es sei denn, er plant, im Ozean zu landen oder irgendwo ein Loch zu bohren.
Das gibt uns 198,4 MW, mit denen wir arbeiten können. Damit kann er 13,2 Tonnen Material landen. Der Goldpreis wird einbrechen.
Und das sind wirklich gute Neuigkeiten! Nun ... nicht der Preissturzteil ...
Das bedeutet, dass Superdude den Asteroiden in die Umlaufbahn bringen und dann 13,2 Tonnen davon auf einmal nach unten bringen kann. Alles, was er braucht, ist (buchstäblich) ein Netz oder eine Tasche von Weltklasse.
Mein Vater wäre stolz! Ich habe mein Geld zurückbekommen und niemand wurde verletzt. ( Quelle )
When an object's velocity is held constant at one meter per second against a constant opposing force of one newton, the rate at which work is done is 1 watt.
( Quelle ). Was Superman betrifft ... Mein Verständnis ist, dass Sie auf die Erde zurückfallen, wenn Sie 11 kps nicht erreichen. Das könnte ein Problem des begrenzten Treibstoffs sein (nicht das Problem von Superman), aber es könnte auch auf die Rotation der Erde zurückzuführen sein. Wir bräuchten eine erfahrenere Antwort, als ich Ihnen geben kann, um zu erklären, ob Superman 5 Jahre damit verbracht hätte, in den Orbit zu gelangen, würde er es tatsächlich schaffen?Der beste Weg, die Mineralkrise zu lösen, besteht nicht darin, den Asteroiden zur Erde zu bringen, sondern die Ausrüstung von der Erde in den Weltraum zu bringen, um die Ernte und Verarbeitung zu ermöglichen.
Die Kosten für den Transport von Materialien in den Weltraum betragen etwa 25.000 US-Dollar pro Kilo. Wenn Superman einen billigen Taxiservice anbieten würde, um Menschen und Materialien in den Weltraum zu bringen, könnten die Menschen ihre eigenen Asteroiden holen.
Supernaut - Wie man bei der Weltraumforschung schummelt
Supernaut ist funktionsfreies Delta-V mit einem Gehirn.
Er kann problemlos ohne zusätzliche Ausrüstung überall im Sonnensystem hingehen und eine Nutzlast mit sich führen, das ist im wahrsten Sinne des Wortes fantastisch.
Das Beste, was Supernaut tun kann, ist, die technischen Anforderungen für die Wartung von Weltraumhardware zu lernen, damit er einfach losziehen und Ad-hoc-Probleme ohne eine milliardenschwere Expedition lösen kann.
Auch ohne Fachkenntnisse bietet unser Super-Astronaut den unglaublichen Service, defekte oder beschädigte Satelliten physisch zu holen und zur Reparatur nach Hause zu bringen, bevor er sie zurücksetzt.
Wenn Sie ihn nicht mit großen Projekten beschäftigen, Supernaut kann problemlos Landinstrumente und Ausrüstung auf praktisch jeden Körper im Sonnensystem bringen, möchten Sie wissen, was dieser helle, glänzende Fleck auf Ceres wirklich ist? Er kann dort eine Probe des Wassereises holen und sie für Ihren Kaffee mitbringen.
Er kann eine Kiste mit einem Mars-Rover physisch tragen, auf den Marsboden stellen, öffnen und wieder verlassen. Keine riesigen Raketen mehr für winzige Nutzlasten.
CubeSats? Er kann eine Kiste davon tragen und sie kostenlos überall im Sonnensystem einsetzen.
Supernaut kann sehr einfach nach nützlichen Mineralien suchen und Proben zurückbringen, damit Sie entscheiden können, ob sich der Abbau dort auch lohnt.
Die Freizeit des Supernauten kann gefüllt werden, indem Treibstoff und Frachtkapseln in Hohmann-Flugbahnen beschleunigt werden, um Missionen im gesamten Sonnensystem mit Nachschub zu versorgen. Im Wesentlichen kostenlos Launch Delta-V bedeutet, dass sie einfach genug tragen können, um ihre Verzögerung am anderen Ende durchzuführen und sich mit dem zu treffen, wofür sie da sind.
Was ist mit Asteroidenabbau?
Mit den Einsparungen bei den kleineren Missionen kann fast das gesamte Budget in den Bau eines modularen Bergbau-Raumschiffs fließen, das Supernaut in Teilen tragen und beim Zusammenbau im Orbit helfen kann.
Der eigentliche Flug zum Asteroiden kann konventionell durchgeführt werden, wobei das Schiff unbemannt und automatisch läuft, unser Supernaut kann dann die Besatzung in einem Passagiermodul in der Größe eines Kleinwagens befördern und benötigt dafür weitaus weniger Zeit.
Dies vermeidet die meisten Herausforderungen, eine Crew für die Monate am Leben zu erhalten, die sonst dauern könnten, um zu den Asteroiden zu gelangen.
Denken Sie daran, dass Supernaut die ganze Zeit unter Strom stehen kann, höchstens eine Woche, um sich mit dem Minenschiff in einem Schiff zu treffen, das mit dem Apollo Orbiter vergleichbar ist, ist ziemlich akzeptabel.
Wenn es Ihnen jedoch nicht gefällt, eine Crew zum Abbau von Asteroiden zu schicken, können Sie immer noch Supernaut-Booster zum Zielasteroiden bringen, damit er aus der Ferne in eine besser zugängliche Umlaufbahn gebracht werden kann. Wenn Supernaut das Schieben übernimmt, wird es lang und mühsam sein, im Vergleich dazu, etwas Langsameres einzurichten und es in Ruhe zu lassen.
Abschließend
Supernaut zu bitten, Asteroiden physisch abzubauen oder sogar zu holen, wäre eine erstaunliche Verschwendung von Potenzial.
Ihre einzige Sorge als NASA-Administrator besteht wirklich darin, Supernaut glücklich und beschäftigt zu halten. Zahlen Sie ihm, was immer er verlangt, denn es ist bestimmt billiger, als es konventionell zu tun.
Okay, laut diesem Artikel entspricht die Rotation, die erforderlich ist, um einen durchschnittlichen Asteroiden auseinanderzubrechen, einer Umdrehung alle 2,2 Stunden. Als ich schnell nachrechnete, stellte ich fest, dass die maximale Beschleunigung, die ein Asteroid unter diesen Parametern aushalten konnte, ohne zu zerbrechen, 8,157 * [Asteroidenradius in Metern] Meter pro Stunde im Quadrat oder 0,000000629 * [Asteroidenradius in Metern] Meter pro Sekunde im Quadrat beträgt.
Um das ins rechte Licht zu rücken: Wenn das übermächtige Wesen den größten bekannten Asteroiden Ceres mit einem Radius von 476 km bewegen wollte, wäre die maximale Beschleunigung, die es erhalten könnte, 0,299 Meter pro Sekunde im Quadrat. Wenn man bedenkt, dass Ceres etwa 2,77 AE von der Erde entfernt ist (4,1439 * 10^8 km), würde es 1664880 Sekunden dauern, um es zur Erde zu bringen (etwa 19,25 Tage). Am Ende würde es sich jedoch mit 497799 Metern pro Sekunde (0,001 Lichtgeschwindigkeit) bewegen.
Wenn der Superheld stattdessen hinausging und den kleinsten bekannten Asteroiden, 2012 DA14, mit einem Radius von 10 Metern im Jahr 2013 erwischte, wenn er innerhalb von 27000 km an der Erde vorbeiflog, würde die maximale Beschleunigung 0,00000629 Meter pro Quadratsekunde betragen, würde es dauern 2930030 Sekunden, um hierher zu gelangen (ungefähr 34 Tage), und es würde sich nur 18.430 Meter pro Sekunde bewegen, wenn es hier ankommt.
Wenn Ihr Superheld also einen Asteroiden transportieren wollte, könnte er hier entweder sicher nicht genug Material beschaffen oder eine beträchtliche Menge Material mit viel zu gefährlicher Geschwindigkeit beschaffen.
Eine Person wird es sehr schwer haben, Asteroiden zu ernten, selbst wenn sie Superkräfte haben. Es wäre besser, wenn sie einfach ein paar Asteroiden zur Erde umleiten, sie in stabile Umlaufbahnen bringen und sie dann alle auf den Planeten absenken würden.
Auf diese Weise muss er nur einmal zurückreisen und zwischen dem Asteroidengürtel und der Erde hin und her zwingen, um viele Asteroiden zu liefern, und indem er die Asteroiden zurück auf die Erde absenkt, kann er alle aktuellen Bergbau- und Produktionsanlagen behalten, die in der Lage sein werden, die Materialien zu verarbeiten in den Asteroiden viel besser, als es ein einzelner Mensch könnte.
Er macht nur den schwierigen Teil. Den Kometen, der den Planeten auslöschen könnte, aus dem Weltraum in die Hände der Industrie bringen.
Als Bonus könnte er auch alle Abfallmaterialien auf dem Planeten viel billiger als Raketenstarts in die Sonne werfen, und da er das Material, das wir in die Sonne werfen, wieder auffüllen kann, müssen wir uns keine Sorgen machen, dass uns die Ressourcen ausgehen ( bis unser Superheld geht oder aufgibt).
Arbeiten mit vereinfachter Physik, 720 GJ pro Sekunde, nach 10 Sekunden und ohne Berücksichtigung der Schwerkraft, angenommen 90 kg ... 7200 GJ = 45 kg * v ^ 2 => v = sqroot (7.200 GJ / 45 kg) oder 4 mm / s oder etwas über 0,001c
Das bedeutet, dass sie sich schnell bewegen können.
Realistischerweise wird die Physik bei hohen Geschwindigkeiten wackelig. Vielleicht könnten sie eine Reihe von Weltraumspiegeln verwenden, um Asteroidenoberflächen zu schmelzen und ihre Umlaufbahnen zu ändern. Vielleicht könnten sie zu den Asteroiden fliegen und dort die Umlaufbahnen ändern. Wirklich, es hängt von viel zu vielen Faktoren ab: wie viel Nahrung sie brauchen, wie weit das Ziel entfernt ist, wie viel Masse das Ziel hat, der Geschwindigkeitsvektor des Ziels, die der Zivilisation zur Verfügung stehende Technologie und so weiter.
Ich empfehle, den Wahnsinn, auf den Sie hier abzielen, nicht zu erklären und es dem Leser zu überlassen – oder ihn einfach auf ein paar stromerzeugenden Fahrrädern sitzen zu lassen. Es wäre viel einfacher...
Lassen Sie Ihren Superman seine Kraft und/oder Laser einsetzen, um Strom zu erzeugen, und verwenden Sie diese Energie dann für alle normalen Mittel, mit denen Menschen in Ihrer Welt Asteroiden abbauen würden, falls sie keinen Superman hätten, der ihnen hilft. Selbst wenn Sie keine Möglichkeit haben, Dinge mit Elektrizität in den Weltraum zu bringen, können Sie diese Elektrizität wahrscheinlich verwenden, um alles zu produzieren, was für die Raketen und so weiter benötigt wird.
Einige andere Antworten deuten darauf hin, dass Superman Sachen in die Umlaufbahn trägt, aber er wird langsam dabei sein. Sie sagten, er habe 200 MW zur Verfügung, aber die Ausgangsleistung einer Saturn-5-Rakete liegt im Bereich von 83.808 MW (111.744.000 PS * 750 Watt/PS) https://www.quora.com/What-was-the-horsepower -und-Drehmoment-der-Saturn-V-Rakete Also könnte er es theoretisch tun, aber langsamer und nur einzeln.
Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Bergbaubetrieb nicht vollständig von Superman abhängig ist, falls er vorübergehend für eine andere dringendere Aufgabe wie die Rettung der Welt benötigt wird, und alle für den Bergbau entwickelten Technologien können dann skaliert werden, wenn neue Energiequellen verfügbar werden .
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