Добыча (подъем) кислорода из атмосферы Земли
Этот пост написан в продолжение поста о «Добыча (подъем) водорода из атмосферы Урана», и описывает следующий этап доставки на низкую опорную орбиту земли (НОО) реактивной массы, но сперва хотелось бы дать пояснения по маневрированию КА на первом этапе.
КА осуществляющий сборку водорода (Сборщик водорода) из атмосферы Урана в ходе своего рабочего цикла не покидает окрестностей планеты, после того как он будет полностью заправлен водородом он незначительно подымает свою орбиту, но в тоже время достаточно чтобы выйти за пределы атмосферы и перестать испытывать ее сопротивление и встречается там с транспортным кораблем Разгонщиком которому и передает собранный водород, а сам отправляется на следующий цикл сборки.
Разгонщик конструктивно состоит из двухступенчатой ракеты с ТфЯРД на каждой ступени, при этом водород подлежащий перевозке размещается не в отдельных емкостях полезной нагрузки, а в топливных емкостях первой ступени, причина чего пояснена ниже.
Первая ступень производит поэтапный разгон в перицентре планеты до скорости +6.0км/с и переходит на высокоэллиптическую орбиту планеты, где происходит встреча с КА предназначенным для сборки земного кислорода (Сборщик кислорода), заблаговременно прибывшим на указанную орбиту для встречи с Разгонщиком. Сборщик кислорода состыковывается со второй ступенью и заправляется товарным водородом размещенным в емкостях первой ступени. После окончания процесса заправки Сборщика кислорода топливно-товарный бак первой ступень опустощается и первая ступень отделяется и совершает маневр аэроторможение в атмосфере планеты с переходом на парковочную орбиту для ожидания второй ступени.
Вторая ступень производит разгон Сборщика кислорода заправленного товарным водородом до скорости +2.6км/с, также в перицентре планеты, но уже в один этап. После достижения требуемой скорости вторая ступень отделяется от Сборщика кислорода и незамедлительно начинает маневр торможения для возврата на высокоэллиптическую орбиту планеты, на которой также как и первая ступень производит маневр аэроторможение в атмосфере планеты.
Таким образом в 32.2 летний полет отправляется Сборщик кислорода заправленный товарным водородом, а космические аппараты предназначенные для работы в атмосфере Урана не покидают окрестностей планеты.
Спустя 32.2 года Сборщик кислорода прибывает в окрестности Земли.
Для придания статье драматизма предположим что масса Сборщика 100'000 тонн водорода, его подлетная скорость к поверхности планеты 13.858км/с, а эквивалентная энергия взрыва 2.4 мегатонны тротилового эквивалента. Как следствие Сборщик кислорода приоритетная цель для системы ПРО земли и лакомая цель для кибертеррористов. Взлом систем управления Сборщика кислорода может позволить направить его просто в поверхность планеты и нанести удар в 2.4 мегатонны.
Передняя конструкция Сборщика земного кислорода аналогична конструкции Сборщика водорода.
Так же как и при работе с водородом разделяем входящий поток воздуха на два. Первый поток смешиваем с горячим газообразным водородом, способ получения которого опишем ниже, и поджигаем получая горячий поток водяного пара с температурой более 3000К. Производим охлаждение первого горячего потока вторым посредством теплообмена до температуры ниже точки кипения воды. Поскольку представляется сомнительным добиться охлаждения первого потока вторым до точки кипения воды, с момента достижения первым потоком определенной температуры отводим его из тракта воздушного теплообмена и направляем его во второй теплообменник в котором производим его охлаждение посредством относительно холодного азота способ получения которого опишем ниже, далее направляем первый поток в третий теплообменник где продолжаем производит его охлаждение уже посредством жидкого водорода итогом этого этапа является получение горячей жидкой воды, которую направляем в бак товарной воды, и горячего газообразного водорода который направляем для сжигания. . В момент перехода горячего пара в жидкое состояние отделяем от него газообразный азот и направляем его во второй теплообменник для охлаждения горячего пара, а далее во второй поток. В качестве баков товарной воды используем баки для хранения водорода по мере их освобождения при расходовании водорода
Горячий второй поток направляем в кормовую часть аппарата где производим его выброс через сопло для создания дополнительной тяги.
Итогом движения Сборщика кислорода через атмосферу Земли должен стать выход его на низкую опорную орбиту земли загруженным 900'000 тоннами воды полученной при сжигании инопланетного водорода в атмосфере земли. Таким образом можно добиться мультипликативного эффекта увеличив массу доставляемую на НОО в 9 раз.
Подтвердить изложенную идею расчетами в рамках данной статьи не представляется возможным потому что уже очевидно что даже предварительные расчеты покажут невозможность добиться девяти кратного роста выводимой массы. Данная проблема будет решена в следующей статье в которой и будет подкреплена общими расчетами принципиальной возможности подобного маневра.
Принципиальной особенностью Сборщика атмосферного кислорода является отсутствие на его борту ядерных силовых установок для исключения загрязнения атмосферы земли.
