レーザーリレーは、空気のない物体の表面や軌道上でより効果的に機能しますか？
バックグラウンド：
22世紀初頭、天王星の衛星であるコーデリアにレーザーステーションが設置され、凍結した重水素の塊を核融合燃料として内部の太陽系に発射しました。ただし、地球が太陽の後ろにある場合やアクセスできない場合に備えて、単一のレーザーにもリレーが必要です。このリレーステーションは、ステーションに到着するか、地球に向けてリダイレクトされるように、重水素ペイロードの小さなチャンクをリダイレクトおよび減速するためにレーザービームを生成する必要があります。天王星から見た太陽と地球からの最大の角距離のために、これは土星システムのどこかに配置されます。
さて、問題の核心にたどり着くために。正確にどこに置くべきですか？土星の空気のない衛星の表面と軌道上のオプションには両方とも長所と短所がありますが、可能な限り効率的で光のステーションを設計するという点で、どちらが実際に優れているのだろうかと思います。
TL; DR：考慮すべき要素は、1）冷却装置、スラスターなどを備えたステーションの質量、および2）エネルギーの中継に最適な位置です。
ご意見ありがとうございます！
回答
その上に英語を入れてください。
1つのレーザーで十分です。正確に狙うことができます。もちろん、これはチェコフのレーザーであり、物語の後半では、騒乱を生み出すことを目的としています...
しかし、今のところ重水素のポッド。はい。あなたは地球でポッドを撃ちます。地球に対する動きと、パス内またはパスの近くにある他のオブジェクトの引力を考慮して、ポッドの軌道を計算する必要があります。これらには、内部の惑星が含まれる可能性があります。もちろん、太陽からの重力は重要です。
地球に直接ショットがない場合は、重力をうまく利用してショットをバンクし、曲がったパスに送信して太陽を避け、地球を遮ることができます。究極的には、これは重力アシストのようなものですが、加速や減速ではなく、発射体を湾曲した経路に従わせるためのものです。これにはさまざまな惑星が便利です。木星は重くて当然の選択ですが、火星または土星自体を使用することもできます。
通常のショットにこのような重力アシストを使用すると、エネルギーを節約できる場合もあります。
https://space.stackexchange.com/questions/10021/how-are-gravity-assists-conceived
ああ、質問です。精製作業にできるだけ近い場所に置いてください。表面でそれを支えることは狙いを定めるのを助け、あなたが振動を弱めることを可能にします。邪魔になる雰囲気はありません。
重水素が月自体で採掘および処理されていると仮定すると、レーザーランチャーは月にもあります。これにはいくつかの利点があります。
- レーザーは、輸出用に採掘されている同じ重水素氷から燃料を供給された、月自体にデュエテリウム融合発電所を使用できます
- レーザーランチャーの廃熱は、月をヒートシンクとして使用することで、より簡単に処分できます。熱の一部は実際に処理施設で使用できますが、対流または伝導によって氷に熱を放出することは、真空中で放射しようとするよりもはるかに優れています。
- 発射レーザーを変調することにより、基本的に、凍結した重水素のパッケージを太陽系の任意の場所に送ることができます。必要なのは、適切な最小エネルギー軌道を計算し、通常の氷の適切なブロックをポッドに取り付け、レーザーで加熱して推力を生成することです。顧客は、自分のレーザーを使用するか、マスドライバーなどの別の手段を使用して、もう一方の端でそれをキャッチする責任があります。
- 月にレーザーを取り付けると、サービスやアップグレードなどがはるかに簡単になります。ゼロg操作、燃料タンカーのドッキング、またはその他の複雑な問題のためにレーザーを設計する必要はありません。
ばら積み貨物の採掘と輸送は、常にコストの最小化に向けて機能します。月の単一のレーザーは、軌道上のレーザーよりもはるかに安価であり、太陽系全体の複数のレーザーやミラーよりもはるかに安価です。月ですでに利用可能な核融合燃料を使用し、レーザーからの廃熱を処理施設にリサイクルすることで、施設の全体的な効率が向上し、全体的なコストが削減されます。輸送の問題は、顧客がいるターゲットに最小エネルギー軌道をプロットするだけですでに解決されています-明らかに、惑星間のシノディック期間中に必要なエネルギーは最小ですが、軌道全体に最小のエネルギー経路が常にあります限目。
天王星が太陽を周回する時間の長さを考えると、シノディック期間はほとんどなく、その間の距離が遠いため、最小エネルギー軌道でポッドの一定のストリームを送信するだけで、顧客に一種の「パイプライン」が作成されます。個々のポッドは、目標の年または数十年後に到着しますが、事前に決められた日時に到着します。本当の問題は、「先物」市場をどのように操作して、輸送期間中のコストとお金の時間的価値を確実にカバーするかです。
まず、最も効率的な方法は、レーザーではなく重力を使用することです。地球は次の数百年の間重水素を必要とするでしょう。したがって、重水素を軌道に沿って輸送するかどうかは誰も気にしません。基本的にそれを地球軌道に、またはまっすぐに海に撃ちます。
しかし、あなたのシナリオでは、彼らは速い道を進むことにしました。どのTBHが非現実的ではありません。物事が速いときに私たちはそれが好きです。だからレーザーFTW。
最大限の制御を行うには、少なくとも、太陽系の反対側にある3つのレーザーが必要です。太陽系は多かれ少なかれ2次元の平面であるため、それぞれ120度のオフセットで3つのレーザーを使用すると、無制限に制御できます。
それらが必要な場所に、私は天王星の軌道または多分土星自体の周りを推測します。あなたは何週間も太陽系を通してギガワットのレーザーを発射したくありません。したがって、それらは可能な限り互いに接近している必要があります。
また、軌道上に置くのが最善だと思います。どうして ？おそらく安いからです。しかし、この種はあなたが持っているレーザーの種類に依存します。そして、彼らが必要とするエネルギーの量。
既存のステーションなども要因となる可能性があります。
軌道自体に対しては、まあ、あなたはそれらのステーションが常に太陽を指すようにしたいのです。ですから、彼らは土星から非常に遠く離れているか、体が近いところにあります。つまり、おそらくそれらを深宇宙ステーションと見なすことができます。