¿Los conductores de masas podrían transportar material base en la luna de manera más eficiente que los drones?

Soy un aficionado que trabaja en una idea de adaptación al cambio climático que es una variación de los parasoles orbitales. Proyectaría suelo/material de la luna para proporcionar sombra específica para cualquier parte de la tierra que más lo necesite, mitigando algunos problemas y ayudando a sanar la tierra. Un aspecto del proyecto (The Eclipse Project, TEP para abreviar) es que el suelo se recolectaría nuevamente en la luna para su reutilización después de ser proyectado desde la luna. Tengo curiosidad por saber cuán eficiente sería este sistema para transportar material extraído de una parte de la luna a otra en comparación con el uso de drones de entrega o un sistema fijo como los rieles. Todavía estoy en las primeras etapas y no tengo matemáticas difíciles, pero confío en algunos aspectos que podrían ayudar a determinar la eficiencia.

1) Los controladores de masa (el método actualmente en la parte superior de los métodos de proyección) pueden tener hasta un 80-90% de eficiencia energética. 2) El suelo se lanzaría en unidades de 5 a 15 libras disparadas a entre 2,5 y 4 km/segundo (para tener en cuenta tanto la velocidad de escape como la velocidad deseada del material. Más lento es mejor porque refleja más material). el material viaja a través del espacio, no requiere ningún aporte de energía. 4) Si bien la recolección del suelo a medida que cae puede ser difícil, la idea actual son grandes platos de metal. Cuando el material comience a hacer contacto, creará una carga estática que atraerá la tierra hacia el plato hasta que pueda ser recolectada. 5) El objetivo es que el 95 % del material llegue a su destino (las nubes de tierra se desviarían de su curso a veces debido al material espacial y algunas perderían el plato). El plato estaría a una distancia segura de cualquier cosa que pudiera dañarse, pero se podría construir un método fijo corto para la parte final del viaje. 6) El transporte en la luna requeriría muchos desvíos alrededor de cráteres y otros obstáculos.

Esto solo sería eficiente para transportar material a una distancia larga y tomaría ~ 30 días como máximo (sí, sé que esto es más largo que la órbita de la luna), pero la mayoría de las veces el suelo podría entregarse en alrededor de 15 a 20 días. Sin embargo, esto compartiría recursos considerables entre el proyecto minero y TEP, y TEP podría disponer del material no utilizado proyectándolo a través de otra matriz para crear más sombra.

Creo que esto podría facilitar la colonización lunar porque el material podría recolectarse en cualquier lugar antes de enviarse a través de TEP a una ubicación central para su refinamiento y/o uso o distribución a la Tierra mientras se comparten recursos entre proyectos. Cualquier pensamiento, comentario o enlace a recursos sería apreciado.

EDITAR: tenga en cuenta que este sería un propósito secundario de TEP, no su objetivo principal. Las matemáticas para determinar la eficiencia pueden mostrar que los medios convencionales son más eficientes hasta cierto punto, pero en algún momento proyectar 60 lb de material por minuto por proyector (una cantidad conservadora) sería más eficiente que cientos de drones que viajan cientos de millas. El punto de esta pregunta es determinar esa línea.

A la idea de TEP como solución para el cambio climático: lanzar 10 libras de material desde la Luna requiere alrededor de 10 MJ, más la energía utilizada para enviar material a la Luna, construir el sitio de lanzamiento, recolectar el material y procesarlo. lanzarlo Me pregunto si la energía lunar necesaria para hacer todo eso se transmitiría mejor a la Tierra para mitigar el cambio climático directamente al reducir el uso de combustibles fósiles y potenciar la captura de carbono. Y luego está el potencial de uso como arma de bombardeo orbital, accidental o no.
El nombre del material que buscas es "regolito".
Atrapar una lluvia de meteoritos que viaja a varios kilómetros por segundo suena como un desafío interesante, incluso dejando de lado el resto de los problemas. Parece inútil además de ser peligroso, técnicamente desafiante y, por lo tanto, costoso.
Creo que sería más eficiente fabricar parasoles de película delgada a partir de regolito en lugar de usarlo solo para dar sombra. El uso de este sistema para el transporte de luna a luna parece un paso adicional, minimizar la distancia de entrega de los materiales de construcción para cualquier proyecto de construcción es siempre una prioridad y enviar el material más barato (regolito) en el viaje más caro no parece rentable.
Para Schwern, TEP solo sería más eficiente energéticamente a cierta distancia. incluso si tomó 30 MJ en comparación con un rover donante, si se necesitan más de 30 MJ para obtener esas 10 libras 100 millas, entonces esas 100 millas comienzan a convertirse en el punto donde TEP puede ser antes eficiente. A 1000 millas, puede que se necesite material cada vez más costoso para usar drones, sin mencionar que más piezas móviles significan más puntos de falla a lo largo de todo el tramo. A cierta distancia, TEP sería menos material y menos energía. TEP puede ser más costoso, pero compartir recursos dividiría los costos.
Gracias Starfish Prime, conocía el nombre regolito, pero he estado hablando con todos los que puedo y tratando de limitar la cantidad de términos nuevos que estoy introduciendo. Trataré de recordar usar un lenguaje técnicamente preciso para una audiencia con más conocimientos técnicos. Además, atrapar una lluvia de meteoritos controlados dirigidos sería menos peligroso que uno natural, pero aún sería un desafío que superar y una prioridad ligeramente menor en este momento. Depende completamente de qué tan precisos sean los proyectiles y eso todavía no lo sé. Es un problema que puede acabar con el proyecto.
Para Dragongeek, el problema de tener un parasol semiestático es que se necesita mucha energía y esfuerzo para mantenerlo. El punto de Lagrange L4 no es estable y su uso requeriría un ajuste constante. Un verdadero sistema en órbita, como los anillos, tendría consecuencias climáticas nefastas y un mayor peligro para el espacio terrestre. Cualquiera de esas opciones también requiere material excesivo para tener un impacto notable en el escenario mundial. Este proyecto se escala mejor al permitir la sombra objetivo. Un eclipse total puede reducir las temperaturas de la superficie en 9 °C, y ser capaz de reflejar eso sería una gran ayuda.

Respuestas (1)

Los "drones" generalmente se refieren a cuadricópteros, que no harán absolutamente nada en el espacio o en la luna.

Además, no puedo imaginar cómo planeas atrapar tus gotas de regolito. A la velocidad a la que se aproxima, necesitarás un receptor muy fuerte (lo que significa que es muy pesado) para evitar que te aplaste. No hay gravedad para mantenerlo presionado, solo salpicará a tu receptor.

Creo que necesitas rediseñar seriamente tu idea.

"Drone" casi siempre se usa para referirse a vehículos aéreos no tripulados, que sin duda fue el origen del término. Tratar de expandir el uso del término a otros contextos es inútil, confuso y un poco cuesta arriba. Dicho esto, en contexto quedaría claro que los UAV en cuestión no podrían ser cuadricópteros de hélice . Parece razonable suponer que el interrogador no es un idiota.
He estado usando 'drone' como término para un vehículo mayormente autónomo. Por favor, hágamelo saber si hay un término mejor. El efecto de la estática sobre el material suelto en el espacio es bastante grande. Como el regolito contiene una gran cantidad de metal, si se disparara en un gran agujero de regolito, como un cráter lunar o un plato de metal, generaría mucha estática. La gravedad es ~ 17% de la tierra, lo que permite algo de ayuda, aunque la falta de atmósfera lo hace más difícil. Disparar toneladas de material en una corriente chisporroteante en un punto permitiría que el material que flota hacia arriba se acumule con el regolito entrante, minimizando la pérdida.
Reconozco que hay obstáculos de diseño. Esta comunidad me ha dado la bienvenida y me ha ayudado con algunos puntos. Continuaré publicando preguntas y ayudando a otros con respuestas donde pueda. Sin embargo, el hecho de que haya un problema no significa que deba dejarlo sin intentarlo. Este proyecto tiene mucho potencial, la pregunta es si vale la pena aprovechar ese potencial. La combinación de recursos hace que eso sea mucho más probable y, por lo tanto, vale la pena si se analiza.
@TAMcKay No creo que tengamos la capacidad de conducir de forma autónoma sobre la luna distancias considerables a menos que primero construyas carreteras. Y estás sobreestimando el efecto de la estática; sí, funciona bien en polvo que es muy pequeño, estás hablando de grandes masas.
@Loren Pechtel, el regolito se reduciría al tamaño de grava. Entre el pequeño tamaño del material, la capacidad del regolito para absorber algunos de los impactos, la gravedad y la estática, me sorprendería si cantidades significativas de material escaparan de algo de varias docenas de metros de altura. Es algo para investigar. Los vehículos autónomos son más fáciles de programar para la luna que los caminos terrestres. Entonces, aunque no tenemos la capacidad de cajero automático si tuviéramos una razón para intentarlo, probablemente podríamos tenerla en unos años sin demasiados problemas. La tecnología existe, solo que no se había adaptado.