¿Puedo usar un trabuquete para lanzar satélites al espacio desde una colonia lunar?

Tengo una colonia lunar que lucha por obtener recursos, por lo que están buscando formas de poner satélites en órbita sin consumir una gran cantidad de combustible para cohetes.

Un valiente ingeniero ha sugerido que los trabuquetes son el camino a seguir, señalando que la falta de una atmósfera lunar y la gravedad reducida son claras ventajas que lo hacen posible en la Luna. Tenemos muchos materiales, pero nada del futuro. Nuestros satélites pesan ~1 kg y han resistido todas las fuerzas que hemos podido aplicarles hasta ahora.

Dada la tecnología actual, ¿podría usarse un trebuchet para lanzar un satélite en órbita alrededor de la Luna?

He etiquetado esta pregunta, hard-sciencepero estoy abierto a algunas conjeturas teóricas/no respaldadas.

Sí, absolutamente positivamente sí. Inicie el concurso de meados de ingeniería para ver quién puede acercar ese satélite a la velocidad de la luz usando solo pesas, poleas y la masa total de la luna.
Sí, pero dado que la gravedad más baja también se aplica al contrapeso, estoy bastante seguro de que las catapultas electromagnéticas serán mejores.
La etiqueta de ciencia dura no está abierta a conjeturas sin fundamento, aunque sí basada en la ciencia.
@Separatrix Dada la falta de artículos científicos sobre trebuchets en otros planetas, no quería exigir referencias a tales. Supongo que estoy tratando de decir que me gustaría que esta pregunta fuera "ciencia dura", pero no estoy seguro de si es posible.
@Dubukay, pero hay mucho sobre velocidades de escape, resistencias de materiales y probablemente diseño de trabuquetes. En teoría, deberías estar bien en ese aspecto.
¡Recuerda tus lecciones de KSP! En teoría, esto creará una órbita que estará a la altura de la catapulta solo en su punto más bajo. Debe aplicar más fuerza una vez a la altura máxima para redondear la órbita, de lo contrario, se estrellará contra mun ... erm ... luna casi exactamente al otro lado del mun.
El problema es similar a una pistola espacial. Echa un vistazo a este artículo de wikipedia .
@Windlepon Ya que mencionas KSP, Scott Manley ya lo intentó: youtu.be/IgibbMyd2go?t=172 Sin embargo, no logró una órbita estable alrededor del Mun.
Tenga en cuenta que los trebuchets son fantásticamente ineficientes. Una gran parte de la energía potencial del contrapeso se convierte en energía cinética del contrapeso y el brazo (antes de que el brazo llegue al tope). La ballesta romana era mucho más elegante y eficiente.
Tenga en cuenta el conflicto entre el título y el cuerpo de la pregunta: el título dice en el espacio pero el cuerpo dice en órbita .
¿Todavía cuenta si la carga útil que se lanza lleva consigo una segunda catapulta para circularizar la órbita? ¿O la pregunta está restringida a un trabuquete?
@Windlepon recuerda que KSP no es un simulador muy bueno, porque utiliza un modelo muy simplificado de secciones cónicas parcheadas . Las órbitas reales no funcionan de esta manera.
@MartinBonner en realidad, la idea detrás del trebuchet es usar el efecto de palanca de un brazo largo para que solo una pequeña fracción de la energía cinética vaya al contrapeso. Por supuesto, esto tiene limitaciones: un brazo largo trae su propia inercia, como dices, así como la resistencia del aire. Pero esto último no es un problema en la luna, y la inercia se puede minimizar con materiales modernos. Use, como, un tubo de fibra de carbono de 40 m × 10 cm. El contrapeso tiene la ventaja de que puede ser literalmente cualquier escombro pesado, que es mucho más fácil de conseguir en la luna que los materiales elásticos que necesitarías para una ballesta.
Solo por llevarlo al espacio, no a una órbita: xkcd.com/681
@RossPresser: eso también me molestó, excepto que el espacio (velocidad de escape) es uno de los requisitos para lograr una órbita con un peso muerto (enlace a la respuesta con gifs animados y sin LaTex :). El otro es la asistencia de la gravedad.
@JackOfAllTrades, lindo. Pero el segundo fundíbulo no funcionaría una vez que estuviera en caída libre.

Respuestas (7)

No.

No importa cuánta velocidad pueda darle a su satélite, su trayectoria contendrá el punto desde el que fue lanzado o no será una curva cerrada.

un objeto está en órbita si vuelve a su posición anterior en el espacio de fase (asumiendo que estamos hablando de una órbita cercana).

si asumimos que el trabuquete es la única fuente de velocidad, significa que en el momento en que el proyectil abandona el dispositivo, ya debe estar en órbita, lo que implica que el mismo proyectil impactará en la máquina después de exactamente 1 órbita. (eche un vistazo a la bala de cañón de Newton como referencia)

Entonces su satélite volará o tocará el suelo. Puede proporcionar la mayor parte de la velocidad con el trabuquete, pero su satélite necesita al menos alguna otra fuente de empuje para corregir la trayectoria orbital.

Otros problemas hacen que un trebuchet sea una mala elección para enviar un satélite a una órbita. Están alimentados por la gravedad, algo que no hay mucho en la luna (ver la respuesta de L.Dutch para eso).

Trebuchet tiene una tendencia a imprimir un momento angular al proyectil, algo que no es deseable para algo que no es esférico y tiene componentes activos en su interior, sin mencionar que es toda la energía eliminada de la velocidad que desea entregar al satélite.

Finalmente, el trabuquete entrega la energía mecánicamente, por lo que si asumimos que su máquina puede entregar la velocidad orbital al proyectil, también debemos asumir que una parte acelerará a la misma velocidad y, por lo tanto, estará sujeta a mucha tensión.

En última instancia, debe corregir todos estos problemas y, si bien esto podría ser posible, el trabuquete es, en última instancia, una mala elección, especialmente cuando se compara con alternativas más simples, económicas y efectivas, como una pistola de bobina / controlador de masa.

puede que tengas razón. Pero a partir de la pregunta, parecía que estaban convencidos de que un trebuchet sería suficiente dependiendo solo del poder, y esto es incorrecto, pero editaré mi respuesta.
Buena edición, bien merecido +1, aunque la cantidad de velocidad y, por lo tanto, el estrés variarían mucho según la órbita real que desee. La gravedad de la Tierra hace que las trayectorias sean un poco complejas.
@SilverCookies, te estás perdiendo el requisito de ciencia dura aquí. Debe mostrar la fórmula o la fuente de lo que está diciendo que sucederá.
Aunque es cierto que no puede lanzar nada en órbita solo con medios balísticos, este no es realmente un tema relevante aquí: puede lanzar algo en una pseudoórbita tangente a la superficie que solo requiere un Δv muy pequeño para hacerlo. una órbita elíptica de bajo apogeo. Eso se puede hacer con un simple propulsor monopropulsor. Todavía llamaría a un satélite de este tipo "lanzado por trebuchet".
¿Una pistola de bobina/controlador de masa no tendría los mismos problemas? Y tal vez podrían desmantelar el trebuchet después del lanzamiento y poner algunos letreros de "¡si ves algo que viene del este, agáchate inmediatamente!" :-pag.
Una catapulta tiene la ventaja sobre un cañón de que, debido a la forma en que funciona la eslinga en el extremo de su brazo, puede liberar el satélite relativamente alto del suelo en una trayectoria plana y la catapulta estará fuera del camino en la siguiente órbita. (suponiendo que no volvamos a disparar en el momento exacto equivocado)
¿No debería ser posible lanzar de alguna manera un segundo trabuquete (y algo de masa desechable) como parte del satélite, de alguna manera activarlo de forma remota y usar esa reacción para empujar el satélite a la órbita? Sin embargo, no sería particularmente eficiente.
Así que lo que estás diciendo es que necesitamos una catapulta con un brazo lo suficientemente largo para entrar en órbita...
@ckersch estuvo de acuerdo en que también debe retraer el brazo para que no bloquee la órbita en la siguiente pasada.
@ckersch - Oh, eso es evidente. Un trebuchet será algo cercano a lo óptimo con un contrapeso 100 veces mayor que la masa del proyectil, y agregar peso realmente no le compra nada. Entonces, la única forma de obtener más velocidad es aumentar las dimensiones.
La respuesta correcta es "SÍ", a través de un truco puramente mecánico: haz que la catapulta lance dos masas que están conectadas por una cuerda --- imagina a un gaucho lanzando una bola --- con la "bola" de dos masas girando tan rápido como factible. En el apogeo, corta explosivamente la atadura de la bola, con un tiempo tal que la masa de la bola de carga útil continúe en una órbita circular, mientras que la masa de la bola del sacrificio regresa a la luna.
Su satélite necesitará motores para mantener la órbita de todos modos, ya que la Luna tiene muchas anomalías de gravedad, lo que hace que la órbita baja sea inestable.
" también debemos suponer que alguna parte acelerará a la misma velocidad" No es estrictamente cierto. El brazo de contrapeso suele ser más corto que el brazo de lanzamiento y el proyectil suele estar en el extremo de una eslinga. Si bien el extremo de la honda estaría cerca de la velocidad del proyectil, estrictamente hablando podría ser desechable o parte del proyectil en lugar de la catapulta.
@JohnSidles ¡Buena idea! Haz de eso una respuesta.
@Eth Si bien es cierto, hay órbitas congeladas. Ver el último párrafo de esta respuesta
No. Las fuerzas G matarían a cualquier pasajero, mucho antes de que llegaran al espacio.
@JohnSidles Si bien es inteligente y eso funcionaría, básicamente es solo una forma complicada de hacer un cohete. Estás generando empuje arrojando la mitad de tu masa.
@RBarryYoung Cierto, pero también tener menos de 1 kg podría matar a cualquier pasajero (consulte el límite de preguntas de 1 kg para satélites).

Es posible... eventualmente

Para ser claros, la respuesta de @SilverCookie es correcta. En la mecánica simple de Kepler, cuando le das un solo delta-v a un objeto, hay dos posibilidades 'orbitales': la órbita regresa a donde comenzó, o no es una órbita cerrada y la carga útil de su catapulta está por encima de la velocidad de escape.

Sin embargo, en este caso específico, es muy posible que un objeto alcance la velocidad de escape lunar (2,38 km/s) sin acercarse a la velocidad de escape relativa a la Tierra (11,2 km/s). Aquí es donde tenemos la posibilidad de establecer una órbita con varias interacciones de nuestra carga útil con la Tierra y la Luna.

Un lanzamiento de trebuchet a una velocidad superior a la de escape en relación con la Luna tendrá al menos dos componentes vectoriales en relación con la Tierra: la velocidad de 2,38 km/s en la dirección del lanzamiento ( v yo ), y una velocidad de ~1,02 km/s en la dirección del movimiento de la luna ( v metro ). La aproximación se debe al hecho de que la propia luna tiene una velocidad variable a medida que sigue su órbita elíptica, en el rango (0,970, 1,08) km/s. La velocidad de lanzamiento final v , dependiendo del ángulo entre el movimiento de la luna y el lanzamiento ( θ ) sería (de la Ley de los Cosenos ):

v = v yo 2 + v metro 2 + 2 v yo v metro porque ⁡ θ

El codominio de esta función, dados los valores anteriores, es (1,36, 3,40) km/s. El mínimo y el máximo se encuentran con ángulos de lanzamiento de π (directamente lejos del movimiento de la luna para el mínimo) y 0 (directamente en línea con el movimiento de la luna para el máximo). Tenga en cuenta que todo esto involucra solo órbitas en un plano 2-D.

El ángulo de lanzamiento será a su vez el ángulo orbital del objeto; siempre que su órbita sea prograda (en la misma dirección de la luna). Si el ángulo de lanzamiento es retrógrado, se resta pag i . Si se elige la velocidad máxima, el ángulo es 0, que es el ángulo en el perihelio. Si se selecciona la velocidad mínima, el ángulo de lanzamiento es pag i , pero la órbita es retrógrada, por lo que el ángulo orbital es nuevamente 0; el objeto todavía está en el perihelio. La velocidad angular del objeto lanzado es

ω = v porque ⁡ ( θ ) r
La velocidad angular mínima posible es 0, la máxima es 8.85 × 10 − 6 .

Ahora podemos usar las ecuaciones de Kepler para obtener algunas ideas de cómo regresar a una órbita lunar usando la Tierra.

Usa la atmósfera de la Tierra para reducir tu velocidad.

Como hemos visto que es posible tener una velocidad angular cero con respecto a la Tierra, entonces debe haber posibles trayectorias de lanzamiento que intercepten la Tierra. Si es así, entonces es posible obtener uno que roce la atmósfera de la Tierra.

Usa la atmósfera de la Tierra en una serie de órbitas para purgar la energía cinética de nuestro objeto lanzado. Una vez que el objeto ha perdido suficiente energía, su velocidad a la distancia de la órbita de la Luna se reducirá por debajo de la velocidad de escape de la Luna. Si el objeto se acerca a la Esfera de la Colina de la Luna (alrededor de 60.000 km), comenzará a orbitar la Luna en lugar de la Tierra.

Misión cumplida. Admitiré que probablemente haya mucho ensayo y error y cargas útiles perdidas involucradas, pero es posible y eso es todo lo que importa.

Ahora, eso es pensar. +1
"... probablemente hay mucho ensayo y error y cargas útiles perdidas involucradas, pero es posible y eso es todo lo que importa". Este tipo Kerbals.
Hablando de KSP, el aerofrenado reduce el periapsis además del apoapsis. ¿Es esto cierto en el mundo real también?
@Fax ¡Sí! Según la segunda ley de Kepler, la KE orbital debe ser proporcional a la raíz cuadrada del área elíptica de la órbita. Entonces, cuando disminuye la elipse orbital pero uno de los focos debe permanecer igual (la Tierra), la apoapsis y el periapsis deben cambiar (estos están relacionados con el semi-latus rectum, en términos cónicos).
@Fax: Sí, pero hay formas de eludir esto. Si su vehículo con aerofrenado tiene alas de avión, por ejemplo, la sustentación generada elevará el periápside más de lo que lo bajará el aerofrenado (si ese no fuera el caso, los aviones planeadores se comportarían como cualquier otro objeto balístico sin capacidades aerodinámicas, lo cual obviamente no es el caso). Sin embargo, si asume que el aerofrenado del vehículo no está generando ninguna sustentación significativa; entonces tu suposición es correcta.
El aerofrenado en la Tierra es una completa y absoluta exageración aquí. Esto no es necesario para salir de la órbita de intersección de la superficie lunar . (Si usó aerofrenado, seguramente necesitaría refuerzos de todos modos para corregir la ruta, porque esto es mucho más difícil de simular con alta precisión).
@leftaroundabout Esto es cierto. Tenía una sección sobre cómo usar la excentricidad de la luna y una órbita de lanzamiento altamente elíptica para lograr una órbita lunar dentro de ~ 45 días después del lanzamiento. Estoy bastante seguro de que es posible, pero las matemáticas son difíciles y traté de probar la solución usando las leyes de Kepler y no estaba seguro de que mi solución fuera correcta. Así que lo saqué y nos quedamos con el aerofrenado. Me alegra que hayas mostrado simulaciones en tu respuesta.
Error tipográfico en P.3: "with lave at"

La velocidad orbital promedio alrededor de un cuerpo de masa m a una distancia r de su centro (suponiendo que la masa del satélite es pequeña con respecto al otro cuerpo) viene dada por

v 0 = metro GRAMO r

Suponiendo que desea volar unos pocos metros sobre la superficie, necesita tener una velocidad de 1678 metro s . esto corresponde a 1.4 METRO j de energía cinética para 1 k gramo de masa

Dado que un trabuquete funciona con la gravedad, necesitará tener esa energía potencial almacenada en el contrapeso. Esto le da la restricción de tener una masa METRO colocado a la altura H en la gravedad de la luna gramo metro de modo que

H METRO = mi k gramo metro = 868530 metro ⋅ k gramo

Suponiendo que su trebuchet tiene un contrapeso en movimiento 10 metro verticalmente significa que necesita una masa de 86853 k gramo como contrapeso.

Usando rocas lunares como lastre, esto requiere un cubo con 7 metro lado (créditos a Daniel por la pista. (Matemáticas corregidas.)), y su centro de masa estará ubicado en su centro, 3.5 metro por encima del fondo.

El CoM de contrapeso tendrá entonces que oscilar de + 13.5 metro a + 3.5 metro , que es el reino de la posibilidad.

Para estar seguro de que la órbita de tu satélite no se cruzará con ningún otro punto de la Luna, te limitas a colocar tu fundíbulo en la cima de la montaña lunar más alta, que según Wikipedia es Mons Hadley . A partir de ahí, cualquier longitud plausible del brazo de catapulta será suficiente para volar por encima de los picos, incluido tu catapulta (a menos que quieras jugar a atrapar y soltar con tu satélite).

Sin embargo, una órbita tan baja será muy sensible a la desviación inducida por la variación mínima de la gravedad local o la resistencia del viento solar y, por lo tanto, es poco probable que sea estable a largo plazo.

Eso solo funciona si el fundíbulo tiene un brazo de 10 km de largo.
Puede usar torsión o resortes en lugar de un contrapeso para que esto funcione
@Subbies, afaik trebuchets (según la pregunta de OP) funcionan solo con contrapeso
86853 kg no suena extraordinario. Una esfera de plomo con un radio de 1,3 metros pesa más...
@koalo, la última vez que alguien fue a la Luna no encontró plomo, ni en bolas ni en forma de mineral...
@ L.Dutch Citando la pregunta: "Tenemos muchos materiales...". Además, construir el trabuquete, sin mencionar el satélite, requeriría muchos materiales que no se encuentran en la luna de forma nativa...
@ L.Dutch Sí, me doy cuenta de eso, pero dado que los trabuquetes no suelen encontrarse en la luna, se requieren algunas modificaciones. Además, muchos aficionados han construido trabuquetes basados ​​en resortes, por lo que hay una base de información que se puede usar.
Simplemente use roca lunar y llénela en un contenedor de 30x30x30 metros; debería ser factible
Tenga en cuenta que estos cálculos asumen que la masa del brazo del trabuquete es cero. En la práctica, un brazo lo suficientemente fuerte como para acelerar 1 kg a la velocidad orbital en unas pocas docenas de metros pesará muchos kg; necesitaría un contrapeso al menos un orden de magnitud más pesado.
@ L.Dutch: debería haber una cantidad sustancial de meteoritos de hierro esparcidos por la luna (se estima que aproximadamente el 5% de los meteoritos que llegan a la Tierra son de hierro, y no veo ninguna razón para suponer que la cifra sería diferente en la luna), que proporcionaría material para construir el trabuquete y, potencialmente, el contrapeso. Sin embargo, para una verdadera frescura, debemos recordar que alrededor de 20 ppm de meteoritos de hierro son en realidad osmio, por lo tanto, si podemos adquirir alrededor de 4,3 millones de toneladas de meteoritos de hierro, podría hacer una esfera de osmio para el trabajo (radio 90 cm).
@Jules Los detectores de metales conectados a robots pueden ayudarlo a encontrar el hierro rápidamente.
86853 kg es aproximadamente la masa del 757 de Trump. También puede aprovecharlo.

Como dijo Silvercookies , una órbita de Kepler (cerrada) que comienza en la superficie siempre se cruzará con la superficie nuevamente.

Sin embargo, eso es realmente irrelevante aquí, porque las órbitas de Kepler son una idealización. Dan una buena aproximación cuando estás orbitando un objeto predominantemente pesado con buena simetría esférica (haciéndolo equivalente a una masa puntual). Esto se cumple perfectamente para el sol, por lo que los planetas tienen órbitas muy keplerianas. También se cumple bastante bien para los gigantes gaseosos.

Para cualquier otra cosa en el sistema solar, en realidad no obtienes tales órbitas. Los sistemas Tierra-Luna y Plutón-Caronte parecen keplerianos, pero eso es solo porque son sistemas de dos cuerpos sin una influencia cercana significativa: esto da como resultado que ambos cuerpos Kepler orbiten su baricentro compartido. Pero esto no funciona si hay más de dos masas trabajando.

Entonces, como comentó kingledion , básicamente puedes usar la Tierra para dejar una órbita tangente a la Luna. Pero no es en absoluto necesario recurrir al aerofrenado en la atmósfera aquí: es suficiente lanzar una catapulta a una órbita que se acerque lo suficiente a la Tierra para ser un poco perturbado por ella.

http://nbviewer.jupyter.org/gist/leftaroundabout/3955d27877e19be39d0f61fdafce069e

Animación de una órbita lunar influenciada por la Tierra

Concretamente, debes lanzar desde el otro lado de la luna, con un poco de velocidad extra en la dirección de la órbita lunar. Vista desde la luna, esta órbita se verá así:

La órbita inestable, parece de la luna

Tenga en cuenta que dicha órbita no es realmente estable; eventualmente puede estrellarse. Pero ese es el caso incluso si te quedas tan cerca de la luna que la influencia de la Tierra no interfiere, ¡porque la luna no es completamente homogénea!

Entonces: para una órbita estable controlada a largo plazo, necesitará propulsores de cualquier manera. Pero para los satélites experimentales rápidos, el lanzamiento desde la superficie no es ningún problema.

No. Si bien es posible poner algo en órbita (pero aún necesitas algo para hacerlo circular), un trebuchet no es capaz de hacerlo. Vas a necesitar un contrapeso ridículamente pesado y un brazo ridículamente largo, y tu brazo se romperá cuando lo intentes.

Necesitas 1730 m/s para alcanzar la órbita baja. Eso es 176 g-segundos (1 g por un segundo). Seamos bastante brutales y calculemos que lanzas a 10 g (más la gravedad lunar). Necesitas impulsar durante 17,6 segundos para lograr esto. Te moviste 15 km mientras hacías esto. (Y la realidad es aún peor: dado que no se está moviendo en línea recta, en realidad está experimentando más de 10 g de aceleración). Desea expulsar horizontalmente, sin un agujero gigantesco que no puede comenzar por debajo del horizonte. Así tienes 90 grados de movimiento. Tu brazo trebuchet debe tener 9,5 km de largo.

¿De qué planeas construir el brazo que resistirá la tensión? No estoy preparado para calcular lo que se necesitaría para evitar que el brazo se rompa, pero mi instinto dice que va a ser enorme, lo que significa que tiene una gran cantidad de impulso. Tu contrapeso tiene que ser lo suficientemente grande para acelerar todo esto. ¿De qué está hecho su cable de soporte?

Tenga en cuenta que cuanto menor sea la aceleración de la carga, peores serán los números.

En lugar de un trebuchet, lo que quieres es un motor lineal. Piense en un tren de levitación magnética, excepto que sigue acelerando. El tren en sí está construido para que no se salga de las vías cuando su peso sea negativo. Acelera a la velocidad correcta y libera la nave espacial, que ahora está en una órbita con un periápside en cero y tendrá que circular cuando llegue allí.

(Tenga en cuenta que esto se escala bastante bien. Si se limita a 5 g, pero con una pista envuelta alrededor del ecuador lunar, puede expulsar desde una órbita que roza el sol hasta un poco más de escape solar).

La velocidad orbital está directamente relacionada con la altura orbital. Para un trebuchet con una velocidad de lanzamiento de 82 km/s ( posible ), la altura orbital sobre la Tierra tendría que ser de 900000000 km. O ~6 UA. ¡ Pero por encima de la luna solo necesitaría estar a 8395 km!
@ Draco18s Si bien la velocidad orbital es menor cuando estás más alto, necesitarás más velocidad en el lanzamiento para salir del pozo de gravedad. En cuanto a su enlace, no puedo encontrar nada que respalde sus números. ¿Está cometiendo un error de unidad? (¿82 m/s en lugar de 82 km/s?)
*Mira los números* Diablos, tienes razón, me cago en esa parte. Y lo mismo sobre salir del pozo de gravedad. ¡Reclamo idiotez por haber sido las 10:30 de la noche!

Las dos respuestas existentes abordan las dificultades para convertir la energía impartida al satélite por el trabuquete en una órbita.

Tiene recursos limitados, pero no aclare qué recursos están disponibles. También debe considerar que un trebuchet almacena energía potencial generada por humanos durante un largo período de tiempo y la libera en un corto período de tiempo.

Los trebuchets de contrapeso funcionan por gravedad; la energía potencial se almacena levantando lentamente una caja extremadamente pesada (normalmente llena de piedras, arena o plomo) unida por una conexión articulada al extremo más corto de la viga y soltándola cuando se le ordena. Los trebuchets de tracción son accionados por humanos ; a la orden, los hombres tiran de las cuerdas unidas al extremo más corto de la viga trebuchet. Las dificultades de coordinar el tirón de muchos hombres en forma repetida y predecible hace que las catapultas de contrapeso sean preferibles a las máquinas más grandes.

Fuente

Los humanos necesitarán ser alimentados con orgánicos ( alimentos ) y oxígeno y requerirán una cantidad significativa de horas de tiempo para almacenar esa energía.

Es probable que obtenga mejores resultados con el mismo volumen de materia orgánica y menos horas de trabajo al convertir la materia orgánica directamente en combustibles combustibles. La única ventaja real que proporcionaría el fundíbulo es permitir que el oxígeno y el carbono permanezcan en la colonia lunar.

Los compuestos orgánicos utilizados en la luna para almacenar energía en la catapulta se convertirían en dióxido de carbono en el entorno lunar cerrado (presumiblemente) y estarían disponibles para volver a convertirse en oxígeno y carbono puros.

Los propulsores directos orgánicos usados ​​(cohetes) se usarían en el espacio y se perderían o tendrían que ser disparados de manera que pudieran recuperarse dentro del sistema cerrado.

Si bien históricamente los trebuchets eran accionados por hombres, realmente dudo que esta implementación en particular tenga alguna razón para serlo. En todo caso, aprovecharía directamente la energía solar para levantar el contrapeso, actuando efectivamente como un dispositivo de almacenamiento de energía solar increíblemente grande capaz de entregar toda la energía almacenada en un período de tiempo muy corto. Puede llevar una eternidad recargar... pero solo requeriría el desembolso del dispositivo de recolección solar + mantenimiento en lugar de quemar combustible constantemente.
Tuve pensamientos similares, pero si vas a usar energía solar, existen herramientas más efectivas que los trabuquetes para almacenar tu energía. Los resortes o los gases comprimidos podrían ser mejores opciones.
Esta no es una respuesta de ciencia dura.
@kingledion, ¿leíste la última línea de la pregunta?

Estoy viendo sus trabuquetes gigantes modificados con mangonel o escorpiones para disparar el satélite lejos de la luna cuando el largo brazo del trabuquete les ha proporcionado su velocidad inicial tangencial a la órbita de la luna.

Cualquiera que sea la forma de catapulta de torsión que adorne la punta de la catapulta, disparan radialmente a lo largo del eje del brazo.

El punto de liberación se selecciona para maximizar el impulso de gravedad de las órbitas de la luna y la tierra.

¿Puedo usar un trabuquete para lanzar satélites al espacio desde una colonia lunar?
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