Como funciona
Elementos principais
Como estão organizados o túnel, a eclusa, o GATES, o sistema de energia e o shuttle AstroLiner.
- Comprimento. ~2050 km.
- Secção transversal. Elipsoidal (~17.5 × 12.5 m), otimizada para a forma aerodinâmica do shuttle e para a organização de uma levitação magnética estável.
- Profundidade de implantação do túnel. Até ~8 km. Também é possível uma implantação mais profunda se as condições geológicas e térmicas o permitirem. A profundidade admissível do túnel acelerador só poderá ser determinada com precisão após uma investigação geológica detalhada: perfuração de furos ao longo do traçado, elaboração do perfil térmico e avaliação do estado de tensões do maciço rochoso, da fraturação e da hidrogeologia. Quanto menores forem a temperatura e o fluxo térmico das camadas profundas (aproximadamente até ~200–250 °C), maior será a faixa de profundidades tecnicamente viáveis e a liberdade para otimizar a geometria do traçado (raios de curvatura e trechos de transição), permitindo reduzir as sobrecargas de pico e as cargas dinâmicas no túnel sem perder as velocidades-alvo.
- Construção. Combinada. O trecho inicial (~330 km) é uma reta subterrânea de pequena inclinação que desce em linha reta em direção ao portal para simplificar a aceleração. A parte principal é um túnel enterrado ou subterrâneo destinado à estabilidade térmica, ao isolamento do vácuo e à segurança.
- Geometria da rota. Arco em forma de S no local após ~330 km.
- Arco descendente. Radius ~6300 km, levando o túnel para a profundidade para criar o ângulo necessário.
- Arco ascendente. Com raio de 2500–3500 km, conduz o túnel ao portal com um ângulo de ~5–6° em relação ao horizonte. Os raios são calculados para que a aceleração centrípeta em velocidade hipersônica não ultrapasse 4g.
- Sistema de vácuo. Segmentado. Cada segmento (~50 km) é autónomo e possui as suas próprias bombas de vácuo, sensores e válvulas de emergência.
Sistema de aceleração
A aceleração e a estabilização da lançadeira são asseguradas pela interação dos seus ímanes supercondutores de bordo com acionamentos eletromagnéticos lineares distribuídos (enrolamentos) instalados no túnel. Esses acionamentos são enrolamentos passivos segmentados feitos de condutores convencionais (cobre, alumínio) e não necessitam de refrigeração criogénica.
- Na parte inicial do túnel (0-330 km). Os acionamentos ficam principalmente sob a via, gerando o campo magnético para a levitação e a aceleração inicial a 4g, bem como para a compensação ativa da gravidade.
- Na parte intermédia do túnel (330-2000 km), sobretudo no arco em S . Os acionamentos envolvem o túnel em todo o seu perímetro, proporcionando aceleração de precisão, retenção por força da lançadeira no centro do túnel a velocidades hipersónicas e estabilização da trajetória nas curvas. No piso da parte final do túnel, onde as acelerações radiais são elevadas, utilizam-se materiais de enrolamento reforçados e com redundância estrutural. No trecho 330-2000 km, a aceleração diminui segundo uma curva de 4g no início até 0g no final, atingindo uma velocidade final de ~11 km/s no fim da trajetória.
- Na parte final (2000-2050 km). Os últimos 50 km destinam-se à estabilização e à centragem antes da entrada na atmosfera através do portal atmosférico. Não há aceleração neste trecho.
A energia pulsada das subestações GATES é fornecida a segmentos específicos dos enrolamentos em sincronização rigorosa com a posição da lançadeira, criando um campo magnético viajante que interage com o campo dos ímanes de bordo e acelera a lançadeira. Esta arquitetura minimiza a complexidade do túnel, facilita a sua manutenção e concentra os elementos de alta tecnologia na lançadeira reutilizável.
Elimina o problema da última milha.
Localização e construção
O complexo de eclusa está localizado no planalto do cume do monte Mohi (~3400 m), na República Democrática do Congo. Para futura expansão foi reservado um amplo planalto ao sul (16 km mais ao sul), capaz de acomodar dezenas de eclusas paralelas. A instalação é uma estrutura maciça com uma comporta mecânica principal e sistemas de criação de uma barreira gasodinâmica. Na prática, equivale a um motor a jato terrestre estacionário com um bocal anular triplo apontado em ângulo para o céu, mas sua função não é acelerar um corpo: serve para deslocar a atmosfera e criar uma zona de amortecimento quando o ônibus espacial entra na atmosfera.
Barreira gasodinâmica
Elemento operacional principal. A aproximação do ônibus espacial inicia, alguns segundos antes, a formação de um fluxo gasoso supersônico cônico dirigido para fora ao longo do eixo do túnel.
- Fonte e configuração. A barreira gasodinâmica é criada por três motores a jato anulares concêntricos e independentes (anéis), ou por motores ramjet hipersônicos equivalentes com uma disposição semelhante de três anéis, instalados ao redor do plano de saída da eclusa e operando com uma mistura de ar e hidrogênio. O hidrogênio é produzido no local por eletrólise. Essa redundância tripla garante tolerância a falhas: o funcionamento de quaisquer dois anéis é suficiente para criar uma barreira eficaz, de modo que o sistema permanece operacional se um dos três falhar. Cada anel possui seu próprio sistema de alimentação de combustível, controle e ignição. Os anéis ficam dispostos ao redor da parte externa da eclusa, recuados em degraus do menor para o maior; a comporta mecânica fica dentro da eclusa, atrás da cascata de anéis. Isso permite acionar os anéis sem abrir previamente a comporta mecânica.
- Funções-chave.
1) Criação de pressão dirigida para o exterior para proteger o vácuo do túnel durante a passagem da lançadeira;
2) Deslocamento e aquecimento prévios do ar atmosférico na zona de saída diante da eclusa, para criar um gradiente na interface entre o vácuo do túnel e a atmosfera e, assim, formar uma transição gradual entre os dois meios.
A barreira gasodinâmica não é uma proteção aerodinâmica da lançadeira e não a isola da atmosfera. A sua função é prolongar no tempo a transição entre os dois meios, convertendo a carga de choque praticamente instantânea, em escala de microssegundos, causada pelo contacto com ar frio e imóvel numa carga distribuída durante milissegundos ao contactar com um fluxo aquecido e codirecional. Isto não reduz as forças aerodinâmicas integrais, mas diminui fortemente o jerk e a componente de alta frequência das cargas, reduzindo o risco de danos locais e de choque térmico da estrutura.
- Forma do fluxo. Um cone de secção elíptica correspondente às secções do túnel e da lançadeira. Estende-se para o exterior por dezenas a centenas de metros a partir de três filas de bocais anulares dos cinturões de jato da eclusa atmosférica.
A barreira gasodinâmica da eclusa atmosférica não exige a formação de um cone geometricamente perfeito, estacionário ou estritamente axissimétrico. O seu regime de funcionamento é intrinsecamente dinâmico e admite flutuações temporais e espaciais da forma, densidade e velocidade do fluxo.
A condição crítica e única estrita para a operacionalidade da eclusa é manter, durante toda a saída da lançadeira, um gradiente positivo, dirigido para o exterior, de pressão e quantidade de movimento que impeça completamente a entrada de ar atmosférico no túnel, juntamente com a preparação gasodinâmica e térmica prévia da atmosfera na zona de saída. Isto aumenta substancialmente a fiabilidade e a viabilidade prática do sistema.
Assim, a forma do fluxo é tratada como um parâmetro adaptativo, e não como um valor-alvo, sendo otimizada em tempo real segundo características integrais — pressão, caudal mássico e quantidade de movimento — e não segundo uma geometria rigidamente predefinida.
- Escalabilidade e ensaios. Ao contrário do acelerador com cerca de mil quilómetros, a estrutura da eclusa é modular e facilmente escalável. As tecnologias-chave — criação de um cone gasodinâmico supersónico estável, sincronização e funcionamento dos cinturões de jato — podem ser totalmente desenvolvidas em bancadas físicas plenamente funcionais à escala 1:5 ou 1:10, permitindo reduzir os principais riscos técnicos do projeto antes do início da construção em escala plena da rota principal.
Sistema de segurança
A utilização de hidrogénio impõe requisitos acrescidos de segurança contra explosões e incêndios. Toda a infraestrutura da eclusa é concebida em conformidade: sistemas redundantes de deteção de fugas de hidrogénio, purga inerte das tubagens com nitrogénio, equipamentos à prova de explosão, separação física das unidades de eletrólise, instalações de armazenamento e cintas propulsoras, bem como condutas de ventilação direcionadas para descarregar com segurança eventuais emissões para a atmosfera, longe do pessoal de manutenção e das infraestruturas críticas.
Dimensões e massa de lançamento
Comprimento ~150 m, secção elíptica ~10x15 m. A forma é uma cunha hipersónica otimizada para minimizar o arrasto e as cargas térmicas durante a penetração da atmosfera.
- Massa ótima de lançamento. ~15 000 toneladas.
A massa do vaivém de 15 000 toneladas resulta da procura de um ótimo técnico-económico situado no “justo meio” entre as limitações físicas e as possibilidades de realização.
| Critério | Limite inferior (< 8 000 – 10 000 t) | Otimo (15 000 t) | Limite superior (> 20 000 – 25 000 t) |
|---|---|---|---|
| Aerodinâmica e sobrecarga | A força de resistência Fd = ρ·A·v2 cria altas sobrecargas a = Fd/m, exigindo uma difícil estabilização ativa e levando a pico de carga térmica. | A inércia domina. A resistência atmosférica provoca inicialmente sobrecargas de curta duração (até 5 sec) de cerca de ~3–6g, permitindo utilizar sistemas de amortecimento e proteção térmica mais simples. | As sobrecargas diminuem ligeiramente, mas os benefícios são compensados por outros fatores. |
| Mudanças de calor | A baixa densidade térmica. A pequena massa m leva a um rápido aumento da temperatura ΔT = Q·t / (m·c), exigindo sistemas extremos de resfriamento ativo. | A construção maciça absorve e dispersa o calor de pico de penetração de curto prazo da atmosfera, permitindo a utilização de uma combinação de proteção térmica passiva e ativa. | A capacidade de calor aumenta, mas a separação de calor da construção maciça torna-se um problema separado. |
| Energia de lançamento | A energia necessária E = ½·m·v² é aceitável, mas não compensa as desvantagens. | A energia de desvio até 11 km/s é ~9×10¹⁴ J (~252 GWt·h), o que corresponde às possibilidades do sistema distribuído da GATES e dos acumuladores. | Os custos de energia estão a aumentar linearmente, exigindo um aumento desproporcional da capacidade e da capacidade dos acumuladores, o que é ineficiente econômicamente. |
| Construtura e logística | Realizável, mas não dá a vantagem chave do tarão inércio. | As dimensões e a massa correspondem às capacidades dos modernos portos de construção naval, dos métodos de solda e transporte. | A construção perde a dureza, há problemas de oscilação, montagem, entrega ao local de partida, os custos crescem superlinearmente. |
| Filosofia StarRoad | Fica no paradigma de um aparelho leve, vulnerável à atmosfera. | Realisa o paradigma do tarão inércio: a atmosfera não é uma barreira, mas uma indignação de curto prazo, superada por conta da massa e da resistência. | Torna-se um desafio impossível para a indústria, reduzindo a economia de escala. |
- Físico está acima do limiar (~10 000 t), após o qual a inércia começa a dominar sobre o impacto aerodinâmico.
- Energéticamente não leva a um aumento exponencial dos requisitos de infraestrutura.
- Tecnicamente permanece no âmbito de práticas industriais em escala (construção de embarcações, maquinaria pesada).
- Econômicamente equilibra entre a redução do custo da dedução por conta da escala e a limitação dos custos de capital.
Assim, este parâmetro é o óptimo de cálculo que torna o conceito de StarRoad fisicamente viável e economicamente justificado.
Componência e sistemas
Toda a arquitetura interna é projetada como uma estrutura longitudinal de vários níveis com uma divisão funcional na altura do corpo.
- A parte inferior e a parte traseira do corpo são totalmente reservados para sistemas energéticos e de força: reator de bordo, intercambiadores de calor, contornos de resfriamento ativo, transformadores de força, acumuladores de energia, as magistras do transportador de calor e os elementos da instalação de força marítima. Esta localização reduz o centro de massa da veículo, aumentando a resistência ao voo hipersônico, planejamento e condução, além de simplificar a proteção térmica e radiativa das secções superiores.
- Supercondutor Sistema de levitação e estabilização integrada ao longo dos lados da veículo e parcialmente no fundo. Os módulos supercondutores são fixados diretamente atrás da capa externa e da camada de proteção térmica, o que minimiza a barragem entre o campo magnético e as envolturas passivas do túnel.
- ao longo dos borts ao longo de todo o corpo, incluindo a zona superior e média até a linha das barras deslocables;
- na parte média e posterior da profundidade;
- exceto as zonas de saída das asas principais e dos nichos mecânicos.
Esta distribuição garante um campo magnético uniforme, alta resistência às velocidades hipersonicas e resistência à falha em danos locais.
- Parte média do corpo As asas principais são retiradas para dentro do corpo e isoladas das secções de energia e carga. A parte frontal da zona média do nariz é usada para colocar pequenas asas de controle de mudança, usadas para a correção da trajetória e estabilização nos regimes de transição.
- A parte superior do corpo é destinado a colocar um módulo de câmbio universal de carga útil. O módulo é padronizado em termos de dimensões, pontos de fixação, massa e posição permitida do centro de gravidade e pode ser configurado como carga, tanque, passageiro ou combinado. A instalação e extração do módulo são realizadas na doca antes do início, bem como em órbita após a abertura das barras superiores. O compartimento de carga é equipado com elevador hidráulico ou eletro-mecânico e direcionadores que permitem a colocação e extração automática dos módulos em condições de microgravitação sem a participação da tripulação.
- Frigas superiores deslocais Não são elementos portadores de um carcasso de força e desempenham as funções de contorno aerodinâmico e acesso orbital. Após a abertura e fixação completas, os painéis se desdobram automaticamente, depois de serem alimentados com um refrigerante para despejar o calor excessivo no vácuo.
- Parte nasal da veículo tem uma composição funcional de vários níveis:
- zona nasal superior ponte, sistemas de controle, navegação e comunicação;
- zona nasal média dos mecanismos das pequenas asas e das superfícies de comando;
- zona nasal inferior tanques com combustível criogênico e refrigerante, que garantam a mínima resistência hidráulica e o mais rápido possível acesso do ambiente de refrigeração aos sistemas de refrigeração ativa da parte nasal durante a penetração da atmosfera.
Essa composição proporciona curtas contornas térmicas e hidráulicas, reduz a inercia térmica do nariz e aumenta a confiabilidade do funcionamento dos sistemas de proteção térmica no local mais carregado do voo. Em geral, a composição do veículo é uma arquitetura rigidamente estruturada, dimensionável e modular, otimizada para o início de hipersom, operações orbitais, navegação autônoma e utilização repetida sem uma profunda transbundação do corpo.
Proteção térmica do corpo
A parte nasal e o fundo da veículo estão equipados com um sistema de proteção térmica de várias camadas, com uma estrutura de composição e metal, calculada para a carga térmica e dinâmica extrema durante o voo hipersom e a subsequente condução. A estrutura combina elementos passivos e ativos e inclui:
- uma camada externa resistente ao calor, resistente a temperaturas de milhares de graus e a aquecimento radiativo intenso;
- substrato metálico de força que perceba as pressões mecânicas e vibracionais;
- contornos de resfriamento ativo que garantam a retirada do calor das zonas mais carregadas, em primeiro lugar da parte nasal e da extremidade frontal do fundo;
- elementos de ablação substituíveis em zonas críticas locais, calculados para desgaste controlado sem danificar a estrutura principal.
O sistema de proteção térmica foi projetado com o impacto térmico em contato com o corpo aquecido com a água quando se põe no oceano, incluindo gradientes de temperatura bruscos e tensões térmicas cíclicas. A arquitetura prevê a segmentação e a substituição modular dos elementos mais carregados no processo de atendimento regulamentar, o que aumenta a capacidade de reparação e o recurso de utilização repetida.
As asas
A camisa é equipada com dois pares de asas para a estabilização, planejamento e pouso.
- O par dianteiro de asas corrige a trajetória, estabiliza a arfagem e o rolamento e amortece perturbações dinâmicas. É aberto após a entrada nas camadas rarefeitas da atmosfera para o voo planado.
Parâmetros de cada asa dianteira:
- comprimento (distância da raiz): ~35 m;
- largura por raiz / acabamento: ~14 / 7 m;
- área: ~360–400 m2.
- Um par de asas traseiras é a principal superfície aerodinâmica do veículo.
Parâmetros de cada asa traseira:
- comprimento (distância da raiz): ~100 m;
- largura por raiz / acabamento: ~14 / 7 m;
- área: ~1000–1100 m2.
A área total das asas é de: 2800–2900 m2. Contribui para a força de elevação a forma de fuselagem transportadora, aumentando a área aerodinâmica eficiente de aproximadamente 20–30%.
No modo sonoro, a configuração total garante a qualidade aerodinâmica de orientação L/D ≈ 9–13, o que permite realizar um planejamento sustentável e uma escolha controlada do ponto de pouso. As velocidades típicas de planejamento e de enxaguamento são avaliadas no intervalo 90–120 m/s (≈ 320–430 km/h). Nestas velocidades, a segurança de pouso não é determinada pela velocidade horizontal absoluta, mas pela velocidade vertical de toque, o ângulo de ataque e o perfil do glisada.
Sistemas de pára-quedas
Para reduzir as pressões de choque ao conduzir e ampliar a janela de pouso admissível, os veículo-açafrão são equipados com um sistema parafusado para parafusado múltiplo, que funciona como um contorno condicional-estatal de pouso macio.
- Arquitetura e localização. O sistema inclui duas posições parafusadas:
- uma na secção superior de popa;
- uma em parte superior da frente (em seguida , para além da zona nasal).
Cada posição é executada por esquema N+1 Parafusos são fixados ao corpo não em um ponto, mas através de linha transversal de fixação A estrutura de força é uma estrutura de força que reduz os picos locais de carga e aumenta a resistência ao tanque e à grelha.
- Áreas e regime de trabalho. Os parafóis não são destinados a reter completamente o peso do aparelho, mas para despejar a velocidade vertical no local final e formar a fase de toque flutuante.
- área de um parafoil principal: ~4500–6000 m²;
- área ativa total com ambos os parafoils em operação: ~9000–12 000 m².
Valor de velocidade vertical no momento do toque Vz≈1 m/s.
- Critérios de inclusão. O sistema de parafusos parafusos é utilizado Só se for necessário. O algoritmo de pouso tem em conta sobrecarga total (som vectorial dos componentes aerodinâmicos , inércios e hidrodinâmicos):
- se a sobrecarga total prevista em relação ao Não exceda 4g, a colocação é realizada sem uso Parafusos (em asas);
- em Risco excessos 4g O sistema ativa e reduz a velocidade vertical até o valor previsto, transformando a aterragem em um modo de suave glissificação.
- Multiplicidade. Parafoiles, sistemas de estrapas e nós de fixação são concebidos para uso repetido com atendimento regulamentar (visão, secagem, substituição de elementos de rápida expansão) sem desmontagem do corpo de força.
Instalação de força e motor autônoma
O cinto é equipado com um sistema de energia de movimentação totalmente autónoma, calculado para todo o ciclo da missão: desde manobras em órbita até navegação autônoma de vários meses.
- Base fonte Energia: um reator nuclear a bordo.
- Tipo: O reactor de sal de fusão compacto rápido (RJF) ou o reactor de alta temperatura de gás resfriado (RGV) da próxima geração. No futuro um módulo térmico-nuclear compacto (por exemplo, baseado em um esquema com compressão de campo, como na Helion Energy).
- Potência: eletrica 10-20 MW, térmica 50-100 MW.
- A designação: Aprovar com energia todos os sistemas de bordo, os elementos supercondutores do sistema de magnetolevitação, motores de plasma eletromagnéticos (EMPD), sistemas de resfriamento ativo e motoristas para navegação autônoma. O reator é calculado para funcionar sem reabastecimento de combustível durante todo o período de vida do veículo (5-10 anos).
- Um sistema de levitação e estabilização de sobressalente a bordo. Ao longo do corpo da veículo, os módulos criogênicos com ímãs supercondutores são integrados com base em supercondutores de alta temperatura (VTSP), resfriados com azoto líquido ou hidrogênio dos sistemas de bordo. Estes ímãs criam um poderoso campo magnético básico para a levitação e estabilização ativa (sistema de pendura magnética). Eles permitem que a veículo mantenha a levitação mesmo quando a alimentação externa do túnel é completamente descartada por conta da interação indutiva com as envoltas passivas-relis (efeito do espelho magnético).
O sistema de gestão da estabilização é construído por um princípio hierárquico:
- Conturno passivo (microssegundos): a ligação de indução dos supercondutores com as envoltas do túnel cria automaticamente a força de retorno em qualquer deslocamento sem a participação da eletrônica.
- Conturno do aparelho (microssegundos milissegundos): os circuitos especializados (FPGA, ASIC) permitem detectar desequilíbrio e alternar seções por algoritmos rígidos.
- O contorno do programa (milissegundos dezenas de milissegundos): O calculador de bordo (com o suporte de uma IA limitada) redistribui as torques entre as seções supercondutoras para compensar os driftes lentos e os desequilíbrios locais, sem exigir uma reação na faixa de nanossegundos.
Essa arquitetura fornece um tempo de reação a revoltas de milissegundos, que supera em ordem de ordem os requisitos de resistência para uma veículo com massa 15 000 toneladas em velocidades hipersonográficas.
- As principais motores: motores eletromagnéticos de plasma de alta tração (EMPD).
- Princípio: motores magnético-plasmodinâmicos (MPD) ou motores com fluxo azimutal (VASIMR), alimentados pelo reator de bordo.
- Empuxo: até 50–100 kN (5–10 toneladas-força) em regime pulsado, suficiente para correções orbitais, saída de órbita e transferências entre órbitas.
- O corpo de trabalho: reserva de xenônio líquido, argônio ou hidrogênio (também usado para sistemas de resfriamento).
- Autonomia: Os motores são controlados por uma IA de bordo capaz de calcular e executar manobras para a ligação às estações orbitais, desembarque e retorno.
- Sistema de aquecimento Direção:
- Radiadores de saída. Os painéis de contorno líquido desenvolvidos no espaço para descarregar o calor excessivo do reator e do equipamento para o vácuo.
- Acumulador de calor de fase (TA). Ele é um elemento crítico. Eles estão localizados na parte nasal e nos nós críticos. No espaço ou no oceano, o calor é lançado lentamente através de radiadores ou ao ambiente.
- Sistema de resfriamento ativo. Um contorno fechado com hélio/hidrogênio líquido para resfriamento de emergência do ecrã de proteção térmica e dos elementos críticos no voo.
- Reservar E segurança: sistemas de controle duplo do reator, circuitos de refrigeração independentes, dispositivos de dissipação de calor de emergência.
Sistemas autônomos de plantio e marítimos
Após a inundação na zona do Atlântico, o veículo passa a um regime de veículo marinha totalmente autónoma.
- Sistema de propulsão. Duas unidades propulsoras azimutais retráteis ou propulsores a jato de água proporcionam elevada manobrabilidade a baixa velocidade.
- Energia para a natação. A energia elétrica para os motores e os sistemas de bordo fornece Reator nuclear/termonuclear de bordo de estadoA zona ativa é suficiente para transmissões autônomas de vários meses.
- Navegação e ligação. Satélite (GPS/Glonass), navegação inércia, radares e líderes para reconhecimento de situação superficial.
- Sistema de travagem final. Para apagar a velocidade residual (100-150 km/h) antes de tocar a água, usa-se o sistema combinado: parafusos de travagem de pequena área (para estabilização e travagem inicial) e pulso curto dos motores de marche plasmático (para apagamento preciso da velocidade vertical). O paraquedas dispara após a inundação.
Esta configuração permite que o veículo, após o pouso, siga sozinho para o porto de matrícula ou para o ponto de encontro com o reboque, sem exigir ajuda imediata. Ele é capaz de manter-se em uma onda de tempestade, fazer longas transmissões e chegar ao porto designado para serviço de acordo com o horário, transformando-se de um aparelho espacial em um veículo marinho robótico.
AstroLiner-S: versão inicial / simplificada
Nas primeiras etapas da implementação da StarRoad, e também como uma configuração básica, tecnologicamente simplificada e operacionalmente mais conservadora, prevê-se o uso da versão de arranque do veículo AstroLiner-S (Simplified / Start).
Esta modificação é uma versão funcional, mas energética e sistematicamente simplificada do AstroLiner, destinada à operação inicial da estrada, dos primeiros lançamentos de carga e de pilotos, e para reduzir gradualmente os riscos tecnológicos, operacionais e regulatórios do sistema.
- Ideia central do AstroLiner-S. O AstroLiner-S implementa o paradigma básico da StarRoad — atravessar a atmosfera por inércia —, mas sem utilizar uma fonte de energia nuclear ou termonuclear a bordo e mantendo integralmente a massa e as dimensões de lançamento da versão principal.
Todas as operações energéticas extremas (desgaste, levitação, estabilização no túnel) são totalmente levadas para a infraestrutura terrestre.
A maleta AstroLiner-S é:
- por um aparelho de transporte autônomo,
- totalmente reutilizado,
- E que podem entrar em órbita, descer e voltar.
- Mas que utilizam apenas a tração química fora do túnel,
- Não contêm fontes de radiação ionizante de alta potência a bordo.
- Energia e sistemas supercondutores. Na configuração AstroLiner-S , são totalmente excluídos:
- instalações nucleares e termo-nucleares,
- Riscos radiativos, térmicos e de acidente relacionados com estes riscos,
- Os cenários de contaminação irreversível dos túneis e das escolas.
Os elementos de levitação, estabilização e interação com a pista:
- são previamente injectadas com corrente antes do início,
- são transferidos para um regime permanente,
- são isoladas umas das outras e controladas por um sistema de bordo.
A alimentação da eletrônica de bordo, dos sistemas de controle e de proteção é realizada por conta de acumuladores e acessórios inércios (machoviques), calculados para um ciclo completo de desgaste de túnel com reserva por tempo.
O controle ativo de contornos supercondutores no processo de desgaste é limitado a pequenos correntes de ajuste e regimes de acidente, o que exclui a necessidade de uma fonte de energia contínua de alta potência a bordo.
No modo orbital, como fonte de energia ativa, são usados painéis solares dobráveis.
- Instalação de motor fora do túnel
Todas as operações orbitais do AstroLiner-S são feitas usando tração química.
A maleta é equipada com:
- motores químicos de marcha de tração média (classe LOX/LH₂ ou LOX/LCH₄),
- sistemas duplicados de orientação e de gestão de acidentes (RCS).
A instalação motora deve assegurar:
- A condução para a órbita de destino após a saída da atmosfera,
- Correção de parâmetros orbitais,
- Desvio da órbita,
- Entrada e volta controlada.
A recusa dos motores eletro-reativos e magnético-plasma nesta versão é causada pela ausência de uma fonte de energia elétrica de alta potência no bordo e não é considerada como uma limitação arquitetônica do sistema em geral.
- O retorno e Multiplicidade
O AstroLiner-S é capaz de:
- descida autônoma da órbita,
- A entrada em atmosfera por meio de um sistema de controlo,
- planejamento aerodinâmico,
- A desembarque no oceano com asas e sistema parafusado.
A ausência de um reator simplifica consideravelmente:
- exploração marítima,
- Serviço regulamentar,
- a restauração do aparelho após as instalações extra-estatuais.
- O papel AstroLiner-S b) desenvolvimento StarRoad
AstroLiner-S é considerado como:
- a primeira versão de produção em série do shuttle StarRoad,
- plataforma para acumular estatísticas de lançamentos e falhas,
- O sistema é um meio de entrada em funcionamento precoce.
- transporte básico para a infraestrutura orbital inicial.
Com o desenvolvimento do projeto, a aparição de fontes de energia compactas e a acumulação de experiência operacional, o AstroLiner-S pode ser complementado ou substituído por uma versão completa do AstroLiner, Equipado com motores de plasma eletromagnéticos e de alta potência.
Assim, o AstroLiner-S não é um compromisso, mas um nível inicial lógico do sistema, permitindo iniciar a operação da StarRoad mais cedo, com maior segurança e menor risco sistémico, sem alterar a arquitetura fundamental da linha principal.
O propósito e o princípio
O projeto inclui a criação de sua própria infraestrutura energética e climática integrada de classe gigawatts com base na tecnologia modificada Enhanced Geothermal Systems (EGS). Como corpo de trabalho, é usado o dióxido de carbono supercrítico (sCO₂), obtido por meio de captura direta da atmosfera (Direct Air Capture, DAC). O sistema combina três funções críticas: 1) gerenciamento ativo do campo geotérmico térmico para garantir a estabilidade térmica do túnel acelerador; 2) geração de energia elétrica básica; 3) a utilização a longo prazo do CO₂ atmosférico.
Arquitetura subterrânea da GATES
Para garantir a estabilidade térmica, a energia e a durabilidade, cada túnel acelerador é acompanhado por um conjunto de sete túneis de pequeno diâmetro, que formam o sistema integrado do GATES:
- Seis túneis principais coletores e energéticos (diâmetro 2 m). Situam-se 30 m abaixo do piso do túnel de aceleração, com espaçamento uniforme de 7 m entre os eixos. Funcionam aos pares em regime reversível, fazendo circular CO₂ supercrítico fortemente subarrefecido (+5°C). Esta configuração forma, sob toda a secção do acelerador, uma laje refrigerada contínua com mais de >15 m de espessura, eliminando totalmente as pontes térmicas.
- Um túnel técnico de serviço (diâmetro 3 m). Situa-se ao mesmo nível do túnel de aceleração, a 3 m lateralmente. Permite acesso contínuo para diagnóstico e reparação sem interromper o tráfego. Os túneis GATES são dimensionados para a ação combinada de alta pressão interna (até 25 MPa), pressão da rocha e cargas dinâmicas. A escavação de todo o complexo de sete túneis é realizada por uma frota totalmente robotizada de microtuneladoras (micro-TBM). O GATES separa física e funcionalmente a infraestrutura energética da infraestrutura de transporte, proporcionando fiabilidade e facilidade de manutenção excecionais.
Sistema de resfriamento e GTMC
- Um contorno de refrigeração profunda. Sob o túnel de aceleração, há túneis colectores e energéticos da GATES, através dos quais o corpo de trabalho circula em base a CO₂ em um denso regime de alta pressão ou supercrítico. O intervalo de temperatura de fluxo frio antes da entrada em colectores profundos cerca de +5...+15°C no regime de baixa temperatura padrão. Após a seleção do calor geotérmico e a passagem do lote de profundidade CO₂ pode aquecer acima de +100°C dependendo da profundidade, do fluxo de calor das espécies e do regime de geração de energia. O contorno afasta o calor geotérmico, forma uma zona refrigerada sob o túnel principal e permite colocar a estrada em segurança em profundidades de cerca de 5–8 km.
- Canal Hidro-Térmico Principal (HTMC). Ao longo do traçado StarRoad, paralelamente à estrada de serviço, à linha elétrica e às comunicações, é construído o Canal Hidro-Térmico Principal — HTMC. Ele liga os terminais num sistema superficial unificado de rejeição de calor.
O GTMK é um canal de água com largura de cerca de 5–8 m e profundidade de 2–3 m. Pelo fundo do canal passam vários tubos de alta pressão independentes, através dos quais CO₂ se move entre os terminais vizinhos. A água serve como um buffer térmico e um transportador de calor intermediário.
Após os nós turbinos, de troca de calor ou compressores CO₂ entra em serpentines com temperatura aproximadamente +50...+80°C. No interterminais de cerca de 50 km de comprimento, ele dá calor à água, resfriando aproximadamente a +22...+35°C dependendo da estação, da humidade do ar, da intensidade das chuvas, a temperatura do ar durante a noite e o funcionamento do canal.
A temperatura da água no GTMC em regime normal é mantida na faixa de aproximadamente +22...+32°C, com aumento local nas seções quentes até +35...+45°C. Em algumas zonas perto da entrada do fluxo quente é possível aquecer a água até +50...+80°C por um curto período, o que pode até mesmo reduzir parcialmente a atividade biológica, mas não torna a água potável sem limpeza.
No alto, o canal é fechado por placas seletivas leves que refletem a radiação solar e permitem o despejo de calor na faixa infravermelha.
- Arrefecimento dos terminais. Cada terminal dispõe de torres de arrefecimento, permutadores de calor, bombas, compressores booster, turboexpansores e chillers de reserva. Em regime normal, a maior parte do calor de baixa qualidade é rejeitada passivamente através do HTMC.
Os gradier e os trocadores térmicos de calor conduzem o fluxo CO₂ após o GTMC de aproximadamente +22...+35°C até +15...+25°C. Se necessário, os chillers de reserva devem reduzir a temperatura até -5...+5°C antes de serem entregues para as colectoras profundas. Os chillers não são usados como um regime permanente principal, mas como um peque, acidente ou reserva sazonal.
- Compressão de impulso e turbo-tender. O próximo terminal CO₂ é refrigerado, mas sob pressão elevada. Em seguida, ele pode dirigir-se para o turbodetantador, onde parte da energia de compressão é recuperada, e a temperatura diminui adicionalmente por conta da expansão de forma orientativa até -10...+5°C dependendo da pressão, O custo e o regime de fase exigido.
Depois disso, CO₂ é entregue nos túneis colectores da GATES com a temperatura, pressão e estado de fase necessários. Este ciclo não é uma fonte de energia gratuita: o compressor dá o trabalho, o canal descarta o calor da compressão, e o turbodetantador apenas retorna parcialmente a energia gastada. Um resultado útil é um fluxo mais frio com menos carga para as instalações de refrigeração ativas.
- Redundância e bidirecionalidade. As tubagens em serpentina são duplicadas e concebidas para fluxo bidirecional. Se um circuito for danificado, o fluxo é redistribuído por uma tubagem de reserva ou por um terminal vizinho. O sentido do fluxo de CO₂ pode ser alterado em função da carga térmica, do modo de emergência e do estado de cada secção.
- - A capacidade de reparação. O GTMC é seccionado por portais aproximadamente a cada quilômetro. Quando o segmento é danificado, o segmento é isolado, o nível de água é reduzido pelas bombas para o nível tecnológico mínimo ou o segmento se seca parcialmente. Após a descarga da pressão, as brigadas de reparação ou os complexos robóticos têm acesso aos serpentinos sem parar toda a estrada. Durante a reparação, o arrefecimento é mantido por contornos de reserva, mudança de direção do fluxo, reforço da troca de calor através dos terminais vizinhos e a inclusão temporária de chillers.
- Função aquática limitada. O canal pode realizar uma função de aquicultura secundária, com uma inclinação constante de leste para oeste, mantendo um lento movimento de água, lavagem de secções e descarga regulada de excesso.
As chuvas equatoriais noturnas podem ser usadas para encher o canal através de abastecimentos, filtros e despejos. Como a água não entra em contato com CO₂ diretamente, após a filtração local, pode ser usada para irrigação limitada, abastecimento técnico de água de terminais, reservas de incêndio e zonas de proteção verde.
Esta função permanece secundária: a seleção de água é permitida apenas dentro dos limites que não violem a tarefa principal do GTMC resfriamento CO₂ e manutenção da resistência térmica do GATES.
- O valor para StarRoad. Colectores de profundidade, GTMK, resfriadores terminais, gridirnas, compressoiros, turbo-detentadores e chillers de reserva formam um sistema único distribuído de controle de calor. Isso reduz a dependência de máquinas de refrigeração locais, aumenta a resistência à falha, permite redistribuir fluxos de calor entre os terminais e torna a proação profunda do túnel de aceleração mais realista.
O sistema de refrigeração superficial também aumenta o valor econômico da StarRoad: ao longo da estrada se forma uma faixa de linha de terminais, estradas de serviço, centros de energia, canal de água, de áreas industriais e zonas agrícolas irrigadas.
Integração com os túneis técnicos e os terminais terrestres
- Integração com a GATES. Sob cada túnel inclinado, a profundidade de 10-20 m adicionais, passam-se os túneis colectores da GATES para o pre-congelamento e estabilização da rocha na fase de construção e da geração de energia subsequente.
- O complexo de terminais terrestres. Cada túnel inclinado na superfície termina com um terminal terrestre multifuncional. 40 Os terminais são um núcleo independente que inclui:
- Complexo de ventilação e limpeza de gás para manter o regime aéreo no túnel e remover o ar desfeito.
- Base de construção com praças para armazenamento, sobrecarga e armazenamento temporário de módulos, solo e materiais de construção.
- Corpus Administrativo-Domestical para a colocação de pessoal de turma (dispetcarias, salas de descanso, oficinas, armazéns).
- Estação de energia geotérmica e instalações de refrigeração, integradas na rede geral da GATES que utilizam e gerenciam os túneis colectores profundos.
- GATES — Estação de captura e processamento CO₂ (DAC). Instalação de captura direta de dióxido de carbono da atmosfera (Direct Air Capture). CO₂ é liquefeito, limpo e colocado em túneis de coleção profundos como um transportador de calor.
- Ponto de ligação às redes de energia e comunicação externas (alimentação de reserva, canal de banda larga).
O significado estratégico
Além do fornecimento de energia e da estabilização térmica, uma função essencial do sistema é tornar fundamentalmente possível a construção segura e económica do túnel principal de aceleração a profundidades extremas (5–8 km ou mais). A gestão ativa do campo térmico e a remoção do fluxo geotérmico eliminam as limitações de temperatura que, de outro modo, tornariam essas profundidades impraticáveis. Isto permite uma geometria ótima do traçado em S, com grandes raios de curvatura, necessária para uma subida gradual e para a saída do shuttle a ~5–6° acima do horizonte, mantendo as cargas sobre a carga útil e a tripulação dentro de limites aceitáveis (~4g) ao longo dos 2050 km. Assim, o GATES é a base tecnológica não só do sistema energético, mas também de toda a otimização balística da trajetória StarRoad. Todo o complexo é escavado por uma frota totalmente robotizada de micro-TBM.
Potência e escala
- Custo de uma central de 2.5 GW: $2.0–3.0 mil milhões.
- O custo das estações 40: $80–120 bilhões.
Esta avaliação é confirmada pela fronteira inferior dos custos para as GeoTES russas (segundo dados da ITURUP cerca de $650/kWt) e pela fronteira superior para projetos complexos ($1,500/kWt).
O cálculo toma como base a estimativa superior da potência total do GATES, de 100 GW. A potência realmente disponível só poderá ser avaliada após a prospeção geológica e poderá ser muito inferior, chegando a apenas alguns gigawatts. Nesse caso, os recursos libertados serão destinados à construção de fontes alternativas de geração de energia.
Funções ecológicas e regionais
A StarRoad está a implementar um modelo de serviço ambiental ativo. O projeto é o maior consumidor estácionário do mundo de atmosfera CO₂, que em estado supercrítico é um corpo de trabalho permanente no sistema fechado da GATES. Milhões de toneladas de dióxido de carbono são retiradas do ciclo atmosférico e fechadas em contorno tecnológico por séculos. Isto torna a StarRoad um poderoso instrumento de engenharia climática para compensar as emissões de carbono de toda a indústria.
O GTMK não é apenas um elemento do sistema de resfriamento da GATES, mas também uma infraestrutura transcontinental de duplo uso, que beneficia a região:
- Irrigação. Os portões de escoamento permitem usar a água do canal para irrigar as terras agrícolas ao longo da estrada, transformando as áreas áridas em uma região verde da África.
- Reabastecimento natural. O canal se reabastece automaticamente com frequentes chuvas equatoriais.
- Fluxo de gravidade. Graças ao inclinar natural da terra (3400 m no leste → 0 m no oeste), a água se move pelo canal sozinha sem bombas, garantindo uma circulação gratuita.
- Micros-GEE. A mudança de altitude ao longo do canal permite colocar um cascata de micro-hidrelétricas que produzem energia renovável adicional para redes locais e auto-suficiência.
Assim, a StarRoad se torna não só uma plataforma de transporte, mas também agro-energética, integrada ao desenvolvimento sustentável da região.
A GATES e a rede de usinas elétricas fornecem energia ecológica não só para o acelerador, mas também para cidades próximas, empresas industriais e fazendas.
Sistema de túneis laterais perpendiculares técnicos
Para garantir a construção, a ventilação, a reparação e a evacuação, são construídos ao longo do traçado 40 túneis inclinados de transporte, aproximadamente um a cada 50 km (inclinação de 30° e secção elíptica de ~17.5 × 12.5 m). São escavados pelo mesmo complexo de tunelamento usado no túnel principal e ligam a superfície à linha principal a profundidades de até 8 km.
- - A logística. Fornecem um caminho de evacuação independente para o pessoal e a tripulação na parada de acidente (Alarm-2). Ao contrário das minas verticais, o túnel inclinado permite usar uma máquina automática para evacuar dezenas de pessoas em um voo.
- Segurança. Fornecem uma segunda rota independente de evacuação para o pessoal e a tripulação em caso de paragem de emergência (Alarm-2).
- Escalabilidade. Os túneis inclinados servem de base para ligar futuras linhas paralelas da StarRoad. A partir deles podem ser escavados ramais horizontais para novos túneis de aceleração, transformando a rede de acessos numa estrutura de transporte em crescimento contínuo.
- Integração com a GATES. Sob cada túnel inclinado, a profundidade de 10-20 m adicionais, passam-se os túneis colectores da GATES para o pre-congelamento e estabilização da rocha na fase de construção e da geração de energia subsequente.
Complexo terminal terrestre
Cada túnel inclinado na superfície termina com um terminal terrestre multifuncional. 40 Os terminais são um núcleo independente que inclui:
- Complexo de ventilação e limpeza de gás para manter o regime de ar no túnel e remover o ar desfeito.
- Base de construção com praças para armazenamento, sobrecarga e armazenamento temporário de módulos, solo e materiais de construção.
- Corpo administrativo-habital para a colocação de pessoal de turma (dispetcários, salas de descanso, oficinas, armazéns).
- Estação geotérmica e instalações de refrigeração integradas na rede geral da GATES que utilizam e controlam o transportador de calor de túneis colectores profundos.
- Estação de captura e tratamento CO₂ (DAC). Instalação de captura direta de dióxido de carbono da atmosfera (Direct Air Capture). A GATES fornece um ciclo fechado: o CO₂ extraído é licuado, limpo e entregue em túneis colectores profundos como transportador de calor.
- Ponto de ligação às redes de energia e comunicação externas (alimentação de reserva, canal de larga faixa).
- Caminhos de entrada (autopistas ou rodovias) para ligação com a rede de transporte regional.
- Ponto de evacuação (saída para a superfície), equipado com um ponto de assistência médica de emergência e uma plataforma de helicóptero.
Flexbilidade jurídica e ecológica
A geometria inclinada dos túneis técnicos permite instalar os terminais de superfície fora das áreas protegidas (parques nacionais, reservas e zonas de captação de água), mesmo quando a linha principal da StarRoad passa em profundidade por baixo dessas áreas. Isso elimina o principal obstáculo jurídico à passagem da linha sob zonas de proteção ambiental, pois deixa de ser necessário construir infraestrutura dentro dos limites dos parques. Cada terminal pode ser instalado no terreno não protegido mais próximo e ligado ao túnel por um poço inclinado, simplificando as aprovações, reduzindo a carga ambiental e eliminando o risco de impacto direto sobre os ecossistemas protegidos.
Sistema de abastecimento de energia e armazenamento de energia
O sistema de abastecimento de energia do acelerador StarRoad é construído como uma rede de três níveis, que fornece:
- Reservatório garantido (o rejeição dos elementos únicos não leva à parada),
- A velocidade adaptativa de entrega (de segundos no início a microsecondos no final),
- Prolongamento mínimo dos cabos de força (reduzir perdas e indutividade).
Níveis de topologia
Nível 0: acumuladores primários (terminal)
- 40 terminais, cada um com um parque de gravidade, uma usina de energia nuclear (micro-GES no canal) e baterias de iões de lítio (BESS).
- Capacidade total para o terminal: ~5–9 GVt·h (todo ~360 GVt·h na rota).
- Transmissão: corrente contínua de alta tensão (até 100 kV) através de cabos principais para o túnel técnico.
Nível 1: Controladores de segmento (segmentos 50-km)
- O traçado é dividido em 41 segmentos (cada um com 50 km; o último corresponde aos 50 km até à câmara de isolamento).
- Cada segmento tem um controlador principal de distribuição, que recebe energia de dois terminais vizinhos (reservação intermitente).
- O controlador do segmento distribui a energia por blocos de energia de quilômetros (por 1 km cada), sincronizando o seu trabalho.
Nível 2: Blocos de energia de quilômetros
Cada quilómetro tem um controlador local que:
- Ele recebe energia do controlador de segmentos.
- administra acúmulos de lítio-ião bufados (localizados sob as paredes do túnel principal),
- gere conjuntos comutáveis de enrolamentos ligados por volantes de inércia e supercondensadores (instalados em nichos próprios atrás das paredes do túnel).
Dois canais independentes do controlador de segmento para cada bloco de quilômetro asseguram a reserva.
Arquitetura de vias a cabo
- Cabos troncais (nível 0→1): são instalados num túnel técnico de três metros (túnel de serviço) que corre paralelo ao túnel principal a uma distância de 3 m.
- Distribuição ao longo do traçado: a partir de cada terminal, os cabos estendem-se 50 km em ambas as direções (100 km no total a partir do terminal), sobrepondo as zonas de serviço dos terminais vizinhos. Assim, cada segmento é alimentado por pelo menos dois terminais vizinhos, proporcionando redundância de 100%.
- Entrada no túnel principal: a cada 1 km, os cabos são retirados do túnel técnico principalmente através de passagens de germe e ligados ao controlador do bloco de quilômetros.
- Distribuição dentro do bloco: após o controlador, a alimentação elétrica divide-se em dois caminhos paralelos:
- Tráctos A: para baterias de lítio-iões bufantes (capacidade ~0.5–1 GWh por bloco, para suavizar picos de segundos).
- Tráctos B: para conjuntos de revestimentos com interrupção através de maconheiros (acumuladores inércios) e ionizadores (supercondensadores), instalados atrás das paredes do túnel.
Adaptação das taxas de descarga de três zonas
O perfil de deslocamento da veículo é otimizado de modo que a potência máxima para um conjunto de envoltes seja maior no início (onde não são necessários impulsos ultracortes), e diminua ao final da rota. Isso permite usar diferentes tipos de acumuladores e aparelhos de comutação em diferentes zonas:
| Zona | Parcela de rota | Características do rendimento | Tecnologia de armazenamento/interrupção | Razão |
|---|---|---|---|---|
| Zona I (baixa velocidade) | 0 – 200 km | Segundos a milissegundos | Baterias de iões de lítio + inversores IGBT padrão | O vaivém desloca-se lentamente; o tempo de percurso de um quilómetro é >0.1 s. É possível operar diretamente a partir do BESS sem buffers. |
| Zona II (velocidade média) | 200 – 1000 km | Milissegundos a microssegundos | Armazenamento de iões de lítio com armazenamento tamponado + volantes, inversores SiC | O veículo ganha velocidade; é necessária uma comutação mais rápida, mas os volantes de inércia mecânicos ainda são admissíveis. |
| Zona III (alta velocidade) | 1000 – 2000 km | Pulsos de microsecondas | Ionistores (supercondensadores) + interruptores de tiristores rápidos (GTO/IGCT) | O tempo de percurso de um quilómetro desce para 0.09 s. Apenas supercondensadores e ionistores com resposta de nanossegundos conseguem estabilizar o impulso. |
É importante: A energia necessária na Zona III é menor por quilómetro do que na Zona I (por causa da redução da aceleração), o que reduz a carga sobre os elementos, apesar dos requisitos mais altos para a velocidade de entrega.
Reservatório e resistência a acidentes
- Duplicar os controladores: Cada controlador de segmento e quilómetro tem um reservatório de calor (dois placas idênticas com alimentação independente).
- Alimentação intercursiva: Cada bloco de quilômetros pode obter energia não só do seu controlador de segmento, mas também dos vizinhos (através dos cabos de reserva no túnel técnico).
- Redundância local dos enrolamentos: cada bloco quilométrico possui três conjuntos independentes de enrolamentos, comutados alternadamente. Se um conjunto for danificado, os outros dois continuam a funcionar, mantendo a aceleração com menor eficiência, mas sem parar.
- Desligação de emergência: Quando um bloqueio ou uma sobrecalentamento for detectado, o controlador de quilômetros desliga a alimentação do seu bloco e o isola por meio de portais intersecionais, sem afetar os blocos vizinhos.
Realizamento material e conclusões
| Elemento | Localização | A função |
|---|---|---|
| Armazenamento primário | Na superfície (terminal) | Armazenamento de energia de longo prazo (360 GW·h). |
| Cabos de estrada | Túnel técnico (3 m) | Transmissão de energia dos terminais para os segmentos de reserva. |
| Segmentos de controle | Nichos em principal túnel (a cada 50 km) | Distribuição de energia por blocos de 10 km e sincronização. |
| Baterias de lítio-iões bufres | Sob as paredes do túnel principal | A suavização dos picos de segundo nas zonas II. |
| Volantes | Atrás das paredes do túnel (Zona II) | Buffer para milissegundos. |
| Ionizadores (supercondensadores) | Atrás das paredes do túnel (Zona III) | Estabilização de microsecondas, compensação de falhas. |
| Controladores locais (kilômetros) | Em nichos, cada 1 km | Controle de mudanças de envelope, monitoramento de estado, controle de buffers. |
| Enrolamentos do acelerador | A superfície interna do túnel | Criar um campo magnético corrente para despejar a veículo. |
Benefícios da arquitetura de abastecimento de energia
- Distribuição de carga suave. A potência máxima não é necessária ao mesmo tempo em todo o comprimento do túnel: no início pulsos lentos, no final curtos, mas menos potentes.
- Redundância em todos os níveis. A falha de um terminal, controlador ou mesmo de um segmento completo de 50-km não interrompe o sistema — os terminais e segmentos vizinhos compensam a falta de energia.
- Flexibilidade de expansão. Adicionar novas linhas paralelas StarRoad não exige reconstruir o sistema de energia — basta instalar cabos troncais adicionais no túnel técnico existente.
- Otimização de custos. Supercondensadores e volantes de inércia mais caros são utilizados apenas onde são realmente necessários (nos troços finais), enquanto no início do traçado são usadas baterias de iões de lítio mais económicas.