问题和答案
FAQ
关于StarRoad的规模,物理,设计,经济和风险的自然问题的答案,包括关于该项目最常见的误解.
普遍理解
项目是什么
星路究竟是什么?
StarRoad是一项超重型地面—太空运输干线项目。可重复使用的穿梭机在一条长约2,050公里的地下真空磁悬浮隧道中加速至约11公里/秒,经高海拔大气闸门驶出,随后沿高能轨道继续飞行。
项目不是一个创纪录的发射,而是建立定期运营的基础设施,用于轨道发电站,数据中心,造船厂,定居点和工业设备的大量交付.
这是一枚巨大的太空炮?
没有. 一支枪在短距离上传出几乎所有的动力,并产生极端的g负载. StarRoad使用控制的电磁加速在数千公里,磁悬浮,活跃的中心,分布式电力和可重复使用的可控制的航天器.
运行原则上,系统比炮弹更接近高能铁路.
星路只是一个扩大的星轨?
没有.真空磁加速的一般想法与StarTram有关,但架构从根本上不同.主要的StarRoad路线嵌入岩石中,而不是形成长的外部或悬浮的真空管道.出口通过地面的高海拔门户发生,该系统是为超重航班和基础设施规模货物流量设计的.
为什么这个项目叫做走廊而不是发射器?
发射装置通常服务于单独的任务.高速公路是为了不断流动和多次运行而建立的.在成熟的StarRoad模型中,不仅重要的是单次发射的参数,还重要的是年次量,轮轮流,时间表,标准化货物,并行线的维护和后续建设.
为什么道必须如此长?
长度允许车辆达到所需的速度,同时保持纵向和中心加速在可接受的范围内.一个短的加速器需要与大型结构,设备和载人模块不兼容的g载荷.
线路还必须形成约5–6°的出口角,并在曲率不发生突变的情况下将穿梭器引至高海拔闸门。
发射物理
速度,质量和大气
如何把一个重量为 15 000 的设备推到 11 公里/秒?
并非依靠一台发动机,也不是瞬间完成。能量储存在沿线路分布的系统中,只向穿梭器所在位置附近的绕组供电。加速段约2000公里,加速度曲线从起始的4g逐步降至零。
按 15 000的机器的计算动力在 11公里/秒的速度下约为 9×10¹⁴J,或约为 252GW·h. 这是一个巨大的规模,但它是能源基础设施,而不是机上电源.
更多的质量不仅使发射更难?
由于该项目增加了所需的加速能量,但同时减少了由于某种空气动力所引起的加速,并增加了热惰性.因此,该项目本身的目的是寻求工程最佳而不是最大质量.
在低于8 000–10 000的范围内,大气对机器的影响更强. 在上面 20 000–25 000 能源,物流和建筑需求正在恶化. 15 000 的在这些边界之间.
AstroLiner以这种速度进入大气层时不会烧毁吗?
这种概念是计算和物理验证的主要主题之一.该概念依赖于超声波形状,高热惰性,多层热保护,活性冷却,相变热蓄积器和最负载区域的可替换的排放元素.
热量和机械负载的峰值在第一个10–20秒钟内,而整个密集的大气区则占用50–60秒钟. 该项目并不意味着没有空气热,它预计将会被短期接受和退出.
气体动态门口是否会通过大气产生空气通道?
没有.离开门口区后,航母立即与普通大气相互作用.计算不假设随之而来的真空通道,气体盾牌或保护的走廊进入太空.
通过通过道出口,该门只准备一个短区域,并改变与周围环境的第一次接触的时间表格.
那么为什么需要大气门口呢?
航母运行时,它有两个功能:首先,防止大气气进入真空道;第二,以更平稳的热,共流的流动接触取代冷静空气的近瞬间接触.
门口不会减少总动力力,而是从微秒转移到毫秒范围的初始冲击,从而减少局部压力,振动和热冲击.
项目需要未知的物理或超级材料?
不。StarRoad 不需要工程学突破、超材料或物理学新发现。这一概念整合了已有技术类别:隧道工程、真空技术、磁悬浮、超导体、脉冲功率技术、高超声速空气动力学、热防护和地热系统。
主要的困难是规模,整合,可靠性和实验证这些子系统的协作.
十克不是太多吗?
对于许多货物和正确定向的人来说,这种短暂的重载是可以的,但每个用车类和驾驶模块都必须有具体的限制. 在项目中4g作为主要配置的工作边界,而8g 之前作为事故制动模式.
长途路线是为了避免枪支和离心器系统的几十或数百个特征.
地面系统
道,能源和GATES
为什么主要路线是地下的?
岩石提供了被动的支持,保护了真空系统,减少了天气依赖和定位了事故. 地下走廊不需要持续的活跃的动态支持整个结构,如发射循环,空间喷泉或悬浮的外部管道.
它还允许线路进行细分,并提供单个部分服务,而不会损失整个基础设施.
为什么要下去深处 5–8 距离什么里?
需要的深度主要是以形成一个宽的S形几何学,具有较大的曲率半径.它允许路线首先下降,然后在所需的角度上升到门口,同时保持中心加速在定义的范围内.
确切的深度并非事先确定,必须通过地质勘探,温度配置,岩石压力和水地学来确定.
如何保持长度道的真空 2050 距离什么里?
道分为自主区 50 每个站点都有自己的,传感器,门和隔离器件.
服务道和倾斜交通方式提供设备的访问,而整个走廊都不变为一个不可分割的体积.
什么是GATES,为什么它是必要的?
GATES — 地热自主热能系统. 它将热量从深层的岩石中转移,为道创造一个可控制温度环境. 它生产了基本的电力,并将超级关键 CO₂作为工作体.
没有积极的热管理,深度建设和最佳路线几何学可能会受到岩石温度的限制.
发射能量存储在哪里?
能量分布在40座地面终端、50公里长的区段和公里级能源单元之间。不同区段分别使用锂离子电池、飞轮和超级电容器,因为随着速度提高,所需脉冲的持续时间和波形会发生变化。
总的设计容量估计在360GWh左右. 能量不会同时输入整个道:只会激活船只穿过的区域.
如果加速时电力失效,会发生什么?
建筑包括交叉,热冗余控制器,多个卷积组和独立的上载超导电路.一个终端或电源区块的故障不应导致立即失去浮动.
后续情况取决于航班车的位置:早期和中部部分使用紧急制动和停止;后部部分尽可能减少速度,保持可控制性,车辆进入紧急轨道.
为什么超导体在车上而不是沿着整个路线?
这样,复杂且昂贵的低温设备集中在可重复使用、可维护的飞行器上。隧道内只保留铜或铝绕组,这些绕组更易于制造、更换和维修。
这是一个逆向的架构:活跃的超导电场在船上,而扩展的地面组件仍然相对简单和模块化.
交通工具
AstroLiner 和 AstroLiner-S
为什么AstroLiner如此大? 150 距离的公尺?
该车型设计用于数千的有效载荷,大型的完成结构和模块化货物箱.该车型的尺寸也需要适应热保护,载荷架,超导段,翼,电源系统和海洋设备.
它的规模比现代航天器更接近大型船只,因此该项目使用了与船舶建设和重工工程的比喻.
功耗负荷 10 000是什么?
它是基线设计配置的目标参数,而不是在运行中确认的性能数量.它必须经过空热建模,结构设计,工作液体和燃料储备的定义,热保护和特定轨道的要求进行精炼.
AstroLiner- S 与全程 AstroLiner 不同于什么?
AstroLiner-S是没有内置核电源或核聚变电源的初始简化版本.在道中,它使用预加电的超导电路和电池;在道外,它使用化学发动机和太阳能电池板.
全面的AstroLiner采用了高功率的载体源和电磁动器.AstroLiner-S可更早投入使用,降低监管和运营风险.
为什么整个"阿斯托莱纳"需要核反应堆?
反应堆为登陆后的载体系统,活性冷却,超导体,电磁光推进器,散热器和自动海上推进提供长期的电力.
早期的AstroLiner-S版本允许在没有这个组件的情况下开始运行.
飞机在离开大气层后如何完成插入和操纵?
车辆在太空中部署散热器并进行校正.AstroLiner-S使用化学推进;完整版本使用由载载电电器驱动的电磁光.
这么大的车辆如何回地球?
穿梭器进行受控再入,在稀薄大气层中展开两对机翼,并滑翔至大西洋海域。若存在过载超限风险,则启用两具大型翼伞,将接触水面时的垂直速度降至约1米/秒。
停机后,车辆将转向海上船模式或被拖车接送.
为什么要在海洋上降落而不是在传统的跑道上?
海洋提供了一个大的安全区,允许船型车辆在没有非常长的,高度加强的跑道的情况下降落.下面是作为载荷降落表面设计的,港口综合体成为定期服务周期的一部分.
降水本身就是需要的:热冲击,腐蚀,密封和适合海水的测试必须得到验证.
需求和成本
经济逻辑
现在没有这样的市场,千万能推出什么?
StarRoad不仅仅是为了服务于当今的卫星市场而设计的.它应该使现今几乎不存在的货物在经济上成为可能:千兆瓦级的太空太阳能发电站,大型轨道数据中心,散热器场,造船厂,轨道间运输,定居点和工业综合体.
逻辑类似于铁路和电网:基础设施不仅满足现有需求,而且创造了新的需求.
为什么太空太阳能发电厂是第一市场?
吉瓦级空间太阳能电站的质量从数千吨到约10,000吨不等,并形成可批量复制的能源产品。它们同时为StarRoad提供货运需求、能源销售收入,并为后续轨道工业提供电力。
在火箭物流下,这种站需要进行许多发射,加油操作和组装步骤.对于AstroLiner来说,它属于一个航班或短系列航班的目标范围.
3000亿美元会不会使该项目从一开始就注定无法实现?
这是一个非常高的CAPEX,但它是地球规模的基础设施系统, 项目将 2050 基本路径,集装和服务道, 40 机关,发电机,储蓄机,工业中心,门户和交通工具.
估值大约为 $300 现在,这项计划是预先的,而且存在着很大的错误. 经济状况不取决于与一枚导弹的价格进行比较,而是取决于使用时间,发射频率,能源收入和建立轨道市场的规模.
目标价格为每公斤的$1–10从哪里得到?
它不是从便宜的首次运行中得到的,而是从资本和运营成本的分配到年货运流量上. 在早期阶段,该文件估计价格远高于 $80–120/kg左右.随着发射频率的增加,每公斤的缩份额减少.
因此,只有通过实际运用走廊,完整的经济模式才能实现低价.
在太空发射开始之前,该项目能否获得收入?
在项目模型中,地面基础设施的一部分创造了独立的价值:GATES产生电力,终端构成能源和工业网络,HTMC提供了热量排放和有限的水管理功能.
这并不意味着整个项目在启动之前自动回报,但能源系统减少了对未来单一收入来源的依赖.
如果发射量太少,会发生什么?
由于不充分利用是主要的经济风险之一,因此战略将太空太阳能发电站,数据中心和轨道模块的连续生产与交换联系在一起,而不是等待偶然的外部订单.
如果项目本身的能源和工业项目不产生所需的流量,则无法达到所述的低成本/公斤.
如果火箭变得更便宜,星路将失去其目的吗?
较低的火箭发射价格减少了部分优势,但并没有消除架构差异.火箭仍然是一个单独的车辆,每次飞行有阶段,推进剂和有限的质量.StarRoad旨在运输数千并创建定期基础设施流量.
导弹保留了自己的位:快速独立任务,低轨道,小货物和目的地,
风险
安全与环境
如果飞机必须停在道里?
停车后,受损的部分被隔离并充满空气,而机组人员可以通过服务和倾斜的运输道撤离.
如果车辆已经经过停车道内更危险的点,则应使用后期紧急情况,最大制动和轨道外出.
压缩一部分将摧毁整个系统吗?
没有,只要分区正常运行.路线由门和机械门分开,每个部分都有自己的真空系统. 损坏应该保持在部分内,而邻近部分保持真空.
如果大气门不启动,会发生什么?
在关键点过去了之前,发射取消或车辆被制动.门口有三个独立的喷气带,而两个足以创造工作屏障.机械门只会在稳定的气动运行后打开.
在发射前测试门口,并在发射前测试序列中再次检查.
音声声是多么危险的?
超音速输出会产生冲击波,所以小区和海洋上选择了路线和出口走廊. 该项目使用不超过2 psf的指标,以防止窗户和轻型结构损坏,并使用不超过1 psf的指标,以防止居民区损坏.
通过三维大气建模和物理测试来确定走廊的确切宽度和压力水平.
在门口使用太危险吗?
需要专用的爆炸和消防安全架构.该项目包括重复泄漏检测,清除,防爆设备,电解物理分离,储存和喷气带,以及指导紧急通风.
由于三通道的设计,不仅能提供电力,而且能抵御故障.
紧急降落时发生什么?
完全功能版本需要一个专门设计的反应堆,独立的冷却循环,被动关闭和在海洋冲击时保护.
正是因为如此,早期的AstroLiner-S没有高功率的核电源:最初的运营年份可以避免这种风险类别.
如何通过保护区?
主干线位于地下深处,地面终端可布置在公园、集水区和自然保护区之外。倾斜隧道将终端与主干线连接,因此地面基础设施无需直接位于线路上方。
这减少了直接影响,但并没有消除对环境的全面评估,水和岩石的监测,道路建设的影响和对当地社区的影响的必要性.
GATES 真的会从大气中去除 CO₂ 吗?
在CO₂项目中,工作轮将通过空气直接捕获方法进行清洁和使用在封闭的地热系统中. 只要气体保持在轮中,这个质量就会从大气循环中消失.
实际气候影响将取决于工作流体体量,泄漏,DAC能源使用,设备寿命和整个建筑生命周期.
建设之路
实施和地理
为什么中非选出了这条路线?
基线路线将加海岸与刚果民主共和国莫希山连接起来.它结合了近赤道,一个海上港口用于建造和送车返回,一个高海拔出口,一个人口稀缺的走廊和直接进入高能轨道.
这是一个项目选择,必须通过地质学,生态学,政治和法律协议以及基础设施评估得到证实.
选择一个全国内路线.
该备用路线已纳入考虑:从基通博港到莫希山,全线位于刚果民主共和国境内。线路更短,法律手续也更简单,但轨道倾角约为13°,而赤道线路约为3°。修正轨道需要额外200–300米/秒的Δv,并使每次发射的有效载荷减少约2–4%。
建设需要多长时间?
从研究阶段开始到首次商业启动,项目评估约为25–40年. 这不是一个道的连续通道:能源,电力,门口,储蓄器,船只,工业中心和法律系统都必须同时发展.
现在就开始建造吗? 2050 距离我们有几公里?
计划从门口的架子,短的真空道,超导电 levitation和脉冲能量测试开始. 然后建立了GATES集体,一个小的研究道和一个长度为 50–200公里的全功能分区.
只有在较小规模确认了关键政权之后才建立完整的线路.
首先要检查什么?
早期验证的关键领域是大型航班的气热动力学,气动门口,磁 levitation和中心的稳定性,脉冲交换,地质学和路线温度配置.
这种模式包括CFD模型,门口 1 站点10和1:5,短的真空轨道和测试量量到现实速度的解散.
实施的主要风险是什么?
项目不能被缩小为一个技术组合,主要的风险包括系统集成,设计制度的确认,CAPEX的规模,方案的持续时间,国际协议,地质学以及提前货物流的创造能力.
因此,实施分为单独的成功标准的阶段,而不是假设整个系统将立即全面运行.
比较
为什么不用另一个系统?
现在,我们需要开发星际飞船和其他可重复使用的火箭.
它们的开发是必要的,而StarRoad并不消除火箭.目标任务不同.火箭适合个别任务和灵活的路线;StarRoad是为了重复的超重货物流量而设计的,并将发射能量转移到静止系统.
为了将数千送到GEO或拉格兰奇点,火箭需要一系列发射,加油和轨道组装.StarRoad试图用一次重型飞行取代该链.
为什么不建造一个太空电梯?
对于地球的太空电梯,需要一个行星长度的连接,具有特定的强度,耐用性和可维护性,而现在还无法使用.它也容易受到碎片,微型天体和全球损伤后果的影响.
StarRoad需要巨大的基础设施,但使用来自陆地重型工程的材料和施工实践.
轨道环环可能更好,为什么不先建造它?
一个成熟的轨道环确实可以超过StarRoad的最终吞吐量.但建造它已经需要大型轨道造船厂,能源,机器人组装和廉价的大量材料交付.
项目战略中,StarRoad被视为能够为此类继承人建立工业基础的过渡基础设施.
为什么不使用发射环或太空喷泉?
这些系统通过不断移动的旋转器或质量流来支持一个大型外部结构.它们需要持续的功率和活跃的稳定性,并且严重的故障影响整个结构.
StarRoad嵌入岩石中,在置时不需要活跃的支持,并且仅在发射时使用脉冲能量.
为什么不发射,一个大规模的司机或一个电磁枪?
短速加速会产生过度的g负载,并限制了有效载荷的规模和类型.
StarRoad采用很长的加速段,将过载控制在约4g,从而能够运送大型成品结构,而不仅仅是能承受高加速度的简单实体。
StarRoad最终应该取代所有发射方法吗?
没有.它是一个专门的大规模超重流通的走廊,从特定的地理位置.火箭,空中发射,月球大规模驱动器,轨道间拖拉机和未来的巨型结构保留了自己的应用.
StarRoad的目的是解决质量和频率使飞行火箭物流成为主要制约的任务类别.
