Кометы или астероиды, иногда падали на Землю. Каждый миллион лет одно-два больших космических тела проникает в атмосферу Земли и врезается в землю или океан с огромной силой.Некоторые из 2000 крупных околоземных объектов имеют орбиты, которые пересекаются с орбитой Земли и, теоретически, могут поразить нас. Хотя угроза реальна, вероятность падения крупного астероида или кометы незначительна.
Случаи реальной угрозы столкновения с астероидом
В последние годы были отмечены появлением крупных небесных тел, которые вызывали тревогу общественности:
1. Астероид диаметром 800 м пересек орбиту Земли 23 марта 1989 года на расстоянии около 400 тысяч километров от Земли. Наша планета была на этом месте шесть часов ранее.
Возможные последствия падения астероида
2. Астероид диаметром около 10 метров, реально представляющий опасность, проходил на расстоянии 150 тысяч километров от Земли 17 января 1991 года.
3. В ноябре 2011 года, астероид 2005 YU55 пролетел на расстоянии 326000 км от Земли.
Конечно, крошечные объекты бомбардируют поверхность Земли постоянно. Большинство из них падает в океан или глухие районы Земли. Тем не менее, один метеорит разбил заднюю часть автомобиля Chevy Malibu в Пикскилл, Нью-Йорк, 9 октября 1992 года. К счастью никто не пострадал. Автомобиль был пуст. Единственный случай в современной истории гибели живого существа от падения метеорита зафиксирован в Египте, где погибла собака.
Способы защиты Земли от падения астероидов, комет
В США уже поднимался вопрос учеными о создании службы раннего оповещения и предупреждения падений метеоритов, но возникли вопросы финансирования. В 1991 году НАСА, по просьбе Конгресса США, призвали к созданию международной системе Обзора «Космическая стража» и с помощью наземных телескопов и камер проводить наблюдения за космическим пространством, с целью обнаружения опасных для Земли объектов. Конгресс США отказался финансировать проект в размере $ 10 млн в год. НАСА тратит $ 1 млн в год создание и реализацию более мелких поисковых программ, которые контролируют около 10 процентов неба в месяц.
Что же делать, если астрономы обнаружили большой объект за шесть месяцев до его вероятного удара в Землю? По мнению американских специалистов, при достаточно раннем обнаружении угрозы военные планировщики могли бы:
1. При помощи лазеров, установленных на Луне или Земле вызвать нагрев и, соответственно, испарение газов, пара в виде реактивной струи, способной изменить курс движения кометы.
2. Попытаться раздробить объект взрывом и сменить его курс.
Изменение траектории астероида путем направленного взрыва
3. Взорвать возле астероида ядерный заряд для изменения его траектории движения.
Европейские специалисты предлагают менее кровожадные, хотя более затратные способы избежать астероидного апокалипсиса. Один из способов заключается в постройке космического буксира, способного транспортировать астероид или кометы при помощи щупалец-захватов. Имеется вариант изменение траектории движения астероида с помощью гигантского космического паруса, использующего давление солнечного ветра.
Солнечный парус способен изменить траекторию астероида
Обновление: другие способы предотвращения столкновения астероида с Землей представлены здесь.
НАСА говорит в своем «Бюллетене об астероидах и кометах», что в настоящее время не обнаружены астероиды или кометы, которые взяли бы курс на столкновение с Землей. В интернете активно муссировались слухи о грозящей катастрофе планете Земля, в случае сближения кометы Еленина. Более того, катастрофа будет вызвана именно гравитационным воздействием кометы Еленина на Землю. Подробнее об этом на этой странице. Шансы столкновения в течение следующего столетия с объектом 1 км и более в диаметре очень малы (примерно 1:10 000), но такое столкновение возможно и может случиться в любое время. Яркий пример — столкновения кометы Шумейкера-Леви с газовым гигантом Юпитером. Последствия столкновения такой кометы с Землей имело бы катастрофические последствия для всего живого.
О свойстве разнесенного тела, связи средней проекции
центробежных сил с числом пи и безопорном движении
Известно, что сила тяжести на экваторе направлена в центр земли. Представим себе Т-образную подставку с длиной плеч 100 метров и на концы положим гири с одинаковым весом. Силы тяжести будут направлены под углом к равнодействующей силе, проходящей вертикально через опору подставки. При этом величина равнодействующей силы будет определяться проекциями сил на вертикаль. То есть разнесенное тело оказывает меньшее давление на опору чем сосредоточенное в центре опоры. Разница в силах при весе гирь в 1 килограмм составляет тысячные доли миллиграмма. Практически реализовать это свойство невозможно. Другое дело центробежная сила, направленная от оси вращения.
Представим себе, что исходная масса разделена на две равные части и соединена прямым, жестким и невесомым стержнем. При прямолинейном движении, количество движения не зависит от расположения разнесенной массы вдоль или симметрично поперек линии движения, и будет равно исходному количеству движения.
При движении по окружности будет наблюдаться следующее:
а) Если разнесенная масса будет расположена симметрично на радиальной линии, сумма центробежных сил разнесенных масс будет равна центробежной силе исходной массы.
б) Если части исходной массы будут расположены на окружности (в данном случае симметрично относительно исходной радиальной линии и зафиксированы) сумма центробежных сил будет меньше центробежной силы исходной массы. Что объясняется действием центробежных сил по радиальным линиям, соответствующим углом между расположением масс и сложением проекций сил.
Если на цепную передачу рисунок 1 установим на шарнирах грузики с разнесенной массой и на горизонтальных участках осуществим переход из перпендикулярного положения в горизонтальное с соответствующей фиксацией, то получим различную величину центробежных сил на полуокружностях. Что означает принципиальную возможность выделения центробежной силы для безопорного движения.
Поиск устройств для получения безопорного движения (инерциоидов) ведется безрезультатно в течении 80 лет. Чтобы разобраться в этом обратимся к рисунку 1 цепной передачи, на звене которой закреплен Г-образный держатель с грузиком массой m. Если длина плеча держателя равна радиусу вращения R, то грузик, достигнув центра вращения, остановится, а опора держателя обежит звездочку за время ∆t равное половине периода обращения T, после чего грузик начнет двигаться в обратном направлении к центру вращения второй звездочки. То есть грузик будет двигаться возвратно-поступательно с остановками в центрах окружностей.
0 0
m
270 270 90
R
180 180
Рисунок 1 Рисунок 2
Если на половине прямолинейного пути грузик переместить к опоре держателя, то часть пути грузик будет двигаться по окружности радиуса R левой звездочки и далее возвратно- поступательно. При обегании грузиком левой звездочки, по оси установки звездочек, появляется сила Fл, среднее значение которой равно сумме центробежных сил в расчетных точках деленное на количество расчетных точек:
Fл=(∑▒sinα )/n∙(mv^2)/R, где: α — угол положения расчетной точки, n — количество расчетных точек, v — линейная скорость цепи, равная 2πR⁄T=πR/∆t. Далее грузик переходит на осевую линию останавливается и возвращается с появлением импульса силы Fп∆t =m∆v, где: ∆v-векторная разность равная 2v.
Чтобы сравнить силы, умножим левую и правую части уравнения центробежных сил на ∆t. Заменим v на πR/∆t, сократим одинаковые велечины (жирным шрифтом) и сравним результаты:
Fл∆t=(∑▒sinα )/n∙(〖m π〗^2 R^(2 ) ∆t)/(R ∆t^2 )=(∑▒sinα )/n∙π=0,636157∙π=1,99999, где число 0,636157 получено расчетом через 0,5 градуса (п=360).
Fп∆t=m∆v=m∙2v=(m∙2πR)/∆t=2
То есть практически имеем равенство импульсов сил.
Исключив прямолинейный участок (перемещение грузиков в центр и возврат осуществляются по вертикальной оси) получим аналогичный результат.
Перемещение грузика в промежуточное положение также не даст результата, поскольку скорость на горизонтальном участке будет выше линейной, что приведет к наличию ускорений на переходах и соответственно возникновению уравнивающих сил.
То есть вне зависимости от кривизны траектории, импульс силы будет зависеть только от массы и скорости. Вышесказанное означает не возможность получения безопорной силы за счет применения замкнутых траекторий. При этом не оговаривается, что материальная точка не делится и не изменяет формы.
По этой причине большинство моделей инерциоидов не показали тяги.
Инерциоид Толчина, работающий на принципе разгона и торможения ротора, так же не показал тяги, поскольку импульсы момента силы при разгоне и торможении равны.
Тележка с вращающейся пушкой, очевидно, не привлекла внимания, поскольку реактивную силу выгоднее использовать по прямому назначению.
Движение по поверхности тележек с различными инерциоидами, по всей видимости, объясняется вибрациями корпуса и нелинейным сопротивлением участка покой — движение.
Выше дано сравнение импульсов сил:
Fл∆t=1,99999 (движение по полуокружности), Fп∆t=2 (лобовой удар). Различие в результатах вычислений, по всей видимости, объясняется большим шагом расчета и погрешностью калькулятора. Если считать, что в соответствии с законом сохранения количества движения должно быть равенство импульсов сил, то выражение для расчета числа пи будет иметь вид
π=(2 n)/(∑▒sinα ) , где:
α — угол положения расчетной точки на полуокружности, n — количество расчетных точек.
Получение данного выражения позволяет сделать вывод, что расчетных работ по инерциоидам не проводилось, в противном случае выражение было бы известно.
За пределами указанного рассуждения об импульсах сил остаются следующие возможности поиска инерциоида:
Движение с изменением формы тела:
На рисунке 2 показан ротор с кольцевыми держателями грузиков. Если грузики установить друг над другом (имитируя массу тела в одной точке), то будет дисбаланс. Если грузики разнести в стороны на 90 градусов, будет сбалансированное состояние. Если в точке 0 градусов грузики устанавливать в одну точку, а через 180 градусов грузики разнести на 90 градусов, появится возможность получения безопорной силы.
При этом не обязательно грузики разносить на 90 градусов. Если разнести грузики на 10 градусов с соответствующей фиксацией, то будет выделяться до 3-х процентов от полной суммы проекций центробежных сил.
Движение грузиков змейкой.
Известно, что при ослаблении натяжения ремня, происходит преждевременное сбегание ремня, переходящее в вибрацию. Это объясняется действием центробежных сил.
Представим себе ряд шкивов, по которым двигается лента, на которой закреплены грузики в форме гантели (держатель толщиной с ленту, грузики нависают над шкивами).
На входе в змейку грузик двигается перпендикулярно оси установки шкивов. После пересечения оси шкивов грузик стремится двигаться прямолинейно, но прижимаемый лентой к шкиву, растягивает ленту. В результате чего возникает центробежная сила и увеличивается радиус вращения грузика. Увеличение радиуса вращения потребует импульса момента силы, что в свою очередь приведет к возникновению противоположного импульса на оси шкива, действующего перпендикулярно оси на корпус устройства.
Возникнув, центробежная сила будет действовать до 180 градусов включительно. Пройдя точку перехода, грузик стремится двигаться прямолинейно, но силы упругости возвращают грузик в исходное положение на радиус вращения второго шкива, и далее включаются силы упругости. То есть переходной процесс при переходе со шкива на шкив будет более длительным, с выделением импульса силы упругости. Достигнув края змейки, грузик сойдет со шкива, при этом выделится импульс силы упругости.
Из рассмотрения действия сил на полуокружности, видно, что на выходе полуокружностей выделение сил по оси установки шкивов будет больше чем на входе, поэтому имеет смысл проводить эксперименты, изменяя весовые соотношения, длительность перехода и скорость вращения.
Прокладка соединительной цепи по хордам
Если на цепь, рисунок 1, равномерно установить грузики и на левой звездочке цепь провести по окружности, а на правой по хордам между грузиками, то получим увеличение диаметра делительной окружности. Указанное даст уменьшение центробежных сил на правой звездочке.
Гашение импульсов силы
Представим цепную передачу из одной большой и трех малых звездочек. Если грузики установить на расстоянии в два раза большим чем длина обхвата малой звездочки, то установив три звездочки на гасящей платформе можно. смещением начала обегания одной из звездочек, добиться взаимного гашения импульсов.
Выбрасывание грузиков без отдачи
Устройство напоминает вращающуюся насадку для полива огородов. Грузики через полый вал распределяются в диаметральный канал. Если вращать корпус и синхронно выпускать грузики (уменьшая и восстанавливая массу), то корпус будет вращаться с переменной скоростью, а грузики, двигаясь по касательной ударяться в противоположные стенки.
Если грузики выпускать попеременно в одном направлении, а движение грузика на выходе организовать по криволинейной траектории, которая позволит плавно снижать давление на обод синхронно с выходом грузика на замену, получим сохранение балансировки вплоть до отделения грузика. То есть ротор будет вращаться с постоянной скоростью и без вибраций. Грузик, ударившись о приемное устройство, возвращается в ротор.
Для вышеописанных экспериментов обязательным условием является установка второго устройства противоположного направления вращения с целью гашения не используемых сил.
Приведенные примеры показывают на возможность проведения предварительных расчетов и построению графиков для принятия решения.
О необходимости проведения работ свидетельствует факт отправки в космос моделей инерциоидов для испытаний. Затраты на проведение работ ничтожные по сравнению с
экономическим эффектом.
Пронота В.П.