RU2586437C1 - Method of mining on asteroid using artificial light - Google Patents
Method of mining on asteroid using artificial light Download PDFInfo
- Publication number
- RU2586437C1 RU2586437C1 RU2014148872/11A RU2014148872A RU2586437C1 RU 2586437 C1 RU2586437 C1 RU 2586437C1 RU 2014148872/11 A RU2014148872/11 A RU 2014148872/11A RU 2014148872 A RU2014148872 A RU 2014148872A RU 2586437 C1 RU2586437 C1 RU 2586437C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asteroid
- tubes
- tunnel
- tube
- manipulator
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 238000005065 mining Methods 0.000 title claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 181
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 62
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 33
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 24
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 8
- 210000003800 pharynx Anatomy 0.000 claims description 8
- 239000012768 molten material Substances 0.000 claims description 6
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 47
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 27
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 24
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 16
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 12
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 11
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 8
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 6
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 5
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- YMHOBZXQZVXHBM-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethoxy-4-bromophenethylamine Chemical compound COC1=CC(CCN)=C(OC)C=C1Br YMHOBZXQZVXHBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000545067 Venus Species 0.000 description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 2
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 206010010144 Completed suicide Diseases 0.000 description 1
- ZAKOWWREFLAJOT-CEFNRUSXSA-N D-alpha-tocopherylacetate Chemical compound CC(=O)OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C ZAKOWWREFLAJOT-CEFNRUSXSA-N 0.000 description 1
- 241001061260 Emmelichthys struhsakeri Species 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019892 Stellar Nutrition 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000001914 calming effect Effects 0.000 description 1
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 1
- JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N carbonyl sulfide Chemical compound O=C=S JJWKPURADFRFRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008105 immune reaction Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 210000000653 nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 238000013515 script Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 230000037078 sports performance Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C51/00—Apparatus for, or methods of, winning materials from extraterrestrial sources
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к разработке ресурсов космической среды, к модификации и размещению на космических аппаратах соответствующих устройств, приборов и инструментов. The group of inventions relates to the development of resources of the space environment, to the modification and placement on spacecraft of the corresponding devices, instruments and tools.
В группу, в частности, входят руки для манипуляторов для причаливания к астероиду (B25J 18/00), захватные головки для забора материала (B25J 15/00), вспомогательное устройство для контроля за положением точки сбора лучей расплавляющего вещество астероида прожектора с автоматическим регулятором системы наведения (G05B11/00) и системы объединения луча (G02B 27/10) от искусственного источника света (прожектора).The group, in particular, includes hands for manipulators for approaching to an asteroid (B25J 18/00), gripping heads for taking material (B25J 15/00), an auxiliary device for monitoring the position of the collection point of the rays of the melting substance of the asteroid spotlight with an automatic system regulator guidance (G05B11 / 00) and a beam combining system (G02B 27/10) from an artificial light source (spotlight).
Искусственный источник питается от раскрываемых солнечных батарей космического аппарата. Устройство содержит узлы, в которых устройства для регулирования механической энергии конструктивно сопряжены с электрическими машинами (H02K 7/14).The artificial source is powered by the disclosed spacecraft solar panels. The device contains nodes in which devices for regulating mechanical energy are structurally interfaced with electric machines (
(1) Известно устройство для отбора жидких продуктов плавки (по заявке на изобретение СССР №4902441/05 от 14.01.91, по патенту 1835061, G01N 1/10), содержащее шток с рукояткой, трубчатый пробоотбирающий орган и дно, отличающееся тем, что с целью повышения представительности пробы и надежности в работе, оно снабжено тягой и установленными на штоке направляющими, при этом дно жестко закреплено на нижнем торце тяги, тяга установлена в направляющих с возможностью вертикального перемещения, поворота в горизонтальной плоскости и фиксации в крайнем верхнем положении, а пробоотбирающий орган неподвижно установлен на нижнем конце штока. Кроме того, боковая поверхность дна и контактирующая с ней поверхность нижнего отверстия пробоотбирающего органа выполнены с одинаковым уклоном.(1) A device for the selection of liquid melting products (according to the application for the invention of the USSR No. 4902441/05 of 01/14/91, according to the patent 1835061, G01N 1/10), containing a rod with a handle, a tubular sampling organ and a bottom, characterized in that in order to increase the representativeness of the sample and reliability in operation, it is equipped with a rod and guides installed on the rod, while the bottom is rigidly fixed to the lower end of the rod, the rod is installed in the guides with the possibility of vertical movement, rotation in the horizontal plane and fixation in the extreme upper position AI and probootbirayuschy body fixedly mounted on the lower end of the rod. In addition, the side surface of the bottom and the surface of the lower opening of the sampling organ in contact with it are made with the same slope.
Его недостаток в том, что он приспособлен брать пробу из сосуда, который превышает по объему трубчатый пробоотбирающий орган, а его дно может спокойно перемещаться в большом объеме расплавленного металла вокруг него. Им невозможно взять пробу из лунки: дну не дадут открыться ее стенки.Its disadvantage is that it is adapted to take a sample from a vessel that exceeds the volume of a tubular sampling organ, and its bottom can easily move in a large volume of molten metal around it. It is impossible for them to take a sample from the hole: the bottom will not be allowed to open its walls.
(2) Известен колонковый зонд (по заявке на изобретение СССР №4356109/26 от 30.06.1988, по патенту №1650017, G01N 1/02), содержащий цилиндрический корпус с входным торцевым отверстием в передней части, отличающийся тем, что с целью расширения информативных возможностей и повышения представительности пробы за счет определения степени уплотнения керна, зонд снабжен датчиком положения головки керна относительно корпуса, выполненным в виде поршня, установленного в корпусе с возможностью скольжения при взаимодействии с керном и с усилием бокового трения, меньшим усилия, необходимого для уплотнения керна, и устройством для измерения перемещения поршня относительно корпуса. Кроме того, устройство для измерения перемещения поршня выполнено в виде троса, один конец которого соединен с поршнем, а другой намотан на барабан с возвратным натяжением. Кроме того, зонд снабжен потенциометром, связанным с барабаном. Кроме того, входное торцевое отверстие выполнено скошенным. Кроме того, зонд снабжен входным участком, сопряженным с входным отверстием и выполненным с диаметром, меньшим внутреннего диаметра корпуса.(2) A core probe is known (according to the application for the invention of the USSR No. 4356109/26 dated 06/30/1988, according to the patent No. 1650017, G01N 1/02), comprising a cylindrical body with an input end hole in the front part, characterized in that for the purpose of expansion informative capabilities and increase the representativeness of the sample by determining the degree of core compaction, the probe is equipped with a core head position sensor relative to the body, made in the form of a piston mounted in the body with the possibility of sliding when interacting with the core and with lateral friction force less they force required to seal the core, and a device for measuring the displacement of the piston relative to the housing. In addition, the device for measuring the movement of the piston is made in the form of a cable, one end of which is connected to the piston, and the other is wound on a drum with a return tension. In addition, the probe is equipped with a potentiometer associated with the drum. In addition, the inlet end hole is made beveled. In addition, the probe is equipped with an inlet section mating with the inlet and made with a diameter smaller than the inner diameter of the housing.
Его недостаток в том, что он предназначен для забора частично затвердевших вязких проб, жидкая проба, особенно в условиях невесомости, при вытаскивании зонда покинет его через входное отверстие и будет утрачена.Its drawback is that it is intended for the collection of partially hardened viscous samples, a liquid sample, especially in zero gravity conditions, when the probe is pulled out, it will leave it through the inlet and be lost.
(3) Известно устройство для забора проб из затвердевающего массива (по заявке на изобретение СССР №4016530/31-26 от 27.12.1985, патент СССР №1350529, G01N 1/02, 1/20), включающее кожух с отверстиями, установленные в нем пробоотборная полость и отсекатель с отверстиями, соосными и равными по площади отверстиям кожуха,(3) A device for sampling from a hardening array is known (according to the application for the invention of the USSR No. 4016530 / 31-26 of 12/27/1985, USSR patent No. 1350529, G01N 1/02, 1/20), including a casing with holes installed in a sampling cavity and a cutter with holes coaxial and equal in size to the holes of the casing,
отличающееся тем что с целью повышения представительности отбираемых проб и удобства эксплуатации, кожух выполнен в виде полого цилиндра с сегментным пазом на одном из его торцов, отсекатель выполнен в виде установленного с возможностью поворота вокруг своей оси полого цилиндра с кольцевыми проточками, которые снабжены эластичными ленточными кольцами с отверстиями, аналогичными отверстиям отсекателя, пробоотборная полость выполнена в виде разъемной по образующей втулки с диаметрально расположенными ближе к ее торцам пазами, которые снабжены упругими стержнями, при этом один из торцов отсекателя выполнен с выступом с возможностью взаимодействия с пазом кожуха, снабжен диаметрально установленными на нем ушками. Кроме того, противоположный от паза конец кожуха выполнен из упругоэластичного материала. characterized in that in order to increase the representativeness of the samples taken and ease of operation, the casing is made in the form of a hollow cylinder with a segment groove at one of its ends, the cutter is made in the form of a hollow cylinder with ring grooves mounted with the possibility of rotation around its axis, which are equipped with elastic band rings with holes similar to the cutter holes, the sampling cavity is made in the form of a detachable along the forming sleeve with grooves diametrically located closer to its ends, which equipped with elastic rods, while one of the ends of the cutter is made with a protrusion with the possibility of interaction with the groove of the casing, equipped with diametrically mounted ears on it. In addition, the end of the casing opposite from the groove is made of an elastic material.
Его недостаток в том, что для забора пробы в маленькой лунке диаметр пробоотборной полости должен быть очень маленьким, внешний кожух уменьшает диаметр пробоотборной полости, тогда объем забранного материала будет очень мал, либо, если сделать его размером с лунку, он будет толстыми стенками вытеснять на поверхность из лунки расплав забираемого вещества. Кроме того, извлекать забранный материал из него можно только в жидком виде, понадобится дополнительный нагрев забранного материала и затраты электроэнергии, чтобы он не затвердел.Its drawback is that for sampling in a small hole, the diameter of the sampling cavity must be very small, the outer casing reduces the diameter of the sampling cavity, then the volume of the collected material will be very small, or if it is made the size of a hole, it will be squeezed out with thick walls by the surface of the hole melt the substance being taken. In addition, it is possible to extract the collected material from it only in liquid form, additional heating of the collected material and energy costs will be necessary so that it does not harden.
(4) Известен пружинный буфер (по заявке на изобретение СССР №394400/25-28 от 13.08.1985, по патенту на изобретение СССР №1303771, F16F 11/00), содержащий цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон крышками с отверстиями, размещенные в отверстиях и подпружиненные в осевом направлении упоры и размещенное в каждом из упоров устройство гашения отдачи обратного хода, отличающийся тем, что с целью исключения кинетической энергии отдачи, поверхности отверстий в крышках выполнены коническими с большим диаметром, обращенным внутрь корпуса, упоры выполнены полыми не менее чем с тремя расположенными равномерно по окружности сквозными отверстиями в стенках, а устройство гашения отдачи обратного хода представляет собой размещенные в отверстиях стенок упоров шары и подпружиненный в осевом направлении шток с конусной головкой, взаимодействующей с шарами и прижимающей их к конической поверхности.(4) A spring buffer is known (according to the application for the invention of the USSR No. 394400 / 25-28 of 08/13/1985, according to the patent for the invention of the USSR No. 1303771, F16F 11/00) containing a cylindrical body, closed on both sides with lids with holes, placed in the openings and axially spring-loaded stops and an absorber for backstop placed in each of the stops, characterized in that, in order to exclude kinetic energy, the surfaces of the holes in the covers are conical with a large diameter facing the inside of the body, the stops are hollow with at least three through-holes in the walls evenly spaced around the circumference, and the reverse recoil damping device consists of balls placed in the holes of the stop walls and an axially spring-loaded rod with a conical head interacting with the balls and pressing them to the conical surface.
Его недостатки не обсуждаются, он приведен в качестве примера демпфирующего устройства, которое можно применить в аппарате.Its disadvantages are not discussed, it is given as an example of a damping device that can be used in the apparatus.
(5) Известно андрогинное устройство для стыковки космических аппаратов (по заявке на изобретение СССР №3201713/11 от 13.06.1988, по патенту на изобретение РФ №2059542, B64G 1/64), содержащее корпус, выдвижное кольцо с направляющими выступами и замками сцепки и амортизационно-приводную систему кольца, отличающееся тем, что с целью повышения надежности стыковки аппаратов преимущественно больших масс и габаритов и упрощения устройства за счет повышения удельной энергоемкости амортизационной системы, в нем амортизационно-приводная система кольца выполнена в виде нескольких независимых пневматических амортизаторов с внешними фланцами, присоединенных на карданных шарнирах к кольцу и корпусу устройства, амортизаторы подвижно установлены в гильзах с расширенными торцами, взаимодействующими с закрепленными в корпусе пятами, в гильзах установлены пневмоцилиндры, снабженные плавающими поршнями, и выполнены продольные расточки, в которые установлены пружинные толкатели, причем толкатели и пневмоцилиндры снабжены штоками, взаимодействующими с фланцами амортизаторов, а полости амортизаторов и пневмоцилиндров через запорную арматуру соединены с источниками высокого и низкого давлений воздуха аппарата.(5) An androgynous device for docking spacecraft is known (according to the application for the invention of the USSR No. 3201713/11 of 06/13/1988, according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2059542, B64G 1/64), comprising a housing, a retractable ring with guide protrusions and hitch locks and a depreciation-drive system of the ring, characterized in that in order to increase the reliability of docking of devices of predominantly large masses and dimensions and simplify the device by increasing the specific energy consumption of the depreciation system, the depreciation-drive system of the ring is made in it in the form of several independent pneumatic shock absorbers with external flanges attached to cardan joints to the ring and the device body, the shock absorbers are movably mounted in sleeves with extended ends interacting with heels fixed in the housing, pneumatic cylinders equipped with floating pistons are installed in the sleeves, and longitudinal bores are made, in which spring pushers are installed, and the pushers and pneumatic cylinders are equipped with rods that interact with the shock absorber flanges, and the shock absorber cavities and cylinders are connected via stop valves to the sources of high and low air pressure unit.
Его недостатком является использование источников высокого и низкого давлений, которые занимают много места и усложняют конструкцию. Кроме того, устройство предназначено для стыковки двух кораблей большой массы, а не корабля и его уловителя.Its disadvantage is the use of high and low pressure sources, which take up a lot of space and complicate the design. In addition, the device is designed to dock two ships of large mass, and not the ship and its trap.
(6) Известно регулируемое сопло (по заявке на полезную модель РФ №2010151575/11 от 15.12.2010, по патенту на полезную модель РФ №107514, H02K 7/14, B64D 33/04, В64В 1/26), включающее сквозной вертикальный туннель с втоком (входом) внешней среды вверху и истоком (выходом) внизу аппарата, туннель содержит внутри вентилятор и прикрыт на входе и выходе крышками, между нижним краем каждой крышки и корпусом или оболочкой несущего сопло аппарата имеются щели, отличающееся тем, что у верхней крышки спереди и сзади щель прикрыта и верхняя крышка неподвижна, нижняя крышка подвижна с возможностью регулирования высоты щели под ней и скорости истечения внешней среды. Кроме того, туннель выполнен в виде витой металлической пружины с натянутой на нее газонепроницаемой материей, на верхнем конце имеет твердое кольцо с резьбой снаружи, вворачивающееся в соответствующее кольцо с резьбой внутри, окружающее отверстие в оболочке воздухоплавательного аппарата, при этом диаметр нижнего отверстия туннеля меньше диаметра верхнего кольца. Кроме того, кроме вертикального туннеля имеется сквозной горизонтальный туннель в хвостовой части аппарата, несущего сопла, горизонтальный туннель содержит внутри вентилятор и прикрыт на входе и выходе крышками, между краем каждой крышки и корпусом или оболочкой несущего сопло аппарата имеются щели, у левой или правой крышки спереди и сзади щель прикрыта, и она неподвижна, соответственно правая или левая крышка с другой стороны туннеля подвижна с возможностью регулирования высоты щели под ней и скорости истечения внешней среды, вентилятор, расположенный в одной половине горизонтального туннеля, уравновешен в симметричной половине туннеля узкоствольными электродвигателями, регулирующими ширину щели, горизонтальное сопло выполнено с возможностью поворота хвостовой части несущего его аппарата вправо или влево.(6) An adjustable nozzle is known (according to the application for a utility model of the Russian Federation No.2015151575 / 11 dated 12/15/2010, according to the patent for a utility model of the Russian Federation No. 107514,
Его недостатком является крепление для достижения легкости конструкции перемещаемых ротором электродвигателя механических элементов непосредственно к обмотке ротора, что вынуждает совмещать в материале обмотки как лучшие электрические свойства, так и лучшие механические прочностные свойства, что усложняет подбор материала обмотки.Its drawback is the fastening to achieve ease of construction of the mechanical elements moved by the rotor of the electric motor directly to the rotor winding, which forces both the best electrical properties and the best mechanical strength properties to be combined in the winding material, which complicates the selection of the winding material.
(7) Известна легенда, что под руководством древнегреческого ученого Архимеда из отражающих солнечный свет зеркал было сделано оружие, сжигающее деревянные корабли противника, этим способом был сожжен целый флот противника, осаждавший город, в котором жил Архимед (Е. Садовая Гиперболоид Архимеда. / taining.info / history / gyperboloid-arximeda). В 1973 году Иоанис Сакас провел опыт, проверяющий реальную осуществимость этой легенды. 129 квадратных зеркал со стороной 30 см установили на расстоянии 50 м от макета корабля. Одно из зеркал имело крест из клейкой ленты, его отражение было прицелом. На мачте корабля было создано световое пятно с температурой 593°С. Корабль загорелся. Этот эксперимент был повторен в 2005 году в Массачусетском технологическом институте, и подтверждены его результаты. («Греческий огонь» или гиперболоид инженера Архимеда / grekomania.ru / greek-articles / ancient-greece / 225-grecheskij-ogon-ili-giperboloid-arhimeda).(7) A legend is known that under the guidance of the ancient Greek scientist Archimedes, weapons were burned from the mirrors reflecting sunlight, burning the enemy’s wooden ships, this method burned the entire enemy fleet, besieging the city in which Archimedes lived (E. Sadovaya Hyperboloid of Archimedes. / Taining .info / history / gyperboloid-arximeda). In 1973, Ioannis Sakas conducted an experiment testing the feasibility of this legend. 129 square mirrors with a side of 30 cm were installed at a distance of 50 m from the model of the ship. One of the mirrors had an adhesive tape cross; its reflection was a sight. A light spot with a temperature of 593 ° C was created on the mast of the ship. The ship caught fire. This experiment was repeated in 2005 at the Massachusetts Institute of Technology, and its results were confirmed. ("Greek fire" or hyperboloid of the engineer Archimedes / grekomania.ru / greek-articles / ancient-greece / 225-grecheskij-ogon-ili-giperboloid-arhimeda).
Недостатком описанного эксперимента является то, что макет корабля был удален на значительное расстояние (50 м), при котором нелазерный луч рассеивается, поэтому не получается в месте схождения лучей создать температуру плавления металла.The disadvantage of the described experiment is that the model of the ship was removed at a considerable distance (50 m), at which the non-laser beam is scattered, so it is not possible to create a melting point of the metal at the point of convergence of the rays.
(8) Известна солнечная многофункциональная сильноконцентрирующая энергоустановка (по патенту на изобретение РФ №2466489 по заявке №2010148584/07 от 30.11.2010), содержащая первичный и вторичный концентраторы, приемник, расположенный в вершине первичного концентратора перпендикулярно его оптической оси с охлаждающим устройством. В центральной части общего конического концентратора, выполненного стеклянным, со сквозным отверстием перпендикулярно его оптической оси расположены первичный концентратор-параболоид и вторичный концентратор-гиперболоид с разворотом их образующих вокруг оптической оси общего конического концентратора на 360° и закреплены на нем с помощью держателей. Приемник расположен в вершине первичного концентратора-параболоида, закреплен на нем с помощью держателя и имеет цилиндрическую форму, вытянутую вдоль оптической оси общего конического концентратора. Первичный концентратор-параболоид, вторичный концентратор-гиперболоид и основание общего конического концентратора закреплены на охлаждающем устройстве-радиаторе, в котором выполнены цилиндрические отверстия-дырки. На внутреннюю поверхность общего конического концентратора нанесено селективное покрытие. Технический результат состоит в преобразовании солнечной энергии при более низкой температуре приемника не только в электрическую, но и механическую энергию, энергию монохроматического излучения, а также в электромагнитную энергию радиопередатчика при радиосвязи.(8) A solar multifunctional highly concentrated power plant is known (according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2466489 according to the application No. 2010148584/07 of 11/30/2010), containing a primary and secondary concentrator, a receiver located at the top of the primary concentrator perpendicular to its optical axis with a cooling device. In the central part of the common conical concentrator made of glass, with a through hole perpendicular to its optical axis, there are a primary paraboloid concentrator and a secondary hyperboloid concentrator with a 360 ° rotation around their optical axis of the common conical concentrator and mounted on it with holders. The receiver is located at the apex of the primary paraboloid concentrator, mounted on it with a holder and has a cylindrical shape elongated along the optical axis of the common conical concentrator. The primary concentrator-paraboloid, the secondary concentrator-hyperboloid and the base of the general conical concentrator are mounted on a cooling device-radiator in which cylindrical holes are made. A selective coating is applied to the inner surface of the common conical concentrator. The technical result consists in the conversion of solar energy at a lower temperature of the receiver, not only into electrical, but also mechanical energy, the energy of monochromatic radiation, as well as the electromagnetic energy of the radio transmitter for radio communications.
Недостаток установки в ее больших габаритах, а также в том, что гиперболоид развернут и отражает лучи обратной стороной, что ведет к рассеиванию лучей, что маловажно при крупном приемнике лучей, но для концентрации лучей в одну точку он непригоден.The disadvantage of the installation is its large dimensions, as well as the fact that the hyperboloid is deployed and reflects the rays on the back side, which leads to the scattering of rays, which is unimportant with a large receiver of rays, but it is unsuitable for concentration of rays at one point.
(9) Известен театральный прожектор ПТ-1000 (Л.Ц. Шкап Театральные световые приборы. М.: Энергоатомиздат, 1986, с. 46-47, 92), который состоит из разъемного корпуса из листовой стали с вентиляционными отвертиями, в передней части корпуса в обойме с пазами установлены рамки светофильтров, защитной сетки и кольцевого отсекателя, сферического контротражателя в его центре и ступенчатой линзы. Масса аппарата 17 кг, размеры рамки для светофильтра 385×385, максимальная сила света 900 кд.(9) The PT-1000 theater spotlight is known (L.Ts. Shkap Theater light fixtures. M: Energoatomizdat, 1986, p. 46-47, 92), which consists of a detachable sheet metal housing with ventilation holes in the front frames in the cage with grooves set the frames of light filters, a protective mesh and an annular cutter, a spherical counter-reflector in its center and a stepped lens. The mass of the device is 17 kg, the frame size for the filter is 385 × 385, the maximum luminous intensity is 900 cd.
Недостатки прожектора 1) использование в нем только одной лампы, что понижает надежность аппарата, если она перегорит, а люди находятся далеко от аппарата, 2) ступенчатая линза делает свет равномерным, но не концентрирует его в достаточной степени, то есть аппарат приспособлен для узкоспециального использования в театре для освещения.Disadvantages of a searchlight 1) the use of only one lamp in it, which reduces the reliability of the device if it burns out and people are far from the device, 2) a stepped lens makes the light uniform, but does not concentrate it sufficiently, that is, the device is adapted for highly specialized use at the theater for lighting.
(10) Известно устройство для концентрации света (патент на полезную модель РФ №92207 по заявке №2009141027/22 от 30.11.2009), заключающееся в том, что в нем реализовано сложение сигналов от двух до двадцати источников света, расположенных по окружности, каждый из которых расположен в фокусе своей индивидуальной эллиптической осветительной системы, преобразующей изображение источника излучения в область второго фокуса эллипса индивидуальной оптической системы, причем вторые фокусы всех индивидуальных оптических систем совпадают между собой и совпадают с местоположением объекта исследования. Кроме того, могут использоваться несколько кольцевых рядов источников света, расположенных таким образом, что для каждого источника света выделен свой сектор отражателя - кусок эллипсоида вращения, направляющий световой поток в общую для всех эллипсоидов точку. Кроме того, индивидуальные оптические системы могут иметь разные общие точки сбора излучения для оперативного изменения схемы подсветки в процессе сеансов работы.(10) A device for light concentration is known (patent for a utility model of the Russian Federation No. 92207 according to application No. 2009141027/22 of 11/30/2009), which consists in the addition of signals from two to twenty light sources arranged in a circle, each of which is located at the focus of its individual elliptical lighting system, which converts the image of the radiation source into the region of the second focus of the ellipse of the individual optical system, the second foci of all individual optical systems coincide and coincide are to the location of the object of research. In addition, several circular rows of light sources can be used, arranged in such a way that each light source has its own reflector sector — a piece of a rotation ellipsoid that directs the light flux to a point common to all ellipsoids. In addition, individual optical systems can have different common points of radiation collection for the operational change of the backlight circuit during work sessions.
Недостаток описанной конструкции в том, что каждая эллиптическая осветительная система имеет относительно небольшую площадь, судя по фигуре, она занимает порядка трети площади сферы, охватывающей со всех сторон источник света, то есть свет, выходящий через остальные две трети площади этой сферы будет рассеиваться, то есть собираемость света неполная, что снижает коэффициент полезного действия установки.The disadvantage of the described construction is that each elliptical lighting system has a relatively small area, judging by the figure, it occupies about a third of the area of the sphere, covering the light source from all sides, that is, the light coming out through the remaining two-thirds of the area of this sphere will be scattered, then there is incomplete light collection, which reduces the efficiency of the installation.
(11) Известен способ автоматической ориентации солнечных батарей и устройство для его осуществления (по патенту на изобретение РФ №2516511 по заявке №2011149155/08 от 5.12.2011), содержащий систему автоматического регулирования, состоящую из солнечной батареи и датчика, преобразующего с помощью внешней обратной связи энергию источника излучения, являющуюся функцией угла поворота солнечной батареи, в напряжение, которое подается на вход исполнительных электродвигателей, изменяющих скорость в сторону увеличения светового потока, при этом исполнительными электродвигателями изначально задается постоянная угловая скорость горизонтального и вертикального слежения солнечной батареи относительно источника излучения (солнца) с последующей корректировкой напряжением, представляющим собой разность ЭДС датчика, которое по внешней обратной связи передается на обмотки исполнительных двигателей. Также предложен датчик, используемый в указанном способе.(11) A known method for the automatic orientation of solar cells and a device for its implementation (according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2516511 according to the application No. 20111149155/08 of December 5, 2011), comprising an automatic control system consisting of a solar battery and a sensor that converts using an external feedback the energy of the radiation source, which is a function of the angle of rotation of the solar battery, into the voltage that is supplied to the input of the executive motors, which change the speed in the direction of increasing light flux, while the performer With electric motors, the constant angular velocity of horizontal and vertical tracking of the solar battery relative to the radiation source (sun) is initially set, followed by voltage correction, which is the difference in the EMF of the sensor, which is transmitted via external feedback to the windings of the executive motors. Also proposed is a sensor used in this method.
Недостатком принципа слежения является использование электронного датчика. Тонкая электроника в процессе эксплуатации может выйти из строя, ее использование снижает надежность системы. Для ориентации по Солнцу в этой системе требуется время, от улавливания сигнала об изменении положения относительно Солнца до поворота солнечной батареи проходит промежуток времени, в который освещаемость не оптимальна. При быстром вращении аппарата и быстрой смене положения Солнца относительно аппарата батареи не будут успевать поворачиваться вслед за Солнцем.A disadvantage of the tracking principle is the use of an electronic sensor. Thin electronics during operation can fail, its use reduces the reliability of the system. For orientation on the Sun in this system, time is required, from the capture of a signal about a change in position relative to the Sun to the rotation of the solar battery, a period of time passes in which the illumination is not optimal. With a fast rotation of the apparatus and a rapid change in the position of the Sun relative to the apparatus, the batteries will not have time to turn after the Sun.
(12) Известны 3D-принтеры (Д. Мамонтов Простая машина желаний. / ж. Популярная механика, 2012, вып. 7, с. 104-106), в которых объемные детали и предметы печатаются послойно путем спекания лазерным излучением частиц металлического или пластикового порошка по заданной компьютером программе, описывающей их форму.(12) Known are 3D printers (D. Mamontov Simple Desire Machine / f. Popular Mechanics, 2012,
Недостатком 3D-принтеров является то, что деталь должна состоять из одного материала, не предусмотрено печатание деталей, в которых используется три материала.The disadvantage of 3D printers is that the part must consist of one material, printing of parts that use three materials is not provided.
(13) Известно, что многие действующие космические аппараты снабжены бурильным оборудованием для взятия проб. Например, марсоход Curiosity имеет бур, способный высверливать цилиндрические образцы породы диаметром 16 мм и высотой 64 мм (И. Лисов Хорошая была планета… / ж. Новости космонавтики, 2013, вып. 5, с. 67).(13) It is known that many operating spacecraft are equipped with drilling equipment for sampling. For example, the Curiosity rover has a drill capable of drilling cylindrical rock samples with a diameter of 16 mm and a height of 64 mm (I. Lisov The planet was good ... / J. Cosmonautics News, 2013,
Недостатком бурильного оборудования в виде трубки с заостренными краями или циркульной пилы является то, что 1) им трудно брать многие пробы для добычи большого объема породы (десятков килограммов) из-за того, что бур или пила затупляются, стирается их режущая часть; возможно заменять бур или пилу, но это приведет к осложнению или удорожанию установки, 2) особенно это оборудование непригодно для забора образцов чистого, астероидного, редкого, малоисследованного металла по тем же причинам; но самые дешевые с точки зрения дальнейшего производства - это именно чисто металлические материалы, их не надо химически выделять из неметаллической породы, искать способы такого выделения.The disadvantage of drilling equipment in the form of a tube with pointed edges or a circular saw is that 1) it is difficult for them to take many samples to extract a large volume of rock (tens of kilograms) due to the fact that the drill or saw is dull, its cutting part is erased; it is possible to replace a drill or a saw, but this will lead to a complication or rise in cost of the installation, 2) this equipment is especially unsuitable for sampling pure, asteroid, rare, little-studied metal for the same reasons; but the cheapest from the point of view of further production are purely metallic materials, they do not need to be chemically isolated from non-metallic rocks, and they should not be searched for.
(14) Известен и утвержден к исполнению проект американского космического ведомства NASA по доставке в промышленных целях астероида размером 7-8 м массой до 1300 тонн на орбиту Луны (И. Лисов Авоська для астероида или бюджет NASA-2014. / ж. Новости космонавтики, 2013, вып. 6, с. 52-56). Для этой операции требуется комплекс с начальной массой на околоземной орбите около 18800 кг, выводимый носителем класса Atlas V. Электрореактивная двигательная установка с питанием от солнечных батарей, оснащенная четырьмя-пятью двигателями с удельным импульсом около 3000 с и энергопотреблением до 10 кВт каждый, обеспечивает спиральный подъем до Луны и дальнейший полет к астероиду и позволит транспортировать захваченный объект обратно к Луне. Астероид ловится и перевозится с использованием цилиндрического контейнера внешним диаметром 15 м и длиной 10 м, разворачиваемого за счет надувных элементов каркаса. Гашение угловой скорости объекта и его успокоение обеспечивают бортовые жидкотопливные ракетные двигатели. Авторы проекта приводят оригинальный коэффициент эффективности предложенной системы: как минимум 500 тонн доставленного груза на 18 тонн исходной массы, или 28:1. Для астероида класса С это означает: до 100 тонн воды, 100 тонн соединений углерода и 90 тонн металлов (83 тонны железа, 6 тонн никеля и 1 тонна кобальта).(14) The NASA American Space Agency project for the industrial delivery of an asteroid of 7-8 m in weight up to 1300 tons to the orbit of the Moon is known and approved for execution (I. Lisov Avoska for an asteroid or NASA-2014 budget. / F. Cosmonautics News, 2013, issue 6, p. 52-56). This operation requires a complex with an initial mass in low Earth orbit of about 18800 kg, launched by an Atlas V class carrier. An electro-reactive propulsion system powered by solar panels, equipped with four to five engines with a specific impulse of about 3000 s and an energy consumption of up to 10 kW each, provides a spiral rise to the moon and further flight to the asteroid and will allow to transport the captured object back to the moon. The asteroid is caught and transported using a cylindrical container with an external diameter of 15 m and a length of 10 m, deployed by means of inflatable frame elements. The quenching of the angular velocity of the object and its calming provide onboard liquid-propellant rocket engines. The authors of the project cite the original efficiency coefficient of the proposed system: at least 500 tons of delivered cargo per 18 tons of initial mass, or 28: 1. For a class C asteroid, this means: up to 100 tons of water, 100 tons of carbon compounds and 90 tons of metals (83 tons of iron, 6 tons of nickel and 1 ton of cobalt).
Недостатками данного проекта является необходимость соблюдения экологических требований: 1) чтобы осуществлять проекты по перемещению астероидов к Земле, необходимо расширить сознание землян до уровня жителей солнечной системы, на которое влияют только звезды и галактики; если не сделать этого, то земляне останутся в рамках сознания жителей одной планеты, на которое влияют, например, ритмы вращения Луны вокруг Земли; вращаясь вокруг Луны, астероид изменит сознание землян, создав дополнительный ритм своим вращением вокруг Луны, на него будет реагировать все живое на Земле; у Земли будет два спутника, а не один, методики расширения сознания еще не созданы; до сих пор значительная часть землян умирает от инсультов, самоубийств, других нарушений в нервной системе; проект должен иметь медицинское сопровождение, чтобы не вмешиваясь слишком сильно в строение мозга землян, расширить их сознание с земного до размеров сознания солнечной системы; 2) по закону всемирного тяготения сила гравитации планеты зависит от ее массы, в том числе от массы человеческого общества, если начать крупномасштабную разработку астероидов и доставку их вещества на Землю, то надо иметь в виду, что оно имеет массу, которая увеличит массу Земли и человеческого общества, а следовательно ее гравитационную силу; конечно, доставка одного астероида малозаметна для Земли, но если в течение столетий доставлять астероидное вещество на Землю, оно накопится и вызовет изменения в гравитации; поэтому возникает экологическое требование: какую массу вещества Вы доставили на Землю, такую же массу вещества Вы должны доставить с Земли в космос; изменение гравитации может отрицательно повлиять на тонкие нервные процессы на клеточном, биохимическом и ядерном уровнях; если аппарат в 28 раз меньше доставленной породы, значит во столько же раз меньше вещества с Земли будет удалено в космос, с самого начала разработок начнется несоблюдение экологических требований. Конечно, в сутки на Землю падают десятки тонн метеоритного вещества, но это вещество не затрагивает человеческое общество. Количество металла, приходящегося на одного человека в обществе, должно быть установленной определенной величиной. Возможно, в обмен на астероидное вещество придется удалять в космос мусор, например, вывозить его на Венеру, где агрессивная атмосфера с парами серной кислоты в составе будет способствовать его разложению.The disadvantages of this project is the need to comply with environmental requirements: 1) in order to carry out projects to move asteroids to the Earth, it is necessary to expand the consciousness of earthlings to the level of inhabitants of the solar system, which is affected only by stars and galaxies; if this is not done, then the earthlings will remain within the consciousness of the inhabitants of one planet, which is affected, for example, by the rhythms of the rotation of the Moon around the Earth; revolving around the Moon, the asteroid will change the consciousness of earthlings, creating an additional rhythm with its rotation around the Moon, all life on Earth will react to it; the earth will have two satellites, and not one, the methods of expanding consciousness have not yet been created; still a significant part of earthlings dies from strokes, suicides, other disorders in the nervous system; the project must have medical support, so as not to interfere too much with the structure of the brain of earthlings, expand their consciousness from the earth to the size of the consciousness of the solar system; 2) according to the law of universal gravitation, the planet’s gravity depends on its mass, including the mass of human society, if you start the large-scale development of asteroids and the delivery of their matter to Earth, then we must bear in mind that it has a mass that will increase the mass of the Earth and human society, and therefore its gravitational force; Of course, the delivery of one asteroid is hardly noticeable for the Earth, but if an asteroid substance is delivered to the Earth for centuries, it will accumulate and cause changes in gravity; therefore, an environmental requirement arises: what mass of substance you delivered to Earth, the same mass of substance you must deliver from Earth to space; a change in gravity can adversely affect subtle nervous processes at the cellular, biochemical and nuclear levels; if the device is 28 times smaller than the delivered rock, it means as many times less material from the Earth will be removed into space, from the very beginning of development non-compliance with environmental requirements will begin. Of course, tens of tons of meteorite matter fall to Earth per day, but this substance does not affect human society. The amount of metal per person in society must be a fixed amount. Perhaps, in exchange for an asteroid substance, it will be necessary to remove garbage into space, for example, take it to Venus, where an aggressive atmosphere with sulfuric acid vapors in the composition will contribute to its decomposition.
Кроме того, проект пригоден для добычи полезных ископаемых, которые в больших количествах потребляются промышленностью. Для добычи редких металлов и соединений он явно избыточен: так много вещества не требуется, придется утилизировать большие объемы неиспользованной породы.In addition, the project is suitable for the extraction of minerals, which are consumed in large quantities by industry. For the extraction of rare metals and compounds, it is clearly excessive: so much material is not required, it will be necessary to dispose of large volumes of unused rock.
Доставка многих тонн вещества с орбиты Луны на Землю, и мусора с Земли на Венеру требует строительства космического лифта: доставлять столько вещества ракетами технологически, экологически и экономически нецелесообразно. Например, сотни взлетов ракет будут прогревать и загрязнять атмосферу Земли. У нас климат и так нарушен, проблемы с климатом усугубятся.The delivery of many tons of matter from the Moon’s orbit to Earth, and the debris from Earth to Venus requires the construction of a space elevator: it is technologically, environmentally and economically impractical to deliver so much material by rockets. For example, hundreds of rocket launches will warm and pollute the Earth’s atmosphere. Our climate is already violated, climate problems will worsen.
Не продуманы механизмы утилизации веществ, оставшихся на орбите Луны. Легче всего скинуть остатки вещества на поверхность Луны. Для первого астероида такой путь сгодится, но при длительных разработках он отрицательно скажется на гравитации Луны.The mechanisms of utilization of substances remaining in the orbit of the moon are not thought out. The easiest way to throw the remnants of matter on the surface of the moon. For the first asteroid, such a path will fit, but with long-term development, it will adversely affect the gravity of the moon.
Недостатком данного предложения также является возможность не справиться с управлением астероидом на орбите Земли, он тогда рухнет на Землю или Луну, и последствия будут катастрофические.The disadvantage of this proposal is also the ability to not cope with the control of an asteroid in the Earth’s orbit, it will then crash to the Earth or the Moon, and the consequences will be catastrophic.
Таким образом, соглашаясь с необходимостью осуществления этого проекта, требуется внести в него дополнения, чтобы он соответствовал своему масштабу. Доставить вещество на орбиту Луны - это только начало процесса, завершение процесса и его влияние на Землю тоже требуют расходов, которые надо закладывать в бюджет.Thus, while agreeing with the need to implement this project, it is necessary to make additions to it in order to fit its scale. Delivering matter into the Moon’s orbit is only the beginning of the process, completion of the process and its impact on the Earth also require expenses that must be budgeted.
К сожалению в США вместо того, чтобы дорабатывать проект, его закрыли (И. Лисов Лори Гарвер уходит. / ж. Новости космонавтики, 2013, вып. 10, с. 67). Возможно, к нему вернутся через несколько лет, поскольку с течением времени его актуальность для планеты будет расти, а претворять его в жизнь придется более двадцати лет.Unfortunately in the United States, instead of finalizing the project, it was closed (I. Lisov, Laurie Garver leaves. / F. Cosmonautics News, 2013,
(15) Известно устройство для доставки контейнера с грунтом исследуемого небесного тела в посадочный аппарат возвращаемой на Землю ступени космической станции и устройство для транспортирования грузов по трубопроводу (по патенту на изобретение РФ №2413660 по заявке на изобретние №2010110071/11 от 18.03.2010), содержащее трубопровод, узел для транспортирования контейнера по трубопроводу и узел загрузки и подготовки контейнера.(15) A device is known for delivering a container with the soil of a celestial body under investigation into a lander of a space station stage returning to Earth and a device for transporting goods through a pipeline (according to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2413660 according to the application for the invention No. 2010110071/11 of 03/18/2010) comprising a pipeline, a unit for transporting a container through a pipeline, and a container loading and preparation unit.
Недостатками описанного способа являются 1) не учитывается возможность разгерметизации рукава внешними силами, например, при попадании метеорита в рукав, 2) твердый контейнер ограничивает максимальные размеры взятой пробы грунта, нестандартную пробу взять с его помощью невозможно, 3) не конкретизируется устройство для взятия грунта, что расширяет применимость изобретения, но при трудностях взятия грунта, например, с поверхности металлического астероида, это может сделать изобретение неосуществимым.The disadvantages of the described method are 1) the possibility of depressurization of the sleeve by external forces, for example, when a meteorite enters the sleeve, is not taken into account, 2) a solid container limits the maximum size of the taken soil sample, it is impossible to take a non-standard sample with it, 3) the device for taking soil is not specified which extends the applicability of the invention, but if it is difficult to take the soil, for example, from the surface of a metal asteroid, this may make the invention impossible.
(16) Известны и предлагаются в качестве прототипа сообщения, что основаны две частные фирмы, российская и американская, которые планируют добывать руду в космосе на астероидах (А. Ильин Космическая «золотая лихорадка» / ж. Новости космонавтики, 2012, вып. 10, с. 19; И. Черный Насекомые космоса будут искать руду в небе. / ж. Новости космонавтики, 2013, вып. 3, с. 64-65). Сообщение о наличии уровня техники пункт 9 было получено уже после завершения основной работы над заявкой.(16) It is known and proposed as a prototype that two private firms, Russian and American, were founded that plan to mine ore in space on asteroids (A. Ilyin Cosmic Gold Rush / J. Cosmonautics News, 2012,
Недостатками идеи добывать руду на астероидах в указанных статьях названы следующие: 1) высокая себестоимость работ по добыче, средства, вложенные в добычу, многократно превышают прибыль, стоит задача по снижению стоимости работ, 2) попытка закрепится на поверхности астероида - сложная задача, 3) бурение металлического астероида - энергоемкий процесс, отпилить кусок такого астероида - не реалистичная задача. Необходимо предложить конкретные технологии, чтобы общая прогрессивная идея была воплощена в жизнь.The disadvantages of the idea of mining ore on asteroids in these articles are as follows: 1) the high cost of mining, the funds invested in mining, many times exceed profits, there is a task to reduce the cost of work, 2) an attempt to gain a foothold on the surface of an asteroid is a difficult task, 3) drilling a metal asteroid is an energy-intensive process, sawing off a piece of such an asteroid is not a realistic task. It is necessary to propose specific technologies so that the general progressive idea is realized.
Целью изобретений является длительная добыча ограниченной массы полезных ископаемых на астероиде с использованием энергии Солнца, преобразованной в энергию искусственного концентрированного излучения.The aim of the invention is the long-term production of a limited mass of minerals on an asteroid using the energy of the Sun, converted into energy of artificial concentrated radiation.
Техническим результатом изобретений является следующееThe technical result of the invention is the following
- дается оптическое и механическое описание добывающей и охватывающей частей аппарата, демонстрирующее возможность существования такого аппарата,- gives an optical and mechanical description of the mining and covering parts of the apparatus, demonstrating the possibility of the existence of such an apparatus,
- использование для плавления вещества астероида концентрированных лучей от нескольких ламп прожектора, при этом лампы питаются энергией Солнца, что экономит собственную энергию и топливо аппарата, снижает стоимость его использования,- the use of concentrated rays from several spotlight lamps for melting an asteroid substance, while the lamps are powered by the energy of the Sun, which saves the apparatus’s own energy and fuel, reduces the cost of its use,
- не требуется делать анализ вещества на наличие в образцах чуждых Земле патогенных микроорганизмов, они автоматически уничтожаются высокой температурой,- it is not necessary to analyze the substance for the presence of pathogenic microorganisms in the samples alien to the Earth, they are automatically destroyed by high temperature,
- независимость работы установки от количества запасов топлива на борту,- the independence of the installation from the amount of fuel on board,
- универсальность аппарата: он может быть закреплен на астероиде любой формы и работать с любым отражающим свет веществом астероида,- universality of the apparatus: it can be mounted on an asteroid of any shape and work with any substance of the asteroid reflecting light,
- не требуется очное участие человека в нормальной, стандартной работе установки, достаточно его дистанционного участия,- full-time participation of a person in the normal, standard operation of the installation is not required, his remote participation is sufficient,
- предложен медленный способ добычи для тех, кто не торопится получить результат, способ хорош в сочетании с быстрым способом добычи на другом астероиде другой техникой другого вещества,- a slow production method is proposed for those who are not in a hurry to get a result, the method is good in combination with a quick method of extraction on another asteroid using another technique of another substance,
- способ позволяет добывать не только мягкие породы, но и металлы,- the method allows to produce not only soft rocks, but also metals,
- предназначено для добычи в одном цикле конечного количества вещества порядка килограммов и десятков килограммов, которого не требуется науке и промышленности слишком много, чтобы транспортировать целиком весь астероид, его содержащий, к Земле,- it is intended for the extraction in one cycle of a finite amount of matter of the order of kilograms and tens of kilograms, which science and industry do not need too much to transport the whole asteroid containing it to Earth,
- способ требует точного согласования с людьми, добывающими вещества на астероидах другими способами, какое им вещество добывать, чтобы они не обогнали и не добыли то же вещество другим способом,- the method requires precise coordination with people extracting substances on asteroids in other ways, what substance they need to extract, so that they do not overtake and extract the same substance in another way,
- возможно использовать устройство как для работы в условиях невесомости на астероиде или комете, так и в условиях гравитации, на вершинах гор на малой или большой планете,- it is possible to use the device both for work in zero gravity on an asteroid or comet, and in gravity, on tops of mountains on a small or big planet,
- причаливание к астероиду осуществляется путем охвата его длинными манипуляторами,- mooring to the asteroid is carried out by covering it with long manipulators,
- регуляторы положения прожектора не реагируют на черный цвет поверхности астероида,- spotlight position adjusters do not respond to the black color of the surface of the asteroid,
- содержит систему прицеливания фокуса линзы к поверхности астероида,- contains a system for aiming the focus of the lens to the surface of the asteroid,
- отсутствие тонкой электроники в системе наведения сферической солнечной батареи, отсутствие необходимости двигать солнечную батарею при перемещении аппарата и астероида относительно Солнца, в том числе при быстром перемещении, например, при быстром вращении астероида с аппаратом вокруг своей оси,- the lack of fine electronics in the guidance system of a spherical solar battery, the lack of the need to move the solar battery when moving the device and the asteroid relative to the Sun, including during rapid movement, for example, when the asteroid and the device rotate rapidly around its axis,
- предложена система развертывания солнечной батареи,- a solar system deployment system is proposed,
- обеспечивает хранение отливок добытого вещества до прибытия космического корабля для доставки его на Землю,- provides storage of castings of the extracted substance until the spacecraft arrives for delivery to Earth,
- обеспечивает забор расплавленного вещества астероида манипулятором и его остывание с образованием мелких отливок,- provides the intake of the molten substance of the asteroid by the manipulator and its cooling to form small castings,
- обеспечивает перемещение места забора вещества по поверхности астероида,- provides movement of the place of intake of matter on the surface of the asteroid,
- обеспечивает возможность одновременного остывания нескольких отливок,- provides the possibility of simultaneous cooling of several castings,
- возможно организовать печатание деталей аппарата на 3D-принтере с последующей сборкой из них всего аппарата и вставлением элементов электрической схемы,- it is possible to organize the printing of parts of the device on a 3D printer, followed by the assembly of the entire device from them and the insertion of circuit elements,
- аппарат обеспечивает занятость космонавтов, работающих на космической станции на орбите Земли или на станции в вершине космического лифта,- the apparatus provides employment for astronauts working at a space station in orbit of the Earth or at a station at the top of a space elevator,
- способ не может быть использован в качестве оружия, а предназначен для временной бескровной оккупации поверхности астероидов и комет,- the method cannot be used as a weapon, but is intended for temporary bloodless occupation of the surface of asteroids and comets,
- достижение полной эффективности работы аппарата 54,45% с возможностью ее последующей доводки до 80-100%.- achievement of the overall efficiency of the apparatus 54.45% with the possibility of its subsequent refinement to 80-100%.
Этот технический результат достигается тем, что предложен способ добычи полезных ископаемых на астероиде, при котором осуществляют причаливание добывающего космического аппарата путем охвата астероида с двух сторон минимум тремя манипуляторами, устанавливают отдельным манипулятором на поверхности астероида блок сбора материала, плавят многоламповым герметичным прожектором из блока сбора материала поверхностный слой астероида с образованием лунок, забирают из лунок расплавленный материал, охлаждают, помещают отливки в хранилище, периодически забирают отливки из хранилища отдельным космическим кораблем, курсирующим между Землей и астероидом.This technical result is achieved by the fact that a method for mining minerals on an asteroid is proposed, in which the mining spacecraft is moored by covering the asteroid on both sides with at least three manipulators, a material collection unit is installed on the surface of the asteroid, melted with a multi-tube hermetic searchlight from the material collection unit the surface layer of the asteroid with the formation of holes, the molten material is taken from the holes, cooled, castings are placed in storage, From time to time, castings are taken from the storage by a separate spacecraft cruising between the Earth and the asteroid.
Кроме того, предложена система крепления космического аппарата к астероиду, отличающаяся тем, что охватывающие астероид манипуляторы состоят из длинной последовательности протяженных плоских пластин с возможностью ее складывания в местах соединения пластин внутри отсека космического корабля при доставке аппарата на заданную траекторию движения к астероиду с Земли и с возможностью ее раскладывания при подлете аппарата к астероиду, при охвате астероида она повторяет форму его поверхности без мелких деталей.In addition, a system for attaching a spacecraft to an asteroid is proposed, characterized in that the manipulators surrounding the asteroid consist of a long sequence of extended flat plates with the possibility of folding them at the junction of the plates inside the spacecraft compartment when the device is delivered to a given trajectory of movement to the asteroid from Earth and from the possibility of its unfolding when the apparatus approaches the asteroid, while embracing the asteroid, it repeats the shape of its surface without small details.
Кроме того, предложен способ сбора добытого материала, отличающийся тем, что блок сбора материала имеет форму паралелепипеда с отверстием в верхней грани для забора добытого материала, четыре боковых ребра параллелепипеда образованы ножками с регулируемой длиной с возможностью при изменении длины ножек наводить точку сбора лучей прожектора, закрепленного в центре параллелепипеда, на участок поверхности астероида, расплавляют его путем длительного освещения с нагреванием, из лунки расплавленный материал забирают манипулятором сбора материала, который состоит из исходящих из общего центра трубок, при этом захватный тоннель манипулятора на конце трубки выдвигают из направляющего тоннеля в центре трубки в лунку, сдвигают верхнюю и нижнюю стенки захватного тоннеля на конце трубки, оставляют боковые стенки на конце трубки неподвижными, зажимают между стенками на конце трубки забранный материал, далее задвигают захватный тоннель обратно в направляющий тоннель, освобождая лунку, поворачивают трубку вокруг центра, при этом забранный материал затвердевает в отливку, далее захватный тоннель задвигают в сачок для хранения материала, выдвигая его из направляющего тоннеля, его верхнюю и нижнюю стенки раздвигают, поршнем из глубины тоннеля выталкивают отливку в сачок манипулятора хранилища материала, далее захватный тоннель выдвигают из сачка, поршень убирают вглубь тоннеля, и двигают пустой захватный тоннель по кругу вместе с центральным колесом манипулятора сбора материала до следующего забора материала, когда в сачке накапливаются отливки, его зев стягивают петлей, герметично закупоривая отливки, трубку с сачком на конце поворачивают вместе с центральным колесом манипулятора хранилища материала, при этом устанавливают на место заполненного сачка пустой сачок, после заполнения всех сачков блок сбора материала пристыковывают к космическому кораблю, куда забираются отливки вместе с сачками, на место заполненных сачков привинчиваются пустые сачки, в ходе всех этих операций блок сбора материала перемещают манипулятором относительно поверхности астероида вокруг корпуса аппарата и поднимают над поверхностью астероида.In addition, a method for collecting the extracted material is proposed, characterized in that the material collecting unit has the shape of a parallelepiped with an opening in the upper face for collecting the extracted material, the four side ribs of the parallelepiped are formed by legs with an adjustable length with the ability to guide the collection point of the spotlights when changing the length of the legs, fixed in the center of the parallelepiped, to the surface area of the asteroid, melt it by prolonged illumination with heating, from the hole the molten material is taken away by the collection manipulator the material, which consists of tubes emanating from the common center, the gripper tunnel of the manipulator at the end of the tube is pulled out of the guide tunnel in the center of the tube into the hole, the upper and lower walls of the gripper tunnel at the end of the tube are moved, the side walls at the end of the tube are left stationary, clamped between the walls at the end of the tube, the collected material, then push the gripping tunnel back into the guide tunnel, freeing the hole, turn the tube around the center, while the collected material solidifies into a casting, then the gripping tunnel is pushed into the net for storing material, pushing it out of the guide tunnel, its upper and lower walls are pushed apart, the casting is pushed from the depth of the tunnel into the net of the material storage manipulator, then the gripping tunnel is pulled out of the net, the piston is removed deep into the tunnel, and the empty gripper is moved the tunnel in a circle together with the central wheel of the material collection manipulator until the next material intake, when castings accumulate in the net, its pharynx is pulled together by a loop, hermetically clogging the castings, the tube the net at the end is turned together with the central wheel of the material storage manipulator, in this case, an empty net is put in place of the filled net, after filling all the net the material collection unit is docked to the spaceship, where the castings are taken together with net, empty net are screwed to the place of the filled net, During all these operations, the material collection unit is moved by the manipulator relative to the surface of the asteroid around the body of the apparatus and raised above the surface of the asteroid.
Кроме того, предложена система поддержания неподвижной раскрываемой сферической солнечной батареи, отличающаяся тем, что она состоит из экваториальных поддерживающих трубок и меридиональных поддерживающих трубок, экваториальные поддерживающие трубки разделены внутри и вдоль перегородками, внутри них по обе стороны от перегородок натянуты параллельные тросы, экваториальные поддерживающие трубки составлены и образуют разомкнутую окружность, меридиональные поддерживающие трубки соединены попарно двумя планками, при этом в раме из планок и меридиональных трубок находятся фотопреобразователи, соединенные в единуюэлектрическую цепь протянутыми между рамами проводами, внутри составленных друг с другом меридиональных трубок, образующих четверть меридиана и отходящих перпендикулярно каждой экваториальной трубке, натянуты тросы, на свободных концах тросов меридиональных трубок в полюсах сферы и на свободном, незамкнутом конце экваториальной окружности находятся Т-образные окончания из пластин, которые упираются в концы краевых трубок при натяжении троса, а на противоположных концах тросов они зажимаются в зажимные устройства, состоящие из двух туго движущихся зажимов, поддерживаемых стойками, двух колец на тросе, которые фиксируют один конец зажимов, и цилиндра на тросе, этот цилиндр раздвигает округлые вторые концы зажимов и направляет их между двумя кольцами, с возможностью натягивания тросов путем их накрутки на валы электродвигателей, электродвигатели, натягивающие тросы меридиональных трубок, закреплены на экваториальных трубках, электродвигатель, натягивающий тросы экваториальных трубок, закреплен на опоре, соединенной с корпусом аппарата, для поддержания уровня тросов на каждом участке между трубкой и электродвигателем у тросов экваториальных трубок использованы опорные колесики, на которые трос попадает, пройдя из первой экваториальной трубки через отверстие в опоре, у тросов меридиональных трубок использованы для этого направляющие изогнутые трубки, приваренные к экваториальным трубкам, в которые трос попадает на выходе из отверстия в боковой стенке первых концевых трубок, система поддержания солнечной батареи выполнена с возможностью ее складывания путем ослабления тросов и сложения гармошкой пар меридиональных трубок и сложения перпендикулярно им гармошкой экваториальных трубок, гармошка из экваториальных трубок укладывается по спирали в одной плоскости вблизи корпуса аппарата с возможностью размещения сложенной конструкции в отсеке взлетающей ракеты, также система выполнена с возможностью ее возвращения в округлую форму путем натягивания и фиксации тросов и благодаря наличию у трубок торцевых граней, не перпендикулярных боковым стенкам, а скошенных, что при соприкосновении торцов трубок придает конструкции изогнутую форму сферы. Описание фигур.In addition, a system is proposed for maintaining a fixed, open, spherical solar battery, characterized in that it consists of equatorial support tubes and meridional support tubes, the equatorial support tubes are divided inside and along the partitions, parallel cables are stretched on both sides of the partitions inside them, the equatorial support tubes are composed and form an open circle, the meridional support tubes are connected in pairs by two trims, while in the frame of p photoconverters and interconnected meridian tubes are photoconverters connected in a single electric circuit by wires stretched between the frames, inside the meridional tubes made up with each other, forming a quarter of the meridian and extending perpendicular to each equatorial tube, cables are stretched, at the free ends of the cables of the meridional tubes and in the poles of the sphere the open end of the equatorial circle contains T-shaped ends of plates that abut against the ends of the edge tubes when the cable is tensioned, and against at the opposite ends of the cables, they are clamped into clamping devices consisting of two tightly moving clamps supported by struts, two rings on the cable that fix one end of the clamps, and a cylinder on the cable, this cylinder moves apart the rounded second ends of the clamps and directs them between the two rings, with the possibility of pulling the ropes by wrapping them on the shafts of electric motors, electric motors pulling the cables of the meridional tubes are fixed on the equatorial tubes, an electric motor pulling the cables of the equatorial tubes, fixed on a support connected to the apparatus body, to maintain the level of the cables in each section between the tube and the electric motor, the support wheels are used on the cables of the equatorial tubes, on which the cable falls, passing from the first equatorial tube through the hole in the support, on the cables of the meridional tubes used curved guide tubes welded to the equatorial tubes into which the cable enters at the outlet of the hole in the side wall of the first end tubes, the solar battery maintenance system it can be folded by loosening the cables and folding the pairs of meridional tubes with the accordion and folding the equatorial tubes perpendicular to them, the accordion from the equatorial tubes is laid in a spiral in one plane near the device’s body with the possibility of placing the folded structure in the rocket compartment, and the system is also made its return to a rounded shape by pulling and fixing the cables and due to the presence of end faces in the tubes that are not perpendicular to the side walls but beveled, which, when the ends of the tubes touch, gives the structure a curved shape of a sphere. Description of figures.
На фигурах представлены следующие изображения.The figures show the following images.
На фиг. 1 - космический аппарат для добычи полезных ископаемых на астероиде, общий вид сверху, на фиг. 2 - узел по перемещению пластин манипуляторов в сложенном состоянии пластин, на фиг. 3 - узел по перемещению пластин манипуляторов в разложенном состоянии пластин, на фиг. 4 - трапециевидная пластина манипулятора, на фиг. 5 - центральные пластины манипулятора, перемещающего блок сбора материала, или манипулятора, перемещающего антенну, на фиг. 6 - вид снизу на прожектор на горизонтальном срезе АА блока сбора материала, на фиг. 7 - блок сбора материала, срединный фронтальный разрез ББ, на фиг. 8 - блок сбора материала, срединный вертикальный разрез ВВ, на фиг. 9 - регулятор высоты расположения прожектора, срединный вертикальный срез ГГ, на фиг. 10 - принципиальная схема прицельного устройства регулятора высоты прожектора, на фиг. 11 - схема попадания лучей на дно верхней затеняющей трубки прицельного устройства регулятора высоты прожектора при завышенном на 5 мм уровне поверхности астероида по сравнению с точкой сбора лучей прожектора, на фиг. 12 - схема попадания лучей на дно нижней затеняющей трубки прицельного устройства регулятора высоты прожектора при заниженном на 5 мм уровне поверхности астероида по сравнению с точкой сбора лучей прожектора, на фиг. 13 - схема попадания лучей на дно средней затеняющей трубки прицельного устройства регулятора высоты прожектора при совпадении точки сбора лучей прожектора с поверхностью астероида, на фиг. 14 - место стыковки причальных колец блока сбора материала и космического корабля, на фиг. 15 - захватный тоннель манипулятора сбора материала, на фиг 16 - поворотное устройство подвижной стенки, увеличенный сред ДД, на фиг. 17 - направляющий тоннель манипулятора сбора материала и блок, приводящий его в движение, в плоскости, параллельной вертикальному срезу ВВ, увеличено по сравнению со срезом ВВ, на фиг. 18 - пустой сачок для отливок на конце манипулятора хранилища материалов, вертикальный центральный срез через него, на фиг. 19 - заполненный сачок с отливками с раскрытой передней петлей, вертикальный центральный срез через него, на фиг. 20 - пустой сачок для отливок, фронтальный срез вдоль трубки манипулятора, на фиг. 21 - заполненный сачок с отливками с затянутой передней петлей, фронтальный срез вдоль трубки манипулятора, на фиг. 22 - вид на корпус аппарата и поворотную пластину снизу, со стороны астероида, на фиг. 23 - крепление раздвоенной пластины к корпусу аппарата, на фиг. 24 - система поддержания солнечных батарей, участок сферической поверхности в развернутом положении, на фронтальном срезе ЕЕ, на фиг. 25 - система поддержки солнечных батарей, участок сферической поверхности в развернутом положении на продольном вертикальном срезе ЖЖ, на фиг. 26 - продолжение среза ЖЖ, меридиональные трубки в верхней точке полюса сферической поверхности, на фиг. 27 - горизонтальный срез 33 сферической поверхности раскрытых солнечных батарей, на фиг. 28 - вид сбоку на сложенную систему поддержки солнечных батарей, готовую к раскрытию, на фиг. 29 - вид сверху на сложенную систему поддержки солнечных батарей, готовую к раскрытию, на фиг. 30 - зажим для троса в продольном разрезе в раскрытом состоянии, на фиг. 31 - зажим для троса в продольном разрезе в состоянии фиксации троса, на фиг. 32 - механизм натягивания троса для установки меридиональных трубок на срезе ИИ, на фиг. 33 - механизм натягивания троса для установки экваториальных трубок на срезе КК, на фиг. 34 - прожектор крупным планом в вертикальном разрезе ЛЛ, на фиг. 35 - прожектор крупным планом на виде снизу.In FIG. 1 - a spacecraft for mining on an asteroid, a general view from above, in FIG. 2 - node for moving the plates of the manipulators in the folded state of the plates, in FIG. 3 - a node for moving the plates of the manipulators in the unfolded state of the plates, in FIG. 4 - trapezoidal plate of the manipulator, in FIG. 5 shows the central plates of a manipulator moving a material collection unit or a manipulator moving an antenna; FIG. 6 is a bottom view of a searchlight in a horizontal section AA of a material collection unit, FIG. 7 - material collection unit, median frontal section of the BB, in FIG. 8 - material collection unit, mid-vertical section of the explosive; FIG. 9 - height adjustment of the spotlight, the mid-vertical section of the GG, in FIG. 10 is a schematic diagram of an aiming device for a searchlight height adjuster, in FIG. 11 is a diagram of the rays hitting the bottom of the upper shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight when the surface of the asteroid is 5 mm higher than the point of collection of the rays of the searchlight, in FIG. 12 is a diagram of the rays hitting the bottom of the lower shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight when the surface of the asteroid is underestimated by 5 mm compared to the point of collection of the rays of the searchlight, in FIG. 13 is a diagram of the rays hitting the bottom of the middle shading tube of the sighting device of the searchlight height adjuster when the collector point of the searchlight beams coincides with the surface of the asteroid, in FIG. 14 - place of docking of the mooring rings of the material collection unit and the spacecraft, in FIG. 15 is a gripping tunnel of a material collection manipulator; FIG. 16 is a rotary device of a movable wall, enlarged medium DD; FIG. 17 — the guide tunnel of the material collection manipulator and the block driving it in a plane parallel to the vertical cut of the explosive are enlarged compared to the cut of the explosive, in FIG. 18 - an empty net for castings at the end of the manipulator of the material storage, a vertical central cut through it, in FIG. 19 - a filled net with castings with an open front loop, a vertical central slice through it, in FIG. 20 is an empty net for castings, a frontal cut along the manipulator tube, in FIG. 21 - a filled net with castings with a tightened front loop, a frontal section along the manipulator tube, in FIG. 22 is a view of the apparatus body and the rotary plate from below, from the side of the asteroid, in FIG. 23 - fastening of the bifurcated plate to the apparatus body, in FIG. 24 - a system for maintaining solar panels, a portion of the spherical surface in the deployed position, on the frontal cut EE, in FIG. 25 - a system for supporting solar panels, a portion of a spherical surface in a deployed position on a longitudinal vertical section of the LJ, in FIG. 26 is a continuation of the LJ cut, meridional tubes at the upper point of the pole of the spherical surface, in FIG. 27 is a horizontal section 33 of the spherical surface of the disclosed solar cells; FIG. 28 is a side view of a folded solar support system ready for disclosure; FIG. 29 is a plan view of a folded solar array support system ready for disclosure; FIG. 30 is a clip for a cable in longitudinal section in the open state, in FIG. 31 is a clip for a cable in longitudinal section in a state of fixation of the cable, in FIG. 32 is a cable pulling mechanism for installing meridional tubes on an AI slice, in FIG. 33 - cable pulling mechanism for installing equatorial tubes on a section of spacecraft, in FIG. 34 is a close-up spotlight in a vertical section of the LL, in FIG. 35 is a close-up spotlight in a bottom view.
Цифрами на фигурах обозначеныThe numbers in the figures indicate
На фиг. 1: 1 - астероид, 2 - охватывающие манипуляторы, 3 - сферические солнечные батареи, 4 - блок сбора материала, 5 - манипулятор, перемещающий блок 4, 6 - антенна, 7 - манипулятор, перемещающий антенну,In FIG. 1: 1 - an asteroid, 2 - covering manipulators, 3 - spherical solar panels, 4 - material collection unit, 5 -
На фиг. 2-3 и ниже: 8 - нижняя опорная пластина, 9 - верхняя опорная пластина, 10 - болт, 11 - внутреннее кольцо подшипника с резьбой для стержня 7, 12 - внешнее кольцо подшипника, 13 - обмотка ротора, 14 - обмотка статора, 15 - шарики подшипника, 16 - кабель, подводящий электрический ток от солнечных батарей, регулируемый компьютером, 17 - кабель подводящий электричество к статору и ротору, 18 - щетки, передающие ток к ротору, 19 - пластины манипуляторов, 20 - трубка с резьбой,In FIG. 2-3 and lower: 8 - lower support plate, 9 - upper support plate, 10 - bolt, 11 - inner bearing ring with thread for the
На фиг. 5: 21 - отверстия для болтов, 22 - пластина, перемещающая блок сбора материала вперед-назад, 23 - пластина, перемещающая блок сбора материала вверх-вниз,In FIG. 5: 21 — holes for bolts, 22 — plate moving the material collection unit back and forth, 23 — plate moving the material collection unit up and down,
На фиг. 6-8: 24 - прожектор, 25 - держатели прожектора, 26 - направляющие опор блока сбора материала, 27 - отверстие стыковочного узла для сбора материала из сачков, 28 - корпус блока сбора материала, 29 - держатель прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 30 - трубка манипулятора хранилища материала, 31 - сачки манипулятора хранилища материала, 32 - регуляторы высоты прожектора, 33 - прицельные устройства регуляторов 32 в форме тройных трубок, 34 - центральное зубчатое колесо, 35 - трубки манипулятора сбора материала, 36 - держатели манипуляторов, 37 - причальное кольцо, 38 - направляющие выступы причального устройства, 39 - конусообразный магнит с конусообразным пазом в центре, 40 - пластина, являющаяся продолжением корпуса блока сбора материала, стыкуемая с пластиной манипулятора 6, перемещающего блок сбора материала, 41 - камеры видеонаблюдения, 42 - сферы с внутренней зеркальной поверхностью, 43 - трубки для направления лучей, 44 - лампы, 45 - застекленные отверстия в сфере 42 напротив трубок 43, 46 - корпус для размещения сфер 42, 47 - электрокабель, снабжающий электроэнергией лампы 44,In FIG. 6-8: 24 - spotlight, 25 - spotlight holders, 26 - guides of the support for the material collection unit, 27 - hole of the docking unit for collecting material from the net, 28 - housing of the material collection unit, 29 - holder for the sighting device for the height of the searchlight, 30 - tube of the material storage manipulator, 31 - nets of the material storage manipulator, 32 - spotlight height adjusters, 33 - sighting devices of
На фиг. 9: 48 - упор для фиксации направляющих опор в верхнем вынутом положении, 49 - внутреннее кольцо подшипника с резьбой для направляющих опор, 50 - внешний цилиндр подшипника, 51 - шарики подшипника регулятора высоты расположения линз, 52 - подставка для контакта с поверхностью астероида,In FIG. 9: 48 - an emphasis for fixing the guide bearings in the upper outward position, 49 - the inner ring of the bearing with a thread for the guide bearings, 50 - the outer cylinder of the bearing, 51 - the balls of the bearing for adjusting the height of the lens, 52 - stand for contact with the surface of the asteroid,
На фиг. 10: 53 - средняя затеняющая трубка прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 54 - нижняя затеняющая трубка прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 55 - верхняя затеняющая трубка прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 56 - средний фотодиод, 57 - нижний фотодиод, 58 - верхний фотодиод, 59 - ось трубки 53, направленная в точку сбора лучей прожектора, 60 - ось трубки 54, направленная в точку на 5 мм ниже точки сбора лучей прожектора, 61 - ось трубки 55, направленная в точку на 5 мм выше точки сбора лучей прожектора, 62 - цепь, при замыкании которой прожектор опускается, 63 - ключ, замыкающий цепь 62, 64 - цепь, при замыкании которой прожектор поднимается, 65 - ключ, замыкающий цепь 64, 66 - цепь, регулирующая ключ 63, 67 - цепь, регулирующая ключ 65, 68 - ключ, замыкающийся при увеличении тока в цепи с фотодиодом 58 и размыкающийся при снижении тока в этой цепи, 69 - ключ, замыкающийся при уменьшении тока в цепи с фотодиодом 58 и размыкающийся при увеличении тока в этой цепи, 70 - ключ, замыкающийся при увеличении тока в цепи с фотодиодом 57 и размыкающийся при уменьшении тока в этой цепи, 71 - ключ, замыкающийся при снижении тока в цепи с фотодиодом 57 и размыкающийся при увеличении тока в этой цепи, 72 - спиральный контакт на краю резьбы направляющей 26, 73 - щетки для передачи тока, 74 - кольцеобразный контакт на цилиндре 50,In FIG. 10: 53 - the middle shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight, 54 - the lower shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight, 55 - the upper shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight, 56 - the middle photodiode, 57 - the lower photodiode, 58 - the upper photodiode, 59 - axis of the tube 53, directed to the point of collection of rays of the searchlight, 60 - axis of the tube 54, directed to the point of 5 mm below the point of collection of rays of the searchlight, 61 - axis of the tube 55, directed to the point of 5 mm above the point of collection of rays of the searchlight, 62 - chain, with s when the projector is lowered, 63 - the key that closes the circuit 62, 64 - the circuit, when the projector is closed, 65 - the key that closes the circuit 64, 66 - the circuit that regulates the key 63, 67 - the circuit that regulates the key 65, 68 - the key which closes with increasing current in the circuit with photodiode 58 and opens with decreasing current in this circuit, 69 is the key that closes with decreasing current in the circuit with photodiode 58 and opens with increasing current in this circuit; 70 is the key that closes with increasing current in circuit with photodiode 57 and opening when the current in this circuit decreases, 71 is the key closing when the current decreases in the circuit with the photodiode 57 and opening when the current increases in this circuit, 72 — spiral contact on the thread edge of the guide 26, 73 — current transfer brushes, 74 — ring-shaped contact on the cylinder 50,
На фиг. 11-13: 75 - поверхность астероида, 76 - падающий от одной из трубок 43 луч, 77 - отраженный от поверхности 75 луч 76, 78 - точка сбора лучей прожектора,In FIG. 11-13: 75 - the surface of the asteroid, 76 - the beam incident from one of the
На фиг. 14: 79 - кусок ферромагнетика, 80 - конусовидная катушка индуктивности, 81 - причальное кольцо космического корабля, 82 - пружины для амортизации удара кольца 81 о выступ 38, 83 - подвижное соединение выступа 38 и кольца 37,In FIG. 14: 79 - a piece of ferromagnet, 80 - cone-shaped inductance coil, 81 - mooring ring of the spacecraft, 82 - springs for shock absorption of the
На фиг. 15-16: 84 - верхняя стенка захватного тоннеля трубки манипулятора сбора материала, 85 - нижняя стенка захватного тоннеля трубки манипулятора сбора материала, 86 - верхняя опускаемая стенка захватного тоннеля в закрытом положении, 87- нижняя поднимаемая стенка захватного тоннеля в закрытом положении, 88 - боковая неподвижная стенка захватного тоннеля трубки манипулятора сбора материала, 89 - затвердевающий забранный материал, будущая отливка, 90 - открытое положение верхней подвижной стенки захватного тоннеля, 91 - открытое положение нижней подвижной стенки захватного тоннеля, 92 - поворотные устройства подвижных стенок, 93 - ротор поворотного устройства 92, 94 - статор поворотного устройства 92, 95 - зубчатое колесо поворотного устройства 92, 96 - ось поворотного устройства 92, 97 - Г-образная изгибаемая пластина для фиксации определенного положения зубчатого колеса 95, 98 - крепления оси 96 к неподвижной стенке 84, 99 - крепление оси 96 к подвижной стенке 86, 100 - выталкивающий отливку поршень, 101 - направляющая поршня,In FIG. 15-16: 84 - upper wall of the gripping tunnel of the tube of the material collection manipulator, 85 - lower wall of the gripping tunnel of the tube of the manipulator of material collection, 86 - upper lower wall of the gripping tunnel in the closed position, 87 - lower lifting wall of the gripping tunnel in the closed position, 88 - lateral fixed wall of the grasping tunnel of the tube of the material collection manipulator, 89 - hardening collected material, future casting, 90 - open position of the upper movable wall of the gripping tunnel, 91 - open position of the lower movable walls of the gripping tunnel, 92 - rotary devices of the movable walls, 93 - rotor of the
На фиг. 17: 102 - захватный тоннель трубки манипулятора сбора материала, 103 - направляющий тоннель трубки манипулятора сбора материала, 104 - камера зубчатого колеса 105, перемещающего захватный тоннель внутри направляющего тоннеля, 106 - тоннель крепления трубки манипулятора сбора материала, 107 - дно захватного тоннеля в задвинутом положении, 108 - положение дна захватного тоннеля в выдвинутом положении, 109 - перемычка, приводящая захватный тоннель в движение вдоль направляющего тоннеля, 110 - положение перемычки 109 в выдвинутом положении захватного тоннеля, 111 - ушко для подвижного крепления перемычки 109 ко дну тоннеля 107, 112 - перемычка для крепления оси зубчатого колеса 105 к стенкам камеры 104, 113 - Г-образный упор зубчатого колеса 105, 114 - Г-образный упор центрального зубчатого колеса 34, 115 - массивная ось зубчатого колеса 34 для его крепления к ротору электродвигателя, 116 - провода подводящие электрический ток к поворотным устройствам,In FIG. 17: 102 - a gripping tunnel of a tube of a material collection manipulator, 103 - a guiding tunnel of a tube of a manipulator of material collection, 104 - a chamber of a
На фиг. 18-21: 117 - заднее кольцо приемника отливок, 118 - передняя петля приемника отливок, 119 - заполненный сачок для хранения отливок, 120 - отливки, 121 - электродвигатель для сокращения петли 118, 122 - складки сложенного сачка, 123 - держатель кольца 117, 124 - опорный стержень для электродвигателя 121, петли 118 и кольца 117, 125 - патрон, вворачиваемый в патрон 126, 127 - ограничительное кольцо, 128 - кольцо, которым оканчивается петля 118, накинутая на кольцо 127, 129 - вращающаяся ось электродвигателя 121, 130 - конец петли 118, закрепленный на оси 129, 131 - зев передней петли, в который подается отливка из трубки манипулятора сбора материала,In FIG. 18-21: 117 - the back ring of the receiver of castings, 118 - the front loop of the receiver of castings, 119 - a filled net for storing castings, 120 - castings, 121 - an electric motor to reduce the
На фиг. 22-23: 132 - подвижная поворачивающаяся вокруг корпуса кольцеобразная поворотная платформа, 133 - зубчатая боковая поверхность поворотной платформы 132, 134 - зубчатое колесо, приводящее во вращение платформу 132, 135 - ось электродвигателя, заслоненного колесом 134, 136 - демпферы для соприкосновения аппарата с астероидом, 137 - начальная раздвоенная пластина, служащая основанием двух манипуляторов, 138 - стержень со скобой на конце для крепления пластины 137 нижним отверстием к корпусу, 139 - параллельные треки для щеток 73 в форме параллельных окружностей, 140 - сопла двигателей малой тяги для движений от астероида, 141 - сопла двигателей малой тяги для боковых движений аппарата, 142 - бортовой компьютер, 143 -корпус аппарата,In FIG. 22-23: 132 — movable ring-shaped rotary platform that rotates around the housing; 133 — toothed lateral surface of the
На фиг. 24-29: 144 - экваториальная поддерживающая трубка, 145 - меридиональная поддерживающая трубка, 146 - трос, устанавливающий экваториальные трубки, 147 - трос, устанавливающий меридиональные трубки, 148 - отверстия стенок краевых трубок для выхода тросов, 149 - фотопреобразователи, 150 - планки между трубками для поддержания фотопреобразователей в расправленном состоянии, 151 - щели между трубками, 152 - опора экваториальных трубок и сферической конструкции в целом, 153 - электродвигатели, натягивающие тросы, устанавливающие меридиональные трубки, 154 - провода, соединяющие фотопреобразователи 149 в единую цепь, 155 - концевые пластины, 156 - перегородка внутри экваториальной трубки 144 между тросами 146, 157 - цилиндрическое углубление в опоре 152, 158 - опорное колесико для тросаэкваториальных трубок, 159 - зажимающие устройства для тросов, 160 - направляющие трубки, 161 - электродвигатель, натягивающий трос экваториальных трубок,In FIG. 24-29: 144 - equatorial support tube, 145 - meridional support tube, 146 - cable that installs equatorial tubes, 147 - cable that installs meridional tubes, 148 - holes of the walls of the edge tubes for cable outlets, 149 - photo converters, 150 - straps between tubes to maintain the photoconverters in a straightened state, 151 - the gap between the tubes, 152 - the support of the equatorial tubes and the spherical structure as a whole, 153 - electric motors, tensioning cables, installing meridional tubes, 154 - wires, s connecting
На фиг. 30-31: 162 - кольца для двусторонней фиксации троса, 163 - подвижные зажимы, 164 - округлые концы зажимов, 165 - стойка для поддержки зажимов, 166 -центрирующее трос отверстие в стойке 165, 167 - болты, относительно которых туго двигаются зажимы 163, 168 - металлический цилиндр, закрывающий зажимы,In FIG. 30-31: 162 - rings for bilateral fixation of the cable, 163 - movable clamps, 164 - the rounded ends of the clamps, 165 - the rack for supporting the clamps, 166 - the cable centering hole in the
На фиг. 32-33: 169 - вал электродвигателя, на который наматывается трос, На фиг. 34-35: 170 - провода, подводящие электричество к отдельным лампам 44, 171 - патроны ламп, 172 - держатели патронов ламп, 173 - ход луча, идущего напрямую от лампы 44, 174 - ход луча, идущего от лампы и отраженного от внутренней поверхности сферы 42 в отверстие 45.In FIG. 32-33: 169 - the shaft of the electric motor on which the cable is wound, In FIG. 34-35: 170 - wires connecting electricity to
Описание фигур.Description of figures.
На фигурах представлены следующие изображения.The figures show the following images.
На фиг. 1 - космический аппарат для добычи полезных ископаемых на астероиде, общий вид сверху, на фиг. 2 - узел по перемещению пластин манипуляторов в сложенном состоянии пластин, на фиг. 3 - узел по перемещению пластин манипуляторов в разложенном состоянии пластин, на фиг. 4 - трапециевидная пластина манипулятора, на фиг. 5 - центральные пластины манипулятора, перемещающего блок сбора материала, или манипулятора, перемещающего антенну, на фиг. 6 - вид снизу на прожектор на горизонтальном срезе АА блока сбора материала, на фиг. 7 - блок сбора материала, срединный фронтальный разрез ББ, на фиг. 8 - блок сбора материала, срединный вертикальный разрез ВВ, на фиг. 9 - регулятор высоты расположения линзы, срединный вертикальный срез ГГ, на фиг. 10 - принципиальная схема прицельного устройства регулятора высоты прожектора, на фиг. 11 - схема попадания лучей на дно верхней затеняющей трубки прицельного устройства регулятора высоты прожектора при завышенном на 5 мм уровне поверхности астероида по сравнению с фокусом линзы прожектора, на фиг. 12 - схема попадания лучей на дно нижней затеняющей трубки прицельного устройства регулятора высоты прожектора при заниженном на 5 мм уровне поверхности астероида по сравнению с фокусом линзы прожектора, на фиг. 13 - схема попадания лучей на дно средней затеняющей трубки прицельного устройства регулятора высоты прожектора при совпадении фокуса линзы прожектора с поверхностью астероида, на фиг. 14 - место стыковки причальных колец блока сбора материала и космического корабля, на фиг. 15 - захватный тоннель манипулятора сбора материала, на фиг 16 - поворотное устройство подвижной стенки, увеличенный сред ДД, на фиг. 17 - направляющий тоннель манипулятора сбора материала и блок, приводящий его в движение, в плоскости, параллельной вертикальному срезу ВВ, увеличено по сравнению со срезом ВВ, на фиг. 18 - пустой сачок для отливок на конце манипулятора хранилища материалов, вертикальный центральный срез через него, на фиг. 19 - заполненный сачок с отливками с раскрытой передней петлей, вертикальный центральный срез через него, на фиг. 20 - пустой сачок для отливок, фронтальный срез вдоль трубки манипулятора, на фиг. 21 - заполненный сачок с отливками с затянутой передней петлей, фронтальный срез вдоль трубки манипулятора, на фиг. 22 - вид на корпус аппарата и поворотную пластину снизу, со стороны астероида, на фиг. 23 - крепление раздвоенной пластины к корпусу аппарата, на фиг. 24 - система поддержания солнечных батарей, участок сферической поверхности в развернутом положении, на фронтальном срезе ЕЕ, на фиг. 25 - система поддержки солнечных батарей, участок сферической поверхности в развернутом положении на продольном вертикальном срезе ЖЖ, на фиг. 26 - продолжение среза ЖЖ, меридиональные трубки в верхней точке полюса сферической поверхности, на фиг. 27 - горизонтальный срез ЗЗ сферической поверхности раскрытых солнечных батарей, на фиг. 28 - вид сбоку на сложенную систему поддержки солнечных батарей, готовую к раскрытию, на фиг. 29 - вид сверху на сложенную систему поддержки солнечных батарей, готовую к раскрытию, на фиг. 30 - зажим для троса в продольном разрезе в раскрытом состоянии, на фиг. 31 - зажим для троса в продольном разрезе в состоянии фиксации троса, на фиг. 32 - механизм натягивания троса для установки меридиональных трубок на срезе ИИ, на фиг. 33 - механизм натягивания троса для установки экваториальных трубок на срезе КК, на фиг. 34 - прожектор крупным планом в вертикальном разрезе ЛЛ, на фиг. 35 - прожектор крупным планом на горизонтальном разрезе ММ.In FIG. 1 - a spacecraft for mining on an asteroid, a general view from above, in FIG. 2 - node for moving the plates of the manipulators in the folded state of the plates, in FIG. 3 - a node for moving the plates of the manipulators in the unfolded state of the plates, in FIG. 4 - trapezoidal plate of the manipulator, in FIG. 5 shows the central plates of a manipulator moving a material collection unit or a manipulator moving an antenna; FIG. 6 is a bottom view of a searchlight in a horizontal section AA of a material collection unit, FIG. 7 - material collection unit, median frontal section of the BB, in FIG. 8 - material collection unit, mid-vertical section of the explosive; FIG. 9 - lens height adjuster, mid-vertical section of the GG, in FIG. 10 is a schematic diagram of an aiming device for a searchlight height adjuster, in FIG. 11 is a diagram of the rays hitting the bottom of the upper shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight when the surface of the asteroid is 5 mm higher than the focus of the searchlight lens, in FIG. 12 is a diagram of the rays hitting the bottom of the lower shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight when the surface of the asteroid is underestimated by 5 mm compared to the focus of the searchlight lens, in FIG. 13 is a diagram of the rays hitting the bottom of the middle shading tube of the aiming device of the searchlight height adjuster when the focus of the searchlight lens coincides with the surface of the asteroid, in FIG. 14 - place of docking of the mooring rings of the material collection unit and the spacecraft, in FIG. 15 is a gripping tunnel of a material collection manipulator; FIG. 16 is a rotary device of a movable wall, enlarged medium DD; FIG. 17 — the guide tunnel of the material collection manipulator and the block driving it in a plane parallel to the vertical cut of the explosive are enlarged compared to the cut of the explosive, in FIG. 18 - an empty net for castings at the end of the manipulator of the material storage, a vertical central cut through it, in FIG. 19 - a filled net with castings with an open front loop, a vertical central slice through it, in FIG. 20 is an empty net for castings, a frontal cut along the manipulator tube, in FIG. 21 - a filled net with castings with a tightened front loop, a frontal section along the manipulator tube, in FIG. 22 is a view of the apparatus body and the rotary plate from below, from the side of the asteroid, in FIG. 23 - fastening of the bifurcated plate to the apparatus body, in FIG. 24 - a system for maintaining solar panels, a portion of the spherical surface in the deployed position, on the frontal cut EE, in FIG. 25 - a system for supporting solar panels, a portion of a spherical surface in a deployed position on a longitudinal vertical section of the LJ, in FIG. 26 is a continuation of the LJ cut, meridional tubes at the upper point of the pole of the spherical surface, in FIG. 27 is a horizontal section through a spherical surface of the disclosed solar cells; FIG. 28 is a side view of a folded solar support system ready for disclosure; FIG. 29 is a plan view of a folded solar array support system ready for disclosure; FIG. 30 is a clip for a cable in longitudinal section in the open state, in FIG. 31 is a clip for a cable in longitudinal section in a state of fixation of the cable, in FIG. 32 is a cable pulling mechanism for installing meridional tubes on an AI slice, in FIG. 33 - cable pulling mechanism for installing equatorial tubes on a section of spacecraft, in FIG. 34 is a close-up spotlight in a vertical section of the LL, in FIG. 35 - close-up spotlight on a horizontal section of the MM.
Цифрами на фигурах обозначеныThe numbers in the figures indicate
На фиг. 1: 1 - астероид, 2 - охватывающие манипуляторы, 3 - сферические солнечные батареи, 4 - блок сбора материала, 5 - манипулятор, перемещающий блок 4, 6 - антенна, 7 - манипулятор, перемещающий антенну,In FIG. 1: 1 - an asteroid, 2 - covering manipulators, 3 - spherical solar panels, 4 - material collection unit, 5 -
На фиг. 2-3 и ниже: 8 - нижняя опорная пластина, 9 - верхняя опорная пластина, 10 - болт, 11 - внутреннее кольцо подшипника с резьбой для стержня 7, 12 - внешнее кольцо подшипника, 13 - обмотка ротора, 14 - обмотка статора, 15 - шарики подшипника, 16 - кабель, подводящий электрический ток от солнечных батарей, регулируемый компьютером, 17 - кабель подводящий электричество к статору и ротору, 18 - щетки, передающие ток к ротору, 19 - пластины манипуляторов, 20 - трубка с резьбой,In FIG. 2-3 and lower: 8 - lower support plate, 9 - upper support plate, 10 - bolt, 11 - inner bearing ring with thread for the
На фиг. 5: 21 - отверстия для болтов, 22 - пластина, перемещающая блок сбора материала вперед-назад, 23 - пластина, перемещающая блок сбора материала вверх-вниз,In FIG. 5: 21 — holes for bolts, 22 — plate moving the material collection unit back and forth, 23 — plate moving the material collection unit up and down,
На фиг. 6-8: 24 - прожектор, 25 - держатели прожектора, 26 - направляющие опор блока сбора материала, 27 - отверстие стыковочного узла, пропускающее свет, 28 - корпус блока сбора материала, 29 - держатель прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 30 - трубка манипулятора хранилища материала, 31 - сачки манипулятора хранилища материала, 32 - регуляторы высоты прожектора, 33 - прицельные устройства регуляторов 32 в форме тройных трубок, 34 - центральное зубчатое колесо, 35 - трубки манипулятора сбора материала, 36 - держатели манипуляторов, 37 - причальное кольцо, 38 - направляющие выступы причального устройства, 39 - конусообразный магнит с конусообразным пазом в центре, 40 - пластина, являющаяся продолжением корпуса блока сбора материала, стыкуемая с пластиной манипулятора 6, перемещающего блок сбора материала, 41 - камеры видеонаблюдения, 42 - центральная фокусирующая линза, 43 - место сварки оправы линзы 42 с отражателями, 44 - лампы, 45 - общий большой отражатель, 46 - малые отражатели каждой лампы, 47 - электрокабель, снабжающий электроэнергией лампы 44,In FIG. 6-8: 24 - spotlight, 25 - holders of the spotlight, 26 - guides of the support of the material collection unit, 27 - hole of the docking unit transmitting light, 28 - housing of the material collection unit, 29 - holder for the sighting device for the height of the searchlight, 30 - manipulator tube material storage, 31 - nets of the material storage manipulator, 32 - spotlight height adjusters, 33 - sighting devices of
На фиг. 9: 48 - упор для фиксации направляющих опор в верхнем вынутом положении, 49 - внутреннее кольцо подшипника с резьбой для направляющих опор, 50 - внешний цилиндр подшипника, 51 - шарики подшипника регулятора высоты расположения линз, 52 - подставка для контакта с поверхностью астероида,In FIG. 9: 48 - an emphasis for fixing the guide bearings in the upper outward position, 49 - the inner ring of the bearing with a thread for the guide bearings, 50 - the outer cylinder of the bearing, 51 - the balls of the bearing for adjusting the height of the lens, 52 - stand for contact with the surface of the asteroid,
На фиг. 10: 53 - средняя затеняющая трубка прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 54 - нижняя затеняющая трубка прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 55 - верхняя затеняющая трубка прицельного устройства регулятора высоты прожектора, 56 - средний фотодиод, 57 - нижний фотодиод, 58 - верхний фотодиод, 59 - ось трубки 53, направленная в фокус линзы 42, 60 - ось трубки 54, направленная в точку на 5 мм ниже фокуса линзы 42, 61 - ось трубки 55, направленная в точку на 5 мм выше фокуса линзы 42, 62 - цепь, при замыкании которой прожектор опускается, 63 - ключ, замыкающий цепь 62, 64 - цепь, при замыкании которой прожектор поднимается, 65 - ключ, замыкающий цепь 64, 66 - цепь, регулирующая ключ 63, 67 - цепь, регулирующая ключ 65, 68 - ключ, замыкающийся при увеличении тока в цепи с фотодиодом 58 и размыкающийся при снижении тока в этой цепи, 69 - ключ, замыкающийся при уменьшении тока в цепи с фотодиодом 58 и размыкающийся при увеличении тока в этой цепи, 70 - ключ, замыкающийся при увеличении тока в цепи с фотодиодом 57 и размыкающийся при уменьшении тока в этой цепи, 71 - ключ, замыкающийся при снижении тока в цепи с фотодиодом 57 и размыкающийся при увеличении тока в этой цепи, 72 - спиральный контакт на краю резьбы направляющей 26, 73 - щетки для передачи тока, 74 - кольцеобразный контакт на цилиндре 50,In FIG. 10: 53 - the middle shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight, 54 - the lower shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight, 55 - the upper shading tube of the sighting device for adjusting the height of the searchlight, 56 - the middle photodiode, 57 - the lower photodiode, 58 - the upper photodiode, 59 - the axis of the tube 53, directed to the focus of the lens 42, 60 - the axis of the tube 54, directed to a point 5 mm below the focus of the lens 42, 61 - the axis of the tube 55, directed to a point 5 mm above the focus of the lens 42, 62 - chain, when closed, the spotlight is lowered, 63 - CL h, the closing circuit 62, 64 - the circuit, when the floodlight rises, 65 - the key, the closing circuit 64, 66 - the circuit that regulates the key 63, 67 - the circuit that regulates the key 65, 68 - the key that closes with increasing current in the circuit with photodiode 58 and open when the current in this circuit decreases, 69 is the key that closes when the current in the circuit decreases with photodiode 58 and open when the current in this circuit increases, 70 is the key that closes when the current increases in the circuit with photodiode 57 and opens when decrease in current in this circuit, 71 - a key that closes when current decreases in the circuit with photo diode 57 and opening with increasing current in this circuit, 72 - spiral contact on the thread edge of the guide 26, 73 - brush for transmitting current, 74 - ring-shaped contact on the cylinder 50,
На фиг. 11-13: 75 - поверхность астероида, 76 - падающий от линзы 42 луч, 77 - отраженный от поверхности 75 луч, 78 - точка, соответствующая фокусу линзы 42,In FIG. 11-13: 75 - the surface of the asteroid, 76 - the beam incident from the
На фиг. 14: 79 - кусок ферромагнетика, 80 - конусовидная катушка индуктивности, 81 - причальное кольцо космического корабля, 82 - пружины для амортизации удара кольца 81 о выступ 38, 83 - подвижное соединение выступа 38 и кольца 37,In FIG. 14: 79 - a piece of ferromagnet, 80 - cone-shaped inductance coil, 81 - mooring ring of the spacecraft, 82 - springs for shock absorption of the
На фиг. 15-16: 84 - верхняя стенка захватного тоннеля трубки манипулятора сбора материала, 85 - нижняя стенка захватного тоннеля трубки манипулятора сбора материала, 86 - верхняя опускаемая стенка захватного тоннеля в закрытом положении, 87 - нижняя поднимаемая стенка захватного тоннеля в закрытом положении, 88 - боковая.. неподвижная стенка захватного тоннеля трубки манипулятора сбора материала, 89 - затвердевающий забранный материал, будущая отливка, 90 - открытое положение верхней подвижной стенки захватного тоннеля, 91 - открытое положение нижней подвижной стенки захватного тоннеля, 92 - поворотные устройства подвижных стенок, 93 - ротор поворотного устройства 92, 94 - статор поворотного устройства 92, 95 - зубчатое колесо поворотного устройства 92, 96 - ось поворотного устройства 92, 97 - Г-образная изгибаемая пластина для фиксации определенного положения зубчатого колеса 95, 98 - крепления оси 96 к неподвижной стенке 84, 99 - крепление оси 96 к подвижной стенке 86, 100 - выталкивающий отливку поршень, 101 - направляющая поршня,In FIG. 15-16: 84 - upper wall of the gripping tunnel of the tube of the material collection manipulator, 85 - lower wall of the gripping tunnel of the tube of the manipulator of material collection, 86 - upper lower wall of the gripping tunnel in the closed position, 87 - lower lifting wall of the gripping tunnel in the closed position, 88 - lateral .. fixed wall of the gripping tunnel of the tube of the material collection manipulator, 89 - hardening collected material, future casting, 90 - open position of the upper movable wall of the gripping tunnel, 91 - open position of the lower movable th walls of the gripping tunnel, 92 - rotary devices of the movable walls, 93 - rotor of the
На фиг. 17: 102 - захватный тоннель трубки манипулятора сбора материала, 103 - направляющий тоннель трубки манипулятора сбора материала, 104 - камера зубчатого колеса 105, перемещающего захватный тоннель внутри направляющего тоннеля, 106 - тоннель крепления трубки манипулятора сбора материала, 107 - дно захватного тоннеля в задвинутом положении, 108 - положение дна захватного тоннеля в выдвинутом положении, 109 - перемычка, приводящая захватный тоннель в движение вдоль направляющего тоннеля, 110 - положение перемычки 109 в выдвинутом положении захватного тоннеля, 111 - ушко для подвижного крепления перемычки 109 ко дну тоннеля 107, 112 - перемычка для крепления оси зубчатого колеса 105 к стенкам камеры 104, 113 - Г-образный упор зубчатого колеса 105, 114 - Г-образный упор центрального зубчатого колеса 34, 115 - массивная ось зубчатого колеса 34 для его крепления к ротору электродвигателя, 116 - провода подводящие электрический ток к поворотным устройствам,In FIG. 17: 102 - a gripping tunnel of a tube of a material collection manipulator, 103 - a guiding tunnel of a tube of a manipulator of material collection, 104 - a chamber of a
На фиг. 18-21: 117 - заднее кольцо приемника отливок, 118 - передняя петля приемника отливок, 119 - заполненный сачок для хранения отливок, 120 - отливки, 121 - электродвигатель для сокращения петли 118, 122 - складки сложенного сачка, 123 - держатель кольца 117, 124 - опорный стержень для электродвигателя 121, петли 118 и кольца 117, 125 - патрон, вворачиваемый в патрон 126, 127 - ограничительное кольцо, 128 - кольцо, которым оканчивается петля 118, накинутая на кольцо 127, 129 - вращающаяся ось электродвигателя 121, 130 - конец петли 118, закрепленный на оси 129, 131 - зев передней петли, в который подается отливка из трубки манипулятора сбора материала,In FIG. 18-21: 117 - the back ring of the receiver of castings, 118 - the front loop of the receiver of castings, 119 - a filled net for storing castings, 120 - castings, 121 - an electric motor to reduce the
На фиг. 22-23: 132 - подвижная поворачивающаяся вокруг корпуса кольцеобразная поворотная платформа, 133 - зубчатая боковая поверхность поворотной платформы 132, 134 - зубчатое колесо, приводящее во вращение платформу 132, 135 - ось электродвигателя, заслоненного колесом 134, 136 - демпферы для соприкосновения аппарата с астероидом, 137 - начальная раздвоенная пластина, служащая основанием двух манипуляторов, 138 - стержень со скобой на конце для крепления пластины 137 нижним отверстием к корпусу, 139 - параллельные треки для щеток 73 в форме параллельных окружностей, 140 - сопла двигателей малой тяги для движений от астероида, 141 - сопла двигателей малой тяги для боковых движений аппарата, 142 - бортовой компьютер, 143 - корпус аппарата,In FIG. 22-23: 132 — movable ring-shaped rotary platform that rotates around the housing; 133 — toothed lateral surface of the
На фиг. 24-29: 144 - экваториальная поддерживающая трубка, 145 - меридиональная поддерживающая трубка, 146 - трос, устанавливающий экваториальные трубки, 147 - трос, устанавливающий меридиональные трубки, 148 - отверстия стенок краевых трубок для выхода тросов, 149 - фотопреобразователи, 150 - планки между трубками для поддержания фотопреобразователей в расправленном состоянии, 151 - щели между трубками, 152 - опора экваториальных трубок и сферической конструкции в целом, 153 - электродвигатели, натягивающие тросы, устанавливающие меридиональные трубки, 154 - провода, соединяющие фотопреобразователи 149 в единую цепь, 155 - концевые пластины, 156 - перегородка внутри экваториальной трубки 144 между тросами 146, 157 - цилиндрическое углубление в опоре 152, 158 - опорное колесико для троса экваториальных трубок, 159 - зажимающие устройства для тросов, 160 - направляющие трубки, 161 - электродвигатель, натягивающий трос экваториальных трубок,In FIG. 24-29: 144 - equatorial support tube, 145 - meridional support tube, 146 - cable that installs equatorial tubes, 147 - cable that installs meridional tubes, 148 - holes of the walls of the edge tubes for cable outlets, 149 - photo converters, 150 - straps between tubes to maintain the photoconverters in a straightened state, 151 - the gap between the tubes, 152 - the support of the equatorial tubes and the spherical structure as a whole, 153 - electric motors, tensioning cables, installing meridional tubes, 154 - wires, s connecting
На фиг. 30-31: 162 - кольца для двусторонней фиксации троса, 163 - подвижные зажимы, 164 - округлые концы зажимов, 165 - стойка для поддержки зажимов, 166 - центрирующее трос отверстие в стойке 165, 167 - болты, относительно которых туго двигаются зажимы 163, 168 - металлический цилиндр, закрывающий зажимы,In FIG. 30-31: 162 - rings for bilateral fixation of the cable, 163 - movable clamps, 164 - the rounded ends of the clamps, 165 - the rack for supporting the clamps, 166 - the cable centering hole in the
На фиг. 32-33: 169 - вал электродвигателя, на который наматывается трос,In FIG. 32-33: 169 - the shaft of the electric motor on which the cable is wound,
На фиг. 34-35: 170 - камера с газом, 171 - место сварки общего большого отражателя 45 с малыми отражателями 46, 172 - кольцо оправы, вставленное в линзу 42 при ее отливке и приваренное к малым отражателям 46, 173 - провода, подводящие электричество к отдельным лампам 44, 174 - патроны ламп, 175 - держатели патронов, 176 - ход луча, отраженного от малого отражателя 46, 177 - ход луча, отраженного сразу от большого отражателя.In FIG. 34-35: 170 - a chamber with gas, 171 - the place of welding of the common
Общий вид космического аппарата для добычи полезных ископаемых на астероиде приведен на фиг. 1. Аппарат крепится к астероиду с помощью трех охватывающих манипуляторов 2. Три манипулятора - это минимальное их количество, чтобы придать аппарату устойчивое положение относительно астероида во всех плоскостях. Если сделать только два манипулятора, то они обеспечивают устойчивость аппарата лишь во фронтальной плоскости, он не будет раскачиваться влево-вправо, но вперед-назад он на двух манипуляторах будет раскачиваться при движении блока сбора материала 4. Манипулятор 5, перемещающий блок сбора материала, уравновешивается с протвоположной стороны манипулятором 7, перемещающим антенну 6. Кольцеобразная поворотная платформа 132 (фиг. 22) на корпусе 143, вращаясь вокруг корпуса 143, обеспечивает перемещение манипулятора 4 и блока сбора материала 3 полностью вокруг корпуса и влево-вправо. Сгибание ближних к корпусу звеньев манипулятора 5 обеспечивает движение блока сбора материала 4 вперед-назад. Сгибание дальних от корпуса звеньев манипулятора 5 обеспечивает движение блока сбора материала вверх-вниз. Таким образом, блок сбора материала 4, подвижен относительно корпуса и может быть доставлен в любую точку поверхности астероида вокруг корпуса аппарата, куда позволяет дотянуться длина манипулятора 5. Аналогично устроен манипулятор 7.A general view of a spacecraft for mining on an asteroid is shown in FIG. 1. The device is attached to the asteroid using three
Устройство манипуляторов, как охватывающих 2, так и перемещающего 5 блок сбора материала, подробно описано на фиг. 2-5. Основу манипуляторов составляют трапециообразные пластины, изображенные на фиг. 4 и обозначенные как 19 на фиг. 2, 3. Длина пластин составляет несколько метров, но с расчетом, чтобы помещаться в средствах доставки. На фиг. 4 не показано, но на поверхности пластин со стороны, не соприкасающейся с поверхностью астероида, делаются ушки или отверстия для протягивания провода электропитания 16 (фиг. 2, 3). В отличие от манипуляторов 2, в которых пластины расположены и перемещаются в одной плоскости, в манипуляторе 5 пластины расположены в двух плоскостях: в ближнем к корпусу конце они параллельны поверхности астероида, в дальнем конце перпендикулярны ей (фиг. 1). Поэтому на манипуляторе 5 имеется центральная пластина (фиг. 5), состоящая из двух взаимно перпендикулярных пластин 22, 23, являющаяся переходной от одной плоскости к другой. Складывание пластин для транспортировки в средства доставки и раскладывание манипуляторов для причаливания к астероиду производится узлом по перемещению пластин манипуляторов. В сложенном состоянии пластин он изображен на фиг. 2, в разложенном - на фиг. 3. Пластины 19 болтами с гайками соединены с нижней 8 и верхней 9 опорными пластинами. Нижняя пластина 8 соединена со стержнем 20 с резьбой, на которую наворачивается или с которой сворачивается внутреннее кольцо подшипника 11. Верхняя пластина 9 соединена с внешним кольцом подшипника 12. Шарики подшипника 15 расположены сверху и снизу в желобах по окружности с центром на оси стержня 20. Во вращение внутреннее кольцо 11 относительно внешнего кольца 12 приводится за счет того, что внутреннее кольцо является ротором электродвигателя и содержит обмотку 13, а внешнее кольцо является статором электродвигателя и содержит обмотку 14. Обмотки 13 и 14 изображены схематично.The device of manipulators, both covering 2 and moving 5 the material collection unit, is described in detail in FIG. 2-5. The manipulators are based on the trapezoidal plates shown in FIG. 4 and designated as 19 in FIG. 2, 3. The length of the plates is several meters, but with the expectation of being placed in delivery vehicles. In FIG. 4 is not shown, but on the surface of the plates from the side not in contact with the surface of the asteroid, ears or holes are made for pulling the power wire 16 (Fig. 2, 3). Unlike
При вращании кольца 11 внутри кольца 12 первое перемещается вверх или вниз по стержню 7 в зависимости от направления тока в обмотках ротора 13 и статора 14, соответственно увеличивая или уменьшая расстояние между опорными пластинами 8 и 9, ставя соседние пластины 19 вдоль одной линии в разложенном состоянии или сближая их друг с другом в сложенном состоянии. При этом трапециевидная, а не прямоугольная форма пластин на позволяет им в сложенном состоянии полностью соприкасаться друг с другом, между ними при складывании остается острый угол, чтобы они не зацеплялись друг за друга. На фиг. 2-3 изображены маленькие узлы по перемещению пластин аппарата для работы в невесомости. При работе в горах на планете они будут выглядеть более массивно.When the
На фиг. 6-8 показан блок сбора материала и его отдельные узлы на фиг. 9-21. Он располагается на конце манипулятора 5 (см. 4 на фиг. 1) и в целом имеет форму параллелепипеда с отверстием в верхней грани, имеет манипулятор сбора материала (см. 34, 35 на фиг. 6-8), манипулятор хранилища материала (см. 30, 31 на фиг. 6-8) и прожектор для плавления материала (см. 24 на фиг. 6-8). Ребра параллелепипеда образованы четырьмя направляющими 26, длина которых меняется регуляторами 32 высоты прожектора 24, и на которые паралелепипед опирается как на ножки, и в качестве верхней грани служит корпус со стыковочным узлом.In FIG. 6-8 show a material collection unit and its individual units in FIG. 9-21. It is located at the end of the manipulator 5 (see 4 in Fig. 1) and, in general, has the shape of a parallelepiped with a hole in the upper face, has a material collection manipulator (see 34, 35 in Fig. 6-8), and a material storage manipulator (see . 30, 31 in Fig. 6-8) and a spotlight for melting the material (see 24 in Fig. 6-8). The edges of the parallelepiped are formed by four
Стыковочный узел упрощен по сравнению с указанным в уровне техники п. 5 (фиг. 7, 8, 14). Он состоит из диэлектрического кольца 37, в котором выполнены пазы, в которые вставлены несколько десятков магнитов 39 в форме полых конусов без дна, отверстиями навстречу причаливающему кораблю (фиг. 11). Магниты размещены равномерно по окружности кольца 37. Кольцо 37 и корпус блока сбора материала 28 сделаны из диэлектрического материала. В центре корпуса 28 выполнено большое круглое отверстие 27, которое не имеет люка. Для направления причального кольца причаливающего к блоку сбора материала корабля имеются подпружиненные пружинами 82 направляющие выступы 38 и верхние видеокамеры 41, прикрепленные к кольцу 37. Причальное кольцо 37 и направляющие выступы 38 соединены подвижно соединением 83 в виде стержня с отверстиями на концах, в которые провздеты болты 10 (фиг. 11), вставленные один - выступ 38, второй - в кольцо 37.The docking unit is simplified compared to
В отличие от стыковки двух тяжелых кораблей в предложенном изобретении происходит стыковка корабля, который намного тяжелее, с легким блоком сбора материала, который манипулятором 5 отрывается от поверхности астероида и направляется навстречу космическому кораблю типа «Прогресс» или другому подобному кораблю. Амортизация осуществляется путем усилия манипулятора 5. Узлы перемещения пластин при этом находятся в разложенном положении кроме узла пластины 22. Местная амортизация осуществляется за счет пружин, находящихся между выступом 38 и кольцом 37 (на фиг. 7, 8 не показаны из-за мелкости изображения). При стыковке корабля его скорость выравнивается со скоростью астероида, и на него, ориентируясь на изображение верхних видеокамер 41, закрепленных на кольце 37, надвигается блок сбора материала 4 стыковочным узлом вперед. Причаливающий корабль имеет также стыковочное кольцо 81, на котором равномерно по окружности имеются выступы, соответствующие пазам магнитов 39. Выступы причаливающего корабля представляют из себя конусообразные обесточенные катушки 80 с куском ферромагнетика 79 внутри. При контакте катушки 80 скользят по выступам 38, приближаются к их основаниям, где ферромагнетик 79 притягивается к магниту 39. При расстыковке через катушку пропускается мощный ток, магнитное поле которого больше магнитного поля, создаваемого магнитом 39, и направлено противоположно, что отталкивает магнит 39 от ферромагнетика 79. После отлета корабля для ликвидации остаточной намагниченности ферромагнетика 79 внутри катушки 80 через нее пропускается ток, обратный току при расстыковке.In contrast to the docking of two heavy ships in the proposed invention, the docking of the ship takes place, which is much heavier, with a light material collection unit, which is pulled off by the
Под круглым отверстием 27 в центре корпуса 28 табурета на четырех держателях 25 закреплен прожектор 24. Плавление вещества астероида осуществляется светом прожектора путем помещения в точку сбора лучей участка поверхности на длительное время, при этом вместе с лучами прожектора к участку поверхности подводится теплота.A
В подробностях прожектор изображен на фиг. 34-35. Он состоит из сфер 42 с блестящими внутренними поверхностями, сферы расположены в корпусе 46 в виде ящика из решеток, расстояние между прутьями которых меньше диаметра сфер 42. Сферы 42 снаружи приварены к прутьям решеток и состоят из двух приваренных друг к другу полусфер. Внутри сфер 42 располагаются лампы 44, ввернутые в патроны 171, которые прикреплены держателями 172 к сферам 42. По кабелю 47 и проводам 170 к лампам подается электричество от аккумулятора солнечных батарей. На нижней поверхности сфер 42 крепятся многочисленные трубки 43, в которые ведут отверстия 45 в стенках сфер42. Отверстия заполнены тугоплавким кварцевым стеклом. Внутри сфер находится разреженный инертный газ с давлением много ниже атмосферного для предохранения ламп от воздействия вакуума снаружи. Лучи 173 проходят напрямую от ламп 44 через отверстия 45 и трубки 43 в точку сбора лучей 78. Лучи 174 от ламп 44 многократно отражаются от внутренних стенок сфер до тех пор, пока не выйдут через отверстия 45 других трубок 43. Предпочтительна установка мощных вольфрамовых ламп накаливания, поскольку они имеют прозрачную колбу, которая не заслоняет отверстия 45 от отраженных от противоположной стенки лучей 174. Трубки 43 пропускают лучи только в одном направлении, лучи, входящие в трубки под большими углами, отражаются от их стенок обратно в сферу 42 и не выходят из трубок. Точка концентрации лучей 78 устанавливается на поверхности астероида и плавит ее.The floodlight is shown in detail in FIG. 34-35. It consists of
Точка сбора лучей 78 должна совпадать с поверхностью астероида, чтобы нагреть и расплавить поверхностное вещество. Поверхность астероида может быть неровной. Поэтому необходимо совместить с ней точку сбора лучей. Это делается путем регулирования длины ножек параллелепипеда - направляющих 26 - путем поднятия или опускания регуляторов 32, которыми оканчиваются ножки паралелепипеда. На направляющих 26 расположены прицельные устройства 33 регуляторов 32, которые автоматически регулируют высоту каждой ножки параллелепипеда в отдельности. Для ручного управления положением линз на направляющих 26 закреплены нижние видеокамеры 41. По бокам от прожектора 24, не заслоняя ему свет, на концах держателей 36 расположены манипулятор сбора материала (указаны его трубки 35) и манипулятор хранилища материала (указаны их трубки 30 и сачки 31). Манипулятор сбора материала (фиг. 7, 8) представляет из себя трубки 35 с квадратным или круглым поперечным сечением, которые вращаются вокруг зубчатого колеса 34, служащего им основанием, закрепленного на двух держателях 36. Нижняя в данный момент времени трубка служит для забора расплавленного материала, в остальных трубках материал застывает и затвердевает, или они остаются пустыми, без материала. Хранилище материала представляет из себя трубки 30, оканчивающиеся сачками 31, в которые помещаются отливки собранного материала на хранение. Эти трубки тоже содержат зубчатое колесо 34 и вращаются вокруг него. Одна из боковых трубок манипулятора сбора материала при вращении располагается напротив входного зева одного из боковых сачков для помещения отливки в сачок. Когда этот сачок заполняется отливками, на его место путем поворота колеса 34 манипулятора хранилища материала встает и загружается следующий сачок.The point of collection of
К корпусу 28 для присоединения к манипулятору 5 присоединена пластина 40, которая по форме напоминает пластину 19 и совместима с узлом по перемещению пластин манипулятора 5 (фиг. 8, 2, 3).A
Далее рассмотрим отдельные узлы блока сбора материала 3.Next, we consider the individual nodes of the
Регуляторы высоты и положения прожектора, расположенные на концах ножек табурета (32 на фиг. 7, 8), в разрезе представлены на фиг. 9. По устройству и способу действия они похожи на узел по перемещению пластин манипуляторов, изображенный на фиг. 2, 3. Только вместо нижней и верхней опорных пластин 8 и 9 направляющая 26 с резьбой оканчивается круглым упором 48 для предотвращения снятия внутреннего кольца 49 с направляющей 26 в нижнем положении регулятора 32, а вместо внешнего кольца 12 используется цилиндр 50, который имеет дно, опирающееся в поверхность астероида через подставку 52. Подставка 52 предохраняет поверхность цилиндра 50 от деформации и царапания. При упоре дна цилиндра 50 в упор 48 снизу происходит прекращение движения регулятора и положения линз 32 вверх, при упоре в него сверху происходит прекращение движения вниз. В верхней и нижней частях кольца 49 и цилиндра 50, образующих тело подшипника, в кольцеобразных желобах расположены шарики 51, благодаря которым кольцо 49 вращается внутри цилиндра 50. Кольцо 49 содержит обмотку ротора 13, а цилиндр 50 - обмотку статора 14, по которым течет электрическийThe height and position adjusters of the searchlight located at the ends of the legs of the stool (32 in FIGS. 7, 8) are shown in sectional view in FIG. 9. In terms of arrangement and method of operation, they are similar to the node for moving the manipulator plates shown in FIG. 2, 3. Only instead of the lower and
ток, приводящий обмотки в движение друг относительно друга. Направляющие 26 имеют резьбу только в нижней своей части, в верхней части, где к ним присоединяются держатели 36, камеры 41 и прицельные устройства 33, они выполнены гладкими. Кольцо 49 имеет резьбу, соответствующую резьбе на направляющих 26, на внутренней своей поверхности, благодаря чему наворачивается на направляющую 26 или сворачивается с нее. Ток подается к статору 14 и ротору 13 по кабелю, протянутому вдоль направляющей внутри, и передается на обмотку 13 кольца 49 и обмотку 14 кольца 50 через щеточные контакты (описаны ниже).current driving the windings relative to each other. The
Схема прицельного устройства регулятора высоты и положения прожектора изображена на фиг. 10, а принцип его работы на фиг. 11-13.A diagram of the sighting device for adjusting the height and position of the searchlight is shown in FIG. 10, and the principle of its operation in FIG. 11-13.
Прицельное устройство 33 (фиг. 7, 8) регулятора высоты прожектора 32 (фиг. 7, 8, 9) у каждой стойки 26 представляет из себя три параллельные затеняющие трубки 53-55 (фиг. 10). После завершения ориентации ось 59 средней трубки 53 направлена в точку сбора лучей 78, ось 60 нижней трубки 54 направлена в точку на 5 мм ниже точки сбора лучей 78, а ось 61 верхней трубки 55 направлена в точку на 5 мм выше точки сбора лучей 78. На дне средней трубки 53 находится фотодиод 56, на дне нижней трубки 54 находится фотодиод 57, на дне верхней трубки 55 находится фотодиод 58. Когда лучи из точки сбора лучей 78, отраженные от поверхности астероида, попадают на фотодиод 56, в нем течет фототок. Когда точка сбора лучей 78 перемещается вверх-вниз, отраженный поток света перестает падать, поскольку отражающая поверхность астероида находится выше или ниже точки сбора лучей соответственно в фотодиоде 56 возникает уменьшающийся фототок. Когда точка сбора лучей 78 возвращается в точку на поверхности астероида, отраженный поток света возрастает, значит в фотодиоде 56 возникает растущий фототок. Когда точка сбора лучей 78 находится выше или ниже поверхности астероида, лучи от нее не отражаются, фотодиод находится в затененном положении, фототок в нем отсутствует. Если отражающая поверхность астероида переместиться выше на 5 мм точки сбора лучей 78, то отраженные лучи осветят фотодиод 58. Если отражающая поверхность астероида переместится ниже на 5 мм точки сбора лучей 78, то отраженные лучи осветят фотодиод 57. Таким образом, каждый из трех фотодиодов может находиться в четырех состояниях: 1) постоянного фототока, когда точка, в которую направлена ось затеняющей трубки, отражает свет прожектора на фотодиод, 2) уменьшающегося фототока, когда точка, в которую направлена ось затеняющей трубки, сдвигается выше или ниже поверхности астероида, и свет прожектора покидает пределы трубки, 3) увеличивающегося фототока, когда точка, в которую направлена ось затеняющей трубки, возвращается на поверхность астероида, которая отражает свет прожектора с возрастающей освещенностью фотодиода, 4) нулевого фототока, когда точка, в которую направлена ось затеняющей трубки, находится выше или ниже поверхности астероида, и свет не попадает в затеняющую трубку и на фотодиод. Поверхность астероида неровная, поэтому лучи отражаются ею во все стороны и достигают дна трубок всех четырех прицельных устройств 33, каждое из которых приводит в движение регулятор 32 высоты прожектора на своей стойке 26.The sighting device 33 (Fig. 7, 8) of the height control of the searchlight 32 (Fig. 7, 8, 9) at each stand 26 is three parallel shading tubes 53-55 (Fig. 10). After the orientation is completed, the
Когда фототок на среднем фотодиоде 56 постоянен или отсутствует, электрические схемы на фиг. 10 не работают, положение регулятора 32 не меняется.When the photocurrent on the
Когда поверхность астероида уходит из точки сбора лучей 78, в среднем фотодиоде 56 возникает уменьшающийся фототок, который в цепи 66, если ее замкнуть, вызовет срабатывание индукционного ключа 63 и запуск движения регулятора 32 вниз, а в цепи 67, если ее замкнуть, вызовет срабатывание индукционного ключа 65 и запуск движения регулятора 32 вверх. Выбор между ключами 63 и 65 происходит в зависимости от того, на какой фотодиод верхний 58 или нижний 57 поступят отраженные от поверхности астероида лучи прожектора. Если поверхность астероида находилась в точке сбора лучей 78 и затем ушла выше точки сбора лучей 78, она пересечет точку на 5 мм выше точки сбора лучей, тогда на верхний фотодиод 58 попадут отраженные лучи, в цепи фотодиода 58 возникнет возрастающий ток, который замкнет индукционный ключ 68 и разомкнетключ 69. при этом в цепи 66. которую замкнул ключ 68, возникнет уменьшающийся ток, поскольку средний фотодиод 56 перестает освещаться, этот уменьшающийся ток ключом 63 замкнет цепь 62, через обмотки 13, 14 пойдет электрический ток той полярности, которая опускает прожектор 24. То есть при этом направляющая 26 укорачивается, регулятор 32 движется вверх, кольцо 49 навинчивается на направляющую 26. Если поверхность астероида сместилась выше, чем на 5 мм, на верхнем фотодиоде 58 возникает уменьшающийся фототок, замкнется ключ 69 и разомкнется ключ 69, но из-за того, что средний фотодиод 56 находится в затененном положении, в цепи 66 токов не будет, ключ 63 останется в замкнутом положении, укорочение направляющей 26 продолжится.When the surface of the asteroid leaves the point of collection of
Если поверхность астероида находилась в точке сбора лучей 78, а затем ушла ниже нее, она пересечет точку на 5 мм ниже точки сбора лучей, тогда на нижний фотодиод 57 попадут отраженные лучи, в цепи фотодиода 57 возникнет возрастающий ток, который замкнет индукционный ключ 70 и разомкнет ключ 71, при этом в цепи 67, которую замкнул ключ 70, возникает уменьшающийся ток, поскольку средний фотодиод 56 перестает освещаться, этот уменьшающийся ток ключом 65 замкнет цепь 64, через обмотки 13 и 14 пойдет электрический ток той полярности, которая поднимает прожектор 24, то есть при этом направляющая 26 удлиняется, регулятор 32 движется вниз, кольцо 49 свинчивается с направляющей 26. Если поверхность астероида сместилась ниже, чем на 5 мм, на нижнем фотодиоде 57 возникнет уменьшающийся фототок, замкнется ключ 71 и разомкнется ключ 70, но из-за того, что средний фотодиод 56 находится в затененном положении, в цепи 67 токов не будет, ключ 65 останется в замкнутом положении, удлинение направляющей 26 продолжится.If the surface of the asteroid was at the point of collection of
Если поверхность астероида возвращается из вышестоящего положения в точку сбора лучей 78, то она пересечет сначала точку на 5 мм выше точки сбора лучей. При этом на верхнем фотодиоде 58 возникнет уменьшающийся фототок, а на среднем фотодиоде 56 - увеличивающийся фототок. Уменьшающийся фототок в цепи верхнего фотодиода 58 замкнет ключ 69 и разомкнет ключ 68, при этом в цепи 66, которую замкнул ключ 69, возникает возрастающий фототок, поскольку средний фотодиод 56 начинает освещаться. Этот возрастающий фототок ключом 63 разомкнет цепь 62, в обмотках 13, 14 перестанет течь ток, направляющая 26 перестанет укорачиваться, прожектор 24 фиксируется в данном положении.If the surface of the asteroid returns from a higher position to the point of collection of
Если поверхность астероида возвращается из нижележащего положения в точку сбора лучей, то она пересечет сначала точку, лежащую на 5 мм ниже точки сбора лучей. При этом на нижнем фотодиоде 57 возникает уменьшающийся фототок, а на среднем фотодиоде 56 - увеличивающийся фототок. Уменьшающийся фототок в цепи нижнего фотодиода 57 замкнет ключ 71 и разомкнет ключ 70, при этом в цепи 67, которую замкнул ключ 71, возникнет возрастающий фототок, поскольку средний фотодиод 56 начинает освещаться, этот возрастающий фототок ключом 65 разомкнет цепь 64, в обмотках 13, 14 перестанет течь ток, направляющая 26 перестанет удлиняться, прожектор 24 фиксируется в данном положении.If the surface of the asteroid returns from the underlying position to the point of collection of rays, then it will first cross the point lying 5 mm below the point of collection of rays. In this case, a decreasing photocurrent appears on the
Суть работы схемы на фиг. 10 состоит в том, что трубка 53 возвращается в определенное положение, соответствующее положению оси 59 в точке сбора лучей 78 на поверхности астероида. При изменении длины направляющей 26, на которой закреплена через держатель 29 эта трубка 53, путем движения вдоль нее регулятора 32 происходит регуляция высоты прожектора 24 с одной из четырех сторон индивидуально. За счет индивидуальной регуляции с каждой из четырех сторон, четырех углов параллелепипеда прожектор занимает положение с поверхностью астероида в точке сбора лучей даже на неровной поверхности. Прежде чем ставить блок сбора материала 4 на поверхность астероида манипулятором 5, возможно рассмотреть ее камерами 41, расположенными на направляющих 26, и выбрать подходящее место. Чтобы прожектор 24 не совершал лишних движений во время забора материала из лунки поверхность трубок 35манипулятора сбора материала делается блестящей, чтобы свет от них отражался при заборе материала и попадал на дно средней трубки 53.The essence of the circuit in FIG. 10 consists in the fact that the
При смещении блока 4 манипулятором 5 поверхность астероида может оказаться выше расстояния до точки 78 на 5 мм (фиг. 11), ниже него на 5 мм (фиг. 12) или соответствовать ему (фиг. 13). Когда блок сбора материала 4 ставится на поверхность астероида, сначала отраженный от поверхности луч не минует и попадет в нижнюю трубку 54 (фиг. 12), потом в среднюю трубку 53 (фиг. 13), потом в верхнюю трубку 55 (фиг. 11). В соответствии с тем, в какой точке он остановится, минуя верхнюю трубку или не доходя до верхней трубки и достигнув только средней трубки, сработает цепь 66 в соответствии с описанием. Если поверхность астероида окажется в положении, изображенном на фиг. 12 или ниже него, что будет видно на камерах 41, то бортовой компьютер должен будет замкнуть ключ, приводящий во вращение регулятор 32 в сторону укорочения направляющей 26. При укорочении направляющей 26 рано или поздно луч 77 достигнет сначала трубки 54, потом трубки 53, сработает схема 67, как было описано выше. Прицельное устройство 33 требуется для регулирования положения прожектора в процессе плавления вещества астероида и углубления лунки. Чтобы луч 77 не затенялся стенками лунки, прицельное устройство 33 должно быть расположено рядом с прожектором, чтобы не создавать тени, и чтобы улавливать отраженный луч 77 под острым углом. Для этих целей применяется держатель 29 (фиг. 7, 8) в виде трубки, внутри которой проходят провода от диодов. После забора вещества из лунки блестящая трубка 35 убирается, в трубку 53 перестает попадать свет, а в трубку 54 он начинает попадать при отражении луча 77 от дна лунки, срабатывает цепь 67, как было описано выше.When
Манипулятор сбора материала изображен крупным планом на фиг. 14-17, в общем виде показан на фиг. 6-8.The material collection manipulator is shown in close-up in FIG. 14-17 are generally shown in FIG. 6-8.
Трубка 35 для сбора материала (фиг. 6-8) состоит из тоннеля крепления 106 (фиг. 17), имеющего на конце расширение - камеру зубчатого колеса 104, далее идет направляющий тоннель 103, в который подвижно вставлен захватный тоннель 102. Захватный тоннель имеет квадратное или круглое поперечное сечение со стороной квадрата или диаметром порядка 10-16 мм. Если быть более точным, то диаметр сечения тоннеля 102 должен определяться экспериментально. Для этого берется материал, сходный с тем, из которого состоит астероид (например, в музее упавших метеоритов), в этом материале с помощью линз расплавляется поверхностный участок, расплав удаляется, диаметр лунки в самом узком месте измеряется, из него вычитается толщина стенок тоннеля 102 манипулятора, тогда получается диаметр входного отверстия захватного тоннеля.The
У захватывающей части на конце тоннеля 102 (фиг. 15) верхняя 86 и нижняя 87 стенки подвижны, а боковые стенки 88 неподвижны. Если поперечное сечение тоннеля круглое, то концы стенок 86, 87 должны быть спрямлены с внутренней стороны, чтобы плотно прижиматься друг к другу при закрытии входного отверстия. Если поперечное сечение тоннеля квадратное, то стенки 86, 87 образуют естественным образом верхнюю и нижнюю стороны квадрата. При погружении захватывающей части в лунку с расплавом стенки 86, 87 разведены в положения соответственно 90, 91 (фиг. 15). Когда внутри лунки стенки 86, 87 смыкаются, расплавленному материалу из пространства между ними некуда деваться (внизу - дно лунки, с одной пары боков - стенки лунки, с другой пары боков - стенки 86, 87), и он затекает внутрь тоннеля 102. Для удаления забранного материала 89 используется поршень 100. После затвердевания материала 89 стенки 86, 87 раздвигаются в положение 90, 91, поршень 100 выталкивает отливку наружу, помещая ее в сачок 31 хранилища. Поршень 100 приводится в движение системой, аналогичной изображенной на фиг. 2, 3, 9, только вместо стержня 20 или направляющей 26 используется направляющая 101 (фиг. 12). При этом стенки внешнего кольца 12 крепятся к неподвижным стенкам тоннеля 84, 85 (фиг. 15, 17).At the exciting part at the end of the tunnel 102 (Fig. 15), the upper 86 and lower 87 walls are movable, and the
Поворотное устройство 92 стенок 86 или 87 (фиг. 15) более крупно изображено на фиг. 16. Это электродвигатель, статор которого 94 неподвижно прикреплен к стенке 84 или 85, а ось 96 его ротора 93 крепится подвижно, с возможностью вращения, на креплениях 98 к стенке 84 или 85. С одной стороны ось 96 содержит зубчатое колесо 95, свободное вращение которого тормозится Г-образной пластиной 97, упирающейся в него между зубьями. С другой стороны ось 96 содержит крепление 99, соединяющее его со стенкой 86 или 87. Стенки 86 или 87 крепятся соответственно к стенкам 84 или 85 подвижно на петлях (на фиг. 15 не показаны, поскольку заслонены поворотным устройством 92). Когда ротор 93 приводит во вращение ось 96, она прикладывает к зубчатому колесу 95 достаточное усилие, чтобы изогнуть Г-образную пластину 97 и привести его во вращение. При этом вместе с осью 96 поворачивается крепление 99, вовлекая за собой в поворот стенку 86 или 87. Когда стенка 86 сомкнется со стенкой 87, крепление 99 тормозит дальнейшее вращение оси 96. При вращении ротора 93 в обратную сторону происходит обратное движение. При этом стенка 86 или 87 торцевой своей частью упирается в торцевую часть стенки соответственно 84 или 85 и длины крепления 99 не хватает, чтобы поднять стенку 86 выше положения 90 или опустить стенку 87 ниже положения 91.The pivoting
Захватный тоннель 102 с противоположной стороны вставлен в направляющий тоннель 103 (фиг. 17). В полностью задвинутом состоянии дно 107 тоннеля 102 совпадает со стенками камеры зубчатого колеса 104. В полностью выдвинутом состоянии дно 107 занимает положение 108. Полностью захватному тоннелю 102 выниматься из направляющего тоннеля 103 не дает перемычка 109. Одним концом она подвижно через болт крепится к ушку 111, прикрепленному ко дну 107, другим концом подвижно через болт она крепится с края зубчатого колеса 104. Ось зубчатого колеса (на фиг. 17 она не показана, так как заслонена перемычкой 109) крепится к перемычке 112, которая закреплена между верхней и нижней стенками камеры 104. Перемычка 109 одним своим концом закреплена на периферии зубчатого колеса. Поэтому, когда колесо вращается, перемычка 109 то надвигается на колесо, то выдвигается в положение 110, соответственно втягивая тоннель 102 внутрь тоннеля 103 или выдвигая тоннель 102 из тоннеля 103. Для предотвращения свободного вращения колеса 105 установлена Г-образная пластина 113, упирающаяся между зубьями колеса 105. Колесо 105 приводится во вращение электродвигателем (на фиг 17 он заслонен колесом 105, поэтому не показан), подключенным к компьютеру. Камера зубчатого колеса 104 крепится к массивному зубчатому колесу 34 через тоннель крепления 106. От зубчатого колеса 34 под острым углом расходятся во все стороны как лучи от Солнца тоннели крепления 106 нескольких трубок для сбора материала 35. Зубчатое колесо 34 имеет массивную ось 115, совмещенную с ротором электродвигателя (не показан на фиг. 17), приводящего его во вращение, запускаемого компьютером аппаоата. Свободному вращению колеса 34 мешает Г-образная пластина 114. Г-образная пластина 114 и электродвигатель, вращающий ось 115, закреплены на концах двух держателей 36, отходящих от направляющих 26 (фиг. 7, 8).The
Можно выделить четыре фазы в работе трубки для сбора материала 35. В первой фазе трубка устанавливается в нижнее положение напротив точки сбора лучей 78, тоннель 102 выдвигается из тоннеля 103, что обеспечивает попадание конца тоннеля 102 в лунку с расплавленным веществом. Берется жидкий материал 89. Во второй фазе трубкаповорачивается с помощью зубчатого колеса 115, на его место пока еще не встает следующая пустая трубка. Происходит плавление вещества линзой 42, в это время в описываемой трубке материал остывает и затвердевает. Чтобы лучи прожектора не нагревали трубку для сбора материала, мешая застывать материалу 89, она снаружи окрашена светоотражающей краской. В третьей фазе в нижнее положение ставится следующая по кругу трубка 35, в которую забирается материал. Описываемая трубка продолжает пассивно вращаться по кругу, материал 89 в ней продолжает затвердевать. В нижнее положение ставятся следующие трубки и забирают материал. Наконец, в третью фазу описываемый тоннель оказывается напротив сачка 31 для сбора отливок. Приводится в движение зубчатое колесо 105, выдвигающее тоннель 102 в сачок. Потом поршнем 100 затвердевший материал 89, превратившийся в отливку, выталкивается в сачок. Тоннель 102 задвигается обратно в тоннель 103. В четвертую фазу пустая описываемая трубка для сбора материала движется по кругу вместе с колесом 34 до тех пор, пока не окажется снова в нижнем положении, чтобы забрать новую порцию материала астероида.Four phases can be distinguished in the operation of the tube for collecting
Устройство манипулятора хранилища материалов показано в общем виде на фиг. 8, детали на фиг. 18-21. Подобно манипулятору для сбора материала, изображенному на фиг 17, на манипуляторе хранилища материалов имеется вращающееся центральное зубчатое колесо 34, от которого расходятся подобно лучам от Солнца трубки 30, оканчивающиеся сачками 31 (фиг. 8). Центральное зубчатое колесо 34 с электродвигателем, приводящим его во вращение, и Г-образной пластиной, фиксирующей его в определенном положении, поддерживается двумя держателями 36, отдельными от держателей 36, держащих манипулятор сбора материала, так, чтобы манипулятор хранилища материала был сбоку от линзы 42 и не загораживал свет. Внутри трубок 30 протянуты провода для снабжения электричеством электродвигателя сачка 121 (фиг. 18-21). На конце трубки 30 расположен патрон 125, в который, подобно лампочке, вворачивается опорный стержень 124, который имеет резьбу на нижнем конце и контакты для соединения проводов внутри трубки 30 и проводов электродвигателя 121 (фиг. 18, 20). Сачок имеет переднюю петлю 118, размеры зева 131 которой можно изменять, и неподвижное заднее кольцо 117 с постоянным зевом. Петля 118 крепится на верхнем конце опорного стержня 124, а кольцо 117 на верхнем конце держателя 123, крепящегося нижним концом к опорному стержню 124. На петлю 118 и кольцо 117 натянут материал сачка. Его удобнее всего выполнить из многослойного капрона или другого легко растягивающегося материала. Когда сачок 31 пустой (фиг. 18) его материал располагается преимущественно между петлей 118 и кольцом 117, образуя складки 122. За пределы кольца 117 торчит только его мешкообразный конец. По мере заполнения сачка отливками 120 они забивают собой мешкообразный конец сачка и постепенно расправляют складки 122, сдвигая материал сачка за пределы кольца 117 и увеличивая мешкообразный конец. Это происходит до тех пор, пока между кольцом 117 и петлей 118 не останется натянутая материя, и сачок полностью не заполнится отливками 120, как показано на фиг. 19. После заполнения сачка петля 118 стягивается, как показано на фиг. 21. Чтобы это было возможно, она провздета через ограничительное кольцо 127, прикрепленное к стержню 124. Один конец петли 118 заканчивается кольцом, одетым на кольцо 127, или узлом. Второй конец петли 118 (обозначен 130) закреплен на оси 129 электродвигателя 121 с возможностью его наматывания на ось 129. В электродвигателе 121 установлена тормозная система, фиксирующая ось 129 после намотки конца 130. Фиксатор может быть выполнен в виде ферромагнитного стержня, вставленного в катушку индуктивности. Ось стержня перпендикулярна оси 129. На оси 129 имеется паз, в который вставляется магнит. Когда через катушку пропускают ток, ферромагнитный стержень высовывается, попадает в паз на оси 129 и фиксирует ее.The device of the material storage manipulator is shown in a general view in FIG. 8, details of FIG. 18-21. Similar to the material collection manipulator shown in FIG. 17, the material storage manipulator has a rotating
Для затягивания петли 118 можно было бы установить датчики, реагирующие на натягивание материала сачка между петлей 118 и кольцом 117. Это было бы более точное, но дорогое решение. Дешевле установить реле времени, которое через несколько месяцев после начала сбора отливок в сачок, автоматически затянет петлю по сигналу с компьютера аппарата, запустив электродвигатель 121 и зафиксировав ось 129. Возможно сделать эту операцию не автоматической. Тогда увидев через видеокамеру 41, установленную на направляющей 26, что сачок заполнен, оператор в центре управления полетом дистанционно через компьютер аппарата включит электродвигатель 121 и затянет петлю 118.To tighten
Когда захватный тоннель манипулятора 102 с закрытыми стенками 86, 87 и с остывшей отливкой 89 внутри, как показано на фиг. 15, оказывается напротив загруженного сачка 31, он колесом 105 и перемычкой 110 выдвигается из направляющего тоннеля 103 (фиг. 17). Тогда концы стенок 86, 87, 88 входят в зев 131 сачка, и выходное отверстие захватного тоннеля оказывается внутри сачка 31. Кольцо 117 нужно для того, чтобы конец тоннеля не цеплялся за материал сачка, оно раздвигает стенки сачка. Далее стенки 86, 87 раздвигаются в положение 90, 91, и поршень 100 выталкивает отливку 120 внутрь сачка. Далее приводится вновь в движение колесо 105, которое перемычкой 109 задвигает захватный тоннель 102 внутрь направляющего тоннеля 103 и вынимает открытый захватный тоннель с выдвинутым поршнем из сачка. Отливка 120 летает внутри сачка 31. Когда отливок будет много, они растянут стенки сачка 119. Чтобы отливки не вылетали из сачка наружу, открытый захватный тоннель с выдвинутым поршнем не вынимается из сачка до тех пор, пока в него не будет вставлен следующий захватный тоннель. Чтобы отливки 120 не залетали обратно в захватный тоннель, положение поршня 100 должно быть выдвинутое, тогда он закрывает вход в тоннель. Поршень 100 задвигается внутрь только после того, как захватный тоннель вынут из сачка.When the gripper tunnel of the
Электродвигатель зубчатого колеса 34, поворачивающего трубку 30 вокруг центральной оси, должен быть снабжен реле времени, которое через несколько месяцев повернет заполненный сачок, а на его место встанет трубка с пустым сачком, который тоже будет постепенно заполняться. Через год или несколько лет, в зависимости от температуры плавления материала астероида, все сачки хранилища будут заполнены. Тогда к причальному кольцу 37 причалит космический корабль современной модификации, например, «Прогресс». У него откроется автоматически люк. Внутри корабля находится манипулятор копирующего типа, похожий на таковой на международной космической станции. Манипулятор просунет свою руку через отверстие 27, отвинтит стержни 124 из патронов 125 и вместе с заполненными отливками сачками 119 поместит их внутрь космического корабля. Далее манипулятор прикрутит новые стержни 124 с пустыми сачками 31 в патроны 125. Единственной проблемой будет задержка времени передачи информации от рук оператора на Земле на манипулятор на космическом корабле, которая может составлять 5-15 минут. Но эта проблема легко преодолима, поскольку положение сачков будет фиксировано относительно положения корабля. Достаточно манипулятором взяться за стержень 124, остальные операции можно будет проделать без визуального контроля. Достаточно вставить стержень 124 в патрон 125, и тоже остальные операции по навинчиванию новых сачков можно проделать вслепую.The electric motor of the
Далее космический корабль отстыковывается от аппарата, закрывает люк и улетает с заполненными сачками к Земле. На орбите Земли он пристыковывается к космической станции, и космонавты забирают отливки. Несколько лет космический корабль находится на орбите или летает к другому астероиду для стыковки с подобным аппаратом, пока сачки заполняются новыми отливками, потом на орбите Земли дозаправляется и летит второй раз к астероиду. Количество полетов к астероиду ограничено только временем жизни космического корабля и солнечных батарей и удаленностью астероида с аппаратом от Солнца.Next, the spacecraft undocks from the spacecraft, closes the hatch and flies with filled netting to the Earth. In Earth’s orbit, he docked to the space station, and the astronauts took the castings. For several years, the spacecraft is in orbit or flies to another asteroid to dock with a similar device, while the nets are filled with new castings, then refuel in Earth’s orbit and fly a second time to the asteroid. The number of flights to the asteroid is limited only by the lifetime of the spacecraft and solar panels and the remoteness of the asteroid with the device from the Sun.
В конце описания конструкции аппарата возвратимся к его общему плану и рассмотрим поворотную платформу 132 и корпус 143 аппарата снизу со стороны астероида (фиг. 22-23).At the end of the description of the design of the apparatus, we return to its general plan and consider the
На кольцеобразной поворотной платформе 132 установлено четыре демпфера 136 (фиг. 22), которые необходимы при посадке аппарата на астероид для смягчения удара при соприкосновении корпуса с астероидом. В архиве ФИПСа существует множество конструкций демпферов. В качестве примера возможной конструкции, применимой в описываемом изобретении, приведен пружинный буфер (уровень техники п. 4), но можно применить и другие конструкции буфера. Пружинный буфер более предпочтителен по сравнению с гидравлическими конструкциями, поскольку нет угрозы утечки из него жидкости, его тяжелее вывести из строя.Four damper 136 (FIG. 22) are installed on the annular rotary platform 132 (FIG. 22), which are necessary when landing the apparatus on an asteroid to mitigate the impact when the body contacts the asteroid. In the FIPS archive, there are many designs of dampers. As an example of a possible design applicable in the described invention, a spring buffer is given (prior art in item 4), but other buffer designs can be used. The spring buffer is more preferable in comparison with hydraulic structures, since there is no threat of liquid leakage from it, it is harder to disable.
В центре поворотной пластины 132 расположен корпус 143. Он имеет поворотную ось (загорожена электродвигателем с внешним кольцом подшипника 12) и крепится к перемычке, соединяющей противостоящие края кольцеобразной платформы 132 (на виде снизу перемычку не видно, она находится на противоположной стороне корпуса). Корпус 143 имеет цилиндрическую форму с маленькой высотой, близкую к дискоообразной. Его боковая поверхность 133 выполнена зубчатой, ее зубья соответствуют зубьям на зубчатом колесе 134, которое имеет общую ось 135 с электродвигателем, который на фиг. 22 не показан, поскольку загораживается зубчатым колесом 134. Электродвигатель с осью 135 вставлен в круглое отверстие в поворотной платформе 132 и закреплен в ней, большая его часть высовывается с верхней стороны поворотной платформы.A
На поворотной платформе 132 в твердой оболочке закреплен компьютер 142. Он находится с нижней стороны поворотной платформы, чтобы она заслоняла его от прямого попадания солнечных лучей и перегрева. Демпферы крепятся к поворотной платформе 132 через промежуточные стержни, чтобы их совместная со стержнями высота в сжатом состоянии превышала высоту компьютера с большим запасом, и компьютер не ударился о поверхность астероида при посадке.A
Крепление начальной пластины 19 манипулятора 5 к поворотной платформе 132 неподвижное. Крепление манипулятора 2 к корпусу 143 подвижное (см. фиг. 22, 23). С одной боковой стороны корпуса расположен один охватывающий манипулятор 2, который имеет одну начальную пластину 19, с другой стороны расположено два охватывающих манипулятора 2, которые имеют общую начальную раздвоенную пластину 137. Общий начальный участок пластины 137 (фиг. 23) через узел по перемещению пластин манипуляторов соединен с начальной пластиной 19 манипулятора 2 противоположной стороны почти как показано на фиг. 2, 3, только вместо нижней опорной пластины 8 (на фиг. 2, 3) выступает стержень со скобой 138 (на фиг. 23), а вместо второй пластины 19 выступает нераздвоенный конец пластины 137. Фиг. 23 фактически является вариантом вида сбоку на фиг. 3, только вместо пластины 19 выступает нераздвоенный конец пластины 137, а вместо пластины 8 - стержень со скобой 138. После раздвоения пластины 137 к каждому ее концу отдельно через узел по перемещению пластин манипуляторов крепится пластина 19 манипулятора 2, и далее у каждого манипулятора 2 идет своя последовательность пластин 19.The mounting of the
Стержень со скобой 138 выполняется высоким, чтобы в сложенном положении пластин 19 и 137 манипуляторов 2 противоположных сторон было место, куда складываться, но в то же время высота их не слишком большая, чтобы при посадке находящиеся в разложенном положении пластины 19 и 137 манипуляторов 2 противоположных сторон находились ниже уровня сложившихся демпферов 136 и не ударились о поверхность астероида. Стержень со скобой 138 неподвижно крепится к корпусу 143.The rod with the
Вдоль нижней поверхности корпуса проложены кабели 16, подводящие питание от солнечных батарей 3 к манипуляторам и компьютеру. Для передачи напряжения кольцеобразной платформы 132 на манипуляторы 2 на корпусе выполняются параллельные кольцеобразные треки 139 (на фиг. 22 из-за мелкого масштаба они изображены одной окружностью) в форме окружностей, по которым скользят щетки 73, отдельная для каждого провода (из-за мелкого масштаба изображения на фиг. 22 они показаны одной щеткой).Along the lower surface of the casing laid
Узел по перемещению пластин 19 и 137 манипуляторов 2 противоположных сторон, расположенный в центре корпуса 143 на виде снизу, складывает пластины 19 и 137 не полностью, а лишь частично, насколько позволяет высота стержня со скобой 138. В сложенном состоянии пластины 19 и 137 не задевают демпферы 136 и компьютер 142 при вращении платформы 132. Собственно в этом и состоит их назначение. В разложенном положении пластины 19 и 137 манипуляторов 2 противоположных сторон прижимаются к корпусу 143, и их уровень ниже демпферов 136, то есть это расположение предназначено для посадки.The node for moving the
На корпусе 143 аппарата видны сопла двигателей малой тяги 140 для движения от астероида. На вращающейся платформе 132 виднеются по бокам сопла двигателей боковых движений 141. Высота сопел двигателей 140 должна быть ниже высоты демпферов 136 на стержнях в сжатом положении, чтобы исключить удар сопел при посадке о поверхность астероида. На нижней стороне корпуса расположены только сопла двигателей, сами двигатели и сопла для движения к астероиду находятся на верхней стороне аппарата. Сопла 141 двигателей малой тяги позволяют совершать движения в горизонтальной плоскости, сопла 140 позволяют аппарату перемещаться от астероида, на верхней стороне аппарата есть сопла, которые позволяют перемещаться аппарату в сторону астероида. Аппарат оснащен системами навигации и наведения, антенной для связи с Землей и т.п.. Эти системы не рассматриваются, так как непосредственного отношения к добыче полезных ископаемых не имеют и описаны для других межпланетных аппаратов.On the
Астероид может вращаться вокруг своей оси с большой скоростью так быстро, что солнечные батареи обычной конструкции не будут успевать подстраиваться под изменение положения Солнца. Поэтому имеет смысл сделать сферические неподвижные солнечные батареи, которые будут освещаться частично под разными углами при перемещении Солнца. Если взять за основу расчет, что на расстоянии от Земли до Солнца с 1 квадратного метра солнечных батарей вырабатывается 100 Вт электроэнергии (В.Н. Гущин Основы устройства космических аппаратов. М.: Машиностроение, 2003, с. 226), и свет освещает под углом, близким к 90 градусам приблизительно одну десятую поверхности сферы, тогда площадь сферы для выработки 2,6 кВт электроэнергии (24 лампы по 100 Ватт и энергопотребление остальных систем 200 Вт) округленно равнаThe asteroid can rotate around its axis at high speed so fast that conventional solar cells will not have time to adapt to a change in the position of the sun. Therefore, it makes sense to make spherical motionless solar panels, which will be illuminated partially at different angles as the sun moves. If we take as a basis the calculation that at a distance from the Earth to the Sun from 1 square meter of solar panels 100 W of electricity is generated (V.N. Gushchin Fundamentals of the design of spacecraft. M .: Mashinostroenie, 2003, p. 226), and the light illuminates under angle close to 90 degrees approximately one tenth of the surface of the sphere, then the area of the sphere to generate 2.6 kW of electricity (24 lamps of 100 watts and the power consumption of the remaining systems 200 W) is rounded
Sсф=0,1×4πr2 Ssf = 0.1 × 4πr 2
Здесь Sсф - площадь поверхности сферы, r - радиус сферы, 0,1 - часть сферы, освещаемая прямыми лучами.Here Sсф is the surface area of the sphere, r is the radius of the sphere, 0.1 is the part of the sphere illuminated by direct rays.
Отсюда радиус сферы равенHence the radius of the sphere is
r=(Sсф/0,1×4π)0,5=(10×2600 Вт /100 Вт/м2×4×3,14)0,5=4,55 мr = (Ssp / 0.1 × 4π) 0.5 = (10 × 2600 W / 100 W / m 2 × 4 × 3.14) 0.5 = 4.55 m
Это достаточно объемная сфера, ее невозможно разместить в отсеке ракеты в целом виде, придется складывать. На фиг. 24-33 отображено, как выглядит складываемая система поддержания сферической солнечной батареи. Она состоит из составленных друг с другом экваториальных поддерживающих трубок 144 (фиг. 24, 25), которые образуют каркас сферы вдоль ее экватора, и отходящих от них вверх и вниз составленных меридиональных поддерживающих трубок 145, которые образуют каркас сферы вдоль ее меридианов. Внутри трубок находятся натянутые тросы 146 и 147, которые поддерживают трубки в соединенном положении. Экваториальные трубки 144 двойные, они перегорожены продольными перегородками 156. Меридиональные трубки 145 соединены парами двумя планками 150 с образованием трапециевидных рам. Между планками 150 и трубками 145 размещаются фотопреобразователи, например, кремниевые фотопреобразователи (В.Н. Гущин Основы устройства космических аппаратов. М.: Машиностроение, 2003, с. 222) в виде трапециевидных пластин. На фиг. 24 допущено искажение изображения: Щели 151 имеют на фигуре треугольную форму в связи с необходимостью проекции площади сферы на плоскость бумаги. В сферической поверхности щели 151 имеют вид узкого изогнутого прямоугольника. Торцевые поверхности трубок не перпендикулярны боковым поверхностям, поскольку, если бы они были перпендикулярны, трубки, контактируя между собой торцевыми поверхностями, образовали бы прямые линии. Торцевые поверхности трубок располагаются под такими углами, чтобы экваториальные трубки 144 образовали многоугольник, близкий к окружности (фиг. 27), а меридиональные трубки 145, отходящие от одной экваториальной трубки 144, образовали ломанную линию, близкую к четверти окружности меридиана (фиг. 25, 26). Через экваториальные трубки проходит два троса по обе стороны перегородки 156. Это позволяет в конце раскрытия солнечной батареи трубкам 144 не вращаться вокруг своей продольной оси, а занимать единственно возможное положение между двумя параллельными тросами 146. Если бы трос 146 был один, трубка 144 могла бы повернуться вокруг своей оси и раскрыть батареи в горизонтальной плоскости экватора, не образовав сферической поверхности. Длины двух параллельных тросов 146 по окружности экватора минимальны. Чтобы раскрыть батареи в другой плоскости потребуется длина тросов больше минимальной, которую они набрать не могут из-за фиксации в зажимающих устройствах 159 строго в положении, соответствующем минимальной длине троса по окружности.This is a rather voluminous sphere; it cannot be placed in the rocket compartment as a whole; it will have to be folded. In FIG. Figure 24-33 shows what the folding system for maintaining a spherical solar battery looks like. It consists of
На фиг. 24-27 изображена развернутая сферическая солнечная батарея, на фиг. 28-29 изображена свернутая сферическая солнечная батарея. Сворачивание батареи достигается вручную на Земле при ослаблении тросов 146, 147 и складывании конструкции из трубок гармошками вдоль меридианов и гармошкой вдоль экватора. На фиг. 28-29 изображена батарея перед раскрытием, гармошка из экваториальных трубок расположена по прямой. Для более компактного сложения в отсеке ракеты ее можно расположить не по прямой, а завернув по спирали в одной плоскости. При высвобождении из отсека ракеты она распрямится, для чего при упаковке ее можно переложить пружинами между трубками, которые опадут при распрямлении гармошки из экваториальных трубок.In FIG. 24-27 depicts an expanded spherical solar battery, in FIG. 28-29 shows a rolled up spherical solar battery. Folding the battery is achieved manually on the Earth by loosening the
Разворачивание батареи достигается автоматически путем работы электродвигателей 153 и 161. Электродвигатели 153 или 161 на свой вал 170 тросы, соответственно 147 или 146, втягивают их петли в трубки и натягивают их, в результате трубки 145 соединяются встык, образуя меридианы сферы, а трубки 144 соединяются встык, образуя экватор сферы. Сначала устанавливается при наворачивании тросов на вал электродвигателя 161 экватор сферы (фиг. 33), затем - ее меридианы путем наворачивания тросов 147 на валы электродвигателей 153 (фиг. 32). Фиксация троса 146 производится в двух точках: 1) на дальнем от электродвигателя 161 конце троса, оканчивающегося Т-образно, при этом пластина 155 с намотанным на нее и приваренным к ней концов обоих тросов 146 упирается в края последней трубки 144, 2) в зажимающем устройстве 159 вблизи электродвигателя 161. Фиксация каждого троса 147 аналогично производится в двух точках: 1) в полюсе сферы Т-образный конец троса 147 с намотанным на пластину 155 и приваренным к ней его концом (фиг. 26) упирается в края последней трубки, 2) на экваторе вблизи электродвигателей 153 другой конец троса закрепляется в зажимающем устройстве 159.The deployment of the battery is achieved automatically by the operation of
Зажимающие устройства 159 (фиг. 30-31) установлены на опоре 152 вблизи электродвигателя 161 (фиг. 33) и на трубках 144 вблизи электродвигателей 153 (фиг. 32). Оно включает стойку 165, к которой прикреплены два подвижных, изогнутых дугой зажима 163, которые закреплены болтами 167 туго, но с возможностью поворота. Зажимы 163 способны раскачиваться относительно болтов 167, но только при приложении большого усилия, поскольку трение в месте их соединения с болтом 167 высокое. Зажимы имеют округлые концы 164, между которыми свободно проходит трос 146 или 147, который не отклоняется слишком далеко от положения отверстия 166 в стойке 165. Концы зажимов 164, если они располагаются вблизи троса, позволяют иметь достаточно раздвинутые противоположные концы зажимов 163, чтобы мимо этих противоположных концов прошел цилиндр 168 и первое кольцо 162. Цилиндр 168 и кольца 162 нанизаны на трос 146 или 147 (фиг. 31) и приварены к нему. Расстояние между цилиндром 168 и первым к нему кольцом 162 близко к расстоянию по прямой между концами зажима 163. Когда цилиндр 168 раздвигает округлые концы 164 (фиг. 31) противоположные концы зажимов 163 смыкаются и попадают между кольцами 162. В результате при попытке сдвинуть трос, кольца 162 упираются в зажимы 163 и препятствуют сдвигу, трос оказывается фиксированным. Диаметр колец 162 и цилиндра 168 много меньше диаметра трубок 144 и 145, поэтому они легко проходят через трубки и фиксируют трос в натянутом положении.The clamping devices 159 (Figs. 30-31) are mounted on a
Чтобы трос 146 на концевом участке был натянут по прямой, на его выходе из конца первой трубки 144 и через углубление 157 и отверстие 148 в опоре 152, он обернут вокруг колесика 158, верхний край которого находится напротив отверстия 166 и вала электродвигателя 170. Колесико 158 имеет высокие бортики, чтобы трос 146 не соскальзывал с колесика. Чтобы трос 147 на концевом участке был натянут по прямой, на его выходе из первой трубки 145 через отверстие 148 в ее боковой стенке он протянут через изогнутую направляющую трубку 160 (фиг. 32), верхний конец которой находится на той же высоте от внешней поверхности экваториальной трубки 144, что и отверстие 166 и вал электродвигателя 170.To the
Несколько слов необходимо сказать о способе изготовления описанного аппарата. Наиболее оптимальным является печатание деталей аппарат на 3D-принтере (уровень техники п. 12). Сложностью при воплощении этой идеи в жизнь является то, что требуется минимум четыре материала, которые имеются в составе деталей: это металлический электропроводный материал для деталей электрической схемы, это металлический прочный материал для манипуляторов, несущих механическую нагрузку, это диэлектрический прочный материал для блока сбора материала и материал для изоляции проводов. Пока что в открытой печати не описываются 3D-принтеры, способные создавать машины из четырех материалов. Поэтому придется по отдельности распечатать каждую механическую деталь, а электрические элементы вставить в нее во время и после печатания.A few words must be said about the method of manufacturing the described apparatus. The most optimal is the printing of parts of the device on a 3D printer (prior art p. 12). The difficulty in translating this idea into reality is that at least four materials are required that are included in the parts: it is a metal conductive material for parts of an electrical circuit, it is a metal durable material for manipulators bearing a mechanical load, it is a dielectric durable material for a material collection unit and material for insulating wires. So far, open printers do not describe 3D printers capable of creating machines from four materials. Therefore, it is necessary to individually print each mechanical part, and insert electrical elements into it during and after printing.
Так, например, пластины манипуляторов (фиг. 4, 5) можно распечатать на 3D-принтере из металлического порошка, оставив в них отверстия для болтов и отверстия или ушки для проводов, а провода 16, 17 в них вставляются при сборке. Сложнее будет между кольцами 11, 12 вставить обмотки 13, 14 (фиг. 2. 3). Обмотки 13, 14 будут выглядеть как катушки индуктивности, их можно снаружи (для катушки 13) или изнутри (для катушки 14) обернуть тонким слоем пластика для изоляции от материала колец. Придется при печатании узлов по перемещению пластин манипуляторов, регулятора высоты расположения прожектора, узла по перемещению поршня 100 сначала распечатать колодец без верхних горизонтальных стенок, удалить из него порошок, потом в него вставить катушки, просунув через оставленное отверстие начальный участок провода катушки для контакта с проводами 17, потом вновь засыпать пустоты порошком и напечатать верхние горизонтальные стенки, замуровав катушку внутри колодца. Для образования контактов 72, 74 придется в колодец без потолка просунуть тонкую трубку и напылить через нее тонкий слой взвеси пылинок металла, образующего контакт. Когда место напыления высохнет, на стенках останется металл.So, for example, manipulator plates (Figs. 4, 5) can be printed on a 3D printer made of metal powder, leaving holes for bolts and holes or ears for wires in them, and
В случае печатания прожектора на 3D-принтере скобы держателей 172 патронов не понадобится приваривать к сферам 42, они будут цельнометаллическими вместе со сферами. Патроны 171 ламп 44 придется делать их металла. Но полусферы сфер 42 все равно придется приваривать, поскольку необходимо ввернуть лампочки внутрь сфер и наполнить сферы газом.In the case of printing a searchlight on a 3D printer, the brackets of the holders of 172 cartridges will not need to be welded to the
Некоторые детали типа демпферов 136, двигателей малой тяги, электродвигателей для зубчатых колес и для затягивания петель хранилища, солнечных батарей делаются отдельно общепринятыми способами и присоединяются к отверстиям для них в корпусе аппарата методом сварки, при приостановке печати на 3D-принтере или после нее.Some parts such as
Возможно изготовить детали аппарата и без 3D-принтера, но это займет больше времени. Сборка аппарата из отдельных деталей производится вручную, например, соединение болтами, протягивание проводов и т.п.It is possible to make machine parts without a 3D printer, but it will take more time. The assembly of the apparatus from individual parts is carried out manually, for example, bolting, pulling wires, etc.
Завершая описание устройства и действия отдельных узлов космического аппарата для добычи полезных ископаемых на астероиде, необходимо описать его работу в целом.Concluding the description of the device and the operation of individual nodes of the spacecraft for mining on an asteroid, it is necessary to describe its work as a whole.
Для стыковки аппарата ему необходимо нагнать астероид, выровнять его скорость со скоростью астероида, уменьшить расстояние между ним и астероидом до нуля, работая двигателями малой тяги, залететь с освещенной Солнцем стороны астероида, потом охватить манипуляторами 2 астероид с двух сторон, далее манипулятором 5 поставить блок сбора материала 4 на поверхность астероида, и плавить концентрированными лучами прожектора в условиях окружающего вакуума с низкой теплоемкостью поверхностный слой астероида, собирать расплавленное вещество, остужать до состояния отливок и помещать отливки в хранилище. Периодически блок сбора материала 4 перемещается вдоль поверхности астероида манипулятором 5. Если через несколько лет работы аппарата Солнце начнет светить с противоположной стороны астероида, то аппарату, возможно, придется отстыковаться от астероида и пристыковаться на другой освещенной стороне с помощью двигателей малой тяги и манипуляторов 2. Раз в несколько лет к астероиду прилетает космический корабль и забирает материал из хранилища. Возможна на нескольких астероидах одновременная работа нескольких описанных аппаратов, их мог бы обслуживать один космический корабль, забирая у них собранных материал.To dock the device, he needs to catch up with the asteroid, equalize its speed with the speed of the asteroid, reduce the distance between it and the asteroid to zero, working with small thrust engines, fly in from the side of the asteroid illuminated by the Sun, then sweep 2 asteroid on both sides with manipulators, then put
Добывающие и охватывающие узлы аппарата можно использовать в горной местности на малой или крупной планете для добычи полезных ископаемых из поверхностного слоя на склонах горы. Тогда пластины манипуляторов и места их крепления должны быть более массивными и толстыми, чем изображено на фигурах, чтобы они могли преодолевать силу тяжести. Работа аппарата на малой или крупной планете осуществляется в дневное время суток, ночью аппарат переключается в режим ожидания. На склон горы аппарат доставляется на тросе вертолетом, дирижаблем или космическим кораблем. Стыковочного узла у аппарата, работающего на склонах гор нет, он работает непрерывно только один цикл, после чего снимается вертолетом, дирижаблем или космическим кораблем. Для второго и последующего циклов работы после опустошения хранилища он доставляется повторно из долины или с орбиты планеты, где производилось освобождение хранилища и замена заполненных отливками сачков на пустые.The mining and covering nodes of the apparatus can be used in mountainous areas on a small or large planet for mining from the surface layer on the slopes of the mountain. Then the plates of the manipulators and their attachment points should be more massive and thicker than shown in the figures so that they can overcome the force of gravity. The device operates on a small or large planet in the daytime, at night the device switches to standby mode. On the mountainside, the device is delivered on a cable by helicopter, airship or spaceship. The apparatus operating on the slopes of the mountains does not have a docking unit, it operates continuously only for one cycle, after which it is removed by helicopter, airship or spaceship. For the second and subsequent cycles of work, after the emptying of the storage, it is re-delivered from the valley or from the planet’s orbit, where the storage was released and the nets filled with castings were replaced with empty ones.
Возможно использовать аппарат на старых кометах, когда они пролетают вблизи Солнца, и когда поверхностный слой льда на них местами испаряется, оголяя более тугоплавкие участки вещества на прогалинах, из которых и производится забор вещества.It is possible to use the apparatus on old comets when they fly near the Sun, and when the surface layer of ice on them evaporates in places, exposing more refractory sections of matter on the gaps, from which the substance is taken.
Для подробной характеристики способа необходимо подробно оценить его эффективность, проанализировав все стороны его применения.For a detailed description of the method, it is necessary to evaluate its effectiveness in detail by analyzing all aspects of its application.
Если оценивать только экономическую эффективность проектов по освоению других планет Солнечной системы, в том числе комет и астероидов, то такие проекты неэффективны. Прибыль от них много меньше потраченных денег. В то же время, если следующее поколение людей, наши дети, не начнет промышленное освоение других планет, из-за нехватки ресурсов начнется снижение численности населения Земли, и наши внуки будут жить в феодальном обществе. Поэтому некоторые ученые предлагают вообще отказаться от расчетов экономической эффективности, как несоответствующейдействительности. Это тоже неправильно. Эффективность восходит к закону сохранения энергии, и необходимо требовать, чтобы затраченная энергия, затраченные финансовые ресурсы, не превышали исходную энергию, имеющиеся в наличии финансовые ресурсы, и была сопоставима с полученной энергией, прибылью. Погоня за экономической эффективностью приводит к появлению простых и дешевых продуктов и удорожанию сложных продуктов. Среди простых и дешевых продуктов есть небольшое количество гениальных находок, но большинство из них получается за счет снижения качества продукции. Те, кто добивается высокого качества продукции, покупает дорогое сырье и средства производства и вынужден отдавать проценты по кредитам, продавать свой продукт дороже. Дорогой продукт недоступен большинству населения, оно покупает дешевый продукт, поэтому распространяется некачественная продукция. Таким образом, использование экономической эффективности без учета технической эффективности недостаточно. Поэтому необходимо расширить понятие эффективности до полной эффективности, учитывающей не только воззрение экономистов, но и других профессий. Для расчета полной эффективности Эполн предлагается следующая формула:If we evaluate only the economic efficiency of projects for the development of other planets of the solar system, including comets and asteroids, then such projects are ineffective. The profit from them is much less than the money spent. At the same time, if the next generation of people, our children, does not begin the industrial development of other planets, due to a lack of resources, a decrease in the population of the Earth will begin, and our grandchildren will live in a feudal society. Therefore, some scientists propose to abandon the calculation of economic efficiency, as inappropriate reality. This is also wrong. Efficiency goes back to the law of conservation of energy, and it is necessary to require that the energy expended, the financial resources expended, do not exceed the initial energy, the available financial resources, and is comparable with the energy received, profit. The pursuit of economic efficiency leads to the emergence of simple and cheap products and the cost of complex products. Among simple and cheap products, there are a small number of ingenious finds, but most of them are obtained by reducing the quality of products. Those who achieve high quality products, buy expensive raw materials and means of production and are forced to give interest on loans to sell their product more expensive. An expensive product is not available to the majority of the population, it buys a cheap product, so low-quality products are distributed. Thus, the use of economic efficiency without taking into account technical efficiency is not enough. Therefore, it is necessary to expand the concept of efficiency to full efficiency, taking into account not only the views of economists, but also other professions. To calculate the full efficiency of E complete the following formula is proposed:
Всего в формуле 1 22 члена, поэтому полученный результат делится на 22. Каждый член уравнения выражает оценку эффективности с точки зрения какой-либо профессиональной направленности, все члены будут описаны ниже. Максимальная полная эффективность 100%. Каждый из членов уравнения может принимать три значения: «+1», если эффективность данного вида однозначно есть, «0» - если есть как отрицательный, так и положительный эффект, «- 1», если по данному виду эффективности эффекта нет или он отрицательный, то есть решение неэффективно. Полная эффективность измеряется в процентах. Связать ее с экономикой возможно, но это будет неформальная связь. Каждый член формулы можно ввести в экономику своим отдельным способом. Например, римский клуб предложил оценивать экологическую эффективность предприятий. Для этого он предлагает с предприятий, которые загрязняют окружающую среду, брать экологический налог, который будет тем выше, чем больше степень загрязнения. Те предприятия, которые произвели обновление производства с учетом экологических требований, такой налог не платят. Но окружающий нас мир гораздо разнообразнее, чем экономика и экология, и это надо учитывать при расчете эффективности. Для крупных проектов необходимо искать полную эффективность. Несоответствие экономической и полной эффективности стало причиной современного экономического кризиса. Он еще ждет своего решения. Денег не хватает для снабжения или по недомыслию не снабжаются деньгами многие важные направления человеческой деятельности, в том числе существуют возражения экономистов о том, что надо снабжать деньгами межпланетную космонавтику. Поэтому на примере данной заявки попробуем доказать, что межпланетные проекты эффективны. Оценим полную эффективность предложенного изобретения. Проанализируем каждый член формулы 1 по отдельности.There are a total of 22 members in the formula, so the result is divided by 22. Each member of the equation expresses an assessment of effectiveness in terms of any professional orientation, all members will be described below. Maximum
1) Экономическая эффективность. Ээкон=-1. Будут потрачены миллиарды рублей на строительство космических аппаратов, но взамен они привезут килограммы или десятки килограммов малоизученного вещества, которое сразу распродать не получится. Если продавать его по спекулятивным ценам, число покупателей будет невелико, вещество окажется нераспроданным. С течением времени его освоят, но это займет десятки лет. Самым правильным использованием данного вещества на этапе хранения будет положить его в банк. Оно будет дороже золота и сможет обеспечивать своим весом бумажные и электронные деньги. Например, лунный грунт, привезенный американскими космонавтами с Луны, до сих пор хранится и не используется. Но редкое вещество будет в более выгодном положении, чем простой песок лунного грунта. Оно обладает ценностью и со временем будет усвоено лабораториями и промышленностью. Неэффективно добывать описанным способом золото, оно в избытке имеется на Земле, лежит в банках и никак не используется, практическая его ценность падает, поскольку на Земле продолжается его добыча, и его количество с каждым годом все больше. Чтобы сохранить ценность золота надо сокращать его добычу, а не увеличивать. Редкое вещество сначала понадобится в малых количествах в лабораториях для испытаний, спустя годы и десятилетия испытания завершатся, и оно станет использоваться в промышленных масштабах. Поэтому не имеет смысл добывать его быстро и сразу много.1) Economic efficiency. Econ = -1. Billions of rubles will be spent on the construction of spacecraft, but in return they will bring kilograms or tens of kilograms of a little-studied substance that cannot be sold right away. If you sell it at speculative prices, the number of buyers will be small, the substance will be unsold. Over time, it will be mastered, but it will take decades. The most appropriate use of this substance in the storage phase will be to put it in a bank. It will be more expensive than gold and will be able to provide paper and electronic money with its weight. For example, lunar soil brought by American astronauts from the moon is still stored and not used. But a rare substance will be in a better position than the simple sand of the lunar soil. It has value and will eventually be assimilated by laboratories and industry. It is inefficient to mine gold in the described way, it is abundantly available on Earth, lies in banks and is not used in any way, its practical value decreases, as its mining continues on Earth, and its quantity is increasing every year. To preserve the value of gold, it is necessary to reduce its production, and not increase it. First, a rare substance will be needed in small quantities in laboratories for testing, after years and decades of testing will be completed, and it will be used on an industrial scale. Therefore, it does not make sense to mine it quickly and immediately a lot.
2) Экологическая эффективность. Ээколог=0. Ракеты, доставляющие аппарат на межпланетную траекторию, своим топливом будут загрязнять атмосферу. После использования редкого вещества понадобится его утилизация. Поскольку на Земле оно не встречается, земные микроорганизмы его не способны усваивать, придется выбрасывать его обратно за пределы Земли. Но объективности ради необходимо сравнить добычу материала на астероиде с добычей его на Земле. Чтобы добыть металл на Земле, его находят в экологически чистом, нетронутом людьми районе, заселяют его, раскапывают экологически чистые пустоши, сваливают там отходы, мусор от растущих человеческих поселений и т.П.. Добывая металл в космосе, мы сохраняем в неприкосновенности природу на Земле. Это экологически правильно. Поэтому с экологической точки зрения изобретение имеет как плюсы, так и минусы.2) Environmental efficiency. E ecologist = 0. The rockets delivering the device to the interplanetary trajectory will pollute the atmosphere with their fuel. After using a rare substance, it will need to be disposed of. Since it does not occur on Earth, terrestrial microorganisms are not capable of assimilating it; it will be necessary to throw it back beyond the boundaries of the Earth. But for the sake of objectivity, it is necessary to compare the extraction of material on an asteroid with its extraction on Earth. To extract metal on Earth, they find it in an ecologically clean, untouched area, populate it, dig ecologically clean wastelands, dump waste there, debris from growing human settlements, etc. Mining metal in space, we preserve the integrity of nature on The earth. It is environmentally sound. Therefore, from an environmental point of view, the invention has both pros and cons.
3) Историческая эффективность. Эисторич=+1. Образование новой общественно-экономической формации тесно связано с освоением новых территорий, для чего необходимо строить новые средства транспорта. Например, капитализм и социализм связаны с освоением других материков, развитием морского и воздушного транспорта (открытие Америки, открытие нового морского пути в Индию и Китай, международные авиалинии и т.п.). Возникновение роботовладельческого общества связывается с освоением планет солнечной системы, а коммунистического - с освоением других звездных систем. Аппарат способствует возникновению роботовладельческого общества, поскольку, во-первых, он автоматический, то есть появится еще один вид роботов, во-вторых, он осваивает ранее недоступную территорию астероидов. Исторически аппарат эффективен.3) Historical effectiveness. E historian = + 1. The formation of a new socio-economic formation is closely connected with the development of new territories, for which it is necessary to build new means of transport. For example, capitalism and socialism are associated with the development of other continents, the development of maritime and air transport (the discovery of America, the opening of a new sea route to India and China, international airlines, etc.). The emergence of a robotic society is associated with the development of the planets of the solar system, and a communist society - with the development of other stellar systems. The device contributes to the emergence of a robotic society, because, firstly, it is automatic, that is, another type of robots will appear, and secondly, it masters the previously inaccessible territory of asteroids. Historically, the device is efficient.
4) Биологическая эффективность. Эбиолог=+1. Человечество сильно размножилось, ему через несколько десятков лет не будет хватать ресурсов на Земле. Аппарат позволяет добывать полезные ископаемые на территории более широкого ареала, за пределами Земли. В отличие от быстрых способов добычи, характерных для мужского начала в технике, способ медленный и соответствует женскому началу в технике. Он эффективен в сочетании с быстрым способом добычи на другом астероиде или планете другого вещества с помощью буровых и пилящих устройств, поскольку позволяет избежать отдачи. Быстрый способ вызывает отдачу - непроизвольные психические сдвиги у отдельных землян, которые становятся женским началом по отношении к быстроработающей мужской технике. Нарушения в психике у землян компенсируют отсутствие женского начала у техники. При наличии женских аппаратов техника будет замкнута сама на себя, а не на людей. Биологически аппарат эффективен.4) Biological effectiveness. E biologist = + 1. Mankind has multiplied greatly, in a few decades it will not have enough resources on Earth. The device allows you to extract minerals on the territory of a wider range, beyond the Earth. Unlike the fast mining methods that are characteristic of the masculine beginning in technology, the method is slow and corresponds to the feminine in technology. It is effective in combination with a quick way to extract another substance on another asteroid or planet using drilling and sawing devices, since it avoids recoil. The quick way causes returns - involuntary mental shifts in individual earthlings, which become the feminine in relation to the fast-working male technique. Disturbances in the psyche of earthlings compensate for the lack of a feminine principle in technology. In the presence of female devices, the equipment will be closed to itself, and not to people. Biologically, the apparatus is effective.
5) Политическая эффективность. Эполит=+1. Для США и объединенной Европы было бы политически эффективно добывать метеоритное железо и распространенные на Земле металлы в Солнечной системе на астероидах. Это обеспечило бы им независимость в добыче этих металлов от других стран. Но это верно прежде всего для Европы, чьи запасы руд истощены. Для России это неактуально, она располагает запасами руды на Земле, для нее политически правильно осваивать Сибирь, а не добывать железо и другие распространенные металлы в космосе. Но это касается только материалов, которые есть на Земле. Изобретение предлагает добывать материал редкий, которого на Земле нет или очень мало. Добыв его, можно будет торговать им с другими странами, получать новые материалы и приборы, которые не имеют другие страны. Самостоятельная добыча нового материала в космосе будет способствовать химической независимости России. Поэтому политически изобретение эффективно.5) Political effectiveness. E watered = + 1. For the United States and a united Europe, it would be politically effective to mine meteorite iron and metals distributed on Earth in the solar system on asteroids. This would ensure their independence in the extraction of these metals from other countries. But this is true primarily for Europe, whose ore reserves are depleted. For Russia, this is irrelevant, it has ore reserves on Earth, for it it is politically correct to explore Siberia, and not mine iron and other common metals in space. But this only applies to materials that exist on Earth. The invention proposes to extract rare material, which on Earth is absent or very few. Having obtained it, it will be possible to trade it with other countries, receive new materials and devices that other countries do not have. The independent extraction of new material in space will contribute to the chemical independence of Russia. Therefore, politically, the invention is effective.
6) Энергетическая эффективность. Ээнерг=+1. Аппарат использует для работы энергию солнечного света, которая неисчерпаема в ближайшие миллиарды лет и доставляется к нему без использования отдельных средств доставки. Поэтому его работа не ограничена количеством запаса топлива.6) Energy efficiency. E energy = + 1. The device uses the energy of sunlight for work, which is inexhaustible in the coming billions of years and is delivered to it without the use of separate delivery vehicles. Therefore, his work is not limited by the amount of fuel stock.
7) Техническая эффективность. Этех=0. Аппарат просто устроен. Чем проще устройство. Тем меньше вероятность, что он сломается. Но он содержит в своем составе новые узлы, доводка которых потребует испытаний. Возможно на аппарате разместить и дополнительную исследовательскую аппаратуру, что увеличит отдачу от него. Наряду с положительными сторонами есть и отрицательная сторона его не испытанности.7) Technical efficiency. Eh tech = 0. The device is simply arranged. The simpler the device. The less likely it is to break. But it contains in its composition new units, the development of which will require testing. It is possible to place additional research equipment on the device, which will increase the return on it. Along with the positive aspects, there is the negative side of his lack of experience.
8) Промышленная эффективность. Эпром=0. Для изготовления аппарата требуются 3D-принтеры, они эффективны, но полностью на них аппарат напечатать нельзя, так как в нем используется несколько разных материалов. Это осложняет производство.8) Industrial efficiency. E prom = 0. For the manufacture of the device, 3D printers are required, they are effective, but the device cannot be completely printed on them, since it uses several different materials. This complicates the production.
9) Духовная эффективность. Эдух=+1. Интуитивные озарения происходят более легко и бывают боле плодотворными, когда преодолеваются ранее недоступные границы. Например, достижение аппаратами «Вояджер» границ Солнечной системы способствовало появлению множества новых научных догадок и открытий. Пересечение веществом с ранее недоступного астероида границ биосферы и попадание его на Землю в собственность землян будет способствовать новым интуитивным озарениям. Усвоение промышленностью нового метеоритного вещества одновременно раздвинет химические границы познания. При этом нормы морали не нарушаются, как просит православная церковь. Так что духовная эффективность проекта высокая.9) Spiritual effectiveness. U spirit = + 1. Intuitive insights occur more easily and are more fruitful when previously inaccessible boundaries are overcome. For example, the achievement by the Voyager spacecraft of the boundaries of the solar system contributed to the emergence of many new scientific speculations and discoveries. The intersection of matter from the previously inaccessible asteroid of the boundaries of the biosphere and its falling to the Earth in the ownership of earthlings will contribute to new intuitive insights. The assimilation by industry of a new meteorite substance will simultaneously expand the chemical boundaries of knowledge. Moreover, moral standards are not violated, as requested by the Orthodox Church. So the spiritual effectiveness of the project is high.
10) Программно-математическая эффективность. Эпрогр=0. Аппарат нуждается в написании множества программ для его обслуживания. Они еще не написаны и требуют длительной работы нескольких программистов. В то же время аппарат содержит стандартные узлы, которые могут быть использованы в других установках, некосмического назначения, следовательно, вместе с ними могут быть использованы программы для них. Поэтому в программном обеспечении аппарата ожидаются как плюсы, так и минусы.10) Software and mathematical efficiency. E program = 0. The device needs to write many programs for its maintenance. They have not been written yet and require the lengthy work of several programmers. At the same time, the device contains standard units that can be used in other installations of non-space purpose, therefore, programs for them can be used with them. Therefore, in the software of the device, both pluses and minuses are expected.
11) Спортивная эффективность. Эспорт=+1. Поскольку над проектами добычи полезных ископаемых на астероидах будут заниматься две фирмы американская и российская, между ними возникнет состязание, например, кто больше привезет материала с астероида на Землю в весовой категории отливок или единичных заборов пробы до 50 граммов. Если это будут российские аппараты, это будет спортивная победа нашей промышленности в неолимпийском виде спорта.11) Sports performance. E sport = + 1. Since two American and Russian firms will be involved in mining projects on asteroids, there will be a competition between them, for example, who will bring the most material from the asteroid to Earth in the weight category of castings or single sampling fences up to 50 grams. If these are Russian devices, it will be a sports victory for our industry in a non-Olympic sport.
12) Военная эффективность. Эвоен=+1. Территория астероида фактически временно оккупируется, но здесь не требуется применять военные средства, способные оборонять аппарат от военного нападения, поскольку на Земле нет сил, способных осуществлять такое нападение. Временная оккупация астероидов эффективна, потому что оккупация на Земле новой территории связана с войной на этой территории. Все территории на Земле поделены, и большинство из них заселено. На оккупацию на Земле требуется тратить огромные силы. Временная оккупация астероидов - оккупация с минимальным сопротивлением, только экстремальные условия космоса являются в ней военным противником, поэтому она эффективна.12) Military effectiveness. E military = + 1. The territory of the asteroid is actually temporarily occupied, but there is no need to use military means that can defend the device from a military attack, since there are no forces on Earth capable of carrying out such an attack. The temporary occupation of asteroids is effective because the occupation of a new territory on Earth is associated with a war on that territory. All territories on Earth are divided, and most of them are populated. Enormous forces are required for occupation on Earth. Temporary occupation of asteroids is an occupation with minimal resistance, only the extreme conditions of space are a military adversary in it, therefore it is effective.
13) Медицинская эффективность Эмед=0. Инопланетное вещество вряд ли сможет свободно усваиваться организмом человека, возможны иммунные реакции. Но в малых дозах некоторые яды имеют лечебный эффект. Возможно также, со временем будут получены хорошо воспринимаемые организмом человека соединения астероидного вещества, которые будут иметь лечебный эффект. Но на поиски и испытания таких соединений уйдут годы и десятилетия. Медицинская эффективность есть, но ее надо искать. Получение проб материала путем его плавления эффективно с медицинской точки зрения. Если материал астероида отпилить циркульной пилой, то в нем могут оказаться древние микроорганизмы, патогенные для жителей Земли. При плавлении любые микроорганизмы гибнут. Плавление дешевле, чем аппаратура для анализа вещества на наличие в нем микроорганизмов.13) Medical efficacy E honey = 0. An alien substance is unlikely to be easily absorbed by the human body, immune reactions are possible. But in small doses, some poisons have a healing effect. It is also possible that over time, compounds of an asteroid substance that are well-perceived by the human body will be obtained, which will have a therapeutic effect. But the search and testing of such compounds will take years and decades. There is medical effectiveness, but it must be sought. Obtaining samples of the material by melting it is effective from a medical point of view. If the asteroid material is sawed off with a circular saw, then it may contain ancient microorganisms pathogenic to the inhabitants of the Earth. When melting, any microorganisms die. Melting is cheaper than equipment for analyzing a substance for the presence of microorganisms in it.
14) Кадровая эффективность. Экадр=+1. Работа на 3D-принтере потребует участия в производстве профессиональных программистов и математиков. Проектирование аппарата потребует участия электриков, механиков и программистов для написания обслуживающих его программ. В то же время для сборки аппарата из распечатанных на 3D-принтере деталей достаточно иметь среднее образование, это работа для рук. Для забора образцов грунта из хранилища понадобится аппарат, созданный в стандартной космической промышленности. То есть для создания и обслуживания аппарата потребуется участие сотен специалистов разного профиля, кадровое разнообразие он обеспечивает. Проект интересный, поэтому может оказаться привлекательным как для опытных специалистов, так и для молодежи.14) Personnel efficiency. E frame = + 1. Work on a 3D printer will require participation in the production of professional programmers and mathematicians. The design of the apparatus will require the participation of electricians, mechanics, and programmers to write the programs that serve it. At the same time, to assemble the device from parts printed on a 3D printer, it is enough to have a secondary education, this is a job for the hands. To take soil samples from storage, you will need an apparatus created in the standard space industry. That is, for the creation and maintenance of the apparatus, the participation of hundreds of specialists of various profiles will be required; it provides personnel diversity. The project is interesting, so it can be attractive for both experienced professionals and young people.
15) Социальная эффективность. Эсоц=+1. Проект обеспечивает работой несколько сотен человек, способствуя решению проблемы безработицы. Проект интересен для спонсора с точки зрения рекламы его финансового участия в проекте. Поэтому, возможно, эти несколько сотен человек будут обеспечены высокой зарплатой даже в существующей финансовой системе.15) Social efficiency. E social = + 1. The project provides jobs for several hundred people, helping to solve the problem of unemployment. The project is interesting for the sponsor in terms of advertising his financial participation in the project. Therefore, it is possible that these several hundred people will be provided with high salaries even in the existing financial system.
16) Культурная эффективность. Экульт=+1. Проект может вдохновить многих художников, скульпторов, композиторов, сценаристов на создание картин, скульптур, симфоний, сценариев фильмов и спектаклей и других произведений искусства. Проект интересен для журналистов, поскольку читатели, зрители и слушатели будут с интересом следить за ходом проекта.16) Cultural effectiveness. E cult = + 1. The project can inspire many artists, sculptors, composers, screenwriters to create paintings, sculptures, symphonies, scripts for films and performances and other works of art. The project is interesting for journalists, since readers, viewers and listeners will follow the project with interest.
17) Географическая эффективность. Эгеогр=+1. Здесь правильней говорить об астрономической эффективности, поскольку астероид находится за пределами Земли. В результате проекта будет достигнута точка, ранее недостижимая на территории астероида или кометы, что роднит это событие с географическими открытиями XVII-XIX веков.17) Geographical efficiency. E geogr = + 1. It is more correct to talk about astronomical efficiency, since the asteroid is located outside the Earth. As a result of the project, a point will be reached, previously unattainable on the territory of an asteroid or comet, which makes this event related to the geographical discoveries of the 17th-19th centuries.
18) Юридическая эффективность. Эюр=+1. Юридически это очень красивое решение. В первые годы добычи полезных ископаемых на других планетах и астероидах будет наблюдаться противоборство двух юридических школ. Согласно первой точке зрения территория других планет, где происходит добыча полезных ископаемых, принадлежит той стране, чьи представители ведут добычу полезных ископаемых, то есть, кто технически способен достигнуть новой территории на другой планете, тому она и принадлежит. Вторая точка зрения состоит в том, что территория других планет должна быть поделена между всеми странами Земли по каким-либо признакам. Имеется в виду, что те страны, которые пока самостоятельно не способны достигнуть территории других планет, со временем смогут это сделать, поэтому им должна быть оставлена территория на других планетах, которую они пусть даже через тысячу лет освоят. Если доставить на орбиту Луны астероид и распилить его, то другие страны могут предъявить претензии на свою долю вещества этого астероида. Не решен вопрос о том, может ли астероид находиться в частной собственности и о порядке передачи собственности страны на вещество астероида в собственность фирмы. Когда фирма какой-либо страны или группы стран добудет несколько килограммов или десятков килограммов вещества астероида, она реализует право этой страны или стран взять свою долю вещества, оставляя возможность другим странам добыть свою долю самостоятельно. Кроме того, после окончания добычи для себя и своей страны, фирма может добыть несколько килограммов вещества и для дружественной страны, которая первоначально не участвовала в проекте. Таким образом юридически учитываются интересы всех стран.18) Legal effectiveness. E jur = + 1. Legally, this is a very beautiful solution. In the first years of mining on other planets and asteroids, there will be a confrontation between two law schools. According to the first point of view, the territory of other planets where mining is carried out belongs to the country whose representatives are mining, that is, who is technically capable of reaching a new territory on another planet, that belongs to it. The second point of view is that the territory of other planets should be divided between all the countries of the Earth according to some criteria. This means that those countries that are not yet able to independently reach the territory of other planets will be able to do this over time, so they should be left with territory on other planets, which they even conquer after a thousand years. If an asteroid is delivered to the Moon’s orbit and sawed, other countries may claim their share of the substance of this asteroid. The question of whether the asteroid can be privately owned and the procedure for transferring the country's ownership of the substance of the asteroid to the ownership of the company is not resolved. When a firm of a country or group of countries obtains several kilograms or tens of kilograms of an asteroid substance, it exercises the right of that country or countries to take its share of the substance, leaving the possibility for other countries to obtain their own share. In addition, after the end of production for himself and his country, the company can produce several kilograms of the substance for a friendly country that did not initially participate in the project. Thus, the interests of all countries are legally taken into account.
19) Психологическая эффективность. Эпсих=+1. Граждане страны будут испытывать чувство психологического комфорта от того, что они живут в великой стране, способной самостоятельно добывать полезные ископаемые на других планетах.19) Psychological effectiveness. E psycho = + 1. Citizens of the country will feel a sense of psychological comfort from the fact that they live in a great country capable of independently extracting minerals on other planets.
20) Бытовая и коммунальная эффективность. Эбыт=0. Само изобретение неприменимо для использования в быту, в легкой и пищевой промышленности. Даже человекоподобные роботы для обслуживания людей имеют более сложные суставы, чем узлы аппарата, они должны иметь больше степеней свободы при поворотах. Но добытое вещество может быть добавлено в материалы, которые используются для изготовления бытовых предметов и материалов в коммунальном хозяйстве с приобретением ими новых, более продвинутых свойств. Материалы с добавлением астероидного вещества могут использоваться в станках и механизмах легкой и пищевой промышленности.20) Household and utility efficiency. E everyday life = 0. The invention itself is not applicable for use in everyday life, in the light and food industries. Even humanoid robots for servicing people have more complex joints than the nodes of the apparatus, they must have more degrees of freedom when cornering. But the extracted substance can be added to the materials that are used for the manufacture of household items and materials in public utilities with the acquisition of new, more advanced properties. Materials with the addition of an asteroid substance can be used in machine tools and mechanisms of the light and food industries.
21) Транспортная эффективность. Этрансп=+1. Аппарат стимулирует движение уже созданных космических кораблей для транспортировки астероидного вещества на Землю по Солнечной системе.21) Transport efficiency. E transp = + 1. The device stimulates the movement of already created spaceships to transport asteroid matter to Earth through the solar system.
22) Педагогическая эффективность. Эпед=0. Материалы заявки могут быть использованы для преподавания студентам технических вузов, но описания механической части должны быть дополнены программами для компьютеров для полной воспроизводимости результатов. Тогда возможно создать несколько групп ученых, параллельно работающих над организацией полета к нескольким астероидам одновременно. Первая ведущая группа более опытных ученых создаст первый аппарат, а остальные группы молодых ученых воспроизведут их результат, создав подобные аппараты в учебных целях.22) Pedagogical effectiveness. E ped = 0. Application materials can be used to teach students of technical universities, but the descriptions of the mechanical part must be supplemented by computer programs for complete reproducibility of the results. Then it is possible to create several groups of scientists working simultaneously on the organization of the flight to several asteroids at the same time. The first leading group of more experienced scientists will create the first apparatus, and the remaining groups of young scientists will reproduce their result by creating similar apparatuses for educational purposes.
Просуммировав полученные баллы, находим полную эффективность изобретенияSumming up the obtained points, we find the full effectiveness of the invention
Возможно полную эффективность выразить в баллах по пятибалльной шкале. Тогда 20% соответствуют 1 баллу, а 54,45% соответствуют 2,7225 баллам из пяти возможных. То есть в целом изобретение имеет довольно низкую эффективность. Чтобы приступить к его реализации требуется полная эффективность 5 баллов (80-100%). Полная эффективность - это не постоянная величина, она может быть повышена до требуемого уровня. Пути повышения полной эффективности данной заявки до 80-100% состоят в том, чтобы снабдить компьютер программным обеспечением, точно выяснить, какие вещества могут быть добыты на астероиде, испытав или предсказав их медицинское, военное, применение, применение в химической промышленности, в материалах в быту и коммунальном хозяйстве. Экологическую эффективность можно повысить за счет использования ракетных топлив, безвредных для атмосферы типа кислорода и водорода и за счет выбрасывания используемых материалов куда-нибудь на Венеру, не на земные свалки.Perhaps full effectiveness is expressed in points on a five-point scale. Then 20% correspond to 1 point, and 54.45% correspond to 2.7225 points out of five possible. That is, in general, the invention has a rather low efficiency. To begin its implementation requires full effectiveness of 5 points (80-100%). Full efficiency is not a constant, it can be increased to the required level. Ways to increase the full effectiveness of this application to 80-100% are to provide the computer with software, to find out exactly what substances can be mined on an asteroid, having tested or predicted their medical, military, use, application in the chemical industry, in materials in household and communal services. Ecological efficiency can be improved by using rocket fuels that are harmless to the atmosphere such as oxygen and hydrogen and by throwing used materials somewhere on Venus, not on landfills.
Таким образом космические проекты по освоению планет Солнечной системы, если подробно их прорабатывать, могут быть доведены до полной эффективности 80-100%, что позволяет с успехом их осуществлять. Но для того, чтобы они были конкурентоспособны со способами производства бытовых предметов, требуются изменения в экономической системе, обеспечивающие поддержание полной, а не только экономической эффективности. Можно считать эффективность и по более простым формулам, но они не обеспечат переход общества к роботовладельческому строю, общество останется в состоянии социалистическо-капиталистической общественно-экономической формации и холодной войны. Хочется пожелать менеджерам и реализаторам проекта освоения астероидов, чтобы они в погоне за золотом и легкими деньгами не упустили более выдающегося результата.Thus, space projects for the development of the planets of the solar system, if they are worked out in detail, can be brought to full efficiency of 80-100%, which allows them to be successfully implemented. But in order for them to be competitive with the methods of production of household items, changes in the economic system are required to ensure full, and not only economic, efficiency. Efficiency can be considered according to simpler formulas, but they will not ensure the transition of society to a robotic system, society will remain in a state of socialist-capitalist socio-economic formation and the Cold War. I would like to wish the managers and implementers of the asteroid development project that they, in the pursuit of gold and easy money, would not miss a more outstanding result.
Хотя предложенное изобретение по масштабам меньше американского проекта по доставке астероида на орбиту Луны, считаю, что не надо подражать американцам и строить подобный корабль. Каждая страна в космосе должна иметь свою специализацию.. Если американцы хотят специализироваться на добыче широко распространенных металлов на астероидах, пожелаем им успеха в этой деятельности. Думаю, что Россия должна сосредоточить свои усилия на добыче урана на Луне и Марсе для ядерных электростанций. Тогда на астероидах она могла бы ограничиться второстепенной ролью.Although the proposed invention is smaller in scale than the American project for delivering an asteroid into the orbit of the moon, I believe that it is not necessary to imitate the Americans and build such a ship. Each country in space should have its own specialization .. If Americans want to specialize in the extraction of widespread metals on asteroids, we wish them success in this activity. I think that Russia should focus on uranium mining on the Moon and Mars for nuclear power plants. Then on asteroids it could be limited to a secondary role.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148872/11A RU2586437C1 (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Method of mining on asteroid using artificial light |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014148872/11A RU2586437C1 (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Method of mining on asteroid using artificial light |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2586437C1 true RU2586437C1 (en) | 2016-06-10 |
Family
ID=56115401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014148872/11A RU2586437C1 (en) | 2014-11-26 | 2014-11-26 | Method of mining on asteroid using artificial light |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2586437C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110068524A (en) * | 2019-06-03 | 2019-07-30 | 南京信息工程大学 | Atmospheric particulates are leaded and its isotope detection system |
RU2770502C1 (en) * | 2021-07-19 | 2022-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет геосистем и технологий» | Method for mining on an astronomical object |
EP4151537A1 (en) * | 2017-07-21 | 2023-03-22 | Northrop Grumman Systems Corporation | Spacecraft servicing devices and related assemblies, systems, and methods |
US12031434B1 (en) | 2021-02-03 | 2024-07-09 | Lunar Resources, Inc. | System and method for space resource mining and maneuvering |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6313391B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-11-06 | Russell M. Abbott | Solar power system using thermal storage and cascaded thermal electric converters |
US20040242405A1 (en) * | 2001-09-20 | 2004-12-02 | Orme Gregory Michael | Construction methods in space |
US20050269132A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-12-08 | Samih Batarseh | Laser spectroscopy/chromatography drill bit and methods |
RU2266240C2 (en) * | 2003-12-25 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Method of deflection of dangerous comets from trajectory of collision with earth |
WO2009055552A2 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Packer Engineering, Inc. | Oxygen extraction apparatus and process |
JP2012132301A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Hamilton Sundstrand Corp | Resource recovery system, and method of resource extraction from soil |
CN102967484A (en) * | 2012-10-31 | 2013-03-13 | 东南大学 | Asteroid rock sampling mechanical arm device |
-
2014
- 2014-11-26 RU RU2014148872/11A patent/RU2586437C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6313391B1 (en) * | 1999-04-02 | 2001-11-06 | Russell M. Abbott | Solar power system using thermal storage and cascaded thermal electric converters |
US20040242405A1 (en) * | 2001-09-20 | 2004-12-02 | Orme Gregory Michael | Construction methods in space |
RU2266240C2 (en) * | 2003-12-25 | 2005-12-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Method of deflection of dangerous comets from trajectory of collision with earth |
US20050269132A1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-12-08 | Samih Batarseh | Laser spectroscopy/chromatography drill bit and methods |
WO2009055552A2 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Packer Engineering, Inc. | Oxygen extraction apparatus and process |
JP2012132301A (en) * | 2010-12-21 | 2012-07-12 | Hamilton Sundstrand Corp | Resource recovery system, and method of resource extraction from soil |
CN102967484A (en) * | 2012-10-31 | 2013-03-13 | 东南大学 | Asteroid rock sampling mechanical arm device |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4151537A1 (en) * | 2017-07-21 | 2023-03-22 | Northrop Grumman Systems Corporation | Spacecraft servicing devices and related assemblies, systems, and methods |
US11685554B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-06-27 | Northrop Grumman Systems Corporation | Spacecraft servicing devices and related assemblies, systems, and methods |
US11718420B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-08-08 | Northrop Grumman Systems Corporation | Spacecraft servicing devices and related assemblies, systems, and methods |
US11724826B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-08-15 | Northrop Grumman Systems Corporation | Spacecraft servicing devices and related assemblies, systems, and methods |
CN110068524A (en) * | 2019-06-03 | 2019-07-30 | 南京信息工程大学 | Atmospheric particulates are leaded and its isotope detection system |
US12031434B1 (en) | 2021-02-03 | 2024-07-09 | Lunar Resources, Inc. | System and method for space resource mining and maneuvering |
RU2770502C1 (en) * | 2021-07-19 | 2022-04-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет геосистем и технологий» | Method for mining on an astronomical object |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Harvey | China in space: the great leap forward | |
McFadden et al. | Encyclopedia of the solar system | |
RU2586437C1 (en) | Method of mining on asteroid using artificial light | |
Logsdon | Orbital mechanics: theory and applications | |
Vulpetti et al. | A Novel Approach to Interplanetary Travel | |
Masters et al. | Neptune and Triton: Essential pieces of the Solar System puzzle | |
McElrath et al. | Using gravity assists in the Earth-Moon system as a gateway to the solar system | |
Macdonald et al. | Solar sail mission applications and future advancement | |
RU2112718C1 (en) | Method of attainment of steady progress and protection of earth against dangerous space objects and system for steady progress of civilization | |
Zangari et al. | Return to the Kuiper Belt: launch opportunities from 2025 to 2040 | |
Kortenkamp | Asteroids, Comets, and Meteoroids | |
Hartmann et al. | Out of the cradle: Exploring the frontiers beyond Earth | |
Chernenkii | Study of gas giant satellites system | |
Bond | Rosetta: The Remarkable Story of Europe's Comet Explorer | |
Burgess | Uranus and Neptune. the Distant Giants | |
Burgess | By Jupiter: Odysseys to a Giant | |
Guerster et al. | PERMANENT CREWED MARS BASE BY 2030—OUTCOMES OF AN INTERDISCIPLINARY, MULTINATIONAL STUDENT WORKSHOP | |
Harvey et al. | Explorer and the Crisis in Space Science | |
Daintith et al. | The Facts on File dictionary of astronomy | |
Bang | Milky Way | |
Harvey et al. | Faster, Better, Cheaper? | |
Zubrin et al. | The development of the space economy beyond Earth orbit: Mars | |
Brahic | The Voyager odyssey | |
Wiens | Red Rover: Inside the Story of Robotic Space Exploration, from Genesis to the Mars Rover Curiosity | |
Squyres et al. | Committee on the Planetary Science Decadal Survey |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181127 |