Основатель компании HyperSciences, ракетостроитель Марк Рассел показывает макет буровой установки с гиперзвуковыми снарядами
В январе 2018 года Google подписала соглашение Space Act Agreement с Исследовательским центром Эймса НАСА в Калифорнии. В соглашении говорится: «Исследовательское подразделение Google проводит концептуальное исследование гиперзвуковых траекторий в режимах абляции на высоких числах Рейнольдса» (hypersonic trajectories in high Reynolds number ablation regimes). При этом специалисты НАСА «осуществляют анализ прохода гиперзвукового снаряда через плотную атмосферу». Согласно смете, Google оплачивает услуги НАСА в размере $99 489 за семь недель эксперимента.
Гиперзвуковым называется всё, что летит со скоростью в пять или более раз быстрее скорости звука. Обычно это сверхскоростные самолёты или оружие. В качестве примеров можно привести гиперзвуковую крылатую ракету Boeing X-51 или новую российскую баллистическую ракету, о которой рассказал недавно Путин.
Но вряд ли Google интересует участие в гонке вооружений. Скорее здесь дело в другом, пишет IEEE Spectrum. Изданию стало известно, что над этим проектом работает исследователь Кристофер ван Арсдейл (Christopher Van Arsdale) из Сиэтла, в профиле которого на LinkedIn указано подразделение Google Climate and Energy R&D и нет ничего связанного с аэронавтикой.
В Америке есть одна компания, которая действительно изучает использование гиперзвука для применения в альтернативной энергетике. Это стартап HyperSciences, тоже из Сиэтла. Его главная разработка — инновационная буровая установка, где перед проходом бура выстреливаются бетонные снаряды на скорости 2 километра в секунду. Снаряд разбивает горную породу и испаряется вместе с ней.
По заявлениям компании, такая технология в 10 раз ускоряет прокладку тоннелей, что открывает возможности для использования геотермальной энергии «повсюду в мире».
Возможно, компания Google хочет последовать примеру Илона Маска — и тоже займётся прокладкой подземных тоннелей. Как говорил Маск, если на порядок ускорить скорость прокладки тоннелей, то это открывает совершенно новые возможности. Под землёй нет пробок и светофоров. Транспорт может передвигаться там на сверхзвуковой скорости в безопасной среде, не рискуя сбить пешехода. И самое главное, это не 2D-плоскость наземных трасс, а полноценное 3D-пространство, доступное для эксплуатации. Транспортная система может стать гораздо эффективнее, если убрать с поверхности асфальт, автомобили и другой транспорт. Оставить землю людям.
В любом случае ускорение прокладки тоннелей в 10 раз станет очень полезным изобретением. Наконец-то можно будет прокладывать тоннели для новых линий метро за несколько недель, а не за несколько месяцев, как сейчас. Не говоря уже о бурении скважин к артезианским источникам и источникам геотермальной энергии.
Если мы сможем эффективно бурить тоннели на несколько километров в глубину, то все желающие получат доступ к практически неисчерпаемому источнику энергии — теплу земных недр.
В среднем температура с глубиной растёт на 2,5?3°С на каждые 100 м, хотя в разных регионах этот показатель сильно отличается. Например, в штате Орегон (США) градиент составляет 150°С на 1 км, а в Южной Африке — 6°С на 1 км. на глубине 100 км предположительные температуры около 1300?1500°С, на глубине 400 км — 1600°С.
Исполнительный директор компании HyperSciences признал, что его стартап сотрудничал с Google, но пока отказался сообщать подробности. Но есть все основания полагать, что Google действительно заинтересовалась скоростным бурением тоннелей и перспективой доступа к геотермальным источникам.
По крайней мере, родительская компания Alphabet давно проявляет интерес в этой области. В июле 2017 года она зарегистрировала дочернюю фирму Dandelion, которая уже начала продажу домашних геотермальных систем в штате Нью-Йорк. В этих системах вода гоняется по трубопроводу на глубину 150 м, где нагревается или охлаждается до стабильной температуры 10°С, а затем поднимается наверх и используется для обогрева зданий или охлаждения техники.
Компания HyperSciences обещает, что с её технологией можно бурить тоннели на глубину до 7 км. Вместо воды на глубину по трубам закачивают силиконовое масло, с которого потом термоэлектрические генераторы снимают тепло, напрямую превращая его в электричество.
HyperSciences работает и над бурами HyperBreaker для прокладки обычных транспортных тоннелей по аналогичной технологии. В перспективе Google и HyperSciences могут составить конкуренцию Boring Company Илона Маска, которая собирается прокладывать тоннели для сверхскоростных капсул Hyperloop.
aram_pakhchanian
Ну почему же только трафик? А дешевое доступное жильё с минимальными коммунальными расходами в ситуации с перенаселенной планетой? Страшновато даже думать об этом, но вполне реально.
AntonSor
Да, вот так, благодаря новым технологиям, пьеса Горького «На дне» становится реальностью.
old_bear
«Чёрная курица» же!
zloddey
"Незнайка на Луне"
MTyrz
«Дети подземелья», В.Г. Короленко, 1886.
Deosis
Морлоки
agat000
Подземная лодка.
MiB_K
Луна — суровая хозяйка
Andrusha
До перенаселения планеты нам довольно далеко, к тому времени человечество скорее всего уже по всей солнечной системе летать будет. Ну или устроит конец света, что в принципе тоже решит проблему :)
aram_pakhchanian
А какая разница: жить под землёй на земле или под «марсой» на Марсе? Мы фантазируем, что они там будут жить под стеклянными куполами или создадут атмосферу. Но в реальности всегда побеждает экономика. А кроме Марса вариантов объективно нет в Солнечной системе, сколько ни летай.
Andrusha
Мне кажется, что пока, да и в обозримом будущем, экономически выгоднее осваивать наземное строительство. И про сейсмоактивность не стоит забывать, в той же Калифорнии, где находится бурильная компания Маска, это довольно актуальная проблема.
last_hp
Экономика штука неоднозначная, сегодня марс экономически выгоден, а завтра изобрели какую-нить супердешевую нано-ткань, и вот уже огромные дирижабли бороздят облака венеры.
Wizard_of_light
Интересная замена взрывным работам. Термин «буровой снаряд» внезапно приобрёл новое звучание.
Garbus
Честно говоря выглядит странновато (для неспециалиста). Всегда думал что основная сложность в укреплении тоннеля, а для буровой головки монолит «удобнее» чем разнокалиберные обломки. Но результат будет увидеть интересно, если не афера, а то в последнее время как-то печально с их засильем в новостях.
RaphZak
Для меня, как более менее разбирающегося, технология выглядит как минимум необычно. Возможно у них и получится, но это значительное удорожание и усложнение конструкции. И эффект будет только при бурении в твердых породах, в мягких породах скорости на данный момент уже достаточно.
Возникают вопросы откуда будет браться энергия для этих снарядов, откуда будут появляться сами эти снаряды. Есть конечно мысли как — но это очень сложно и ненадежно.
Хотя в спонсорах у них Шелл, думаю там сидят люди, которые умеют считать деньги.
Dmitri-D
толщина коры континентов — 30-70км. О каком бурении каких 400км может идти речь? Там уже гарантированно — жидкая мантия. Она течет, а не ломается.
OldSpy
Бурим вертикальные тоннели по границе и вызвав тектонический разлом отделяемся от соседей.
dTex
и на луне/марсе пригодилось бы копание туннелей, базы на поверхности уж очень экстремально выглядят.
plm
И что там делать? Сидеть глубоко в туннеле дешевле под поверхностью Земли :)
dTex
ну как что — захватывать Галактику, конечно. Разведывать полезные ископаемые, готовиться к Исходу. С морально-этической точки зрения Человечество должно покинуть Землю и превратить её в заповедник, Эволюция ещё не допела свою Песню и надо дать ей шанс рассказать свою Историю до конца. Люди смогут прожить и без Земли, ввиду уникальности, наверно очень неэкономно превращать Ее в Технополис. Приматов, наверно, придётся убрать, велик шанс повторения сценария. Как-то так :)
terek_ambrosovich
Геотермальная энергия при удешевлении проходческих работ действительно может перевернуть энергетику. Глубоко бурить даже не нужно, 1-5 км достаточно.
agat000
Там мощности не слишком большие. Для снабжения локальных потребителей разве что, оборудования и освещения самой шахты, инфраструктуры тех же гиперпулов.
volk0001
Жители окрестных домов будут в восторге от такого способа бурения.
mladshij
Будет интересно, если в этой области тоже появится конкуренция и начнут придумывать что-то принципиально новое, как сейчас это началось в ракетной области (где Маск точно является первопричиной нынешней гонки).
SHEF74
DerBad
Вояки, такую возможность прокладки тоннелей, точно сразу оценят. Превратить стационарную ракету шахтного базирования, местонахождение которой известно, в мобильную подземную, имеющую, как минимум, несколько возможных точек запуска, разнесенных на значительное расстояние, — это же их мечтательная мечта!
Sunny-s
Зачем вообще такой ракете куда-то лететь? просто прокапываем тоннель до противника.
volkzzz
давно уже ходила байка, а может и не байка, про подземные ракеты катающиеся по специально прокопанному метро, с несколькими точками запуска, которую невозможно уничтожить первым ударом, если только случайно
avacha
"Дальнейшим развитием этой идеи стал построенный в 1968 году подземный реактивный снаряд, испытания которого состоялись 18 апреля 1968 года. Он представлял собой наполненный твёрдым топливом цилиндр, в носовой части которого находилось несколько сопел Лаваля, расположенных в три яруса. Подземная ракета устанавливалась носом вниз; горючая смесь поджигалась расположенным в хвостовой части электрозапальным устройством, и сверхзвуковая струя раскалённых газов, вырываясь из направленных вниз сопел под давлением до 2000 атмосфер, разрушала грунт под снарядом, а сопла среднего яруса, направленные вбок, расширяли скважину. Газогрунтовая смесь, обтекая снаряд со скоростью до 100 м/с, выносила разрушенную породу на поверхность кусками до 15 см в поперечнике, при этом значительно охлаждаясь стенками скважины. Бо?льшая часть развиваемой ракетным двигателем энергии (5-100 тысяч лошадиных сил) уходила на разрушение и выброс грунта, а продвижение снаряда вглубь скважины происходило за счёт его собственного веса. За несколько секунд снаряд Циферова, весивший всего 25 кг,[9] проделывал скважину глубиной в десятки метров и диаметром 250—1000 мм в зависимости от характера грунта. Эксперименты показали, что снаряд способен преодолевать не только обычный грунт, но и горные породы, вечную мерзлоту, лёд, водоносные горизонты."
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D0%B7%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%BD%D0%B0%D1%80%D1%8F%D0%B4
Macilnor
Совсем не одно и то же. Тут реактивной струей горные породы проплавляют, а в статье гиперзвуковыми бетонными болванками крошат. Кстати, интересно почему это «устройство буровое реактивное» так и не пошло в массовое применение если у него такие замечательные характеристики как указано на вики.
Wizard_of_light
Насколько мне известно, там были проблемы с выносом грунта реактивной струёй (уже на сравнительно малых глубинах, ЕМНИП 150-200 метров, крупная фракция грунта не долетала до выхода), курсовой устойчивостью (в случае, если встречался наклонный градиент плотности породы — ствол шахты уводило в сторону независимо от того, насколько хорошо была стабилизирована ракета) и креплением ствола (обсадку, естественно, получалось опускать только после пролёта ракеты, а в промежуток времени между проходкой и креплением могло случится всякое). Единственным бесспорным плюсом была бешеная скорость проходки — в мягких грунтах до нескольких метров секунду, по меркам буровиков практически мгновенно.
hippohood
Десятки метров — это шурфы или шахты. А здесь бурят скважину на глубину больше 5 км с горизонтальным стволом в сотни метров
Kolegg
НМВ это больше похоже на космические запуски с рельсотрона, хотя, конечно, с практической точки зрения, это мало отличимо от оружия.
RusakovMxL
Проще было на эффекте Юткина бур сделать. Тот же эффект без всяких снарядов.
tvb
«гиперзвуковую крылатую ракету Boeing X-51 или новую российскую баллистическую ракету, о которой рассказал недавно Путин»
Всё таки намешали тут всё в кучу:
1. Любая межконтинентальная баллистическая ракета (даже созданная в 60е) — по умолчанию является гиперзвуковой (там скорость +- 1 космическая).
2. Когда говорят про гиперзвук, то всё же подразумевают — воздушно-реактивный двигатель — ГПВРД (именно в его создании главная технологическая сложность, а вот обычным ракетным двигателем — можно разогнать до таких скоростей вообще безо всяких проблем).
3. Boeing X-51 — пока это только красивые презентации, она ещё не летает (было пару испытаний, но это только начало большого пути).
4. Единственная реально существующая и летающая гиперзвуковая крылатая ракета — это Циркон (3M22). Уже производится серийно.
psy06
А что будет со средой когда силиконовое масло вытечет? Или уважаемая компания имеет методику ремонта своих труб на любом участке?
Macilnor
А что может случиться со средой из-за силиконового масла? Оно не токсично и даже добавляется к кухонным маслам для предотвращения чрезмерного вспенивания во время жарки и использовалось в качестве замены стекловидной жидкости при лечении сложных случаев отслоения сетчатки.
psy06
Полагаю этого не знает никто, но что точно ясно, это масло при массовом применении, будет в огромных количествах во всех грунтовых водах, благодаря постоянным утечкам.
А производители продуктов с силиконовым маслом сами их едят? Полагаю что нет.
RaphZak
Если качественно изолировать интервалы грунтовых вод — то никаких утечек не будет. А глубина 5-7км это никак не грунтовые воды.
Silverado
Представил прокладку тоннелей для метро с помощью выстреливаемых на 2 км/с снарядов соответствующего диаметра.
AntonSor
Да, если получится «2км/с» и «соответствующего диаметра» — первые ступени космических ракет можно сдавать в музей
last_hp
Ну нет, еще какое-то время человеков запускать на них будем.
Ujin778
Помню видел ролик, в котором показывали бурение скважин ракетами от «града». На сопло насадка специальная накручивалась, одной ракетой несколько десятков метров проходилось, меньше чем за минуту.
piligrim130
Если массово будет происходить отбор тепла от ядра планеты том магма остынет и пропадет магнитное поле земли — получим 2 Марс.
Lookmorum
Раз на такие умные каменты нельзя отвечать такими же, скажу что степень ваших познаний в геологии стремится к нулю, а планета отдает свое тепло уже 4.5 миллиарда лет и время до ее «тепловой смерти» измеряется в миллиардах лет. Никакой «массовый» отбор тепла(до ядра планеты тысячи километров если что, абсолютно недосягаемая глубина для человека) не способен передвинуть эти сроки в какое то обозримое будущее.
kolemik
интересно, как быстро сможем охладить планетку…
Tarson
Лазером, надо, лазером бурить:D
RaphZak
Решите проблему с подведением энергии, охлаждением и выносом выбуренной породы. И так, чтобы это было экономически выгоднее бурения нынешними способами.
Сейчас бурят примерно так же как на последней гифке, только без вылетающего штыря.
Ugrum
Да вы еретик. Гиперболоидами, исключительно гиперболоидами!