Поезд, который тянет Луна: что если соединить Землю и Луну тросом?

Что будет, если взять нереально прочный трос, соединить им Луну и поезд на Земле — и позволить Луне буквально тянуть поезд за собой? Если бы такой трос существовал — что произошло бы на самом деле?
Будет 5 или 6 постов. Как закончу сообщу.

Начнём с условий
Итак, наш единственный "чит" — это трос из материала мечты:
- не рвётся,
- не провисает,
- может растягиваться и сжиматься бесконечно,
- масса — нулевая или пренебрежимо малая (иначе он бы сам рухнул на Землю).

Теперь смотрим на остальные физические реалии, без поблажек.

Траектория: почему поезд не поедет по экватору
Луна движется по орбите, наклонённой на 5.145° к экватору. Это означает, что проекция Луны на поверхность Земли (то есть точка, куда указывает трос), описывает волнообразный путь, уходящий то севернее, то южнее экватора.
Поэтому поезд, который будет «идти» за Луной, должен двигаться по сложной, непрямой траектории — своего рода лунной синусоиде, которая опоясывает планету.

Сопротивление воздуха: враг №1
Луна движется со средней орбитальной скоростью примерно 1 км/с (3600 км/ч). Если трос напрямую соединён с поездом, то поезд должен двигаться по Земле с такой же скоростью, чтобы трос оставался натянутым.

Проблема: воздушное сопротивление при такой скорости просто огромно.

На скорости Маха 3 и выше поезд будет:
- сталкиваться с громадным сопротивлением воздуха;
- нагреваться до экстремальных температур;
- шуметь как ракета (в буквальном смысле);
- разрушаться от вибраций и перегрева, если не защищён как космолет.

Выход — ехать в вакуумном тоннеле или использовать магнитную левитацию внутри герметичной трубы (по принципу Hyperloop, но в глобальном масштабе). Трубу сделать гибкой, а трос с поездом будет взаимодействовать магнитом (бесконтактно).

Покачивание Земли и прецессия
Земля не стоит строго неподвижно:
- у неё есть нутация (колебания оси вращения),
- прецессия (медленное изменение положения оси),
- и даже вибрации коры, вызванные геофизическими процессами.

Это означает, что железная дорога, проложенная один раз, не будет "совпадать" с траекторией Луны вечно. Потребуется постоянная коррекция маршрута и подвижные опоры, компенсирующие смещение земной коры.

Обратная сила: поезд тормозит Луну
Закон сохранения импульса никто не отменял. Если Луна тянет поезд, то поезд тянет Луну — хоть и чуть-чуть. Это создаёт обратное ускорение, замедляя Луну.

Это похоже на то, как приливное взаимодействие между Луной и океанами замедляет вращение Земли и отдаляет Луну на 3.8 см в год. Если вы начнёте вытягивать энергию из орбиты Луны через трос — её орбита неизбежно изменится.

И если трос будет длинным и постоянно в натяжении — вы буквально начнёте сближать Луну с Землёй, вызывая катастрофические приливные силы.

Сейсмические эффекты
Нагрузка, приходящаяся на точку крепления троса к Земле (или движущийся поезд), будет колоссальной:
- потребуется сверхгибкая и прочная конструкция, способная передавать сотни меганьютонов силы,
- возможны локальные сейсмические явления, особенно при изменении направления движения поезда (например, на поворотах "лунного пути").

Вывод: можно ли построить поезд, который тянет Луна?
Теоретически — да, если:
- у нас есть нереальный трос, не имеющий массы и не рвущийся;
- поезд двигается в вакуумной трубе вокруг Земли;
- траектория рельсов меняется в реальном времени и повторяет путь Луны;

мы готовы пожертвовать стабильностью орбиты Луны и балансом приливных сил.

Практически — это невозможно. Но как упражнение в науке — это замечательная модель взаимодействия орбитальных тел, передачи энергии, сопротивления среды и динамики планеты.

Конец!

Пошел сдавать билеты на лунный поезд. Придется по старинке, на ядре.

А если трос намотает на земную ось, то у паровоза погнутся клапаны

Размещено через приложение ЯПлакалъ

В смысле "если", так и будет. Ибо он
"- может растягиваться и сжиматься бесконечно"

Это сообщение отредактировал pww2000 - 18.05.2025 - 19:02

Забронируйте мне верхнюю полку в плацкарте, пожалуйста

Больше как то волнует, а можно ли будет в будущем свалить с нашей чудесной Земли, подальше от мразей политиканов, банкиров и прочей шушеры на другие планеты?
Вопрос, конечно, риторический. Человек нигде не поменяется и всё будет по прежнему.

Утонет ваш паровоз в океане

Размещено через приложение ЯПлакалъ

А какое практическое значение имеют эти расчёты?

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Черкни в личку телефон дилера!

Самую верхнюю, т.е. третью?

а троллебусы то как ездят? значит не поезд, а трамвай или троллейбус: понастроить не одить путь, а исчерченый всевозможными кривыми, прямыми, что бы завсегода за Луной.

Грубейшая фактическая ошибка! Если считать в среднем по экватору, то чтобы догнать Луну нужна будет скорость около 60 км/ч. Потому что орбитальнся скорость Луны - это на её орбите. А на Земле эквивалентная угловая скорость даёт гораздо меньшую линейную.

Остальное читать смысла нет, если автор даже тут умудрился так накосячить.

А зачем поезд то? Пущай самолет за собой тянет. А тот в атмосфере летает себе, как вздумается, и гудит как ракета. Практической ценности нет, но красиво жеж, в ёлкин стебель!

Там безвтыковые, от Гранты

Забыли ещё один момент - Луна крутится вокруг своей оси, а это значит, что закреплённый на Луне трос будет наматываться на сам спутник.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

И чекнутых изобретателей: А давайте луну тросом привяжем, а давайте Эверест в Марианской впадине утопим, а давайте деревья ГМО выводить.

Размещено через приложение ЯПлакалъ

А как ты съебешься? Тросом они командовать будут.

Ха)) блин на небесной тверди решил тросом привязать..))
Однако..))

Просто трос привязать к луне, пусть болтается,

Размещено через приложение ЯПлакалъ

Можно. Под местную диктатуру колонии. А вместо трудодней тебе будут выдавать кислород и безвкусный питательный коктейль.