Зачем в космосе жечь свечу

[shuricos]

В свою очередь, с трудом представляю, сколько весят причиндалы для хранения 11 кг того же плутония.

Весь аппарат менее 400 кг + 80 кг топлива.
Давайте дождёмся расчёта массы хим. топлива на 10...20 лет.

[shuricos]

По моим подсчётам, при среднем тепловыделении 174 Вт, за 10 лет получится 55000 МДж тепла из ритега.
Удельная теплота сгорания водорода - 120 МДж/кг.
Т.е. для получения такой же энергии потребуется 457 кг водорода. Т.е. больше массы всего аппарата.

А добавьте массу баков. А кислород, которого надо в 2 раза больше моль и молярная масса которого больше, чем у водорода.

[Okub62]

В свою очередь, с трудом представляю, сколько весят причиндалы для хранения 11 кг того же плутония.

Весь аппарат менее 400 кг + 80 кг топлива.
Давайте дождёмся расчёта массы хим. топлива на 10...20 лет.

Все- таки прошу ответить на вопрос, не увиливать.
Мне тоже, кстати, не нравится идея, но не лезу же с оффтопиком по выгоде производства плутония. Автор просит проработать именно ту идею, а не другую, в другой и так все ясно - 10-20-30-40 лет проработает, потом сдохнет.

[ramzesll]

В свою очередь, с трудом представляю, сколько весят причиндалы для хранения 11 кг того же плутония.

Зачем это нужно в космосе в автомате? Там своей радиации выше крыши.

[shuricos]

Спешу себя поправить. Для сжигания водорода надо вдвое меньшее количество атомов кислорода.
Но кислород в 16 раз тяжелее водорода, поэтому на единицу массы водорода нужно 8 единиц массы кислорода.

Масса Новых Горизонтов (вместе с топливом, ритегом, системами связи и навигации, с научным оборудованием) - менее 480 кг.
Давайте возьмём крайний случай - пусть водород и кислород весят 480 кг (т.е. не учитываем ни массу баков, ни массу научного и прочего оборудования аппарата). В этом случае масса водорода составит 52 кг, а масса окислителя - 428 кг.
Из этой массы будет выработано примерно 6240 МДж тепла, т.е. столько, сколько ритег Новых Горизонтов вырабатывает за год. За год "зажигалка" даже до Марса не долетит.

И ещё раз подчёркиваю для тех, кто в танке: масса ритега Новых Горизонтов очевидным образом весит много меньше, чем 400 кг, так как весь аппарат, вместе с ритегом и всем-всем-всем оборудованием весит 398 кг "железа" (+ 80 кг жидкого топлива для манёвров).

[bob]

С трудом представляю какая цистерна химического топлива заменит 11 кг плутония.

В-четвёртых, посчитайте суммарное тепловыделение ритега Новых Горизонтов за 20 или даже 10 лет. Посчитайте, сколько потребуется химического топлива для выработки такого количества энергии. И не забудьте посчитать массу баков. Ждём-с.

Весь аппарат менее 400 кг + 80 кг топлива.
Давайте дождёмся расчёта массы хим. топлива на 10...20 лет.

Почитайте всё-таки тему, например, эти посты:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,106555.msg3121121.html#msg3121121
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,106555.msg3122530.html#msg3122530
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,106555.msg3122842.html#msg3122842
Ваши вопросы показывают, что за темой Вы не следите. Никому не нужно постоянное энерговыделение в течение десяти лет. Нужно только несколько дней работы у цели полёта. Энергоёмкость ритэга, безусловно, в тысячи раз больше, но транжирится она бестолково, в пустоту, поскольку ритэг нельзя выключить или пригасить. Карту гигантской энергоёмкости можно покрыть картой не менее гигантской целесообразной энергоэкономии.

[ramzesll]

Почему? Читал. Вы же не думаете что современная АМС работает круглосуточно в режиме реального времени? Эдакий туристический автобус - посмотрите налево, это Юпитер, а направо метеорит летит Тоже какое то энергосбережение есть, а избыточность и с канистрой керосина была бы, как же без нз.

[bob]

Почему? Читал. Вы же не думаете что современная АМС работает круглосуточно в режиме реального времени? Эдакий туристический автобус - посмотрите налево, это Юпитер, а направо метеорит летит Тоже какое то энергосбережение есть, а избыточность и с канистрой керосина была бы, как же без нз.

Всё-таки не понимаете. Проблема не в том, что АМС работает круглосуточно. Проблема в том, что ритэг работает круглосуточно. И ничего с этим не сделаешь. И ему всё равно, снимают с него при этом энергию или нет, а он постоянно истощается полураспадом и деградирует. И вот вопрос - а зачем тогда его, такой хороший и дорогой, с собой вообще тащить, если АМС может быть полностью выключена между редкими коррекциями траектории и съёмкой целевого объекта? Ей на всё про всё хватило бы тупого аккумулятора или топливного бака с генератором той же массы, что и ритэг, если бы не разбираемые выше проблемы. Теперь понятно?

[Инопланетянин]

Помимо термоса, конечно нужна батарейка. Я и предлагал просто запитывать микросхему от батарейки, а тепловые потери при работе использовать для её же обогрева.
Понятно, что химическое горючее при сопоставимом весе даст меньше тепла, но bob, как я понимаю, хочет это тепло расходовать только в нужное время.

И всё-таки. Маленький ритег, который тем и хорош, что постоянно выделяет, скажем, пару ватт на разогрев часовой микросхемы себя полностью оправдал бы.

[bob]

И всё-таки. Маленький ритег, который тем и хорош, что постоянно выделяет, скажем, пару ватт на разогрев часовой микросхемы себя полностью оправдал бы.

Да, наверное, это мысль. Только его надо выполнять не сложным генератором. Наша задача-то - только греть микросхему таймера запуска. Поэтому, казалось бы, просто кладём маленький кусочек радтоактивного материала в "термос" вместе с микросхемой и батарейкой, и таймер за снеговой линией не замёрзнет и сохранит работоспособность. Но это не совсем так. Энерговыделение зависит от объёма делящегося материала. Он не может быть сколь угодно малого размера (просто греться не будет) - та же проблема, что и с докритической ЯБЧ.

[bob]

Поэтому, в частности, и тема называется "Зачем в космосе жечь свечу?". Имеется в виду, что в эскимосском иглу из снежного наста (это наш "термос"), если оно построено правильно, достаточно зажечь свечу, чтобы не замёрзнуть. Человек без свечи всё-таки замёрзнет. Но, если у него (например, у нашего таймера с батарейкой) есть свеча, то он выживет, пока она горит. 

P.S. Поэтому мне всё-же мерещится медленное, еле заметное, тление какого-то химического состава. Энерговыделение может быть ничтожным, раз уж мы засунули нашу батарейку с микросхемой таймера в "термос", но оно должно иметь место быть. Маленький тлеющий источник энергии практически сложно сделать атомным.

[ramzesll]

А почему Стронций-90 не используется в космосе?

[shuricos]

Нужно только несколько дней работы у цели полёта.

"Новые горизонты" "просыпался" каждый год на несколько месяцев. Например: http://chibis.cosmos.ru/index.php?cHash=60a9f45421e0c876f542adffc685fffa&id=1671&tx_ttnews[tt_news]=5227
Хватит ли Вашей "зажигалке" топлива, чтобы обеспечить хотя бы проведённые "Новыми Горизонтами" только в 2013 и 2014 годах проверки оборудования, сеансы связи и коррекции (два месяца летом 2013, две недели в январе 2014, два месяца летом 2014, несколько недель в декабре 2014; суммарно - почти полгода работы)?
Я даже не говорю о:
1. ранее (с 2006 по 2013 годы) проводившихся "пробуждениях",
2. о работе непосредственно возле цели.
3. о том, что ритег непрерывно подогревает аппарат, а Вам при пробуждении придётся предварительно прогревать его системы от температуры, близкой к абсолютному нулю, до рабочих значений. И ещё непонятно, насколько такой прогрев повредит аппарату (тепловые деформации), и переживут ли некоторые системы столь глубокую заморозку.

[Okub62]

В свою очередь, с трудом представляю, сколько весят причиндалы для хранения 11 кг того же плутония.

Зачем это нужно в космосе в автомате? Там своей радиации выше крыши.

А это у Вас стоит спросить, зачем.

С трудом представляю какая цистерна химического топлива заменит 11 кг плутония.

[ramzesll]

Вот причиндалы если вы это ещё не видели, для тех самых 11 кг, то что сверху стоит.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/New_Horizons_RTG_in_PHSF.jpg

[Okub62]

Согласен, почти 11 кг и штука совсем небольшая. Но автор желает другого. 

[bob]

Согласен, почти 11 кг и штука совсем небольшая. Но автор желает другого. 

Я хочу, чтобы эти 11 кг стоили меньше дешёвого аккумулятора или бачка с соляркой.

[bob]

Хватит ли Вашей "зажигалке" топлива, чтобы обеспечить хотя бы проведённые "Новыми Горизонтами" только в 2013 и 2014 годах проверки оборудования, сеансы связи и коррекции (два месяца летом 2013, две недели в январе 2014, два месяца летом 2014, несколько недель в декабре 2014; суммарно - почти полгода работы)?
Я даже не говорю о:
1. ранее (с 2006 по 2013 годы) проводившихся "пробуждениях",
2. о работе непосредственно возле цели.
3. о том, что ритег непрерывно подогревает аппарат

А это всё от лишнего жира. На включение коррекции достаточно часа. Для этого не нужно двух недель, если весь жир спущен. Привыкать будет трудно, но придётся. Действовать надо оперативно, а не спустя рукава. Тесты же вообще не нужны. Зачем Вам тест, если в случае его непрохождения всё равно нельзя пригласить ремонтную бригаду (умерла так умерла).

Вам при пробуждении придётся предварительно прогревать его системы от температуры, близкой к абсолютному нулю, до рабочих значений. И ещё непонятно, насколько такой прогрев повредит аппарату (тепловые деформации), и переживут ли некоторые системы столь глубокую заморозку.

Да. Это проблема. Об этом выше думали. Но лучше единожды, раз и навсегда, решить проблему, чем каждый раз переплачивать сто раз.

[Okub62]

Согласен, почти 11 кг и штука совсем небольшая. Но автор желает другого. 

Я хочу, чтобы эти 11 кг стоили меньше дешёвого аккумулятора или бачка с соляркой.

Могут, если его наковырять из старых РИДов. Их после Чернобыля массово повыкидали от радиофобии. 

[shuricos]

На включение коррекции достаточно часа.

Вы это так шутите?
Вам напомнить скорость сигнала (света) и расстояние до Урана?

Я хочу, чтобы эти 11 кг стоили меньше дешёвого аккумулятора или бачка с соляркой.

На какую продолжительность работы аппарата хватит Вашего "бачка"?