Пилотируемый полёт на Марс

[Borislаv]

С другой стороны, когда говорят о том что космос поглощает деньги налогоплательщиков, и их лучше потратить в их интересах, то мне приходит на ум следующие цифры: бюджет российского космического агенства, дай бог, если 1 млрд. долларов, а прибыль игорного бизнеса за тот же год - прядка 5млрд. Почему бы не совместить приятное с полезным ? Как в Финляндии, где на деньги от продажи алкогольных напитков и игорного бизнеса финансируется высшее образование? Доходы позволии сделать в Финляндии высшее образование бесплатным!

На российский бюджет особо не расчитывайте. На пилотируемую космонавтику видимо будет идти по минимому, в большинстве случаев за счет американцев и космических туристов. Насколько я понимаю большинство средств пойдет на доделку навигационной системы ГЛОНАСС. Да и того говорят, что раньше 2015 года до GPS II довести ее не удастся. Ее скорее всего поставят приоритетом номер 1.

[Дэйв Боуман]

С-300

Считаю, что космический туризм - нерайиональная трата средств, даже если они и дают прибыль. Что с этого? Ну есть толстосумы. Ну и что?

А вот астероиды - это действительно класс! Может доживу еще до того времени, как люди полетят на один из них.


И базу создать там на порядок легче (по энергетике полета), чем на Луне, не говоря уже о Марсе.

[Алексей Шевченко]

И базу создать там на порядок легче (по энергетике полета), чем на Луне, не говоря уже о Марсе.

Да, легче. Но вот что там, на астероиде, может оказаться ценного?

[Дэйв Боуман]

И базу создать там на порядок легче (по энергетике полета), чем на Луне, не говоря уже о Марсе.

Да, легче. Но вот что там, на астероиде, может оказаться ценного?

Например вода - сырье для производства ракетного топлива, металлы, кремний.

Поднять 1 млн т с астероида по энергозатратам выйдет не дорого. А вот Марс, в этом плане, осваивать рановато.

[Алексей Шевченко]

Например вода - сырье для производства ракетного топлива, металлы, кремний.

Насчёт воды- спорный вопрос(неизвестно, есть она там, или же отсутсвует. А вот металлы и пр. вполне могут быть, если не на всех астероидах, то на многих. Так что, я согласен с Вами насчёт целесообразности освоения человечеством астероидов. Тем более, что Вы, когда Ваш корабль "Дискавери" пролетал через пояс астероидов(2001 год), исследовали один из них( бомбонув его) 

[EvilShurik]

На полном серьёзе: есть металлические астероиды - куски ядер разбитых планет. Так вот, на них кроме громадных запасов железа и никеля, есть золото, металлы платиновой группы. Где-то я видел экономическое обоснование добычи металлов с астероида. Так вот, уже сейчас, при действующих носителях их добыча рентабельна, и доход может составлять 200%!

[Дэйв Боуман]

Например вода - сырье для производства ракетного топлива, металлы, кремний.

Насчёт воды- спорный вопрос(неизвестно, есть она там, или же отсутсвует. А вот металлы и пр. вполне могут быть, если не на всех астероидах, то на многих. Так что, я согласен с Вами насчёт целесообразности освоения человечеством астероидов. Тем более, что Вы, когда Ваш корабль "Дискавери" пролетал через пояс астероидов(2001 год), исследовали один из них( бомбонув его) 

Астероиды, как и планеты надо исследовать. Если есть вода - хотя бы 1 млн т - это какой огромный запас топлива. Метан тоже и т.д.

[Александр Хороших]

О, ещё один эксперимент типа MDRS! Когда в 2037 г. астронавты NASA полетят на Марс, они будут иметь огромный опыт работы в условиях, преближенных к марсианским, что также повысит эффективность и безопасность экспедиции. С  

The Next-Best Thing To Being On Mars

Crewmembers of an earlier mission at the Mars Society Desert Research Station in Utah set out for an exploratory trip on their all-terrain vehicles, wearing simulated space suits. Photo courtesy / The Mars Society
     Last week, two MIT students began living, working and communicating with the outside world as if they were on a mission to Mars. Whenever they go outside their small, round habitat where eight people are spending a two-week "mission," they don spacesuits and pass through an airlock.
When they send e-mail, it takes 20 minutes before the recipient can see it-the time it takes for radio waves to travel to and from the red planet.
      They're not really on Mars, of course-human missions there are not yet even in NASA's long-term schedule and are not expected to take place for at least two decades. So, in order to begin understanding the logistical, mechanical, scientific and psychological issues that a real crew of Mars explorers will someday face, teams have been practicing the details of Mars exploration in several Mars-base simulators in some of Earth's most Mars-like places.
      The most heavily used simulation is the Mars Society Desert Research Station, near Hanksville, Utah, which was built in 2002 by the Mars Society.
      Engineering graduate students Zahra Khan and Phillip Cunio, from the Department of Aeronautics and Astronautics, began their stay at the Utah facility on Sunday, Feb. 17. Cunio is working on a project to develop a "smart" carrier to be used for research fieldwork in remote expeditions such as planetary exploration.
      The footlocker-sized container and its contents are fitted with radio-frequency ID tags, so that it constantly keeps track of its contents and can alert people if supplies are about to run out or if an item has been misplaced. Running out of supplies is not just an inconvenience-on a faraway planetary surface it could be a life-or-death issue.
      Khan's job was concentrating on the logistics of making exploratory trips through the desert to carry out geological and biological research. The team uses all-terrain vehicles to travel around while wearing their simulated spacesuits and then takes soil samples and conducts other tests at various locations. Halfway through the planned two-week mission, Khan cut her stay short when she was unexpectedly called to Amsterdam for a job interview with the European Space Agency.
      Although part of the mission's purpose is to find out about practical issues in working in difficult circumstances, the research itself is also very real. They have been looking for organisms that live in the hostile, dry and salty desert environment, both to develop techniques for conducting such biological research and to learn about how organisms survive in these somewhat Mars-like conditions.
      Both Khan and Cunio would like to be involved in real Mars missions someday. Khan's research is on entry, descent and landing systems for human missions to Mars. These will require much gentler, more-controlled descents than past missions, such as the Mars rovers that hit the ground at high speed shielded by airbags and then bounced for several minutes before coming to a stop.
      Khan says she would like to go to Mars herself, but thinks that with the slow progress of NASA's plans in that direction, "the odds may not be very good. I think it would be a good idea to send younger people," and by the time such missions take place that may leave her out.
      "I'm an advocate of one-way trips to Mars," she says, because the logistics of such trips would be far easier without the requirement for all the fuel needed for a return. For a given spacecraft, she says, you could send six people on a two-way mission or 24 people for a one-way trip. "If you're going to go there, you might as well not waste the resources."
      Cunio's research studies the design of self-sustaining life-support systems for Mars colonists, as well as for missions to the moon or other destinations. "We're studying the commonalities in life support and environmental control systems," he says, so that planners don't have to start from scratch in planning missions to different places. "We want to minimize the development costs and risks."
Т. к., к сожалению, увидет текст на английском, большинство его пропускает, публикую краткий перевод:
      На прошлой недели два студента из МТИ (Массачусетский Технологический Институт - прим.) начали жить, работать и общаться с внешним миром так, как если бы они были на Марсе. Всякий раз, когда они выходили наружу из своего цилиндрического небольшого жилища, в котором отрабатывались "миссии" с экипажем из 8-и человек, им приходилось надевать космические скафандры и проходить через воздушный шлюз.
      Когда они посылали почту по e-mail, прежде чем адресат видел послание, проходило 20 минут - время, которое затрачивают радио-волны, чтобы пройти путь от Земли до Марса и обратно.
      На самом деле, они, конечно же, не были на Марсе - пилотируемые миссии на Марс пока что не ожидаются в долгосрочной перспективе*, по крайней мере, в течение двух двух десятилетий. Тем не менее, для того, чтобы исследовать проблемы, связанные с логистикой (логистика - снабжение, материально-техническое обеспечение), техникой, научными исследованиями и вопросами психологии членов экипажа, с которыми столкнётся будущая экспедиция на Марс, группы исследователей отрабатывают на практике детали исследования Марса в нескольких имитаторах марсианской базе в местах, по условяим похожих на Марс.
      Наиболее часто используемым имитатором является MDRS (Mars Society Desert Research Station), около Hanksville, Юта, которая была встроена в 2002 Марсианским обществом.
      Выпускники (см. фотографии - прим.; (с) marssociety.org) инженерного факультета, студенты Zahra Khan и Phillip Cunio из Департамента Аэронавтики и Космонавтики, начали своё пребывание в Юте в воскресенье, 17 февраля. Cunio работает над проектом развития "умного" носителя**, который может быть использован для научно-исследовательской работы в поле, например в дистанционных экспедициях***,  таких, как исследования планет.

Phillip Cunio

Zahra Khan

      Работа Khan заключалась в обеспечении материально-технического снабжения  исследовательских поездок через пустыню, предназначенных для выполнения геологических и биологических исследований. Предварительно надев имитации скафандров, исследователи передвигались вокруг [MDRS], используя вездеходы (см. рис. в начале статьи - прим.), также они брали образцы грунта и проводили другие наблюдения в различных местах.
      Хотя [большая] часть целей миссии направлена на получение ответов о возможности работы в экстремальных условиях, сами исследования являются вполне реальными. Проводился поиск организмов, которые живут во враждебной, сухой и соленой необитаемой среде, а также методы для проведения таких анализов и изучения того, как организмы могут выживать в условиях, близких к марсианским.
      Как Khan, так и Cunio хотели бы когда-нибудь принять участие в реальном полёте на Марс. Khan работает над проблемами приземления на Марс, такими как вход в атмосферу, спуск в ней, а также непосредственно касание поверхности. Потребуется посадка значительно более мягкая, чем когда-либо совершавшаяся, например, марсоходами, которые на высокой скорости падали на поверхность, будучи окружёнными надувными амортизационными баллонами, после чего несколько минут прыгали, прежде чем остановиться.
      Исследования Cunio направлены на создание замкнутой системы жизнеобеспечения, которая пригодилась бы для марсианских колонистов, а также для обеспечения полётов на Луну или к другим целям.  
* достаточно странно, что не говорится о планах NASA полёта на Марс; хотя дальше следует оговорка - "по крайней мере, в ближайшие 20 лет"
** насколько я понял, наилучшим переводом будет "робот-носильщик"...
*** похоже, под "дистанционными экспедициями" подразумевается удалениеот станции на значительное расстояние, хотя я и могу ошибаться.
Люди, если что неправильно перевёл - поправьте.
Вообще, исследования Zahra Khan и Phillip Cunio проводятся в рамках экспедиции Epsilon, Crew 67, т. е. в настоящий момент. Временные рамки экспедиции - с 17 февраля по 1 марта 2008 г. Вот эмблема их миссии:

Более подробную информацию о Экипаже-67 можно посмотреть здесь: http://desert.marssociety.org/mdrs/fs07/crew67/
Итак, что же мы получаем в результате подобных "экспедиций"? Не смотря на то, что исследования проводятся на Земле, комплекс определённых мер позволяет приблизить условия проведения эксперимента к тем, которые будут на Марсе:
- выбор местности, близкой к марсианскому рельефу; также можно упомянуть пример тренировок экипажей кораблей "Аполлон", которые проходили в реальном аризонском кратере, а также в искусственно созданных (взрывным методом) воронках
- проведение исследований в местах с климатом, близким к марсианскому - в первую очередь, это должно быть засушливое место, такое, как пустыня, также желательны перепады температуры, отсутствие развтых флоры и фауны и т. п.
- имитация оборудования и жилищ как для их отработки в течение длительного времени, так и для выявления психологии экипажа в течение длительного полёта. Напомню, что, как по плану РКК "Энергия", так и согласно концепции полёта на Марс, разработанной в NASA,продолжительность экспедиции составит от 900 до 1000 суток. Естественно, что неизбежны поломки оборудования, которые необходимо своевременно устранять. отработка таких действий и выработка инструкций на случай аварийных ситуаций позволит подготовиться к возможным неприятностям и повысит шансы на удачное окончание миссии.
-  информационная изоляция выражается как в задержке сигналов, передаваемых между испытательной станцией и внешним миром, так и в длительном изолированном пребывании человека в замкнутом пространстве. Эти факторы негативно влияют на экипаж, например, становится невозможным прямой разговор с близкими, невозможно появление новых книг и фильмов на борту корабля (экипажи Марс-500 указывали на то, что фильмы, имеющиеся на борту, очень быстро закончились).

[Astroingener]

             Приятно видеть победу разума и здравого смысла над мракобесием . :)Если бы это постоянно происходило в международных отношениях ,то человечество уже давно бы осуществляло полеты на Марс! И это не преувеличение -такова реальность. А доказательством являются цифры астрономических расходов на вооружения во всем мире и NATO. Глобальному самоубийству человечества есть разумная альтернатива в освоении Космоса. Поэтому если переориентировать ВПК всех стран на создание новой космической техники,а также финансовые возможности -это принесло бы гораздо большую прибыль и способствовало миру и взаимопониманию народов.
             Основным недостатком американского проекта является большая продолжительность  полета на Марс из-за использования ЖРД ,что приводит к необходимости везти с собой огромные запасы кислорода и продуктов питания ,а также вероятность радиационного облучения за это время и пребывание в состоянии невесомости.
Кроме того не исключена ситуация с аварей "Аполлона -13" ,которая при полете на Марс обернется полной гибелью. Поэтому разумнее использовать АМС и не рисковать напрасно. Для  полетов людей на Луну "Арес-5 "вполне подходит.
            После распада СССР мне удалось сохранить и преумножить многие научно- технические достижения и подобно выступлению И.В.Курчатова в атомном центре Харуэлле(Англия) 25 апреля 1956 года ,сообщяю что проблема УТС мною полностью решена (разработан термоядерный реактор "Прометей" и на его основе спроектирован космолет "Сокол" ,который позволяет достигнуть без проблем Марс за один-два месяца подобно НЛО внеземных цивилизаций.) 
 СМ.http://blog.astronomy.ru/author/albert/.Обращяю на это внимание Дэйва Боумена.Это наш ответ на "Арес-5."
            Pекомендую прочитать на эту тему:
            Рэй Брэдбери "Марсианские хроники."
            Ли Брекетт "Шпага Рианона", "Люди Талисмана"
            Эдмонд Гамильтон "Хранители звезд" ,"Звезда жизни" , "Звездные короли", "Возвращение на звезды", "Молот Валькаров."

[Дэйв Боуман]

Я обратил внимание.

ЯРД очень перспективны. Особенно газофазные.

[Дэйв Боуман]

В чем я не согласен - Арес-5 - это средство доставки, я двигатель - это средство перелета. Одно другое должно дополнять.

[Дэйв Боуман]

Я так понял, что на этом рисунке показан полет на Марс, который будет осуществятся на ЖРД и выводится все на орбиту Аресами.

У кого есть подробнее картинки?

[Александр Хороших]

Основным недостатком американского проекта является большая продолжительность  полета на Марс из-за использования ЖРД ,

Я так понял, что на этом рисунке показан полет на Марс, который будет осуществятся на ЖРД

Да ЯРД там будет, ЯРД!!! Читать надо ссылки, которые я давал. Там всё ясно сказано.
А про длительность полёта - неверно, она целиком и полностью зависит от типа траектории и времени пребывания на Марсе.

[Дэйв Боуман]

Основным недостатком американского проекта является большая продолжительность  полета на Марс из-за использования ЖРД ,

Я так понял, что на этом рисунке показан полет на Марс, который будет осуществятся на ЖРД

Да ЯРД там будет, ЯРД!!! Читать надо ссылки, которые я давал. Там всё ясно сказано.
А про длительность полёта - неверно, она целиком и полностью зависит от типа траектории и времени пребывания на Марсе.

А какая из ссылок? Я слышал, что на ЖРД. Может мы о разных проектах говорим?

[Александр Хороших]

А какая из ссылок?

Оххх... Я ж грю: читайте всю тему!
- http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/z02.10.07.shtml "Будущие космические корабли НАСА будут работать на ядерном топливе "
- http://www.cybersecurity.ru/it/26730.html "НАСА планирует создавать космические корабли на ядерном топливе"
И вот страница NASA (я её между прочим, тоже давал) http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/mars/marslaun.html :
Conventional chemical rockets (currently used for the space shuttle) will be used to launch Mars-bound spacecraft into LEO. The propulsion system that will most likely be used by the Mars transit vehicles once in LEO will be Nuclear Thermal Propulsion. <...> The liquid hydrogen NTR rocket will be used only after the spacecraft has left the Earth's atmosphere and adequate shielding will exist in the trans-Mars injection (TMI) stage of the transfer vehicle to protect the astronauts from radiation which will develop while the rockets are firing.
Ну и, сами-то подумайте, как 250 тонный корапь с ПН=50 т. может иметь ХС в 6 км/с? Даже фтор-водород не позволит развить такую скорость.

Это наш ответ на "Арес-5."

Ну, собственно говоря, вот уровень России в освоении космоса - пепелацестроение, погоня за small green man, а возглавляют всё это астроинженеры, которых учил сам Кондратюк.

[anovikov]

Гм, 250-тонный с 50-т ПН легко может иметь 6 км/с.
Нормальное массовое число ступени - 0.08, значит 50т ПН, 16т. блок и 184т. топливо, массовое число сборки 0.264, х/с 6000 м/с достигается при у.и. 460 с, буквально каждый первый водородный двигатель с высотным соплом дает столько, например RL-10B-2 - 465.5с. С такими двигателями 250-тонный корабль с 50-тонной ПН будет иметь х/с 6000 м/с при массовом числе ступени 0.0855, что вполне в пределах разумного. Например EDS для Ares V будет иметь примерно как раз такое же массовое число - точно не помню, но там был вес 130 с чем-то тонн полный при 11 с чем-то пустого, грубо столько же.

[Александр Хороших]

Интересная концепция полёта на Марс, предложенная Базом Олдрином: http://www.popmech.ru/part/?articleid=2648&rubricid=4
Суть: между Марсом и Земплёй по гелиоцентрической орбите обращается корабль Cycler. Название его отражает суть - это орбитальная станция с противорадиационным экраном, СЖО и оранжереями. Она разгоняется раз и навсегда, остаётся лишь незначительно корректировать её орбиту. Для того, чтобы совершить перелёт с Земли на Марс, космонавты используют ту же схему, что для полёта на Луну - Ares-V выводит отлётную ступень EDS и Марсианский экспедиционный модуль (МЕМ - Martian Excursion Module), Ares-I выводит Orion с экипажем из 6 человек; они стыкуются и EDS выводит связку Orion-МЕМ на гелиоцентрическую орбиту (отлётная скорость на ней всего лишь на 0,5 км/с больше, чем для полёта на Луну). Дальше связка стыкуется с Cycler. Красиво - требуется лишь 2 ракеты для полёта на Марс, а не 7. Но всё же читайте статью, т. к. я, во-первых, сильно упростил описание, а во-вторых окончательно принятый Олдрином вариант несколько отличается от того, что я описал.

[Александр Хороших]

Гм, 250-тонный с 50-т ПН легко может иметь 6 км/с.
Нормальное массовое число ступени - 0.08, значит 50т ПН, 16т. блок и 184т. топливо, массовое число сборки 0.264, х/с 6000 м/с достигается при у.и. 460 с, буквально каждый первый водородный двигатель с высотным соплом дает столько, например RL-10B-2 - 465.5с. С такими двигателями 250-тонный корабль с 50-тонной ПН будет иметь х/с 6000 м/с при массовом числе ступени 0.0855, что вполне в пределах разумного. Например EDS для Ares V будет иметь примерно как раз такое же массовое число - точно не помню, но там был вес 130 с чем-то тонн полный при 11 с чем-то пустого, грубо столько же.

Параметры EDS (НК №1 2006 г.):
- используемое топливо 207696 кг.
- масса ступени после выгорания топлива 22063 кг. (сухая масса ступени 19344 кг. - заметьте, выгорает не всё топливо)
- удельный импульс двигателей J-2 451,5 сек.
Теперь чисто по Циолковскому считаем:
v=w*lnК
К=(масса топлива+масса ступени+масса ПГ)/(масса ступени+масса ПГ) и тогда К=(207696+19344+146600)/(22063+146600)=373640/168663=2,215
v=9,8*451,5*0,795=3520 м/с
К тому же, дельта v эказывается в 6-7 км/с., а не точно в 6 км/с.
Кстати, а где откуда вы взяли массовое совершенство в 0,08?

[Дэйв Боуман]

С-300

Я читал эти Ваши ссылки, но только те, что на русском. Увы - я хоть и Дэйв Боуман, а английским не владею.

В прессе читал, что в США есть проект полета на Н2+О2 на Марс с раздельной доставкой экипажа и посадочной ступени. А еще помимо этого и небольшой базы.

Сам корабль должен быть расчитан на "минимальный экипаж", иметь замкнутую систему жизнеобезпеченья, два жилых отсека. Его масса 400 тонн, криогенное топливо, полет по траектории Гомана. Соответсвенно время экспедиции почти 3 года. У одного знакомого из России я спросил, есть ли у него какая картинка по этому вопросу - он мне дал это.

Вот я и выставил.

Вопрос - есть ли у кого картинкки марсианских кораблей на ЖРД?

Я больше знаком с теми, что на ЯРД и ЭРД. Пару проектов попадались - американский 60-х годов и советский 80-х. Оба расчитаны на аэродинамическое торможение а атмосфере Марса. Могу показать. Они правда оба схематичны. 

[Marlin]

Интересная концепция полёта на Марс, предложенная Базом Олдрином: http://www.popmech.ru/part/?articleid=2648&rubricid=4

Проект Олдрина это высший пилотаж для "марсианистики". Чтобы его использовать, необходима установка на регулярные полеты на Марс. А Вы сами видите сколько противников даже элементарного "флаговтыка".