Колонизация Титана

[alex_semenov]

Ну а если "пендосы" (буквально "пингвины")

Хитрости русского языка

Хитрости русского языка

Если на Титане предполагается жить, то и шесть лет пути не выглядят слишком абсурдными, а если посетить на шесть месяцев, то действительно ради этого столько болтаться бессмысленно.

Я уверен что если на Титане есть жизнь, то она будет настолько "замаскированная" от нас (настолько не обыная) что мы можем и через год нахождения там ее не найти, не обнаружить. И даже есть шанс что через 10 лет  все еще гадать: "где она?"
Жизнь при -180 - это НЕЖИТЬ. Это нечто совершенно "кристаллическое". Лично для меня своего рода "катарсис" произошел однажды здесь во время бурного спора о зарождении жизни (о минимальной длине кодона самрепликатора, мол есть совсем короткие реакции-автокатализаторы и границы, кратчайшей длинны саморепликатора по-сути и нет. Саморепликатор может быть совсем коротким! Вода, ее кристаллизация - самый короткий и очевидный пример клеточного автомата Конвея "Жизнь".



То есть, тогда  я понял ("И тут я понял!!! Эврика!!!" ) что обыкновенная кристаллизация воды  это... процесс РЕПЛИКАЦИИ, недожизни, тупика, простейшая и неудачная "попытки природы" сделать репликатор :

http://www.youtube.com/watch?v=MBgE1p7UKBM#



Увидеть в обычной воде недожизнь - увидеть трагичное в смешном, великое в несерьезном, обыденном.
Все тогда надомной посмеялись.
Ну и хрен с вами!
 
Вода - слишком примитивный репликатор. Он не способен на эволюцию. Но не факт что во вселенной нет других подобных более изощеренных версий "нежити". И мы можем очень долго пялится на это и не понимать что это такое. То же красное пятно на Юпитере. Это ячейка Бенара существующая ни один век. Она сама себя воспроизводит? В некотором роде да.



Я конечно не настаиваю на своей версии как факте. Но я допускаю, что "жизнь" на Титане будет именно такой вот нежитью то есть ненастоящей жизнью. Некой системой саморепликации, которая не способна эволюционировать, но находясь в хрупком равновесии с окружающей средой, сама себя очень ме-e-e-e-e-e-дленно воспроизводит.

шесть лет пути не выглядят слишком абсурдными

для истинных арийцев, чего только не употреблявших....

Не надо. Истинные арийцы, нибелунги Шпеера у меня летят всего 1.5 года. Правда им придется нырять через радиационный пояс, чтобы выполнить маневр торможения Оберта... В принципе туда (к Сатурну по параболе) - не страшно. У них на борту еще тонны и тонны воды... Они ею окружены... Но вот когда они затормозят у самой кромки атмосферы Сатурна, баки у них уже сухие, вода ушла в камеру сгорания, и прорываясь сквозь радиационный пояс они дозу таки схватят...

Это единственный момент. Когда они полетят домой, при падении на Сатурн водяные баки будут под завязку, и даже посте разгона у них будет вода для дотормаживания при подлете к Земле. Ее хватит чтобы пройти пояс обратно.  Но вот выход из тормозного Оберта при подлете - это проблема... Тут надо считать более детально.
Интересно, какой слой воды спас бы моих нибелунгов от радиации в поясе Сатурна? 1 см? 10 см? Ну не метр же!!! Это уже слишком! Метр уже от ГКЛ будет защищать!

[Андрей Астрофизический]

Метр уже от ГКЛ будет защищать!

Вы как будто считаете, что рад.пояса Сатурна слабее.
А собственно, с какой стати?

[alex_semenov]

Метр уже от ГКЛ будет защищать!

Вы как будто считаете, что рад.пояса Сатурна слабее.
А собственно, с какой стати?

Что значит слабее? Убийственность  радиации (доза в час), насколько могу судить, задается плотность (количеством частиц на см2) и энергией (плюс конечно тип. Электроны, протоны... ионы).
Так вот в радиационных поясах энергия частиц ничтожна, относительно энергии ГКЛ, а вот плотность - чудовищна. Поэтому доза в радиационном поясе Земли в 1500/25=60 раз больше чем в межпланетном пространстве (где если не солнечный шторм, то вся радиация -  ГКЛ):



Но защититься от малоэнергетичных частиц захваченных радиационными поясами, как я понимаю, куда проще (нужна меньшая толщина экрана) чем от высокоэнергетичных. Свободный пробег короче же! Так от ГКЛ нас на Земле защищает атмосфере, эквивалентная  10 метрам воды (условно). И считается что в космосе надежно от ГКЛ можно защититься только 5-ю метрами воды (при этом большая часть этого слоя защищает от вторичных частиц, поэтому есть идеи вообще не защищаться а пропускать ГКЛ насквозь и иметь поменьше вокруг себя металлов, которые будут фонить вторичной радиацией. Мол, пластиком себя надо окружать, композитами).



Но если мы хотим защищаться пусть от более плотного ливня, но куда менее энергичных частиц в радиационном поясе, то нам не нужен в таком толстом экране как от ГКЛ. Поэтому я и спрашиваю, а от тех ЗАРЯЖЕННЫХ частиц, которые болтаются в магнитном поле Сатурна (Земли, Юпитера?) какого слоя воды  будет достаточно?
10 см? 30 см? Хотя конечно... ведь все равно процесс экранирования -  вероятностный и если поток сильный, то...  В общем тут "не все так однозначно" (с)

[crazy_terraformer]

Вы как будто считаете, что рад.пояса Сатурна слабее.
А собственно, с какой стати?

Стой стати, что сквозь радиационные пояса проходят кольца Сатурна и орбиты некоторых его лун. Протоны и электроны лупят по ведущим полушариям и материалу колец , в связи с чем теряют свою кинетическую энергию....

[alex_semenov]

Вы как будто считаете, что рад.пояса Сатурна слабее.
А собственно, с какой стати?

Стой стати, что сквозь радиационные пояса проходят кольца Сатурна и орбиты некоторых его лун. Протоны и электроны лупят по ведущим полушариям и материалу колец , в связи с чем теряют свою кинетическую энергию....

То есть, даже СОСТАВ  радиационных поясов Сатурна (они же как и у Земли - разные пояса, слёные) отличается от состава у нас, у Земли. Составом, энергией. Ну посудите. Если у вас ловушка (магнитосфера) для частиц в разы больше (сравните хотя бы размеры Сатурна с размером Земли, отличие магнитосфер в размере на порядок - точно) то и энергия захваченных частиц, которые болтаются в поясе туда-сюда, несравненно у Сатурна больше чем у частиц в поясах Земли. В общем тут нужна комплексная экспертная оценка (и она достаточно сложна). Нам как потребителям, не обязательно (хотя и полезно) лезть в дебри. Мы хотим знать во сколько раз большую дозу мы поймаем за час в радиационном поясе Сатурна, чем в поясе Земли? И если это действительно так смертельно (а это почти гарантировано так) то значит надо знать какой слой материи (конечно же лучший изолятор - вода)  может это безобразие прекратить (ослабить в 1000 или 1 000 000 раз, совсем экранироваться не поулчится нигде). Это как раз зависит от структуры и энергии радиации.
Вообще говоря, можно попробовать прикинуть магнитную защиту. Магнитная защита от ГКЛ - самая сложная форма защиты от радиации в космосе (чем выше энергия отдельных частиц, тем сильней надо поле). Но известно, что от солнечной бури можно защититься куда более слабым полем. Достоинство всей этой космической радиации в том что она вся заряжена и значит в принципе от нее можно спрятаться под полем. Но поле - это особая технология и, разумеется, масса.

[AlexAV]

Может, как раз большой объём экранировать? Чтобы соотношение массы оболочки толщиной в 2 метра к объёму было более выгодным?

В общем тут как и везде действует закон кубов-квадратов. Т.е. при увеличение размера корабля его полная масса будет расти быстрее площади, которую нужно защищать. Т.е. если защитить маленький корабль практически невозможно, то на очень большом это становится решаемой проблемой (доля массы защиты по отношению к полной массе корабля по мере его увеличения будет становиться всё более приемлемой).

Т.е. в общем, да, строить очень большие корабли - возможный путь решения проблем с радиацией.

Алекс, а простую прикидку опасности радиационного пояса Сатурна для экипажа можно сделать?

По Сатурну информации сильно меньше. А так чтобы были приведены не сырые характеристики частиц в поясе, а уже готовые оценки поглощённой дозы - совсем тяжело найти.

Вот в этой работе (правда очень старой, https://ieeexplore.ieee.org/document/4326467) даётся оценка, что при пролёте по траектории с минимальным расстоянием 2.6 радиуса будет набрана доза 5000 рад. В качестве начальной оценки, думаю, это можно принять. Не Юпитер, конечно, но всё равно достаточно много, чтобы экипажу стало совсем не хорошо (это почти 10 смертельных доз).

В общем хотя радиация в радиационных поясах Сатурна и на много меньше, чем у Юпитера, но всё равно они представляют смертельную опасность для экипажа. Т.е. при планирование траектории пилотируемого пролёт через них нужно избегать. Ну, или, корабль должен быть на столько большой, чтобы мог позволить себе очень серьёзную противорадиационную защиту (т.е. иметь массу не 120 тонн, а десятки тысяч, там уже что-нибудь можно придумать).   

[AlexAV]

10 см? 30 см? Хотя конечно... ведь все равно процесс экранирования -  вероятностный и если поток сильный, то...  В общем тут "не все так однозначно" (с)

Самая большая проблема в плане защиты - быстрые вторичные нейтроны, рождающиеся при взаимодействие высокоэнергетических частиц космической радиации с обшивкой (и верхней частью защиты). У них очень большая проникающая способность.

Давайте сделаем оценки для воды. Плотность воды 1 г/см3, молекулярная масса 18 г/моль. Соответственно, плотность ядер водорода в воде 0,67 1023 см-3, кислорода - 0.335 1023 см-3. Сечение рассеяния нейтронов с энергией 10 МэВ на ядрах водорода - 0.93 барн, кислорода - 1.372 барн. Легко определить, что длина пробега таких нейтронов в воде l₀ = 9.24 см. Доля нейтронов которое пройдут через слой воды l = 50 см не испытав ни одного столкновения с ядрами входящими в состав молекул воды p = exp(-l/l0) = 0.0045. Т.е. 1/224 исходного потока нейтронов пройдёт через 50 см воды вообще их не заметив (нужно отметить, что и рассеянный нейтрон - не значит исчезнувший, рассеяние тут в основном упругое, до поглощения таких столкновений может произойти достаточно много (при этом нейтрон будет постепенно замедляться), и у рассеянного нейтрона всё равно есть шанс пройти через защиту, поэтому реальная эффективность экрана будет значительно ниже, чем даёт эта простая экспоненциальная оценка).

Ослабление чуть более, чем в 200 раз тут явно недостаточное. Т.е. 50 см - точно будет мало. Защиты в метр для Сатурна, видимо, уже будет достаточно. Для Юпитера лучше метра полтора.

[Кремальера]

у, или, корабль должен быть на столько большой, чтобы мог позволить себе очень серьёзную противорадиационную защиту (т.е. иметь массу не 120 тонн, а десятки тысяч, там уже что-нибудь можно придумать).

Сколько будет весить свинцово-боро-полиэтиленовый аналог батисферы "Век Прогресса" на 2-3 человек?Не думаю чтобы сильно много.

начинаю верить в "лягушачьи стрЫбкЫ" "наших кураторiв" через Цереру! Хай 'iм щастить/грэць!).

Важно чтобы NASA поверило в Starship.Ближайший экзамен по словам Шотвелл будет в 22-ом году когда спейсы обещают посадить пробный автоматический Starship у южного лунного полюса.Далее лунный Старшип для экипажа.Возможно из-за Луны и прочая поедет вправо марсианская эпопея,но я думаю что не существенно,максимум на два синода(старт в 28-м).Если это все случится,при наличии технологии автоматических ISRU,вся СС вплоть до Оберона у хомо в кармане.Причем большую часть из этого,наверное и пилотируемую на Цереру(или облет Джупа)вы увидите лично.Относительно того что ув.Андрей Астрофизический написал выше-он во многом прав.Старшип не оптимален для всех тел системы.Но "химия" в целом рулит.В защиту Старшипа как серийного изделия,на что надеюсь(у серийности,понятно есть и плюсы и минусы),могу привести аналогию :"Дискавери" Кука был серийным войсковым транспортом,неуклюжим,но вместительным и мореходным.А "Террор" и "Эребус" Рассела/Франклина были банальными бомбардирскими судами усиленный набор которых позволил оперировать в высоких широтах.

[AlexAV]

Сколько будет весить свинцово-боро-полиэтиленовый аналог батисферы "Век Прогресса" на 2-3 человек?Не думаю чтобы сильно много.
Редактировать сообщение

Можно прикинуть. Пусть защита - 20 см свинца по внешнему периметру (поглощает электроны, вторичные гамма-кванты, возникающие при взаимодействие высокоэнергетических электронов с веществом, высокоэнергетические протоны), далее 1.5 метра полиэтилена с добавкой бора, обеспечивающие поглощение вторичных нейтронов, 10 см свинца по внутреннему периметру (поглощает гамма-кванты, возникшие при поглощение вторичных нейтронов).  Этого должно быть достаточно и для Юпитера и для Сатурна.  Диаметр упомянутой Вами батисферы - 1450 мм. Соответственно для защиты капсулы такого диаметра потребуется 0.35 м3 свинца для внутреннего слоя,  11.5 м3 полиэтилена, 3.1 м3 свинца для внешнего слоя. Итого 10.8 тонн полиэтилена и 39.1 тонн свинца. В сумме вес защиты получается около 50 тонн.

Много это или мало - зависит от полной полезной массы корабля.

[alex_semenov]

Ослабление чуть более, чем в 200 раз тут явно недостаточное. Т.е. 50 см - точно будет мало. Защиты в метр для Сатурна, видимо, уже будет достаточно. Для Юпитера лучше метра полтора.

Я тут прикинул на глаз...



Убежище 5 метром диаметром и 2 метра высотой могло бы на пол дня (не баре знали куда идут) спрятать 15-20 человек.
(12 часов на скорости, скажем, 25 км/с это ~1 000 000 км... успеем вылететь?)
При метровой стенке из воды, окружающей со всех сторон, в такой бак  надо залить 108 тонн.
В принципе, если у нас корабль 1000 тонн сухой массы, а вода - у нас топливо (рабочая масса) для главного двигателя, то в принципе это 10% от массы пустого корабля и это в общем то остаточный запас на маневрирование при встрече с Гипероном..
Большой корабль может себе позволить нечто такое.

[AlexAV]

Но "химия" в целом рулит.

Химия годится для Луны, Марса и Венеры (речь о пилотируемых полётах) плюс некоторое колличество околоземных астероидов. Уже Веста или Церера проходят еле-еле, а если посмотреть более реалистично (реалистичные требуемые значения массы ПН, реалистичное время в пути, реалистичное время ожидания от момента отправки дуда до возвращения) - просто не проходят. А к внешним планетам пилотируемый полёт на химии просто невозможен (не забывайте, что Вам мало отправить корабль на отлётную, там надо ещё затормозить и осуществить манёвры перехода на орбиту интересного спутника).

[Кремальера]

А к внешним планетам пилотируемый полёт на химии просто невозможен

Подождем марсианской на Starship-e(самое главное на что там надо смотреть-это ISRU),ну или хотя бы лунного варианта корабля,тогда будет понятно на что более-менее он способен и каковы его заделы по апгрейду.А еще конечно надо глянуть New Armstrong от лысого Джеффа ,он наверняка будет на гидролоксе.,зная тягу хозяина Амазона к выкрутасам О,Нейла-можно ожидать чего-то интересного.

Диаметр упомянутой Вами батисферы - 1450 мм.

Те цифры что вы указали,в принципе терпимы.,даже для Старшипа,проапгрейденного,разумеется.Единственно я вот думаю о времени которое нужно будет провести там при маневре у Джупа,если 12 часов как пишет ув.Семенов,-то еще куда ни шло.

[Ulkolainen]

Убежище 5 метром диаметром и 2 метра высотой могло бы на пол дня (не баре знали куда идут) спрятать 15-20 человек.
(12 часов на скорости, скажем, 25 км/с это ~1 000 000 км... успеем вылететь?)

Успеем.
О сатурновских поясах пишут, что они локализованы от кольца F (140 ткм) до орбиты Тефии (285).

При метровой стенке из воды, окружающей со всех сторон, в такой бак  надо залить 108 тонн.

Соответственно для защиты капсулы такого диаметра потребуется 0.35 м3 свинца для внутреннего слоя,  11.5 м3 полиэтилена, 3.1 м3 свинца для внешнего слоя. Итого 10.8 тонн полиэтилена и 39.1 тонн свинца. В сумме вес защиты получается около 50 тонн.

Вода получается актуальнее, хоть и вдвое больше по массе. У неё двойное-тройное назначение в полёте, а бор-свинец-полиэтилен в остальном не более, чем балласт.

[AlexAV]

Подождем марсианской на Starship-e(самое главное на что там надо смотреть-это ISRU),ну или хотя бы лунного варианта корабля,тогда будет понятно на что более-менее он способен и каковы его заделы по апгрейду.

Полагаю, что границу задач, которые химией решаются и не решаются можно определить следующим образом. Если полный ХС нужный для выполнения задачи (сумма ХС для отлёта с исходной орбиты вокруг Земли, всех промежуточных коррекций (скажем коррекции наклонения межпланетной орбиты), затрат характерной скорости нужной для торможения у целевого объекта и на промежуточные манёвры нужные для выгода на конечную целевую орбиту после основной фазы торможения) меньше 10 км/c - химия может быть адекватным инструментом её решения. А если больше - они с её помощью решаются плохо (уже одноступенчатая конструкция её не может решить в принципе, т.е. нужно уже несколько ступеней, а это всё делает такую миссию сложной и чрезвычайно дорогой), а выше 15 км/c - не решаются вообще никак.

При полёте к внешним планетам по быстрым траекториям большие не только затраты ХС на отлёт, но и на торможение (если это делать без аэродинамического торможения в атмосфере чего-то) и на переходы с одной орбиты на другую внутри системы планеты-гиганта. В сумме тут затраты ХС в 10 км/c не вписываются никак (скажем полные затраты на перелёт с орбиты вокруг Земли на низкую орбиту вокруг Титана).

[AndrejM]

Вода получается актуальнее,

Без воды в любом случае не как. Но капсула аварийного спасения это не баласт. (Это только сфера ещё без апаратугры. Шлюпка даже не рассматривалась пока. )

[AndrejM]

Так и сколько это займет... посчитайте

По моим расчётам. Если станция километр (ни каких манёвров. Максимум минимальная коррекция) то от десяти лет комфорта.
Если станция 10 километров то до 100 лет комфорта.
А если 100 то сколько хотите.
А вот как часто будет контакт с точками пересадки зависти от орбиты.
А там следующая такая станция.
По моим оценкам щит должен быть от 10 до 100 метров.
А несущие от 20% до 70% массы для выдерживания закрутки.
В общем ПМЖ.

[crazy_terraformer]

Вода получается актуальнее,

Без воды в любом случае не как.

Правильно, какие нацики без баварского пива! Сосиски ессно  у них будут местного производства, белок для которых будет частично вырабатываться по японской технологии.
https://www.rbc.ru/society/17/06/2011/5703e89a9a79477633d34466
Отходы от выделения белка по японской технологии будут скормлены уникальному содружеству детритофагов, которые в этом цикле будут поедать также фекалии друг друга и сбрасываемые оболочки, мёртвые тела и их части.
Ценным продуктом будет биомасса, содержащая микро- и макроэлементы, витамины, белки, жиры и углеводы, которая после очистки и добавления вкусовых добавок, сами понимаете, станет дополнением к шитбелку.....

[noxx77]

А если больше - они с её помощью решаются плохо (уже одноступенчатая конструкция её не может решить в принципе, т.е. нужно уже несколько ступеней, а это всё делает такую миссию сложной и чрезвычайно дорогой), а выше 15 км/c - не решаются вообще никак.

Думаю, наши земные проблемы с ЖРД не стоит экстраполировать в космос. Там нет проблемы выхода из гравитационной ямы на избыточной мощности движков и можно на одном небольшом двигателе пилить сколько нужно - хватило бы ресурса. Есть ещё один кунштюк, который Вам уже подсказывали выше: использование объемов уже пустых баков для проживания и работы экспедиции. Конечно, не думаю, что спейсексовские разработки для этого годятся, но для долгого полёта возможно. Расходуются внутренние баки - заселяемся, внешние служат для защиты от ГКО, затем расходуются при подлёте к Сатурну. Заправляемся возле Гипериона и в обратный путь.

[Проходящий Кот]

Тема плавно перетекла в планирование Флаговтыка.
А у нас КОЛОНИЗАЦИЯ

[Инопланетянин]

Убежище 5 метром диаметром и 2 метра высотой могло бы на пол дня (не баре знали куда идут) спрятать 15-20 человек.

Прям фантастикой повеяло. Настоящей, старой, ефремовской. Его Сердце Змеи, когда экипажу для чего-то надо было прятаться в защитных коконах посреди корабля. Вот оно, сбывается потихоньку.