Колонизация Титана

[crazy_terraformer]

Я так понял это что-то в духе перекиси водорода? Заменитель НЕЗАМЕНИМОЙ пока паре гептил-азотка?
Да, давно пора что-то найти... Но вопрос, а что там с УИ? А с калорийностью? Я не нашел так сразу. Ну что бы сравнить старое с новым.
Насколько безопасно с этой дрянью летать? Она как перекись начинает в присутствии некоторых "примесей" распадаться, я так понял?

Это соль, её можно использовать в твердом виде, в составе смеси с полимерами, в виде раствора в воде или метаноле.
Таким образом наклёвываются твердотопливный, гибридный и жидкостный двигатели.  Варианты: монотопливо и рабочая пара с окислителем для других органических компонентов.
С УИ не искал. Летать безопасно, только если брать чистую, т.е. синтезировать, хранить и смешивать согласно техническим условиям. А так взрывчатка.

[Mercury127]

И тогда фазовое пространство решений. Будет считать-майнить, видеокарта. Как биткоины 

ну, Titan V, может, чего то и насчитает...
а мне с моей гтх1070 чего делать?
а остальным "экономным экономистам астроэнтузиастам", с железом уровня 2 ядра, 2 гига, гт210?

[Андрей Астрофизический]

а мне с моей гтх1070 чего делать?

Не преувеличивать масштабы проблемы / Не преуменьшать заслуги закона Мура, помноженные на время, и упакованные в (вашу, мою, и любого юзера здесь), видеокарту.
Этого будет более чем достаточно, уверяю)

[Проходящий Кот]

Живой Журнал для этого есть.

[Rattus]

...вся мощь континентальной армии немцев, с которой просто теперь было бессмысленно воевать.  Германия была несокрушима... Англия в одночасье "с дулась" до марионетки, ещё одного штата США. Война как бы зависла, докатившись до береговой линии морей и океанов... сложилась патовая ситуация, выходом из которой стала война в воздухе и война конвоев с подводными лодками в Атлантике.

"Евразия" и "Взлётная полоса 1" "Океании". Хоть пнём об сову, хоть совой об пень - получаются 2-3 сверхдержавы в "охлаждённом" противостоянии, только с чуть другими шашечками (кстати и тема Остазии не очень-то раскрыта). Со времён Орвелла и Дика тут ничего фундаментально нового, а поскольку в европейском коллективном сознательном нацифашизм~большевизм, то это вообще те же яйца по сути.

Если что-то напишется еще- пойдет "в стол".
Вы правы. Глупо...

Кстати у Вас как автора есть вариант "гуманизировать" нацизм до обыкновенного в буквальном смысле фашизма испаноитальянского образца, заменив бесноватого упомянутым Гёрингом, который "сам решал кто в моём ведомстве еврей" например в результате удачного переворота генералитета во время/вскоре после Сталинградской. Тогда может и научных кадров соответствующих потерялось бы меньше и градус идейной истерии снизился до более адекватного уровня...

Комментарий модератора раздела

А весь оффтоп будет перемещён в соответствующие темы чуть позже - когда руки дойдут...

[Проходящий Кот]

Новый американский сериал
"Космические войска":
http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=5903445
Там даже Штирлиц нового поколения есть.

[Проходящий Кот]

Вы правы. Глупо...

Адмирал,вы не виноваты.Просто вы действуете по инерции.В республике Хонти публиковать то что хочется-норма.А здесь-уже давно нет.Выводы делайте сами.Настоящие победители прощают побежденных:выбритые свастики на темечках и на косухах Sex Pistols и Ramones-никого не возбуждают уже пятьдесят лет...А не настоящие сами становятся проигравшей стороной.

Всему своё место.
К свободе слова не место данной фантастики в данном месте не относится.

[Rattus]

К стыду не узнаю ни одной буквы!!!

Действительно - к стыду:
https://ru.wikipedia.org/wiki/1984_(%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D0%BD)#%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D1%8F

Тогда он станет привлекательным.

Тогда он прежде всего перестанет быть собственно нацизмом - вирулентной идеологией. Своеобразная аттенуация мемовируса.

А куда это можно переместить отсюда, кроме как в корзину или назад в стол?

По носителям и доставке на предыдущих страницах - например в старую тему с двигателями или какую ещё подходящую, а литоффтоп - в старую тему про худадаптацию и эргономику языка.

[AndrejM]

Почитал. Я так понял это что-то в духе перекиси водорода? Заменитель НЕЗАМЕНИМОЙ пока паре гептил-азотка?
Да, давно пора что-то найти... Но вопрос, а что там с УИ? А с калорийностью? Я не нашел так сразу. Ну что бы сравнить старое с новым.
Насколько безопасно с этой дрянью летать? Она как перекись начинает в присутствии некоторых "примесей" распадаться, я так понял?
Кстати, "Союзы", кажется, до сих пор для двигателей касания земли на спускаемом аппарате перекись водорода используют.

Обычно такие вещи используют для ориентации. Для маршевого однокомпонентный слабоваты.
Но в принципе с орбиты свести можно. И достаточно.
Пока китайцы первые. Посмотрим дальше.

[ivanij]

Не надо считать нацистов идиотами - они НЕ собирались восставлять против себя все население подряд...

  Очерк генерал-майора вермахта фон Бутлара цитируете из сборника статей Вторая Мировая война (М. 1957). Я только не понял какое это имеет отношение к Колонизации Титана? Уж который раз призывал не клишировать земной опыт, тем более негативный, на освоение иных небесных тел.

[alex_semenov]

Ну вот. Тему открыли. А я в другой (смежной) отписался.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,167032.msg5061905.html#msg5061905

Краткий пересказ:

По-идее на астроплане Маска можно долететь до Сатурна за 2.25 года.
Правда тормозить.... только об атмосферу (и на чудовищной скорости!!!).
Ну и прятаться от радиационных поясов уже нечем. Баки сухие еще при отлете от Юпитера...

(кликните для показа/скрытия)

AlexAV отписался там. Из сказанного им я упустил из виду (остальное я знал, но пока отложил в сторону) наклон орбит. Около 1 км/с. Мелочь, но у нас это весомо.

В сущности, данный перелет можно рассматривать исключительно как "спортивный результат". Даже не "флаговтык".
Маневр возврата тут не рассматривается.
И тем не менее.
"Что бы понять границы возможного, надо отважится на невозможное".
Данная прикидка - именно такая.

Вы всерьез считаете, что Александр Семенов не в курсе этого?

Да, исходя, хотя бы, из вопроса "Я так понял это реалистичный ракурс на планетном симуляторе?", именно так и считаю. В своем полете пассионарной мысли на презренные детали он внимание обычно не обращает.

Хворобей - провозвестник великих идей,
Устремленный в грядущее смело;
Он душою свиреп, а одеждой нелеп,
Ибо мода за ним не поспела.

Презирает он взятки, обожает загадки,
Хворобейчиков держит он в клетке
И в делах милосердия проявляет усердие,
Но не жертвует сам ни монетки.


Спасибо. Я действительно не знал что общаюсь с автором данного продукта.  Хотя сам я им никогда не пользовался (я все же не астроном-любитель), но слышал о нем (видел сделанные там виды). С "Селестой" я игрался много много лет назад.

Так, что?
Можно напрямую попросить автора сделать слой зеленого неба на Титане?
Это реально сделать? Полетать над Титаном на высоте где небо - зеленое?
Почему я так за это зацепился?
Дело в том, что я где-то читал, мол, зеленого неба быть не может. Только голубое (прозрачный газ, состав не важен, Рэлеевское рассеивание) или оттенки желтого-красного (из-за взвешенной в атмосфере пыли или как на Титане углеводородов).
И то что есть слой, где небо на Титане таки  зеленое - это почему-то радует.

[AndrejM]

По-идее на астроплане Маска можно долететь до Сатурна за 2.25 года.
Правда тормозить.... только об атмосферу (и на чудовищной скорости!!!).
Ну и прятаться от радиационных поясов уже нечем. Баки сухие еще при отлете от Юпитера...

И какой вес полезной нагрузки получился?
До Титана с посадкой до тянет?

[Андрей Астрофизический]

AlexAV отписался там.

И я тоже... Дублировать сюда уж не буду.

В сущности, данный перелет можно рассматривать исключительно как "спортивный результат". Даже не "флаговтык".

Ну это уж вы загнули. Ради спортивного результат людей без возврата запускать... почитайте, что там я понаписал. Не настолько все плохо.
А для спортивного результата, запускать можно, эмм, машину свою. Например.

Заодно требования к перегрузкам/длительности/СЖО/радиационной защите, отваливаются.

[SpaceEngineer]

Так, что?
Можно напрямую попросить автора сделать слой зеленого неба на Титане?
Это реально сделать? Полетать над Титаном на высоте где небо - зеленое?

SE моделирует атмосферу Земли более-менее точно, для остальных планет берётся та же модель, и перекрашивается, наглой подгонкой коэффециентов рассеяния Рэлея и Ми в RGB каналах. Т.е. результат нефизичный.
Но мне кажется, что в реальности, небо может быть любого цвета - какой краситель добавишь, такой и будет. На Марсе - розоватое из-за пыли, на Титане - оранжевое из-за толинов. Можно придумать и зелёный краситель (хлор? хотя хлорную атмосферу сложно представить). Или какие-то летающие одноклеточные зелёные водоросли? А почему бы и нет?
Касательно Титана, если бы в его атмосфере был зелёный слой, это было бы видно на снимках Кассини (хотя надо разбираться, какие фильтры у его камеры). Но, кстати, голубой + оранжевый даст скорее серо-сиреневый:
https://www.w3schools.com/colors/colors_mixer.asp
Голубая краска при смеси с жёлтой даёт зелёный, но краски работают на вычитание (спектральных полос поглощения из белого), а в нашем случае будет сложение.

PS: хотя нет, можно подобрать такие цвета, которые при смешивании дадут зелёный, например #FFCC00 и #33CCFF. Но это ещё зависит от алгоритма смешивания. Свет в атмосфере по идее просто добавляется, а этот сайт делает сложение поворот вектора в HSL цветовом пространстве (скорее всего). Хотя, если учесть поглощение и outscattering в реальной атмосфере, то будет уже не простое сложение... В общем, всё сложно

[SpaceEngineer]

Вот, хоть модель атмосферы Титана в SE и нефизична, но можно при желании назвать цвет среднего слоя воздуха "зеленоватым". Но всё равно, "снизу" небо оранжевое, а сверху синее. В реальности скорее всего так и будет, т.е. небо голубое, а зелёное - кольцевая зона около горизонтального направления.

[AndrejM]

А для спортивного результата, запускать можно, эмм, машину свою. Например

Фон браун вообще песок запускал.
Так что машина это даже с возвратом денег (реклама; )

[AndrejM]

Вот, хоть модель атмосферы Титана в SE и нефизична, но можно при желании назвать цвет среднего слоя воздуха "зеленоватым". Но всё равно, "снизу" небо оранжевое, а сверху синее. В реальности скорее всего так и будет, т.е. небо голубое, а зелёное - кольцевая зона около горизонтального направления.

Скорее всего как зелёный луч на Земле. Увидеть можно ну нужны спец условия везение и не прохлопать.
Так что скорее всего для отрисовки проще пропустить. А для симулятора... только если оптику симулируете.

[AlexAV]

Ну вот... И сразу оптимальное решение?

Для случая задачи в одной плоскости (без учёта наклонения) кажется сделал. Через теорему Понтрягина.

Собственно математика. Уравнения движения:
\[
\frac{dr}{dt} = V_r \]
\[ \frac{dV_r}{dt} = -\frac{k}{r^2} + \frac{L^2}{r^3} + \frac{\mu u}{1+\beta - \mu t}cos(\alpha) \]
\[ \frac{dL}{dt} = \frac{\mu u r}{1+\beta - \mu t}sin(\alpha) \]

Здесь \( r \) - расстояние до Солнца, \( V_r \) - радиальная скорость, \( L \) - момент количества движения отнесённый к массе, \( \mu \) - расход рабочего тела отнесённый к сухой массе корабля, \( u \) - скорость истечения рабочего тела, \( \beta \) - начальная масса рабочего тела отнесённая к сухой массе корабля, \( \alpha \) - управляющий параметр (по сути угол между вектором тяги двигателя и направлением на Солнце), \( k=GM_{sun} \) (G - гравитационная постоянная, \( M_{sun} \) - масса Солнца).

Гамильтониан Понтрягина

\[ H = -\Psi_0 + \Psi_r V_r + \Psi_{Vr}(-\frac{k}{r^2} + \frac{L^2}{r^3} + \frac{\mu u}{1+\beta - \mu t}cos(\alpha)) +  \Psi_{L}\frac{\mu u r}{1+\beta - \mu t}sin(\alpha) \]

 \( \Psi_r \),  \( \Psi_{Vr} \), \( \Psi_{L} \) - сопряженные переменные к переменным к переменным \( r \), \( V_r \) и \( L \) соответственно. \( \Psi_0 \) - свободный параметр (по существу есть только два не тождественных случая \( \Psi_0 \) = 0 и \( \Psi_0 \) = 1).

Уравнения для сопряжённых переменных

\[ \frac{d\Psi_r}{dt} = -\Psi_{Vr}(\frac{2k}{r^3} - \frac{3L^2}{r^4}) - \Psi_L \frac{\mu u}{1+\beta - \mu t}sin(\alpha) \]
\[ \frac{d\Psi_{Vr}}{dt} = -\Psi_r \]
\[ \frac{d\Psi_L}{dt} = -\Psi_{Vr}\frac{2L}{r^3} \]

Уравнение для управляющей переменной, следующее из условия максимума Понтрягина:

\( \alpha = arctg(\frac{\Psi_L r}{\Psi_{Vr}}) \) если \( \Psi_{Vr}cos(\alpha) + \Psi_L r sin(\alpha) > 0 \)

\( \alpha = \pi + arctg(\frac{\Psi_L r}{\Psi_{Vr}}) \) если \( \Psi_{Vr}cos(\alpha) + \Psi_L r sin(\alpha) < 0 \)

\( \alpha = \pi/2 \), если \( \Psi_{Vr} = 0 \) и  \( \Psi_L > 0 \)

\( \alpha = 3\pi/2 \), если \( \Psi_{Vr} = 0 \) и  \( \Psi_L < 0 \)

Граничные условия:

\( r(0) = r_0 \) ; \( V_r(0) = V_{r0} \); \( L(0) = L_0 \); \( r(T) = r_1 \) ; \( V_r(T) = V_{r1} \) ; \( L(T) = L_1 \) ; \( H(T) = 0 \); \( \beta = T\mu \)

(предполагается, что при достижение целевой орбиты рабочее тело оказывается полностью выработана)

Краевая задача решалась методом стрельб. В качестве начального приближения бралась траектория вдоль которой в любой момент времени тяга коллинеарна вектору скорости (в тех случаях, когда при таком выборе начального приближения алгоритм не сходился - начальное приближение выбиралось в ручную). Скрипт на Octave, реализующий этот алгоритм находится в приложенном файле. 

[AlexAV]

Получается, что минимальная удельная мощность (в расчёте на сухую), необходимая для того чтобы за два года можно было перейти с круговой околосолнечной орбиты радиусом 1 а.е. на круговую околосолнечную с радиусом равным радиусу большой полуоси Сатурна равна приблизительно 75 Вт/кг.

Вид зависимости времени перехода от удельного импульса показана на первом рисунке (см. приложенные файлы). Оптимум - около 60 км/с (при этом переход будет осуществляться за 1.97 лет). Нужно отметить, что между УИ = 30 км/с и УИ равном 140 км/с зависимость времени перелёта от УИ - достаточно слабая. При УИ = 30 км/с перелёт занял бы 2.32 года, при 140 км/с - 2,35 лет (только где-то на 15% медленнее, чем при оптимальном). С учётом того, что повышение УИ при заданной удельной мощности сокращает расход рабочего тела и упрощает двигательную установку - технически оптимальный УИ, видимо, будет несколько выше оптимального по времени перелёта. Вероятно около 120 км/с (при этом время перелёта будет 2.24 года, на 99 дней длиннее перелёта по оптимальной, зато расход рабочего тела при этом сократится в четыре раза, а его необходимый запас отнесённый к массе сухой конструкции с 2.59 до 0.73, что представляется существенным выигрышем).

Энерговооружённость на уровне 75 Вт/кг представляется технически достижимой. А значит использование ионного двигателя позволяет осуществить перелёт к Сатурну без необходимости использовать аэродинамическое торможение (на рассматриваемой траектории торможение осуществляется самим ионным двигателем), проходить через радиационные пояса Юпитера или Сатурна или привлечения ISRU (очень сомнительная в плане технической реализуемости и безопасности концепция, особенно для первого полёта, нормальная схема полёта хоть к Марсу, хоть к Сатурну никакого ISRU в качестве обязательного элемента включать не должна, как дополнительный - можно, но должен всегда существовать вариант возврата экипажа без  ISRU).

В общем минимальные параметры для нормального полёта к Сатурну можно задать как наличие двигательной установки с ядерным источником энергии и электрореактивным двигателем, обеспечивающей общую энерговооружённость конструкции >75 Вт/кг  и с УИ~120 км/с (при таком УИ, кстати, ионный двигатель выглядит как вполне разумный вариант выбора электрореактивного двигателя).

На графиках ниже показана траектория перелёта, зависимость полной скорости от времени, полной энергии отнесённой к массе от времени и значений косинуса и синуса управляющего параметра при оптимальном перелёте с энерговооружённостью 75 Вт/кг и УИ = 120 км/с.

P.S. Хорошо бы доработать алгоритм так, чтобы он также учитывал наклонения орбит, но в случае Сатурна это, думаю ничего качественно не поменяет. Изменение наклонения тут требует ХС порядка 1 км/с, а ХС требуемое для перелёта в одной плоскости достигает 66 км/с. Т.е. тут изменение наклонения будет лишь малой поправкой к решению в одной плоскости.

[AlexAV]

(рисунки в продолжение предыдущего сообщения)