Колонизация Титана

[alex_semenov]

Генератор Ван де Граафа?!

Гм... А это как?

[crazy_terraformer]

А без понятия.
Если подумать у нас уже есть машина, разделяющая заряды. Солнце испаряет жидкость, пары вместе с нагретым воздухом поднимаются вверх, вершина башни находится в ионосферном слое, шо будет если соединить поверхность и  ионосферу проводами, но по уму, дабы не было короткого замыкания?
Можно и без башни обойтись электрокабель до поверхности и аэростат.
 

[RAMON]

эта тема просто была заморожена ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО по политическим причинам.
Исключительно по ним.

Дорогой Александр Анатольевич, вы без сомнения наше местное божество и мы молимся на вас, но тупит тоже не надо. Да какие там политические причины! Вот, предположим вы реальный президент чего то (реальный то есть не Зеленский). К вам приходят высоколобые ботаны и говорят: "А не полететь ли нам на Титан. Для этого надо всего ничего, припастись количеством ядерных боеприпасов достаточным для захвата всей Европы. Но это потом, а до этого надо потратить на отработку НИОКР сумму равную нескольким проектам Аполлон с не гарантированным результатом, ну и весь мир включая ближайших союзников будет с восторгом наблюдать как вы над их головами в космосе взрывайте ядербатоны пытаясь отработать конструкцию ракеты и самого "толкающего" боеприпаса". Короче, дело в том что все космические ядерные реакторы и термоэмиссиные источники можно отработать здесь на земле, а наши любимые Орионы хрен. Надо лезть в космос и ставить эксперименты там.

[Андрей Астрофизический]

Надо лезть в космос и ставить эксперименты там.

Ну дык, и... Надо. Да. А как вы хотели? Построить что-то без испытаний? Или вовсе в колыбели остаться, ничего не строить?
Глупости.

[RAMON]

Да. А как вы хотели? Построить что-то без испытаний? Или вовсе в колыбели остаться, ничего не строить?
Глупости.

Да надо лезть в космос, но тут ключевые слова "... стоимостью как несколько программ Аполлон". Я напомню вам, что программа Аполлон была реализована США 60-х на пике своего могущества на пределе своих возможностей. Как вы думаете - потянула бы она программу в несколько раз более объемную и трудную? О других странах я скромно молчу.

[Андрей Астрофизический]

стоимостью как несколько программ Аполлон

Как вы думаете - потянула бы она программу в несколько раз более объемную и трудную?

Что за странный вопрос?
Она и потянула. Успешно, и несколько раз.

Стоимость программы аполлон - 25 млрд $
Для примера, стоимость программы B-2 Spirit - 44 млрд $

стоимость программы спейс шаттл - 196 млрд $
Стоимость программы F-22 Raptor - 74 млрд $

Какие вообще, проблемы, вы о чем?

[Vavanzer]

То есть выдерживая КВОТЫ на количество таких радионкулидов вполне можно столетиями летать и ничего страшного со здоровьем людей на Земле не случится. Абсолютно ничего.
Конечно, некоторый фоновый фактор будет все равно. Но если этот фон будет в сотные-тысячные от ДРУГИХ более ярких причин гибели людей (скажем, автомобильные аварии или неправильное питание) то какой смысл этого так панически боятся? Вы же не боитесь смерти от падения вам на голову метеорита? А ведь такая вероятность есть.  И вероятность  смерти любого человека на Земле от выхлопов регулярно (но кватировано) стартующих с Земли  Орионов можно сделать такой же.

  Мне почему то под это дело вспомнился эпизод из Туманности Андромеды, про планету Зирду, покрытую багровыми маками, и с заморожегыми на базе ее спутнике обитателями... Там по сюжету цивилизация той планеты злоупотребляла какой то ядерной энергетикой, что привело к тому что однажды планета "замолчала"...

[Vavanzer]

Но сравнивать НЕЛЬЗЯ. Вы разницу между чистым металлическим ураном (или даже плутонием) по сравнению с отработанными стержнями (сильно загрязеннными продуктами распада) понимаете?
Да, бомбы дают тоже продукты распада. Но вы будете удивлены, узнав насколько мало может быть количество этих продуктов распада. Очень небольшая часть будет выпадать на ограниченной площади старта (разумеется удаленной от мест где живут люди)

Вы это мировому сообществу рассказывайте))) Никому не надо чтоб на голову свалился ядерный метеорит. И даже к соседу, и даже в соседнюю деревню)))

Особенно если дело на поток поставлено. Чем больше количество единиц техники, тем большее количестао аварий и отказов. Добавим что околоземное пространство захламлено космическим мусором...  Так чтотвсе опасные методы освоения космоса ныне всячески пресекаются, для нашего же блага.

[Vavanzer]

Как вы думаете - потянула бы она программу в несколько раз более объемную и трудную? О других странах я скромно молчу.

Америка с ее рыночной экономикой нет. А страна с экономикой заточеной под это дело вполне себе.
Все решают ресурсы и технологии. Если спланировать экономику наподобие совецкой, но заточеной не под войну, а под освоение космоса, с нормальным обеспечением гражданского сектора всем необходимым, то реально не только Марс и Титан потихоньку обживать...
А когда 90% экономики работают на танки и атомные бомбы, то и лунную программу едва осилить можно)))

[alex_semenov]

Дорогой Александр Анатольевич, вы без сомнения наше местное божество и мы молимся на вас, но тупит тоже не надо.

Вот не надо! "Божество"! УПАСИ БОГ!!! Вы специаьно над моей "скромностью" так издеваетесь?
Что касается "тупить" - это моя вторая ПРОФЕССИЯ. Не затупишь - не прозреешь! В смысле не поймешь.

По секрету.

(кликните для показа/скрытия)

Я только сегодня утром (проспав 12 часов богатырского сна, бывает) случайно но совершенно отчетливо  понял (ну надо же!) почему  ЖРД сопло охлаждают исключительно топливом. Ведь можно было бы и окислителем. Две ж жидкости! Верно? А вдруг у окислителя лучшие теплоёмкость, теплота испарения выше? Ну почему всегда только топливо? Вопрос возник еще в детстве!
 

Да какие там политические причины! Вот, предположим вы реальный президент чего то (реальный то есть не Зеленский). К вам приходят высоколобые ботаны и говорят: "А не полететь ли нам на Титан. Для этого надо всего ничего, припастись количеством ядерных боеприпасов достаточным для захвата всей Европы. Но это потом, а до этого надо потратить на отработку НИОКР сумму равную нескольким проектам Аполлон с не гарантированным результатом, ну и весь мир включая ближайших союзников будет с восторгом наблюдать как вы над их головами в космосе взрывайте ядербатоны пытаясь отработать конструкцию ракеты и самого "толкающего" боеприпаса".

Вы и назвали политическую причину. Одну из. Далеко не главную в те годы. Теперь - да. Когда "зеленые" все мозги проели... Вон Запад, замерзает, а не сдается!!! Почему? Потому что ХОЛИВАР! Тут аргументы уже не работают. Тут - символ веры!



Но в те годы и радиофобия и битва за экологию только поднималась. Еще ДДТ все пользовались же!
Так что осадки никого особо не волновали.  Только особо чокнутых. И это были НЕ ПОЛИТИКИ.
Политиков (которые и принимали решение) волновало иное.
Известная история. Как Кэннеди показали проект военного Ориона. Он ужаснулся. Кэннеди пришел в ужас!!! Он понял, что если этому дать "зеленый свет", то гонка вооружений, которую он с МакНамарой пытаются всеми силами обуздать, выплеснется в космос. Но США были сыты по горло и уже состоявшейся ядерной гонкой. Никита только-только показал "Кузьику мать".
А еще СССР доминировал тогда в космосе. И США не были так уверены в том что Луна будет их. Кеннеди во всю предлагал СССР сотрудничество по поводу Луны. А Орион да, NASA не взяли. Не нравился он им. Они поставили на ЖРД (потом уже на излете фон Браун заинтересовался и родился 10-и метровый Орион в гибриде с Сатурн-5).

Единственное что тогда волновало в таком смысле политиков (вы от части правы) - не взорвется ли это все при старте? При этом мыслилось это не просто как взрыв обычной ракеты (на которые флоридцы в те годы насмотрелись от души) а как маленький конце света. Был сенатор, который напрямую спросил, мол, а если у вас что-то пойдет не так, то не взарвется ли этот ваш бордель (так и сказал, "бордель") снеся нафик всю Флориду (иного места запуска они не мыслили, тем более что речь шла о маленьком Орионе, который запускали Сатурном-5)? Сенатор реально думал, что атомные бомбы, заряженные в магазины подачи зарядов могут ДЕТОНИРОВАТЬ  одна от другой как допотопные пороховые бочки в трюме пиратского фрегата.
Но это АБСОЛЮТНО ИСКЛЮЧЕНО.
Заряды просто не готовы взорваться (можно при желании даже химическое ВВ ядерных линз сделать инертным  до поры до времени) до того момента как их подадут в пневмопушку (можно вообще взвести окончательно заряд при прохождении им дульного среза пневмопушки). Максимум что будет при аварии и разрушении корабля на этапе выведение - заряды рассыпятся из магазинов по большой территории и тут опасность что кто-то найдет такой и использует для терроризма. Собирать это богатство, да - морока. Но учитывая что при любой аварии собирают каждый мелкий обломок.. Не сильно и большая разница.
Но это если запускать с Флориды. А кому такой бред придет в голову?
В принципе задача полной безопасности решаема. Во-первых запускать все равно надо на полюсах или вообще в океане (хорош район южного Тихого океана, там пол земного шара - вода и вода). В океане - все проблемы в воду если что. Но если даже вы рассыпали заряды по грунту, каждый можно снабдить маяком и тогда поисковая команда быстро их пособирает (или отберет у местных собирателей, хотя глупость же, какие собиратели в районе Новой земли?).

Короче, дело в том что все космические ядерные реакторы и термоэмиссиные источники можно отработать здесь на земле, а наши любимые Орионы хрен. Надо лезть в космос и ставить эксперименты там.

Взрыволет тоже можно было в значительной мере отработать на стендах. Многое на стендах и отрабатывали. Взаимодействие плиты и плазмы, например. При этом для имитации плазмы использовали всякие "заменители" взрыва. Кумуляцию, плазменные генераторы.
Но даже полномасштабную отработку всей механики можно было провести на стенде:



Кстати, именно в связи с этим Дайсон в 1960-м и ввязался в тему секретных ядерных испытаний и вообще оказался в теме Московского договора 1963-го. Дайсон был один из экспертов по СОКРЫТИЮ ядерных испытаний. То есть проведению маломощных ядерных взрывов в закрытых подземных емкостях при этом с использованием специальных приёмов, которые ГЛУШАТ ударную волну (что бы сейсмографы стран-партнеров не зафиксировали испытание. Тогда ведь речь шла о полном запрещении любых испытаний). Первоначальная идея была использовать угольную пыль. Снеженцы в КВС для этого же использовали капли расплавленного натрия.
Но изначально, видимо, тема появилась как результат развития методов отработки элементов двигательной системы Орион на стендах.
Так что ничего тут нет особо невозможного.
Яркий пример.
Посчитайте в КИЛОТОННАХ секундный выход энергии при старте "Сатурн-5"



Я считал. Это что-то 0.05 кт. Это в 2 раза меньше чем предполагалось при старте от поверхности 4000 тонного Ориона (0.1 кт). Да. потом они выходили на 4 килотонны. Но это уже выше 30 км.
То есть. Мощности  бомболета и мощнейших химических ракет (по крайней мере у земли) сопоставимы. Не мудрено. Что там (тот же Саутрн-5) поднимаются несколько ТЫСЯЧ тонн массы, что там. Работа совершаемая у поверхности одинаковая. И считая кпд приводов сопоставимым, легко понять что и выделяемая мощность сопоставимая. Так и получается.
Это убивает еще один из тупейших мифов. Что взрыволет это такая ма-а-а-а-а-хонткая букашка на вершине чудовищного ядерного гриба.
Ну глупость же несусветная же!
Мой главный тезис. Атомные взрывы ПЕРЕОЦЕНЕНЫ как оружие и НЕДООЦЕНЕНЫ как мирная технология.
На самом деле есть две ЗАКОЛДОВАННЫЕ сверх-идеи.
1. Взрыволет. Он бы открыл нам путь к колонизации космоса.
2. КВС (котел вспышечного сгорания. Дейтериевый термояд). Это, считай, бесконечный источник энергии.
Мелочь (перечисленная в рамках проекта "Плаушер") мы не считаем.

[alex_semenov]

Вы это мировому сообществу рассказывайте))) Никому не надо чтоб на голову свалился ядерный метеорит. И даже к соседу, и даже в соседнюю деревню)))

Это все ОТ ЖИРУ. Ну и от промывки мозгов.
При желании сменить настроения ОБЫВАТЕЛЯ - очень легко.
Была бы воля у элит.

Особенно если дело на поток поставлено. Чем больше количество единиц техники, тем большее количестао аварий и отказов. Добавим что околоземное пространство захламлено космическим мусором...  Так чтотвсе опасные методы освоения космоса ныне всячески пресекаются, для нашего же блага.

А вот про поток - это особо интересно.
Суть в чем?
Я в чем "обвиняю" нашего гения Маска? Илонушку нашего бурого (обуревшего)?



Есть у меня СИЛЬНЫЕ СОМНЕНИЯ что люди вообще когда-либо научатся МАССОВО запускать космические корабли.
Да, они к этому рвутся со времен "шаттла".
Мол, надо сделать как с самолетами. Сам по себе самолет - вещь дорогушая.



Но если построить сеть аэропортов и ГЛОБАЛЬНО (идеи годные глобалистам расцвели, заметили?) договориться об их обслуживании, то можно свести концы с концами. Даже получить прибыль.
Но, есть у меня ПОДОЗРЕНИЕ, что машина по сложности сопоставимая с самолетом - это ПРЕДЕЛ для такого массового обслуживания (в рамках всей земной цивилизации при объеме перевозок не ниже некоторого минимума).
То есть уже челноки на орбиту - хрена лысого вы сможете "свести концы с концами".
Маскушка конечно же надрывается. Флаг ему красный в руки! Я буду только рад, если он окажется прав а я  - нет.
Но если прав я?
А ведь небольшая ракета на орбиту (корабль но орбитальный, как "шаттл") - это не МЕЖПЛАНЕТНЫЙ "крейсер" в духе экспедиции на 500 человек к Урану....
"Крейсера", вы МАССОВО запускать точно не сможете.
Это уже и к гадалке не ходи!
Это - без вариантов!
НЕ СМОЖЕТЕ! Это - штучные изделия.
Взрыволет - это как раз корабль крейсерского класса. Это ШТУЧНАЯ вещь. Со всеми вытекающими. Массово вы их ну никак не сможете ни запускать ни обслуживать. Кишка тонка. Чисто по сложности и тонкости машины. Да и не надо массово. Не получится. По тем же КВОТАМ.
Я буду рад, если Маск докажет свою правоту и построит систему многоразовых ЖРД-ракет для ЧАСТОГО запуска.
Это в любом случае было бы здорово (но я думаю что тут есть некий оптимальный размер, который он явно перепрыгнул).
Но взрыволеты - это другая совсем история и стратегия. Другая концепция. Это путь в другую сторону. Тут наращивать надо не частоту пусков. Тут нужно наращивать массу одного редкого пуска (раз в сколько-то там лет). И это комплиметнарный путь тому пути, что движется Маск.
Если оба пути сработают, то в сумме они дадут "сумму технологий" для выхода из колыбели.
Но каждая по-отдельности - не вполне полноценна.
Одно ясно. Глупо мечтать о ежедневном (или раз в месяц) старте  с Земли взрыволета. Это полный абсурд!

[alex_semenov]

Об ЭМ-Ми... 
Я вот что добавлю. Первые взрыволеты будут иметь небольшую мощность единичного взрыва. Порядка килотонн. И сама по себе эта мощность не способна дать сколько-нибудь сильные ЭМИ-помехи для выжигания спутников и т.д.
НО. Если мы будем наращивать массу единичного корабля... Или удельный импульс (500 км/с вместо 50 км/с), мы легко перейдем к мегатоннам во вспышке.
Как быть с ЭМИ и нашими спутниками?
Да никак...
Смотрите:



Видите? Что генерирует ЭМИ? Гамма-излучение от ядерного взрыва.
Все ужастики нам описываемые. Про взрывы мегатонных бомб в космосе. Мы не знаем деталей устройств этих зарядов. Но почти без сомнения это были ГРЯЗНЫЕ термоядерные бомбы.
То есть заряды по схеме деление-синтез-деление. Половина (а вообще то до 75-80%) энергии такого взрыва - деление оболочки вторички (тэмпера-толкателя) из U-238 (сейчас обогащенного и U-235 так как стенка стала теперь у 100-килотонного класса термоядерных бомб слишком тонкой).
Деление сопровождается большим выделением гамма-квантов.
Именно они и генерируют ЭМИ.
Кстати, попадались интересные материалы. Когла Ким взорвал свою вобородную бобу, сетевая американская общественность взвилась и бросилась фантазировать. И почему-то они решили что Ким сделал "слойку" Сахарова. Я погрузился. Оказывается, они (общественность США) очень боялись за свои компьютеры. Мол, Кимка, может одной "слойкой" выжечь все их сети в США и домашние девайсы (бред конечно). И мол, для этого он использует огромную такую "слойку".
Почему "слойка"? Да потому что в ней 80% энергии - деление урана-сырца. И значит мощной вспышки гамма-квантов. Самый примитивный способ сделать ЭМИ-бомбу - "слойка".
То есть мощный ЭМИ-импульс дает не всякий ядерный взрыв (даже на идеальной для этого высоте над атмосферой).
Нужен СПЕЦИАЛЬНЫЙ генератор гамма-квантов. Обычная мегатонная грязная бомба - такой генератор и есть (хотя не лучший но достаточно мощный)
И вот теперь прикиньте. А если у вас в зарядах взрыволета горят сверхчистые водородные бобмы (мы умеем такие делать давно), многоступенчатая с очень маленьким запалом деления (меньше килотонны)? Да эта бомба еще и окружена РАБОЧИМ ТЕЛОМ? То есто гамму вообще можно понизить, (если что).
Какой в Ж... ЭМИ???!!! Даже если это мегатонный взрыв!
Так что не надо гнать волны. Тупо не надо.
Все чем нас "кормят" о ужасах взрыволета - это БАСНИ. Это побрехушки. Это - ЗАГОВОР (порча и сглаз). Это вуду либерализма и ЧЕРНАЯ МАГИЯ БОНБЫ!!!!

(кликните для показа/скрытия)

Что бы нас не пущать из колыбеши!!! Рептилоиды с Нибиру!!! ... Шутка конечно. Но в каждой шутке лишь доля шутки...

[Vavanzer]

Что на Титане. Если это так, 5 000 ватт/м2 - это очень хороший поток!
Откуда?
Я думаю вот что...

Крышка вашему проекту на 60 км. Там атмосферное давление порядка 0.05 атм, и плотность воздуха соответствующая, что не потянет никакие генераторы.

[Vavanzer]

Но, есть у меня ПОДОЗРЕНИЕ, что машина по сложности сопоставимая с самолетом - это ПРЕДЕЛ для такого массового обслуживания (в рамках всей земной цивилизации при объеме перевозок не ниже некоторого минимума).

   Не предел.
Можно космодромы с множеством стартовых площадок делать, где сразу несколько ракет готовится к старту.  Но спроса такого нет. Вот если в десятки раз дешевле станут полеты, начнется... Туризм, частные орбитальные станции, множество научных дальних запусковзапусков,  и минибазы на планетах, в тч на Титане.

Но вряд ли это прокатит на керосиновых РН)))

[AlexAV]

Крышка вашему проекту на 60 км. Там атмосферное давление порядка 0.05 атм, и плотность воздуха соответствующая, что не потянет никакие генераторы.

Поток энергии ветра это \( \epsilon = \rho V^3/2 \). И за счёт большой скорости ветра  плотность потока энергии там весьма большая, т.е. те самые 5 кВт/м2 (от плотности зависимость линейная, а от скорости ветра кубическая). А это очень не мало и использовать для генерации можно (на Земле плотность потока ветровой энергии обычно значительно меньше, однако всё равно используют).

Кстати, плотность атмосферы там отнюдь не маленькая. Просто не забывайте, что температура там в три раза меньше, чем на Земле и, соответственно, при том же давление плотность газа в 3 раза больше. Т.е. эти 0.05 бар соответствуют плотности приблизительно 15% от плотности воздуха у поверхности Земли. И это совсем не мало. 

[Фантазер]

Кстати,трос должен выдержать не только вес ВЭС,но и сопротивление потоку создаваемое ветрогенератором.Да и боковые порывы ветра,неравномерности потока будут создавать такие рывки троса и нагрузки на ветрогенераторы,что мама не горюй.Ведь они не компенсируются фундаментами.Наверное это будет слишком сложно.

[alex_semenov]

Крышка вашему проекту на 60 км. Там атмосферное давление порядка 0.05 атм, и плотность воздуха соответствующая, что не потянет никакие генераторы.

Я тоже про плотность подумал сразу (на картинке выше что я привел, где разрез атмосферы, она приведена). Но я знаю что Алекс это учел когда считал 5 кВт/м2 (я впечатлен! не ожидал!). Не делает он таких ошибок как я ( когда я тут выше считал трос, я забыл посчитать поправку на силу тяжести, но все равно трос получается пару сантиметров в диаметре, не больше).

Кстати,трос должен выдержать не только вес ВЭС,но и сопротивление потоку создаваемое ветрогенератором.Да и боковые порывы ветра,неравномерности потока будут создавать такие рывки троса и нагрузки на ветрогенераторы,что мама не горюй.Ведь они не компенсируются фундаментами.Наверное это будет слишком сложно.

А будут ли рывки?
Хотя, скорей всего.
Но в целом - да. Согласен.  Я же и говорю. Трос - это самая "засада". Всегда когда вы видите некую инженерную "шару" (ух ты идея!) всплывает некая "заковырка", которая ее либо губит либо сильно "приземляет". Здесь такая "заковырка" - 100 км (он же будет провисать, 60 км - мало) трос.
И еще. Все-таки качество ветрового потока лучше если это ПЛОТНЫЙ воздух (среда) которая движется относительно медленно, чем если это разряженная среда но движется быстро. Легче "принять" и утилизировать, скажем, энергию падающей воды чем сильного ветра (если это пресная вода, конечно и нет проблем с коррозией).
Как собирать там эту энергию?
Не ясно пока. Обычные ветряки, я думаю, это не лучшее решение. Просто лопости - решение "в лоб" и, скорей, неверное. Ну хотя бы потому что это должен быть одновременно и летательный аппарат и глупо иметь отдельно крылья отдельно приемники энергии. Некий автожир? Гм...

[Vavanzer]

Кстати, плотность атмосферы там отнюдь не маленькая. Просто не забывайте, что температура там в три раза меньше, чем на Земле и, соответственно, при том же давление плотность газа в 3 раза больше. Т.е. эти 0.05 бар соответствуют плотности приблизительно 15% от плотности воздуха у поверхности Земли. И это совсем не мало. 

а как плотность посчитали?

[Vavanzer]

Здесь такая "заковырка" - 100 км (он же будет провисать, 60 км - мало) трос.

  Есть еще пара моментов у "змеев" таких. Снос к земле, если не зафиксировать аэростатом. И обледенение.

И еще. Какие матерьялы для всего этого будете использовать при -200° ??

[AlexAV]

а как плотность посчитали?

Плотность связана с давлением как:

\[ \rho = \frac{\mu P}{R T(h)} \]

\( \mu \) - средняя молекулярная масса атмосферной смеси газов Титана, \( P \) - давление, \( R \) - универсальная газовая постоянная,  \( T(h)  \)- температура на заданной высоте

Расчёт давления  осуществлялся путям решения дифференциального уравнения:

\[ \frac{dP}{dh} = -\frac{\mu Pg}{R T(h)} \]

\( g \) - ускорение свободного падения на Титане, \( T(h) \) - бралась с графика, который приложен к моему сообщению (там же есть ссылка откуда он взят). Давление у поверхности принималось 147 кПа.

Сейчас открыл скрипт. Плотность на высоте 60 км, если брать точно, равна 0.186 кг/м3.