Колонизация Титана

[Vavanzer]

Да, ЭНЕРГЕНИЧЕСКИ оптимальная масса топлива к сухой массе ракеты ~4 (это вывел еще Циолковский в работе 1903 года).

А для химических горелок чаще всего 6-8 делают. Тк выгодно, практически 2 УИ можно разогнаться)
 Недавно прикидывал аэростарт, в котором как раз таки крайне необходим высокий УИ у ступени ракетоплана, вот там проблематично раздувать заправочную массу.

 А тут то, при неограниченности ядерной энергии, минимум 2 массы просится, чтоб v= УИ развить. А то и 4 и более) Потому что время полета - крайне важный фактор в плане накопления радиации.  А азот стоит дешево, если что, и его много)) Можно сколь  хочешь брать, чтоб и на торможение хватило!) И ускоряться можно спокойно, тк один фик около полгода-год полет будет длиться!

Например, чтоб разогнаться до 100 км/с за 4 недели (месяц) надо ускорение всего в 0,0413 м/с2 придавать!)
Для 30 дней 0,0386 м/с2 получается))

[alex_semenov]

Если подумать получше, то место на самом деле так себе...

У вас есть в Солнечной системе лучшее место (кроме Земли)?
Лучшего же всё равно нет! Марс - на порядок худшее место.

Дальность расположения - не только порок но и достоинство. Дальше от Земли - больше автономности, а значит независимости, отдельного развития с опорой на свои силы и местные условия и ресурсы.

А вообще вы ведёте себя сейчас тут как обычный гов-нюк. Вы ЯВНО уводите тему в старый добрый сра-чь о том нужен ли нам Титан или нет. Лучше ли он Марса или нет? Мало тут на это потрачено сил (вся тема до сих пор посвящена этому)? Вы опять начинаете загонять разговор по кругу. Я же предлагаю обсуждать тут более конкретные детали, если мы действительно собрались лететь на Титан. Как должен выглядеть подобный корабль? В конце концов, полетим мы на Титан или нет - не так (нам сейчас) важно. Важно что ставя себе задачу разработать детально такую экспедицию мы развиваем свои мозги и нарабатываем придумываем пулл идей, которые сами собой не появятся, но появившись они могут пригодится нам и для совсем других задач.
Еще и еще раз. Нация, не умеющая ГРАМОТНО (инженерно-смело) мечтать - БУДУЩЕГО НЕ ИМЕЕТ.
Это - закон природы.
Я приглашаю вас к конструктиву. Вы же (не вы один, большинство тут такие) - предпочитаете как обезьяны на дереве кидаться друг в друга гов-ном сомнений и каверзных противоречий. Да, это приятней, наверное. Но этим тут люди заняты десятилетиями и это уже наскучило. Вам - нет?

[Vavanzer]

У вас есть в Солнечной системе лучшее место (кроме Земли)?

Есть!:

Марс

И Луна еще)) Среди всех остальных вакуумных тел.

Кстати, добавил еще в пункты недостатков Титана еще и гравитационную яму системы Сатурн-Титан!)

[Vavanzer]

Мы конечно будем черпать азот из атмосферы не садясь на планету специальной атомной "черпалкой", но всё равно это затраты (той же атомной энергии). Мы всё равно поднимаем на орбиту эту рабочую массу (как не верти)  и если мы РАЗУМНО минимизируем ее расход при межпланетном перелёте, то это стоит того.

   Там скорее аэростатная установка какая нибудь прокатит.  Да и с поверхности в принципе можно взлетать на ЯРД ракето-плане, тк атмосфера плотная, а гравитация низкая. Не надо рабочее тело до сумасшедших температур разогревать)))

 

Отбрасывать азот (не самый удобный для ионизации газ) из электростатического ионника КУДА УДОБНЕЙ И ПРОЩЕ со скоростью 140 км/с чем с 30 или 60 км/с. Хотя многим профанам, натасканным на бездарных популярных статьях о космосе, это срывает мозг, но это объективная физическая реальность.

Почему строители ионных двигателей об этом не знают и не пользуются!?)

[alex_semenov]

Есть!:

Хрен там! Лучше Титана ничего нет (перечитайте всё что я тут написал на этой ветке до сих пор). Первые два критерия - вакуум (на Марсе тоже почти вакуум) и радиация на Луне и Марсе перевешивают все минусы Титана, которые для техносферы на самом деле плюсы (плотная холодная азотная атмосфера и низкая гравитация).
Энергия и сумерки. Опыт возобновляемой энергетики на Земле уже показал что солнечная энергия - гов-но энергетика. Нельзя на это опираться. Ядерная - путь к процветанию и изобилию. Только она. И если она у вас есть, вам лучше жить за линией льда, в сумерках дальнего космоса, среди запасов негэнтропии в виде жуткого холода близкого к абсолютному нулю (где возможны немыслимые на Земле технологии). Отсутствие (дефицит) металлов на Титане тоже можно рассматривать как своеобразный плюс. Цивилизация не закуклится на своём планетарном шарике как мы, а будет исследовать окружающий космос (прежде всего систему Сатурна) в поисках недостающих на Титане ресурсов. Это будет космическая цивилизация, а не привязанная и распластанная по поверхности своего небесного тела цивлизация типа нас.

[alex_semenov]

Там скорее аэростатная установка какая нибудь прокатит.  Да и с поверхности в принципе можно взлетать на ЯРД ракето-плане, тк атмосфера плотная, а гравитация низкая. Не надо рабочее тело до сумасшедших температур разогревать)))

Для этого нужен особый анализ. Но ясно что тут есть решения в ассортименте и даже повод для оптимизации (выбора оптимального решения).

Почему строители ионных двигателей об этом не знают и не пользуются!?)

Они - знают. А вот вы (массовые профаны, читающие лишь дураков-популяризаторов космонавтики) - не знаете нихрена. И упорно тупите и знать не хотите, хотя вам в формулах и графиках уже всё рассказали сто раз. Но как вас, тупых, убедить, если вы формулы, графики и норамльную науку - не в хрен не ставите?! Вы же действительно деграданты конченные! Закат цивилизации! Упадок и распад! 

Хотя, что с вас, обычных требовать, если даже планетолог Аманда Хендрикс ведётся на "нездоровые сенсации" и размышляет в духе массового журналистского тупизма в своей не такой уж (в целом) и плохой книге?

[Vavanzer]

Они - знают. А вот вы (массовые профаны, читающие лишь дураков-популяризаторов космонавтики) - не знаете нихрена. И упорно тупите и знать не хотите, хотя вам в формулах уже всё рассказали сто раз. Но как вас, тупых, убедить, если вы формулы и норамльную науку - не в хрен не ставите?! Вы же действительно деграданты конченные!

  Так почему тогда не делают? И толкают в ионники аргон, криптон, ксенон!?) Делать им чтоли нечего, уменьшеный УИ создавать!?)
 Даже еще более легкий неон не используют!)

[alex_semenov]

Так почему тогда не делают?

Мозги включите. Им это для их узких задач СЕЙЧАС не надо. Сейчас оптимально то, что они делают. Но каждая задача выставляет свой набор требований и там возникают ИНЫЕ оптимумы. Не задумывались?

[Vavanzer]

Энергия и сумерки. Опыт возобновляемой энергетики на Земле уже показал что солнечная энергия - гов-но энергетика. Нельзя на это опираться

Только вот все спутники и космические станции именно на ней и работает, а ядерная по минималкам используется)))
  На Марсе и на Луне расставил панели, и считай проблема решена. Системы борьбы с пылью только нормально сделать.
 Причем, и соотношение масса/энергия приличное и масштабируемость просто колоссальная)) Для снабжения в периоды максимального потребления самое то.
 На Титане считай что этого нет.
 

Первые два критерия - вакуум (на Марсе тоже почти вакуум) и радиация на Луне и Марсе перевешивают все минусы Титана,

  Так уже вроде как давно пришли к выводу, что надо просто все строить на некоторой глубине, и никаких радиаций не будет)) Там же и защита от микрометеоритов, и уменьшение теплопотерь. По поверхности же перемещаться будет в основном техника дистанционно управляемая))

[Vavanzer]

Так почему тогда не делают?

Мозги включите. Им это для их узких задач СЕЙЧАС не надо. Сейчас оптимально то, что они делают. Но каждая задача выставляет свой набор требований и там возникают ИНЫЕ оптимумы. Не задумывались?

Вот в том и вопрос. В чем оптимальность азота относительно тяжелых инертных газов для ионников?!?)
 Мало того что молекулу надо расщепить, так он еще и приличной химической активностью обладает в одноатомном варианте!

 Мож как раз таки научные популяризаторы, авторы той книги, что то "не догоняют", вот и зацепились за азот тупо изза того что его много на Земле и на Титане!?)?
 Будет ли он вообще работать в ионнике как положено?

[Ph_user]

перегрев защитного дна будет колоссальный, на мкоростях в 10-ки км/с и плотной атмосфере Титана!

Надо просто медлено тормозить - без перегрева. Просто подольше будет.

[Vavanzer]

перегрев защитного дна будет колоссальный, на мкоростях в 10-ки км/с и плотной атмосфере Титана!

Надо просто медлено тормозить - без перегрева. Просто подольше будет.

А чтобы медленно тормозить в атмосфере, надо где-то как-то затормозить!
 Мы тут пытаемся энергию и массу сэкономить, атмосферным торможением, чтоб по минимуму реактивное делать.
 Но, в семеновской версии яжерного буксира об атмосферном торможении можно вовсе забыть. Его любимые лопухи-радиаторы быстро поджарятся, если врежутся на 100 км/с))  Да и на 5 км/с от них вряд ли что то путное останется)

Кстати там третья космическая вродь как н+ км/с , у Титана. Это в сумме влияния гравитации с учетом Сатурна. Т.е это еще +5 км/с прибавки получит корабль по прибытию.  А прибудет в октесности системы он явно не на нулевой скорости!)

[alex_semenov]

В чем оптимальность азота относительно тяжелых инертных газов для ионников?!?)

Господи, какой же вы неприходимый и вредный РЕБЁНОК! Азот - то что можно взять прямо из атмосфер как Земли так и Титана и в этом его подавляющее преимущество. Он не лучше. Хотя и не так плох при скорости истечения в два-три раза выше чем оптимальные для "типичных" ионников (50-75 км/с). Да, при скорости истечения из ионника в 140 км/с мы имеем НЕКОТОРЫЙ перерасход энергии (по сравнению с оптимумом), но экономия на РАКЕТНОЙ МАССЕ - в резултате вывбора такой избыточной скорости истечения куда ценнее чем перерасход энергии (ядерной энргии у нас хоть жо-пой жуй, мы большую часть всё равно сливаем через радиаторы, у нас не хватает удельной мощности - вот где дефицит! И хотя перерасход энергии, фактически тоже съедает удельную мощность, но если перерасход небольшой, а экономия ракетной массы заметная, в разы, на что и указывал @Alex_AV, то такой размен - разумен, допустим. Овчинка стоит выделки)

Надо просто медленно тормозить - без перегрева. Просто подольше будет.

Вы хоть раз пробовали затормозить об какую-нибудь атмосферу подлетая к ней со скоростью заметно большей второй космической у тела? А мы тут игрались с моделями. Это не так то просто попасть в необходимый коридор условий. Особенно если планета (атмсофера) - дрянь (типичный пример Марс), а скорость подлёта - очень большая.
В общем. Аэробрекинг есть смысл использовать лишь для МЕДЛЕННОГО полёта беспилотных грузовых посылок к Сатурну по Гомону по 6 (7) летним траекториям (беспилотники и многоминутную пиковую перегрузку при торможении в 6-7g легче выдержат чем люди). При быстром перелёте (1-2 года) инерциальный перелёт к внешним планетам с аэробрекингом в финале - если и мыслим (надо конкретно считать) то это всё равно аттракцион безумия. Для полёта людей - это плохая идея.

[Vavanzer]

Да, при скорости истечения из ионника в 140 км/с мы имеем НЕКОТОРЫЙ перерасход энергии (по сравнению с оптимумом), но экономия на РАКЕТНОЙ МАССЕ - в резултате вывбора такой избыточной скорости истечения куда ценнее чем перерасход энергии (ядерной энргии у нас хоть жо-пой жуй, мы большую часть всё равно сливаем через радиаторы, у нас не хватает удельной мощности - вот где дефицит! И хотя перерасход энергии, фактически тоже съедает удельную мощность, но если перерасход небольшой, а экономия ракетной массы заметная

  А что вам эта ракетная масса!?) Жалко чтоли!?) Тем боле что, можно меньшей удельной мощностью отделаться!) Движок меньше греться будет, если будет выбрасывать больше массы с меньшей скоростью!)
 У ионников кстати УИ не зависит от атомной массы. Тк там то же самое что и разгонять кирпичи до той же скорости. В отличие от термических двигателей !)

[alex_semenov]

А что вам эта ракетная масса!?

Жалко. Именно что ЖАЛКО! Одно дело заправить на орбите Земли (или Титана) корабль сухой массой в 3 000 тонн (например) 2 000 тоннами азота, а другое дело заправить тот же корабль для полёта в один конец 12 000 тонн азота (энергетический оптимум). Попробуй накопи его! В первом случае вы сделали бы на том же запасе азота 6 полётов!!!!
Кроме того, отбрасывать через ионник азот со скоростью 30 км/с (это оптимум) куда СЛОЖНЕЙ чем со скоростью 140 км/с. Как бы дуракам это не казалось парадоксальным, но это так. Добиться скорости истечения выше 100 км/с (до 1000 км/с) в электростатическом ионнике очень просто. А вот добиться меньшей или большей скорости - уже сложности. Почему для 50-75 км/с и используются уже плазменные движки на эффекте Холла. Но всё равно везде (при уменьшении скорости истечения до 30-70 км/с) есть проблема ионизации относительно больших секундных расходов топлива (откуда фетишь на особых топливах типа ксенона), всегда есть проблемы с эффективностью ионизации и потерь в ходе неё (почему КПД таких двигателей 75%, а ее 90% как у первых ионников дававших 200 км/с истечения). И чем больше секундный расход массы (при меньшей скорости истечения), тем выше эти проблемы.

[Маковец]

Сырая масса + ее 1-я ступень  для старта с Марса какая будет? Наверное 1-2 тонны.  А тонну уже давно научились  туда доставлять)
 Это так, наскоряк, на вскидку.

отсутствие стартового комплекса...
 Взлетать придется с грунтового аэродрома. ваши 1-2 тонны превращаются минимум в 5 тонн. Чисто эмпирический подсчет

[alex_semenov]

У ионников кстати УИ не зависит от атомной массы. Тк там то же самое что и разгонять кирпичи до той же скорости. В отличие от термических двигателей !)

Эх! Не читали вы Перельмана! Ни Романа ("Двигатели галактических кораблей"), ни (наверянка) Якова ("Занимательная физика")! Беспризорное дитя человеческое...



Рис. 14. Зависимость скорости истечения рабочего тела от величины ускоряющего напряжения и массы частиц (пунктиром очерчена область целесообразного применении ионных двигателей)
1 — водород (μ=1); 2 — натрий (μ = 23); 3 — свинец (μ = 207); 4 — цезий (μ = 133); 5 — ртуть (μ = 200); 6 — уран (μ = 238)


* * *
В общем, я понял всё так. Мозгов у местной публики нырнуть глубже в тему двигателей ТУТ ЯВНО НЕ ХВАТАЕТ. Нет нужного образования уже.
Увы и ах!  Люди ТУПО  не могут понять красоту идеи (я лишь соединил расчёты Alex_AV со старой идеей 1950го года астрофизика Спитцера). А она реально красива! Тут "все звёзды на небе" встали, считай, идеально. Но это надо уметь хотя бы графики читать и понимать!

ПОЭТОМУ. Граждане! Давайте договоримся (что бы двигаться дальше) что вы ПОВЕРИТЕ МНЕ НА СЛОВО. Двигатель (двигательная система) для полёта к Титану за 1.5-2.3 года у меня уже, можно сказать, есть. Она реально осуществима на известной нам физике. Осталось разработать сам корабль. Хотя и тут выдумывать особо нечего. Обычная, стандартная в сотни метров длинной рама-"гантель" на одном конце - полезная нагрузка, на другом - реактор (с радиаторами). По-середине двигатель и запас ракетной массы.
Главная непознанная тут проблема - полезная нагрузка. Хабитат. Кабина для существования команды в несколько десятков человек в течении 5-10 лет полёта туда и обратно. Ибо даже при 1.5 годичном перелёте в один конце начинаются ВСЕ СТРАХИ МИРА КОСМОСА.
Радиация. Невесомость. Замкнутая изоляция...
Верно?

[Vavanzer]

Сырая масса + ее 1-я ступень  для старта с Марса какая будет? Наверное 1-2 тонны.  А тонну уже давно научились  туда доставлять)
 Это так, наскоряк, на вскидку.

отсутствие стартового комплекса...
 Взлетать придется с грунтового аэродрома. ваши 1-2 тонны превращаются минимум в 5 тонн. Чисто эмпирический подсчет

Если вы верите в высадку на Луну , то даже мыслей о  проблеме со стартом у вас не должно возникать))) 
  Я все больше полагаю, что технология отправки полкилошного груза была только у "советов"))) Тк до сих пор не могут нормальный кусок грунта доставить с более дальних обтектов, чем Луна)

[Vavanzer]

Эх! Не читали вы Перельмана! Ни Романа ("Двигатели галактических кораблей"), ни (наверянка) Якова ("Занимательная физика")! Беспризорное дитя человеческое...

Все зависит от степени ионизации. В тех графиках , приглядитесь, свинец-207 выигрывает у цезия-133!) И очень сильно у ртути-200.
 А инертных газов и вовсе нет!) Как так!?)

Увы и ах!   Люди ТУПО  не могут понять красоту идеи (я лишь соединил расчёты Alex_AV со старой идеей 1950го года астрофизика Спитцера). А она реально красива! Тут "все звёзды на небе" встали, считай, идеально. Но это надо уметь хотя бы графики читать и понимать!

Ее уже наверное давно проверили и отвергли. В итоге все по другому строят, на других техпроцессах и компонентах. А то все, старинное - было лишь мечты, не особо проработанные.
  Скорее всего у вас где то на каком то этапе произошел "разрыв поколений" в цепочке получения знаний.  Это когда в какой то момент технологи  и понимание вещей сильно продвинулось, пришли совсем к другим выводам и технике, но зритель в это время отсутствовал, не мониторил новости по теме)

[alex_semenov]

Все зависит от степени ионизации. В тех графиках , приглядитесь, свинец-207 выигрывает у цезия-133!) И очень сильно у ртути-200.

Гм.. Не обращал внимание... Действительно, какая-то аномалия... Не думаю что тут учтена степень ионизации (как вы думаете). Это явная описка! Я где-то видел англоязычный первоисточинк из которого Перельман передрал этот график. Но где же его искать?.... В сущности, не надо много ума что бы самому его построить (и проверить на совпадение предполагаемой тут теории).

Ее уже наверное давно проверили и отвергли.

Да нет! Люди - как слоны. Бегают по протоптанному. Вся космическая мысль сейчас узко заточена на Луне и Марсе (плюс еще несколько идиотов на экзопланетах и других звёздах). Дальние планеты с 60х - ДАВНО ЗАБЫТЫ. И никому дела нет до детализации подобных проектов. Это я тут - просто белая ворона пытаюсь поднять забытую непопулятную тему, но все остальные (вы в частности) упорно пытаетесь всех вернуть в колею Луны и Марса.