Подлёдный лов в океанах Европы и Энцелада

[bob]

400км 50 кг. В принципе можно. Но что делать с радиацией?

Радиация сильно преувеличена. Кроме того, подо льдом её нет.

[Инопланетянин]

Всё равно должна быть программа возвращение на случай обрыва кабеля.

[bob]

Всё равно должна быть программа возвращение на случай обрыва кабеля.

Конечно.

P.S. Насчёт бурений. Выбираем буры:
http://gosnik.postach.io/referat-turbobury-turbinnoe-burenie
http://slovare.coolreferat.com/%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%8C/%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%80%D1%8C=%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%82%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%8D%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BA%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%BE=%D0%A2%D1%83%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%80
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/141751/%D0%A2%D1%83%D1%80%D0%B1%D0%B8%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B5
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/141754/%D0%A2%D1%83%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%B1%D1%83%D1%80
"...Создание способа наклонно-направленного Т. б. позволило проходить наклонные скважины с теми же скоростями, что и вертикальные. Большое экономическое значение наклонно-направленное Т. б. получило при кустовом бурении (См. Кустовое бурение) с морских оснований на Каспийском море и в Западной Сибири. Для повышения износостойкости шарошечных долот Т. б. осуществляется при 300—400 об 1 мин, а в сверхглубоких скважинах — 150—250 об/мин. Высокооборотные турбобуры используются в основном при бурении алмазными долотами..."
и...
http://vseoburenii.com/raschet-burilnyih-trub-pri-rotornom-burenii/#more-1807
http://vseoburenii.com/raschet-utyazhelennyih-burilnyih-trub/#more-1781
Там ещё порядочно много статей.

Передний узкий турбобур:
http://studopedia.ru/3_182611_turboburi.html
Задняя широкая секция буров:
http://www.drillings.ru/tbd
http://neftegaz.ru/tech_library/view/2610
http://www.litsoch.ru/referats/read/275335/
http://bankpatentov.ru/node/325011

Цены на такие турбобуровые комбайны больших диаметров:
451 940 - 1 657 900 $
Не будем мелочиться. С учётом доработки и адаптации к проекту смело берём 2 млн. у. е. То есть 84 млн. руб.

[bob]

Буры и стоимость носовой буровой установки мы прикинули. Теперь выбираем реактор.

Отечественные мини-реакторы:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B_%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%85
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=995
http://energyua.com/2007/07/02/863.html
http://www.buran.ru/htm/gud%2026.htm
http://kuasar.narod.ru/ideas/nuclear-jets/

"Гиперион" (США):
http://ru.wikipedia.org/wiki/Hyperion_%D0%90%D0%AD%D0%A1
"Мощность тепловая — около 75 мегаватт, электрическая — около 25-27 мегаватт. Топливо — металлический уран, обогащенный изотопом U-235. Вес — 18-20 тонн. Диаметр — около 1,5 м. Ориентировочная цена — $25 миллионов за штуку."

"Тошиба" (Япония) - класс микро-размерных ядерных реакторов, которые разработаны для обеспечения электроэнергией индивидуальных жилых домов или городских кварталов. Реактор имеет размер примерно 6х2 метра. Он должен заменить все другие источники электроэнергии для жилых многоквартирных домов, малого бизнеса или поселков с индивидуальными домовладениями, которые нуждаются в электроэнергии.
200 киловаттный реактор спроектирован полностью автономным, безопасным и не перегревающимся. В отличии от традиционных ядерных реакторов данный микрореактор не использует поглощающие стержни для контроля течения реакции. Новая технология использует резервуары с жидким изотопом Лития-6 действующих на принципе поглощения нейтронов. Содержащие Литий-6 резервуары упакованы в вертикальной трубе, находящиеся в активной зоне.
В целом весь процесс автономно поддерживается и может длиться до 40 лет."

Реактор нужен мощный и компактный. Наши и японские - изотопные. Кроме того, японский великоват по габаритам. Мы должны уложиться в максимальный диаметр существующих буровых машинок под мостовые опоры. Наши, разработанные для военных спутников компактны, и по габаритам, в принципе, подходят, но 100-150 КВт - это маловато для системы турбобуров большого диаметра. Срок службы большой, но мощность маленькая. Тогда берём, например. американский "Гиперион".
25 мегабаксов. Примерно миллиард рублей с хвостиком.
С учётом разработок НИОКРов по теме и всякой заводской оснастки цена опытного образца "ледяного червя" получается примерно полтора-два миллиарда рублей или где-то сорок миллионов баксов. Бортовой компьютер, рулевые машины, понтоны, гирокомпас, видеокамеры, спектрограф и химанализаторы в сумме потянут не больше нескольких миллионов, поэтому они здесь капля в море. Наиболее дороги - компактный реактор и носовая буровая установка.

Я бы не сказал, что это дорого по масштабам стоимости межпланетных миссий.

[bob]

В общем, машинка вполне реальна. Все узлы и агрегаты для её постройки серийно выпускаются и на рынке есть. Но вот что меня основательно смущает, так это сомнительность её применимости для нужд земной геологоразведки. Компактные ядерные реакторы редки и очень дорогостоящи, составляя львиную долю стоимости аппарата. И, поэтому, применение ядерного реактора делает машину дороже обычной буровой. Соответственно, окупиться её применение может только при многократном использовании, не менее десятков-сотен раз. С другой стороны даже малосерийное производство, при востребованности, может существенно снизить цену. Как машины, так и реакторов для неё.

[Mark]

А смысл бурить, если можно взять образцы вещества гейзеров?

[GraY25]

А смысл изучать жизнь и геологию океанов Земли, используя подводные экспедиции, батискафы и пр?
Ведь можно ложечкой сверху водички начерпать и сразу станет ясно всё!!!

[bob]

А смысл бурить, если можно взять образцы вещества гейзеров?

На Европе не видно доказанных гейзеров. Веществу из гейзеров Энцелада народ почему-то не доверяет. Хочет в подлёдный океан с головой залезть. Пытается даже добраться до него бомбардировкой сериями царь-бомб (см. выше о глушении местной фауны динамитом).  Если Вы читали тему, я выше тоже соглашаюсь, что дешевле и проще взять пробу пролётным беспосадочным зондом.
Мне проектируемая машинка более интересна для возможных наземных применений. "Космос" это только формальный повод для её испытаний.  Но вот беда - современная цена ядерных энергоустановок, похоже, подкашивает весь проект, а с обычным движком она далеко не уедет. А сорок мегабаксов на зонд тратить не кузяво. То есть, допроектировав её почти до конца, с посильной помощью участников этой темы, я схватился за голову по поводу цен за штуку. Она должна была быть дешевле сверхглубоких буровых, а получается сопоставимой. Из-за реактора, будь он неладен. В сущности это автоматическая атомная мини-подлодка, лодка-малютка, с соответствующими хитрыми конструкционными ухищрениями для пробивки многокилометровых толщ льда с песком и маневрирования во льду. Ну и стоить она, получается, будет как атомная подлодка.

А смысл изучать жизнь и геологию океанов Земли, используя подводные экспедиции, батискафы и пр?
Ведь можно ложечкой сверху водички начерпать и сразу станет ясно всё!!!

Конечно! А как Вы догадались?

[Николай Н]

Можно вообще обойтись без буров. Я уже писал о эффекте Юткина, который уже применяют для бурения, а в нашем случае он вообще вне конкуренции, так как для его использования необходима водная среда, а нам лед бурить, и в принципе нет пород которые могут задержать такой бур. Плюс нет деталей подвергающихся износу при бурении( по крайней мере такому как в обычных бурах), и минимум механики, или даже полное её отсутствие. Конечно реактор с собой брать придется, но не нужны уже будут двигатели, передачи, и все с этим связанное, кстати довольно тяжелое.

[bob]

Можно вообще обойтись без буров. Я уже писал о эффекте Юткина.

Юткина всё-таки больше применяют для очистки труб и прочих подобных задач. Но можно применить и для бурения. Вместо подогрева бура обычным электронагревом.

[Vavanzer]

  ....наконец-то 10-я страница прочитана ,можно вздохнуть с облегчением))).  Читаю и афигеваю над идеями )))

    Первое, забудьте про оптоволокно. Грунт во всех скважинах подвижен. При эксплуатации водяных скважин бывает что колонну из 8мм железной трубы рвет на раз.
    Связь можно держать за счет ретрансляторов ,оставляемых по ходу движения, они же помогут в дальнейшей сейсморазведке.

   Второе - на кой этой установке вообще возвращаться? Пробурила и на дно ее, а шары с анализаторами отделяются , надуваются и плавают в океане. Тут вообще момент спорный, есть много вариантов развития...

  Третье, трансляцию ( о ней почему-то ни слова) лучше вести прямо с поверхности, или же поверхностная станция + орбитальная. Поверхностный принимает сейсмоволны волны с инфой из глубины, заодно он оснащен соотв. приборами для наземной сейсморазведки.

  Четвертое - почему-то не подумали о предварительной разведке. Можно выбрать место самое тонкое, или же в лучшем сочетаниии "толщина-однородность", и только потом спускать аппарат.

  Отсюда пятое. Если есть места где лед чистый, достаточно сделать плавильный бур - типа шара с радиоизотопным источником энергии, или же мини-реактором. он будет греть вокруг себя и снизу, создавая более широкое чем он сам пространство.
  То ,что сквжина закроется, это вероятнее всего. Давление испарающейся воды и газа не спасет, да и на опр. глубине "колонну" зажмет просто напросто.

  Шестое. Промежуточные ретрансляторы,  и главный калибр можно оснастить мини-лабораторией. Мы как будто живем в век отсуствия видеокамер! Можно же установить автоматический микроскоп, и еще кучу анализаторов. Каждый оставляемый модуль- ретранслятор тоже должен быть с подогревом ,т.к. будет брать пробы в "линзе".

  Седьмое... А вот тут и проблема... Быть может придется вообще весь проект так и оставить на стадии "ледяного", т.к. вода рванет в скважину с огромной скоростью. Давление там такое, что бур не дойдя до океана вышибит вверх!
   В ю-тубе наберите "вышка сгорела". Это на жаргоне нефтяников выброс под действием газов всей бурильной арматуры, когда не сбросят давление, дойдя до газовой линзы. Зрелище потрясающее - труба просто вылетает из скважины, и наматывается вокруг бурильной установки! Не спасает ни вес трубы ,ни трение о землю...

   то есть момент входа в Евро-Окиян - самый проблематичный. И одно из его решений - остановка "локомотивного" бура на определенной глубине, и отделение от него малого шарика с автономным подогревом, который должен пробурить тонкую траншею для заполнения скважины водой и избежания выброса.
   На все 100% уверен, что в момент  прорыва , если действовать прямоточным методом без сброса давления, зонд вышибет как пробку, возможно даже в космос ))))

  Ну и вот, решили мы вопрос ,пробурились, установили по пути пару-тройку ретрансляторов лабораторий, скинули мини-шарик, выровняли давление бур спокойно подходит к границе... Вот тут самое интересное. надо теперь отделить "грелку" от модуля и потопить ее, одновременно надо надуть пантоны. Тут масса возможных вариантов... О них в сл. посте.

[Vavanzer]

   Зонд может быть односложным, или состоять из нескольких одинаковых блоков. Можно зацепить канат ,чтобы модуль не унесло течением, можно выпустить несколько мини-блоков, свободно плавающих по всему океану. Саму "грелку" и вперед-идущий шарик можно снабдить индикаторами, чтобы отследить их место "приземления", к грелке можно прицепить аппаратуру для обследования дна.

   Обязательным условием считаю установку мини-камер на все модули, а так же радары , микроскопы и химанализаторы (хотябы не на все).

  С учетом современных технологий это все возможно сделать компактным ,легким и надежным. Источники питания - радиоизотопные, на каждом модуле свои. Мощность "грелки" должна управляться, на время полета она будет "заглушена", то есть нужен управляемый реактор.

  Все это дело видится сферическим, или же близкой, обтекаемой формы. Корпус должен быть очень прочным, и вообще вся система должна быть расчитана на работу под давлением. Есть одна проблемка - газовые линзы. Прибор может упасть и выйти из строя. Возможно придется сделать его "зрячим" и предусмотреть возможность обхода. Или еще проще, по-совецки )) чтоб он выдерживал падения с определенной высоты )))

[Vavanzer]

   ... ретрансляторы можно вообще отдельно спускающимися сделать ,чтоб не усложнять конструкцию!  А сам "локомотив" - каплевидным, с отделяющейся конической частью   Про каплю дошло когда уже рисунок выложил ))))

[Инопланетянин]

Второе - на кой этой установке вообще возвращаться? Пробурила и на дно ее, а шары с анализаторами отделяются , надуваются и плавают в океане. Тут вообще момент спорный, есть много вариантов развития...

В каком океане? На Европе нет открытого океана, он весь затянут ледяной корой. 100 км. толщиной.

Четвертое - почему-то не подумали о предварительной разведке. Можно выбрать место самое тонкое, или же в лучшем сочетаниии "толщина-однородность", и только потом спускать аппарат.

Как? Звуковые волны не проходят потому, что лёд толстый и неоднородный, да и какая мощность нужна, чтобы на сто километров грязного льда передать звук?

Отсюда пятое. Если есть места где лед чистый

Если начинать бурить в местах видимого с поверхности разлома, то может быть и будет там относительно чистый лёд (кстати, предлагаю бурить именно там).

То ,что сквжина закроется, это вероятнее всего. Давление испарающейся воды и газа не спасет, да и на опр. глубине "колонну" зажмет просто напросто.

На это очень сильно рассчитываю, но это же потребует обязательного возвращения.

И одно из его решений - остановка "локомотивного" бура на определенной глубине, и отделение от него малого шарика с автономным подогревом, который должен пробурить тонкую траншею для заполнения скважины водой и избежания выброса.

Уже предлагали, bob, как раз хотел сделать тонкий бур на штанге и более широкий за тонким.

ретрансляторы можно вообще отдельно спускающимися сделать ,чтоб не усложнять конструкцию!

Если у нас есть "ретранслятор" способный самостоятельно добраться до океана, то лучше его самого и запустить. Обсуждается именно минимальная конструкция для бурения. Предполагается, что если зонд не может добуриться, то ничто из доставленного на Европу не добуриться.

[vika vorobyeva]

В каком океане? На Европе нет открытого океана, он весь затянут ледяной корой. 100 км. толщиной.

Это не так.
100 км - полная толщина водно-ледяной оболочки Европы (в массе своей этот спутник каменный). Сколько там воды и сколько льда - пока неизвестно. Есть модели с тонким льдом (несколько километров), есть модели с толстым (20-30 км). 100 км льда - это на Титане.

[bob]

И одно из его решений - остановка "локомотивного" бура на определенной глубине, и отделение от него малого шарика с автономным подогревом, который должен пробурить тонкую траншею для заполнения скважины водой и избежания выброса.

Уже предлагали, bob, как раз хотел сделать тонкий бур на штанге и более широкий за тонким.

Согласен. Отделяемый шарик - это слишком сложно. Бур неизбежно будет составным соосным комбайном из буров разного диаметра и разной скорости вращения. Центральный лучшё сделать длинным и тонким с немного расширенным концом (как показано на исунке выше).
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,123358.msg3016949.html#msg3016949
Как раз для пробивания небольших отверстий при необходимости попасть в слои, где высокое давление. А в других частях аппарата сделать канвки, углубления и отверстия для постепенного стравливания давления в область позади зонда.

[Vavanzer]

  Вы так и не поняли суть идеи. Задумка с буром-сверлом технически сложная, и ненадежная. А тупо проплавлять лед горячим шаром, который притягивается гравитацией, намного проще и эффективнее. Плюс ко всему, все сверла склонны застревать и тупиться! Советовал бы попробовать изготовить прототип и испытать его на Земле )))

 Попробуйте лед просверлить, а потом рядом горячий метал вылить. Разницу поймете сразу, по скорости и простоте! Есть же разница, электоромоторы с редуктормаи, шнеками и резцами (которые надо периодически затачивать), мощной электростанцией,  или же тупо атомная грелка.

  Возвращать его не зачем, - большинство спутников не возвращаемые, самое ценное что они могут вернуть , это данные. Не обязательно же возвращать марсоходы ,чтобы скачать с них картинки ))))

 Про океан, я открытый океан и не упоминал. Проблема в том, что машинка ,пробив лед, попадает в воду и начинает свободное плаванье. Куда ее понесет - не известно, но конвективные течения там в любом случае должны быть.  Т.к. расстояние приема ограничено, то надо лабораторию закреплять на трос перед входом в воду.

[Vavanzer]

  Что же касается чувствительности, читайте инфу про подлодки и сейсмографы.  Достаточно уронить предмет в подлодке, и она тут же будет засечена противником (расстояние не помню уже, да и читал про это лет 10 назад в совецких книгах). Нынешние технологии скорее всего ушли вперед на несколько порядков!

[Okub62]

Сейсморазведка - наше всё! Подтверждаю, т.к. имел к ней отношение много лет назад.

[noxx77]

Сейсморазведка - наше всё! Подтверждаю, т.к. имел к ней отношение много лет назад.

На поверхность сажаем сейсмограф(ы), а с орбиты вторым рейсом хреначим импактором. Можно сам импактор где-нибудь из кольца Юпитера или в поясе астероидов отжать. Кстати, миссия сейсморазведки в любом случае должна предшествовать "Шай-Хулуду": надо хотя бы знать, что бурить и сколько.