Освоение Земли! Нет колонизаторам Венер, Марсов, вселенных и пр...

[shuricos]

Пилотируемая экспедиция полетит явно не на порохе, а на ТфЯРД. Т.е. быстрее. Может в 2 раза, может в 3.

Средняя скорость полёта при нынешних расчётах - 3,3 км/с, время в пути туда - 210 дней.
Вы планируете достичь средней скорости 10 км/с.
Возьмём наиболее благоприятный случай: аппарат половину пути плавно разгоняется, а вторую половину пути плавно замедляется, т.е. максимальная скорость в середине пути должна составлять 20000 м/с. Эту скорость надо достичь втрое быстрее, чем при стандартной ситуации, т.е. за 35 дней (3.024.000 сек), а потом ещё 35 дней тормозить (суммарно в пути к Марсу - 70 дней против стандартных 210).
Если межпланетный корабль весит 100 тонн (100 000 кг), то нужно непрерывно прилагать у нему силу =
100.000*20.000/3.024.000=661 Н

Удельная тяга ТфЯРД = 910 сек = 8.927 м/с, т.е. он может создавать тягу 1 Н в течение 8.927 сек, израсходовав при этом 1 кг топлива, в нашем случае - рабочего тела (водорода).
Т.к. ему придётся создавать тягу 661 Н, то на одном кг рабочего тела он сможет работать только 13,5 секунды.
В таком режиме ему придётся проработать 35 дней (3.024.000 сек). За это время ему придётся израсходовать 3.024.000 / 13,5 = 224 000 кг = 224 тонны водорода, потом ещё на торможении - столько же. Итого - более 450 тонн водорода только в одну сторону! При том, что у нас весь корабль весит не более 100 тонн.

[-Юрий-]

почему до сих пор не удосужились испытать тороидальное обиталище с искуственной силой тяжести.

Голова будет кружиться при постоянном вращении. Никто не выдержит долго. Если только сделать тор очень большого диаметра. Сейчас это сложно, а в будущем наверно сделают. Наверно целый километр надо в диаметре, чтобы вращение не ощущалось.

[Retired]

Если только сделать тор очень большого диаметра. Сейчас это сложно, а будущем наверно сделают.

Он неизбежно свалится в прецессию (ось вращения не имеет жесткой фиксации)

[Маска]

почему до сих пор не удосужились испытать тороидальное обиталище с искуственной силой тяжести.

Голова будет кружиться при постоянном вращении. Никто не выдержит долго. Если только сделать тор очень большого диаметра. Сейчас это сложно, а будущем наверно сделают. Наверно целый километр надо в диаметре, чтобы вращение не ощущалось.

Километра не нужно.Уже при плече вращения 16 метров все эти "жуткие заключения" несостоятельны.Собственно,исходя из этого и была создана центрифуга ЦФ-18.Впрочем уже давно поняли как можно предупредить возможные вестибулярные расстройства другими методами.
http://novotonika.ru/salut

[Андрей Курилов]

почему до сих пор не удосужились испытать тороидальное обиталище с искуственной силой тяжести.

Голова будет кружиться при постоянном вращении. Никто не выдержит долго. Если только сделать тор очень большого диаметра.

Вот шоб на форумах не гадали всякие великие специалисты, эксперимент на МКС и нужен.

[Андрей Курилов]

Пилотируемая экспедиция полетит явно не на порохе, а на ТфЯРД. Т.е. быстрее. Может в 2 раза, может в 3.

Средняя скорость полёта при нынешних расчётах - 3,3 км/с, время в пути туда - 210 дней.
Вы планируете достичь средней скорости 10 км/с.
Возьмём наиболее благоприятный случай: аппарат половину пути плавно разгоняется, а вторую половину пути плавно замедляется, т.е. максимальная скорость в середине пути должна составлять 20000 м/с. Эту скорость надо достичь втрое быстрее, чем при стандартной ситуации, т.е. за 35 дней (3.024.000 сек), а потом ещё 35 дней тормозить (суммарно в пути к Марсу - 70 дней против стандартных 210).
Если межпланетный корабль весит 100 тонн (100 000 кг), то нужно непрерывно прилагать у нему силу =
100.000*20.000/3.024.000=661 Н

Удельная тяга ТфЯРД = 910 сек = 8.927 м/с, т.е. он может создавать тягу 1 Н в течение 8.927 сек, израсходовав при этом 1 кг топлива, в нашем случае - рабочего тела (водорода).
Т.к. ему придётся создавать тягу 661 Н, то на одном кг рабочего тела он сможет работать только 13,5 секунды.
В таком режиме ему придётся проработать 35 дней (3.024.000 сек). За это время ему придётся израсходовать 3.024.000 / 13,5 = 224 000 кг = 224 тонны водорода, потом ещё на торможении - столько же. Итого - более 450 тонн водорода только в одну сторону! При том, что у нас весь корабль весит не более 100 тонн.

Этот расчёт далёк от оптимального и полон ошибок.

[zeon111]

Цитата: Retired от Вчера в 15:20:42
Эффективнее всего гамму поглощает уран, но его удельный вес 
Не совсем верно. Эффективнее всего ионизирующую радиацию (любую) поглощает водород.

Ничего подобного. Прежде чем так категорично утверждать разную .... несусветицу, следует разобраться в терминах и в физике!! А не давить напором и желанием отправиться на Марс.

    1.Радиация- ионизируещее излучение - потоки фотонов, элементарных частиц или осколков деления атомов, способные ионизировать вещество.
   Наиболее значимы следующие типы ионизирующего излучения:
Коротковолновое электромагнитное излучение (поток фотонов высоких энергий):
рентгеновское излучение;
гамма-излучение.
Потоки частиц:
бета-частиц (электронов и позитронов);
альфа-частиц (ядер атома гелия-4);
нейтронов;
протонов, других ионов, мюонов и др.;
осколков деления (тяжёлых ионов, возникающих при делении ядер).
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ионизирующее_излучение
    2.Толщина слоя заданного материала, уменьшающая уровень радиации в два раза, называется слоем половинного ослабления.

для Нейтронного излучения -  хорошо поглощается материалами, содержащими лёгкие элементы (водород, литий, бор) - тут действительно водород (Нейтронное, А НЕ ЛЮБОЕ излучение)!!!! И вещества содержащие водород.
Можно тут использовать воду.

А вот От гамма-излучения хорошо защищают материалы, имеющие элементы с высокой атомной массой (железо, свинец, низкообогащённый уран). 
И тут как раз Retired прав.



Материал защиты             Слой половинного ослабления, см    Плотность, г/см³   Масса 1 см² слоя половинного ослабления
Обеднённый уран          0,2                                                        19,1                       3,9
Древесина                    29                                                           0,56                           16
Слежавшийся грунт     9,1                                                          1,99                           18
Вода                             18                                                           1,00                           18
Воздух                          15000                                                   0,0012                          18
Свинец                        1,8                                                           11,3                           20
Бетон                           6,1                                                          3,33                           20
Сталь                           2,5                                                           7,86                           20

Тут особенно надо обратить внимание на термин - Масса 1 см2 слоя половинного ослабления - это как раз эффективность относительно плотности!

https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиационная_защита
https://ru.wikipedia.org/wiki/Поражающие_факторы_ядерного_взрыва

[zeon111]

И вообще отвлеклись, давайте уже к теме вернемся, а то тут уже несколько страниц OFFTOPA! 
Предлагаю "спуститься с небес на Землю" и обсудить более Земные реалии, как то:

1. Освоение сложных природных мест на земле
   А. Освоение Горных местностей на земле.
   Б. Обводнение пустынь (ну и заселение)
   В. Осушение северных пространств
   Нужно ли все это землянам? И если нет, то нафига тогда "Марс"?
2. Строительство грандиозных сооружений - Мостов через проливы или на острова, тоннелей, Гигантских плотин и др...
3. Вот кстати интересный вопрос - У нас тут целый материк Антарктида -  на нем есть полярные станции,
     А. А есть ли постоянное население на станциях в Антарктиде ?- хотя бы один человек который прожил 3-4 сезона?
     Б. Какие цели преследуют антарктические станции? Что там еще не исследовано. (ну кроме бурения к озеру Восток, в котором,  кстати
     В. НЕ НАШЛИ НЕ ОДНОЙ НОВОЙ БАКТЕРИИ! Кудаж там Европа какая-то ... если даже здесь пока не нашли.
4. Почему у меня во дворе огородились застройщики и строят какие-то дома, а соседи постоянно сверлят      //  (P.S. это шутка это не нужно обсуждать)
5. Вот еще интересно - будущая цивилизация на земле будет единым фронтом осваивать новые технологии и пространства, или отдельные государства - (США, Россия, Китай, ...)?

[shuricos]

Этот расчёт далёк от оптимального и полон ошибок.

Ну так приведите свой!

[zeon111]

Сегодня кстати 195 лет со дня открытия Антарктиды российскими мореплавателями Фадеем Фадеевичем Беллинсгаузеном и Михаилом Лазаревым.

[CrazyMuser]

Читаю я все, что пишут тут из разряда "нефиг изучать мир вокруг, давайте лучше кормить людишек", и представляю:
Пару сотен лет назад Тесле бы так говорили - бросай свои молнии, кому они нужны, лучше иди землю паши, надо кормить без ограничений растущее население, 90 процентам из которого  лишь бы пожрать и потрахаться. Да, давайте бросим  лучшие умы человечества на обеспечение биомассы...
В каком мире жили бы тогда мы? В момент изобретения чего-то важного, никто не представлял, что в будущем без этого будет не обойтись. Электричество, например. Или Фарадей, сын кузнеца, и должен был стать по вашему кузнецом, чтобы ковать лошадей для вспашки полей и принес бы больше пользы человечеству?? Давайте еще коллайдер закроем, он же еду не производит
П.С. Извиняюсь, если грубо, но половина рассуждений в этой теме больше подошла бы форуму домохозяек    (Рассуждениями о приоритете помады над космическими исследованиями навеяло)

[Андрей Курилов]

Этот расчёт далёк от оптимального и полон ошибок.

Ну так приведите свой!

Я в общем-то не обязан, но давайте прикину.
Начнём с поверхности Марса. В качестве взлётно-посадочного двигателя воспользуемся старинным ТфЯРД РД-0410. Тяги 4х таких двигателей хватит чтобы нежно спустить из космоса массу в ~30 тонн на поверхность Марса. Суммарное приращение скорости для посадки с низкой орбиты и взлёта обратно составит ~8 км/с, что при скорости истечения 10 км/с даёт сухую массу спускаемого модуля в ~13.58 тонн, включая 8 тонн на собственно двигатели со всеми приблудами. Т.е. на ПН остаётся ~5.56 тонн.

• Сухая масса подъёмной лунной капсулы в миссиях "Аполлон" составляла около 2 т. Но это очень минималистично по сравнению с нашей жирной посадочной капсулой.
• Здесь не учитывается возможность частичного торможения об атмосферу, что несколько улучшит ситуацию.

На околомарсианской орбите нас должен ждать корабль, с которым посадочный модуль может стыковаться. Сухая масса корабля "Аполлон" менее 12 т, но мы же хотим большего и пусть у нас будет тонн 20. Таким образом на околомарсианскую орбиту надо будет доставить ~50 тонн полезной нагрузки. Топливо на обратный путь до Земли в принципе может уже ждать нас на марсианской орбите - доставить отдельным предварительным запуском.


Т.е. грубо 15 км/с приращения скорости на НОО хватит, чтобы долететь до Марса за 60-70 дней. При оптимальном энергетически раскладе массовое число (u=10 км/с, dv=15 км/с) составляет ~4.5 и стартовая масса всей этой миссии составляет на НОО 225 т.

• Получается не так уж и страшно. 2 запуска тяжёлой РН на сборку корабля на НОО и ещё плюс один запуск для доставки доп. топливного бака к Марсу.
• Для всех остальных манёвров, кроме посадки/взлёта на Марс можно использовать экологичненькие солнечно-термальные двигатели на водороде.
• Время марсианской миссии составляет в таком случае всего 130-150 дней с учётом того, что люди будут на поверхности Марса 10 дней. Вкупе с компоновочными решениями для защиты от радиации это делает миссию полностью безопасной для человеков.

[Kweni]

1. Освоение сложных природных мест на земле
   А. Освоение Горных местностей на земле.
   Б. Обводнение пустынь (ну и заселение)
   В. Осушение северных пространств
   Нужно ли все это землянам? И если нет, то нафига тогда "Марс"?
2. Строительство грандиозных сооружений - Мостов через проливы или на острова, тоннелей, Гигантских плотин и др...
3. Вот кстати интересный вопрос - У нас тут целый материк Антарктида -  на нем есть полярные станции,
     А. А есть ли постоянное население на станциях в Антарктиде ?- хотя бы один человек который прожил 3-4 сезона?
     Б. Какие цели преследуют антарктические станции? Что там еще не исследовано. (ну кроме бурения к озеру Восток, в котором,  кстати
     В. НЕ НАШЛИ НЕ ОДНОЙ НОВОЙ БАКТЕРИИ! Кудаж там Европа какая-то ... если даже здесь пока не нашли.

– в горах обычно более богатая экосистема и больше редких видов, чем на равнине, поэтому горы можно освободить от освоения и ставить в качестве заповедника
– обводнение пустынь – это города под куполами. Замкнутая экосистема, выход наружу через шлюзы, вне купола только солнечные батареи для получения электроэнергии. Позже технологию создания городов под куполами можно будет применить для освоения других планет.
– северным пространствам нужно не осушение (там осадков не так уж много), а утепление. Глобальное потепление пока недостаточно хорошо справляется с этой задачей. Помочь могут зеркала на высокой орбите или в точках Лагранжа, отражающие солнечный свет в приполярные области.
– очень был бы полезен гигантский мост, идущий из Пусана на юг Японии, дальше через цепочку островов на Тайвань, а оттуда на Филиппины, в Индонезию и к Сингапуру
– с Антарктидой немного сложнее; если растопить весь этот лёд, уровень моря подымется, так что у нас будут не только плюсы, но и большие минусы.
3-4 сезона наверняка кто-то прожил, но это всё равно не то. Постоянное население – это когда во множестве рождаются, живут всю жизнь и умирают.
Станции собирают климатические данные, геологическую информацию (включая ископаемые останки вымерших организмов). Научные эксперименты проводят – например, IceCube. Новые виды бактерий открывают во всём мире постоянно, а бурение озера Восток показало, как важно обеспечивать чистоту и отсутствие загрязнения при отборе проб.

[Андрей Курилов]

Вот и противоречие в рассуждениях ув. Боба нашлось.

Знаете, со времён палеолита мы как-то обходились без космоса. А познание служило инструментом прикладной технологии.

Дорогой на Адлер Вы будете сами ездить. А полёт НАСА на Марс нам не нужен.

Таки без губной помады тоже как-то раньше обходились.

[zeon111]

– в горах обычно более богатая экосистема и больше редких видов, чем на равнине, поэтому горы можно освободить от освоения и ставить в качестве заповедника

Ну, заповедники, скажем нужны везде - в любых экосистемах - и в горах и на равнинах и в пустыне и в джунглях. А горы это чуть ли не половина земли-суши. И многие экосистемы в горах очень бедные и однотипные. А многие страны вообще - это одни горы - Таджикистан, Киргизия...  Так что осваивать горы тоже надо. Чем кстати Китайцы успешно и занимаются на протяжении тысяч лет.

города под куполами. Замкнутая экосистема, выход наружу через шлюзы, вне купола только солнечные батареи для получения электроэнергии.

   Звучит несколько фантастично, особенно как тут в теме предлагалось 2-х километровые купола строить...   вот уж неуемная фантазия.

– северным пространствам нужно не осушение (там осадков не так уж много), а утепление. Глобальное потепление пока недостаточно хорошо справляется с этой задачей. Помочь могут зеркала на высокой орбите или в точках Лагранжа, отражающие солнечный свет в приполярные области.

   

– очень был бы полезен гигантский мост, идущий из Пусана на юг Японии, дальше через цепочку островов на Тайвань, а оттуда на Филиппины, в Индонезию и к Сингапуру

  Хорошая шутка. 

– с Антарктидой немного сложнее; если растопить весь этот лёд, уровень моря подымется, так что у нас будут не только плюсы, но и большие минусы.

Я вроде лед топить и не предлагал. Или это тоже шутка.   

Постоянное население – это когда во множестве рождаются, живут всю жизнь и умирают.

В том то и дело, что не живут.
А американские станции где в летний период до 3000 человек приезжает - это в основном туристы. И окупаются эти станции туристами во многом.

[bob]

На душе полегчало. Экономика ставит крест на освоительстве космоса:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105165.msg3130190.html#msg3130190
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,105165.msg3121363.html#msg3121363
Свершилось!  Ура!

[Kweni]

Звучит несколько фантастично, особенно как тут в теме предлагалось 2-х километровые купола строить...   вот уж неуемная фантазия.

20-километровые. Ну а как иначе? Ещё предлагали впадину в пустыне затопить, но это далеко не так эффективно. Само по себе наличие водоёма не гарантирует отсутствия пустыни рядом. Многие пустыни вообще располагаются на берегах морей и океанов. Пояс тропических пустынь – следствие существующей на Земле системы глобальной атмосферной циркуляции, и переделать её будет посложнее, чем построить город под куполом.

Ещё опреснительные установки можно строить и каналы оросительные рыть, и поля солнечных батарей, обеспечивающих энергией опреснительные установки и насосы в каналах. Речной воды на Сахару не хватит! Но Сахара большей частью – довольно высокая пустыня, будет постоянно много энергии тратиться на подъём воды. С куполом проще – построил и живи себе.

[zeon111]

"20-километровые."  интересно, как вы стоить собрались?!   

...системы глобальной атмосферной циркуляции, и переделать её будет посложнее, чем построить город под куполом.

ннненадо нам тут ничего переделывать с атмосферой...   

[Kweni]

"20-километровые."  интересно, как вы стоить собрались?!

Как африканскую хижину: несущий решетчатый каркас, заякоренный в грунте + тонкое герметичное покрытие. Только конструкционные материалы по сравнению с хижиной будут другими. Материалы, предлагаемые для троса космического лифта, например, очень подойдут. Видимо, ещё потребуется создать внутри купола слегка повышенное давление, скажем, 1,1 атм.

[Retired]

Как африканскую хижину: несущий решетчатый каркас, заякоренный в грунте + тонкое герметичное покрытие.

Шутить изволите? Разницу давление у земли и на 20КМ (по барометрической формуле) для ГЕРМЕТИЧНОГО покрытия - прикиньте. А потом подсчитайте мегатонны (не Н-бомбы), а избыточного давления на кумпол купола.