Как исследовать Плутон: посадка, выход на орбиту и т.д.

[Андрей Курилов]

Да и 9км/c на водороде - не бог весть какой прорыв.

Во-первых, это далеко не предел. А во-вторых - сильно облегчает тяжёлый межпланетный транспорт.

[Змей Петров]

Во-первых, это далеко не предел.

Для этого типа движков - предел. Амерцы, когда все параметры сняли - пустили его вразнос - посмотреть что будет. Немного не доходя до 4000К рванул, что и ожидалось.
Другое дело - ЭРД с питанием от реактора, но там такие заморочки... что волосы дыбом. Хотя принципиально реализуемо.

А во-вторых - сильно облегчает тяжёлый межпланетный транспорт.

Не факт. Прикиньте вес защиты от радиации и защиты от испарения водорода в процессе многолетнего полёта. Как бы не вышло хуже, чем на старом добром химическом топливе...

[pkl]

Такой аппарат может даже несколько зондов привезти.

Какой там у него "срок активного существования"

От семи лет. Но, вероятно, есть возможность и увеличить. Особых пределов нет, был бы Cs /для термоэмиссионников/. В конечном счёте, аппарат с ЯЭДУ можно использовать в качестве разгонной ступени. Тормозиться - по старинке, химией. Понятно, решение не ахти какое красивое да и дорогое.

[pkl]

А что интересного можно найти на Плутоне, что бы туда садиться?

Во-первых, атмосфера. Во-вторых, Плутон розовый - возможно, там органика. Будет интересно поизучать, какие там химические процессы протекают на поверхности, да ещё в атмосфере. У Плутона - 5 /ПЯТЬ!!!/ спутников - можно ожидать, что у него были активные недра. Возможно, какая-то активность была и у Харона пока они не успокоились. А может, какой-то криовулканизм есть до сих пор. Это третье.

[pkl]

Титан-можеть быть. Но там тоже под вопросом. Ибо человечеству интересны планеты и спутники, на которых возможно имеется вода по возможности в жидком виде, условия для поддержания жизни и некая интересная геология и процессы.  Условия Титана для всего вышеперечисленного-не гуд. 

Издеваетесь? Одно из самых сложных тел Солнечной системы. Ещё в недрах водный океан предполагают.

[pkl]

А с транспортом принципиальных прорывов нет. Вылизываем идеи 50-60 летней давности и предел уже близок. Примерно как с поршневыми самолетами к концу ВМВ.
Для дальнейшего прогресса нужны новые принципы.

Лукавите. Вообще-то ещё многое не опробовали. Всякие ТфЯРД, солнечнотермальные двигатели на водороде, МПД/васимры. Вы привыкли к гептилу и думаете что холловские трастеры - предел. Но это далеко не так.

ЯЭДУ бы сделать - всё, я ни о чём другом и не мечтаю! Эту жилу можно лет сто рыть.

[Андрей Курилов]

Во-первых, это далеко не предел.

Для этого типа движков - предел.

Нет, не предел.
http://traditio-ru.org/wiki/%D0%A2%D0%B2%D1%91%D1%80%D0%B4%D0%BE%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%8F%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C

Наиболее высокотемпературной топливной композицией в настоящее время считается сплав монокарбида урана с карбидом тантала (3650°С (20% монокарбида урана)), 3700°С (10% монокарбида урана)), которые позволяют при меньшем общем энергозапасе горючего обеспечить нагрев рабочего тела до 3300°С - 3500°С.

При Т~3700^oK уже возможно достичь скорости истечения ~12.5 км/с (в идеале).

Кроме того, есть работы, показывающие что при уменьшении давления в "камере сгорания" возможно значительное повышение УИ (до 14 км/с при Т всего ~3000^oК) вследствие ряда эффектов. Т.е. повышение скорости истечения с 9-10 км/с до 12-15 не представляет из себя проблемы.

Амерцы, когда все параметры сняли - пустили его вразнос - посмотреть что будет. Немного не доходя до 4000К рванул, что и ожидалось.

Конструкция американского ТфЯРД неудачная. Сравните ТТХ. Их нерва даже своего веса не поднимает. Скорости истечения они добились заметно меньшей, чем у РД-0410.

[Андрей Курилов]

Другое дело - ЭРД с питанием от реактора, но там такие заморочки... что волосы дыбом. Хотя принципиально реализуемо.

Любой электрический двигатель потребует радиатора в космосе. А это - сразу же жёсткие ограничения на удельную мощность, и, как следствие, мизерная тяга. Эти "заморочки" называются физикой, и они неразрешимы в принципе.

Прикиньте вес защиты от радиации

Для посадочного зонда на Плутон?
0!
Внимательнее читать надо

[Андрей Курилов]

Во-вторых, Плутон розовый - возможно, там органика.

Таки скорее коричневый, чем розовый.

ЯЭДУ бы сделать - всё, я ни о чём другом и не мечтаю! Эту жилу можно лет сто рыть.

Там как раз рыть больше нечего. Всё упирается в радиаторы.

[Змей Петров]

При Т~3700oK уже возможно достичь скорости истечения ~12.5 км/с (в идеале).

Именно, что в идеале. Топливо-топливом, а конструкцию при этом из чего делать будем? Амерцы не зря на запредельный режим его пускали.
В нашем движке температура водорода была ~3000К, добавьте потери на теплообмен при мощностях порядка 100 000 квт, мы и выйдем примерно к пределу. Ну, еще немного выжать можно по современным технологиям, но непринципиально - 10км/c или 9, да и разница - пару раз на стенде, или реальная эксплуатация.
Вот если бы водород диссоциировать на атомы, то да ~15км/c можно было бы получить, но температуры явно не хватает.

Кстати, своего веса в данном случае поднимать не надо. Такие движки не предназначены для вывода на орбиту.

[Змей Петров]

Всё упирается в радиаторы.

Ну, еще старина А.Кларк упоминал в своих произведениях КК к Сатурну(вроде) с крыльями похожими на стрекозиные, но светящиеся красным. Хоть оно и фантастика, но ничего абсолютно нереального в этом нет.

[Андрей Курилов]

Змей Петров, вы невнимательно прочитали. Температуру можно поднять ещё градусов на 700, давление понизить и прикрутить МГД. Потенциал ещё далёк от исчерпания

[Kent]

Грехов Михаил, а кто же говорит про те сферы, в которые не вкладывают

я писал, основа экономика и ес-но заинтересованность.
это самое собой! 

вы скажите у кого нет компьютера, телефона? вот вот! сейчас есть у всех, а раньше ?! вспомните конец 90-ых? а 80-ых? В России только в 90-ые и узнали, что это такое, да и то у крутых дядек! (в телескопостроении я не настолько силен, поэтому не могу утверждать, а в этой отрасли, много изучил, в плане истории развития.

А опять же, если махнуть в 50-60-ые, да даже 80-ые, никто и не думал, что это будет нужно, это будет востребовано и будет у всех людей разом!


Отрасль разная, но если появится денежная составляющая, ЭТО на мой взгляд, то и ракеты придумают, и на Марс за год земной будут добираться.  Бизнесу не выгодно развитие космоса, там делать нечего, прибыли им нет, быстрой прибыли нет, а через века кому это надо...

А если что-то найдут, то придумают. Так же и если пройдет какая-то страшная штука, будет смысл развиваться.

Потому как, тут пишут умные люди, в плане физики , например., все изучено, физика не позволит, нереально... мда НО, я к чему пишу все это, ребята, наверное, все возможно, и нужно будет придумают, и сверхзвуковые придумают, но как верно отметили, пока это слишком дорого! билеты на самолеты итак стоят, как чугунный мост, бизнес-класс офигеть сколько стоит!
НО, со временем придумают, все равно будет что-то меняться, так же как, когда-то сотовые были у миллионеров, а сейчас у любой пенсионерки.
Вопрос когда. 

[Грехов Михаил]

А если что-то найдут, то придумают. Так же и если пройдет какая-то страшная штука, будет смысл развиваться.

А что там можно найти этакого? "Анаптаниум" только в кино встречается.  Каких-то других "Шишдостаниумов", которых нет на Земле-нет. Гелий-3 - заманчиво, но тоже пока мы не можем создать термояд на его основе. Да и добыча не окупается.  а так - вся таблица Менделеева представлена и на Земле. Осталось только ею пользоваться очень разумно и бережно.

Вы скажите у кого нет компьютера, телефона? вот вот! сейчас есть у всех, а раньше ?! вспомните конец 90-ых? а 80-ых? В России только в 90-ые и узнали, что это такое, да и то у крутых дядек! (в телескопостроении я не настолько силен, поэтому не могу утверждать, а в этой отрасли, много изучил, в плане истории развития.
А опять же, если махнуть в 50-60-ые, да даже 80-ые, никто и не думал, что это будет нужно, это будет востребовано и будет у всех людей разом.

Каждой эпохе - свои "коньки". Когда-то у человечества не было стали, колеса, бетона, электричества, автомобилей, телескопов, кораблей и самолетов вообще! Подкапливаются возможности, необходимость- начинается бум - оно и приходит! Но космический бум - это случай тяжелый... Уж грезы были.... что и "на Марсе будут яблони расти", но на самом деле не все так просто. И не совсем понятно, что же будет "коньком" следующей эпохи. А может нанотехнологии? А может биоинженерия? Дать прогноз сложно, ибо "640 Килобайт достаточно каждому".

Насчет 60-х 70-х в развитии компьютеров и электроники уже все довольно неплохо было поставлено "на рельсы". Это у нас в СССР было все хреново развито в этом деле и кибернетику гнали тряпками... А так-худо-бедно уже с 1944 года первые образцы и чуть ли не по заказу Армии строили.

http://sfw.so/1148903605-komptery-50x-60x.html

 

[Змей Петров]

и прикрутить МГД

Вот именно.
Но это совсем НЕ то, что бы просто прогонять водород через очень горячий реактор.
И до этого ещё очень далеко. Хотя других вариантов пока не видно...

[Klapaucius]

Прочитал тему. Тут про торможение в атмосфере Плутона говорили, причём считая что "стормозить" надо порядка 50 км/сек.
Это грубая ошибка. Скорость Плутона на орбите 4,7 км/сек. Пи параболической орбите аппарата его скорость на расстоянии 40 а.е. меньше 6,6, необходимо погасить скорость меньше 2 км/сек. Конечно, так аппарат будет лететь десятки лет. Единственно что нашёл на скорую руку, так это в википедии

На 10 января 2012 года текущая скорость относительно Солнца у «Новых горизонтов» — 15,5 км/с, а у «Вояджера-1» — 17,0 км/сек

То есть сейчас у Новых Горизонтов (НГ) скорость навскидку меньше 10 км/сек. Масса чуть меньше 500кг. Для выхода на орбиту Плутона нужно погасить порядка 5 км/сек, а не 50. Для посадки нужно наверное ещё почти 2. Итого 7. Получается, нужен аппарат массой с ракету, способную выводить на орбиту Земли сотни кг. Это десятки тонн, может слегка за сотню. Вполне реалистично, но придётся собирать на орбите Земли (причём двумя Протонами вряд ли можно обойтись, скорее 5 или больше) или строить мощные ракеты для однопусковой схемы.

[Klapaucius]

Ещё вариант. Относительная скорость порядка 10 км/сек  может быть не проблемой, а наоборот благом. Для пенетратора например. Масса в полтонны как у НГ выглядит реалистично. Ведь пуля на 800 м/c хоть и деформируется, но часто остаётся единым целым. То есть тут надо вкладываться не в ракетостроение, а в разработку таких изделий (чтобы измерительная аппаратура в хвостовой части уцелела). Что выглядит более простым путём.

[Змей Петров]

Ещё вариант. Относительная скорость порядка 10 км/сек  может быть не проблемой, а наоборот благом. Для пенетратора например. Масса в полтонны как у НГ выглядит реалистично. Ведь пуля на 800 м/c хоть и деформируется, но часто остаётся единым целым. То есть тут надо вкладываться не в ракетостроение, а в разработку таких изделий (чтобы измерительная аппаратура в хвостовой части уцелела). Что выглядит более простым путём.

Беда в том, что все известные твердые тела при столкновении на 10км/c ведут себя как жидкости(в лучшем случае). Хотя, если соорудить достаточно массивный пенетратор соотв. конструкции, то наверное сработает. Но тут опять сложности доставки.. 8|

[Klapaucius]

Ну тогда основной путь - миниатюризация. Гюйгенс весил 319 кг, а Сатурн всего лишь в 4 раза ближе чем Плутон. Это даже хуже собственно, интересно как Кассини выходил на орбиту Сатурна. Сомневаюсь, что тормозя в его атмосфере, но м.б.. Что-то вместо Гюйгенса, той же массы, можно было бы соорудить скажем для Дионы. Убрать парашюты, добавить движки с топливом. Что конечно в сумме уменьшит полезную нагрузку, может катастрофически. Правда аппаратик работал бы на поверхности Дионы долго, а не как Гюйгенс в агрессивной среде.

[Retired]

А так-худо-бедно уже с 1944 года первые образцы и чуть ли не по заказу Армии строили

Любите Вы фантазировать, в 1944м году расчеты делали на логарифмической линейке (приближенные) и арифмометре (точные). Первая экспериментальная советская ЭВМ М-1 заработала в 1952 году.