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

[pkl]

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.

Вот и надо совершенствовать эти радиаторы. Углепластиковые фермы, алюминиево-литиевые сплавы. В перспективе - капельные.

[xd]

Комментарий модератора

Как-то беседа далеко в сторону ушла

[Klapaucius]

Просьба ссылочку, или расчёт. Хотя сути это не меняет (никакими 50 км/сек на орбите Плутона и не пахнет)

Мы говорили о гиотетическом быстром зонде будущего ядерным или ионным двигателем, питаемым реактором. И применительно к нему прикидывали возможность аэроторможения.

Понятно. Скорее всего при чтении я где-то каких-то пару фраз пропустил. Перечитывать всё заново не буду. Однако всё же время полёта НГ до Плутона достаточно короткое. Хотелось бы побыстрее, да с торможением и лучше с посадкой, но на порядок а то и на два массу ракеты при старте с Земли пришлось бы увеличить. Ну или там ионники, ядерники, или выдумывать для Плутона мощную атмосферу.

Насчёт агрессивности, не просто так Гюйгенс был рассчитан на непродолжительную работу на поверхности

Поставили бы туда РИТЭГ, до сих пор бы данные передавал...

Ну значит дороговато было, или по массе ограничения. Хотя вот Вояджеры меньше тонны массой, и ничего. Скорее всего затык всё же в холодной плотной атмосфере Титана, РИТЭГ мощный нужен чтобы греть некую зону (и не перегреться по дороге к цели). И не проплавить породу после посадки, но это наверное уже мелочи (скорее даже было бы в плюс миссии).

Климатические не имеют значения.

Еще как имеют: гермозону с микроклиматом на "плутоноиде" придется делать по любому, иначе электролитические конды накроются (либо от плюса, либо от минуса градусов за бортом) - а без них питалово бортовой электроники посадочного модуля -  ну никак

В вакууме это довольно просто. В термосе для прекращения теплообмена с воздухом используют слой вакуума, а где нет атмосферы он везде. Вот на Титане нужна была бы капсула-термос. А на Дионе, Рее и т.д. - нет. На мелкий спутник Сатурна можно даже Кассини спустить, если бы топлива хватило.

Как-то беседа далеко в сторону ушла

Участники последние 2 страницы обсуждали больше высокие температуры, чем низкие. В вакууме, в изолированной системе со своим микроклиматом конечно нужно обсуждать другие аспекты. Как например у Вояджеров организован теплоотвод и какая там температура микросхем. Но и это интересно.

[Retired]

В вакууме это довольно просто. В термосе для прекращения теплообмена с воздухом используют слой вакуума, а где нет атмосферы он везде.

Совершенно верно, в результате чего происходит неизбежный перегрев оборудования, которое работает и постоянно выделяет тепло.

[Klapaucius]

Все АМС (и ИСЗ) как-то решают этот вопрос, летают десятилетиями. Даже перегрев от Солнца.
Если садиться на Венеру или Титан, спускаться на Юпитер, возникают дополнительные моменты. Но на Плутон...

[Retired]

Все АМС (и ИСЗ) как-то решают этот вопрос, летают десятилетиями. Даже перегрев от Солнца.

Разумеется решают, иначе бы не работали десятилетиями.

[библиограф]

удете в Москве - предЪявлю Вам германиевый диффузионный транзистор системы П1, из личной коллекции (1956 года розлива) - работает как молодой

Нет-нет, я имею в виду не диффузионные транзисторы, а диффузионные детекторы рентгеновского и гамма-излучения
http://rad-stop.ru/25-tverdotelnyie-poluprovodnikovyie-detektoryi/#.VNRD59KsVvA
Я просто привел это, как пример того, что их появление вызвало необходимость разработки в70-е годы
транзисторов, приноровленных к работе в жидком азоте.
Про сахарный замыкатель СА "Венера"
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum8/topic1424/
А вот в одной старой книжке:
"Космические двигатели. Состояние и перспективы. "Мир".1988 г.  в главе про ядерные ракетные двигатели есть глава про установку электрической мощностью 100 кВт с реактором и электрореактивным двигателем на ртути. Возможное применение - доставка на орбиту Нептуна
1250 кг за 11 лет, старт с 700 км околоземной орбиты.

Вот и надо совершенствовать эти радиаторы. Углепластиковые фермы, алюминиево-литиевые сплавы. В перспективе - капельные.

Да, и про это там тоже есть, всё уже придумали в 80-е годы...
Самое интересное в этой книге - то что ни один из проектов лазерных, солнечных, ядерных газофазных
и просто ядерных двигателей так и не был осуществлен!
  Составь прекрасный план, умом своим блесни
    Составь другой... А толку-то.. А толку-то ни-ни!
    В человеке скуден хитрости запас
    Но идеалы, люди, украшают вас!
       Б.Брехт "Трехгрошовая опера".

[Змей Петров]

удете в Москве - предЪявлю Вам германиевый диффузионный транзистор системы П1, из личной коллекции (1956 года розлива) - работает как молодой

П1 сплавной транзистор (как и все последующие П/МП до МП42 включительно, технология оставалась в принципе та же).
Диффузионная технология это уже следующий шаг.

Что касается термостатирования для всеми нами любимых кремниевых чипов, то(как выше было сказано) вопрос легко решается простым РИТЭГом на несколько ватт, который может работать очень долго.

[Retired]

Что касается термостатирования для всеми нами любимых кремниевых чипов, то(как выше было сказано) вопрос легко решается простым РИТЭГом на несколько ватт, который может работать очень долго.

Бортовое питание - как раз не проблема.
Прим. "Чиста" диффузионные П416 начала 60х годов тоже до сих пор прекрасно работают

[Klapaucius]

Все АМС (и ИСЗ) как-то решают этот вопрос, летают десятилетиями. Даже перегрев от Солнца.

Разумеется решают, иначе бы не работали десятилетиями.

Хорошо. Сведём вопрос темы к этому. К посадке на Плутон аппарата аналогичного по параметрам Вояджерам, Кассини или Гюйгенсу, ну или любому другому из уже летавших. Розетта с Филей например. Посадка "Фили" отличалась бы дельтой существенно, выход аналога Розетты на низкую орбиту Плутона был бы тоже наверное посложнее чем на орбиту кометы во много раз ближе. Из-за массы Плутона. Или в данном случае как раз проще? На орбиту Сатурна же получается проще. Некоторые вопросы сводятся к тому, насколько гиперболическую орбиту мы хотим, насколько быстро достичь цели. Но не стоит увлекаться, ибо масса топлива для торможения у цели может оказаться фантастической.

[Retired]

Хорошо. Сведём вопрос темы к этому. К посадке на Плутон аппарата аналогичного по параметрам Вояджерам, Кассини или Гюйгенсу, ну или любому другому из уже летавших. Розетта с Филей например. Посадка "Фили" отличалась бы дельтой существенно, выход аналога Розетты на низкую орбиту Плутона был бы тоже наверное посложнее чем на орбиту кометы во много раз ближе. Из-за массы Плутона. Или в данном случае как раз проще? На орбиту Сатурна же получается проще.

В моем представлении основная сложность такого проекта будет не выборе баллистики и даже не в техническом решении "как садить и тормозить". А в огромной удаленности Плутона от Земли 4,3 млрд.км.  минимум. Это означает минимальный Round Trip только времени распространения = 8 часов (не считая время на обработку сигнала), что полностью исключает контроль Земли над маневрами посадки. То есть режим полного автономного автомата. Кончится это гарантированным плюхом (как Филя на комету), не хочу злопыхательствовать, но именно так и будет. Бортовой ИИ пока не придумали...

[SpaceEngineer]

Кончится это гарантированным плюхом (как Филя на комету), не хочу злопыхательствовать, но именно так и будет. Бортовой ИИ пока не придумали...

На всё, что дальше Луны, садились автономно без всякого контроля с Земли. Даже на саму Землю (ионизация при входе в атмосферу делает радиосвязь невозможной).

[Retired]

На всё, что дальше Луны, садились автономно без всякого контроля с Земли. Даже на саму Землю (ионизация при входе в атмосферу делает радиосвязь невозможной).

Вы говорите о самой посадке, когда возвращаемый/посадочный аппарат - уже на неуправляемой (за исключением крылатых) траектории спуска. Но целеуказание/подготовка к спуску - без Земли нереальна. Его же как-минимум соориентировать надо "на подходе". 

[Юрий Б.]

Это у нас в СССР было все хреново развито в этом деле и кибернетику гнали тряпками...

Вранье.

Если проехать от метро «Ленинский проспект» несколько остановок на троллейбусе, то по адресу Ленинский проспект, 51 можно увидеть утопающий в зелени деревьев типичный сталинский «дворец науки» – огромное здание с колоннами на фасаде. Это ИТМВТ, Институт точной механики и вычислительной техники имени С.А. Лебедева. Он создан в 1948 году для разработки электронных вычислительных машин – основного технического средства кибернетики, по определению Глушкова.

Директор Института математики и, по совместительству, вице-президент АН УССР Лаврентьев написал товарищу Сталину письмо о необходимости ускорения исследований в области вычислительной техники, о перспективах использования ЭВМ. Сталин, прекрасно ориентирующийся в перспективных направлениях науки, отреагировал немедленно: по его распоряжению был создан ИТМВТ и его директором был назначен М.А. Лаврентьев

В том же 1948 году под началом доктора физико-математических наук С.А. Лебедева начинаются работы по созданию МЭСМ (малой электронной счетной машины) в Киеве.

В конце 1948 года сотрудники Энергетического института им. Крижижановского Брук и Рамеев получают авторское свидетельство на ЭВМ с общей шиной, а в 1950-1951 гг. создают ее. В этой машине впервые в мире вместо электронных ламп используются полупроводниковые (купроксные) диоды.

В начале 1949 года в Москве на базе завода САМ были созданы СКБ-245 и НИИ Счетмаш. В начале 50-х в Алма-Ате была создана лаборатория машинной и вычислительной математики.

[Retired]

Вранье.

Истина, как часто и бывает - посередине: более-менее широкое использование ЭВМ (как и начало их серийного производства) в СССР - это уже конец 50х годов 20 века. До этого де факто единичные опытные экземпляры...

[Klapaucius]

Кончится это гарантированным плюхом (как Филя на комету), не хочу злопыхательствовать, но именно так и будет. Бортовой ИИ пока не придумали...

На всё, что дальше Луны, садились автономно без всякого контроля с Земли. Даже на саму Землю (ионизация при входе в атмосферу делает радиосвязь невозможной).

Вы говорите о самой посадке, когда возвращаемый/посадочный аппарат - уже на неуправляемой (за исключением крылатых) траектории спуска. Но целеуказание/подготовка к спуску - без Земли нереальна. Его же как-минимум соориентировать надо "на подходе". 

Гюйгенс соориентировали. То, что он на парашюте садился - не вопрос. Всякие марсианские космические краны, первые посадки на Луну - в автономном режиме. На Европу или Ганимед сесть не сложнее, в 60х годах вполне могли если бы на Венеру и Марс забили (например их не было бы). Ну и Плутоны всякие ничем не отличаются. То, что Филя сел неудачно (и то ещё не вечер) - это от бедности. Ну и тело слишком маломассивное, тут у человечества первый опыт (после Хаябусы, но там чего-то ещё страньше всё было).

[Retired]

в 60х годах вполне могли если бы на Венеру и Марс забили (например их не было бы). Ну и Плутоны всякие ничем не отличаются.

Отличаются принципиально: расстоянием от Земли. До Марса - 3 минуты хода сигнала. Что делает возможным оперативное управление с Земли.

[Klapaucius]

в 60х годах вполне могли если бы на Венеру и Марс забили (например их не было бы). Ну и Плутоны всякие ничем не отличаются.

Отличаются принципиально: расстоянием от Земли. До Марса - 3 минуты хода сигнала. Что делает возможным оперативное управление с Земли.

Это при минимальном расстоянии. А так и 3 сек. для Луны (сигнал туда-обратно) вынуждает к (полной!) автономности посадки.

[tem_80]

Всё я правильно посчитал. Давайте ещё раз, внимательно:
Плутон: давление у поверхности 1.5 мкбар, допустим зонд будет погружаться до уровня 1 мкбар. Скорость: 50 км/с. Сопротивление: 1 * 50 * 50 = 2500 неких единиц (мкбар*км^2/c^2)
Титан: Гюйгенс тормозит при плотности 100 мкбар. Скорость: 5 км/с. Сопротивление: 100 * 5 * 5 = 2500 единиц. Такое же!
при этом Гюйгенс полностью затормозился, пролетев километров 100 в постепенно уплотняющейся атмосфере. Зонд у Плутона будет лететь в более разреженной атмосфере, зато тысячи километров (атмосфера у него протяженная). По порядку величины эффект такой же. Более подробно - надо моделировать. Естественно, аппарат не сбросит скорость до нуля, но нам и не надо - дотормозим двигателями и выйдем на орбиту. Всё равно орбитальный аппарат-ретранслятор нужен.

оригинально, нафига тогда нужны все эти сложные расчёты с составлением и решением дифференциальных уравнений, когда можно на уровне начальной школы возвести скорость в квадрат умножить на давление и открыть некие единицы, доселе неизвестные в науке.

[Retired]

Это при минимальном расстоянии. А так и 3 сек. для Луны (сигнал туда-обратно) вынуждает к (полной!) автономности посадки.

Ну прикиньте сколько км пролетит "лунник" за несколько секунд и сколько км "плутоноид" за многие часы - есть разница? Или 10Е4 это пофигу?