Будущие достижения "догоняющих"

[Макс1]

Я уж не говорю о продолжительности миссии,что в оплату американских,европейских космонавтов на Союзах входит обеспечение всем необходимым на всем протяжении полета,-а это не пару недель "подскока" Шаттлов.

А что мешает сделать крылатый многоразовый корабль с возможностью длительного полета? В Space Shuttle был ограниченный ресурс кислорода, но думаю, что это решаемая проблема.

[shuricos]

Предлагаю обсудить варианты миссий, которыми могли бы заняться и гордиться державы, не борющиеся за первые строчки в Космической Гонке, не могущие рассчитывать быть первыми на Марсе или делать что-то подобное. Зато они могут первыми быть в чём-то менее амбициозном, либо первенствовать в чём-то таком, что будет нужно для осуществления амбициозных проектов.

Например, можно разместить в точке L1 Марса станцию по слежению за солнечной активностью. Эта станция нужна, чтобы заблаговременно предупреждать членов марсианской экспедиции о солнечных вспышках.

Ещё вариант - миссия к троянскому астероиду Земли 2010 TK7.

Ещё интересный вариант - зонд в кратеры вечной тьмы на Меркурии. Возможно, тут можно будет обойтись ударным зондом, который поднимет вещество из кратера вверх, чтобы с Земли можно было провести спектральный анализ.

Какие ещё будут варианты?

[shuricos]

Ещё вариант есть: построить и испытать "спутник Дайсона".

Основным элементом спутника является длинное кольцо из металлической проволоки, направленное к Солнцу. Проволока является заряженной и порождает цилиндрическое магнитное поле, захватывающее электроны, входящие в состав солнечного ветра. Электроны направляются в сферический металлический приёмник, порождая ток, который, в свою очередь, порождает магнитное поле проволоки, делая систему самоподдерживающейся. Ток, не требующийся для поддержания магнитного поля, питает инфракрасный лазер, направленный на энергособирающий приёмник на Земле. Атмосфера Земли не поглощает инфракрасный свет, так что система должна быть достаточно эффективной. Отдав энергию лазеру, электроны попадают на солнечный парус в форме кольца, где они могут быть возбуждены солнечным светом в достаточной степени, чтобы спутник оставался на околосолнечной орбите.

Довольно небольшой спутник Дайсона — Харропа, использующий медный провод толщиной 1 см и длиной 300 м, приёмник диаметром 2 метра и парус диаметром 10 м, находящийся на том же расстоянии от Солнца, что и Земля, может генерировать 1,7 мегаватт энергии.

[Okub62]

Схемку бы, а то не совсем понятно - чем заряжено кольцо, как понять, что кольцо направлено к Солнцу и т.д.
Тут слишком мелко, не разобрать:

[vika vorobyeva]

Можно замутить небольшую дешевую миссию к любому крупному металлическому астероиду, например, Клеопатре или Психее.
С собой взять камеру с набором светофильтров, ИК-спектрометр, магнитометр и анализатор рентгеновских лучей для изучения флуоресценции поверхности в потоке солнечного ветра.

[Маска]

Можно замутить небольшую дешевую миссию к любому крупному металлическому астероиду, например, Клеопатре или Психее.
С собой взять камеру с набором светофильтров, ИК-спектрометр, магнитометр и анализатор рентгеновских лучей для изучения флуоресценции поверхности в потоке солнечного ветра.

Все тоже самое,но маршрут иной.Этот год ведь по своему уникален.Возможна (была) такая миссия Земля (2015) - Юпитер (2018) - Сатурн (2021) - Нептун (2028) - Эрида (2049).Почти "Большой тур".
Дальше будут только трехпланетные варианты Земля-Сатурн-Нептун с окнами в 2015-2021 годах, Земля-Сатурн-Уран с окнами в 2025-2031 годах.
Впрочем через каждые 13 лет возможны полеты Юпитер-Уран,Юпитер-Нептун.
Так нет,-все рванули на Марс. 

[shuricos]

Схемку бы, а то не совсем понятно - чем заряжено кольцо, как понять, что кольцо направлено к Солнцу и т.д.
Тут слишком мелко, не разобрать:

Вот эта схемка с чуть более высоким качеством и с подробным описанием: http://www.lpi.usra.edu/meetings/abscicon2010/pdf/5469.pdf
Там pdf файл на 2 старницы на английском.
Попробую перевести (не стреляйте в тапёра, он играет как умеет):

Солнце (А) испускает плазму, наполовину состоящую из электронов, наполовину из протонов и положительно заряженных ионов (В). Электроны притягиваются (по силе Лоренца, создаваемой цилиндрическим магнитным полем (С)) с их радиальной траектории к приёмнику (D), металлической сфере. Когда приёмник "полон", лишние электроны отводятся через отверстие в Парусе. Значительный положительный потенциал на Парусе приводит ток электронов через "предварительный провод" (Е), являющийся длинной складчатой проволокой, предназначенной для предотвращения образования магнитного поля током, направленным в сторону Солнца. Как только ток достигает конца этого "пред-проводника", он движется вниз по "главному проводу" (F), создавая магнитное поле (С), которое делает поле-ток самоподдерживающейся системой. Ток проходит через Приёмник и затем через Парус (G), проходя через Индуктоп (H) и Резистор (I) , которые отводят всю электрическую мощность Спутника к Лазеру (J), который отстреливает энергию электронов, превращённую в фотоны на желаемую цель. Обеднённый своей электрической энергией ток продолжает "падать" на "Парус". Здесь электроны будут оставаться, пока попадание фотонов с соответствующей энергией с Солнца, после чего они будут выброшены (К) с ПАруса в сторону Солнца, затем подхвачены магнитным полем (С) и добавятся к электронам солнечного ветра (В) вне Спутника, сообщая кинетическую энергию Спутнику, отталкивая его от Солнца.

Если эта схема себя реально оправдает, то ей найдётся множество применений.

Во-первых, для защиты обитаемых межпланетных кораблей от солнечного ветра (обратите внимание на то, что положительно заряженные частицы будут отбрасываться самоподдерживающимся магнитным полем).

Во-вторых, части таких систем (например, медные провода и фольга для солнечного паруса) могут изготавливаться из металлов, добытых на астероидах, для обеспечения работы тамошнего оборудования. Это может оказаться намного дешевле, чем тащить с Земли реакторы или фотоэлементы.

[shuricos]

Вот хорошая инфографика по объектам, которые будут в ближайшие десятилетия сближаться с Землёй:



Большой интерес представляют сближения с крупными астероидами:
2027 год - 1999 AN10 диаметром 945 метров на расстоянии 385 тыс.км. (орбита Луны)
2028 год - 2001 WN5 диаметром 495 метров на расстоянии 231 тыс.км.
2029 год - Апофис 393 метра на расстоянии всего-то 38 тыс.км.

Причём, у Апофиса и скорость будет наименьшая из этих крупных астероидов - 7,33 км/с против 26,28 и 10,24 км/с. Это сделает посадку на Апофис более удобной.

Впрочем, тут могут быть и другие соображения. Привлекательность Апофиса как раз так высока, что туда собрались и наши, и европейцы, и даже грунт собираются брать.

Но если так, то малой космической державе можно сделать ставку как раз на менее удобные, но более крупные астероиды, которые прилетят раньше Апофиса. Причем, можно с мягкой посадкой не заморачиваться, а просто осуществить жёсткое столкновение зонда с астероидом, а выброшенный грунт анализировать с Земли по спектру, либо же собрать его другим аппаратом. Для такие операций даже не придётся разгоняться до скорости астероида - он сам врежется в наш зонд.

Есть ещё очень интересный объект 2012 HG2.
Он сблизится с Землёй в 2047 году.
Это относительно небольшое тело диаметром примерно 13 метров. К Земле он подойдёт довольно близко - на расстояние 77 тыс.км. Но самое интересное, что у него будет самая низкая скорость относительно Земли из всех других астероидов, которые будут тут проходить в ближайшие пару сотен лет - 4,5 км/с.

Это не только делает его одним из самых легкодостижимых для посадки, но и даёт совершенно новые возможности.
Если совсем немного изменить его траекторию, чуть-чуть приблизив к Земле, то этот астероид может стать спутником Земли, к нему можно будет посылать много миссий, исследовать подробнейшим образом, буквально разобрать его по камешку. А если он и упадёт на Землю, то проблем создаст не больше, чем Челябинский метеорит.

Это очень амбициозная задача. Этот астероид предварительно нужно будет снабдить радиомаяком и/или уголковым отражателем, чтобы точно отслеживать его траекторию, чтобы вычислить его массу, центр масс, рассчитать необходимые импульсы для изменения его траектории. Это вполне по силам малой космической державе, зато это весомая запись в истории изучения и освоения космоса.

[Макс1]

Для догоняющих интересны задачи снижения себестоимости космических полетов. Например, ракета малой мощности, выводящая спутники малой массы с современной электроникой. Стандартизация этих спутников и запуск большого количества на орбиту. Возможно, несколько стандартных мощностей ракет - от очень малой до средней. В пилотируемой космонавтике для начала одноразовые корабли и орбитальные станции.

[Nucleosome]

Во-вторых, части таких систем (например, медные провода и фольга для солнечного паруса) могут изготавливаться из металлов, добытых на астероидах

для этого астероиды должны не просто содержать эти элементы, а иметь их месторождения. а откуда?..

Если совсем немного изменить его траекторию, чуть-чуть приблизив к Земле, то этот астероид может стать спутником Земли, к нему можно будет посылать много миссий, исследовать подробнейшим образом, буквально разобрать его по камешку.

вот это уже более реально. но до 2047 года долго ждать...

[pkl]

Сеть автоматических метео- и сейсмостанций на Марсе. Аэростатные зонды либо самолёты на солнечных батареях в атмосфере Венеры.

[shuricos]

Сеть автоматических метео- и сейсмостанций на Марсе. Аэростатные зонды либо самолёты на солнечных батареях в атмосфере Венеры.

Аэростатные зонды на Венере уже были. Если какая-нибудь Индия, например, запустит туда ещё один зонд, то это будет просто "ещё один зонд", навряд ли это будет восприниматься как некий "прорыв".

Запуск планетолёта - это вообще нетривиальная задача, которую даже лидеры отрасли пока не осуществили, навряд ли она окажется по плечу "догоняющим". К тому же, США уже работают по венерианскому планетолёту, их тут сложно будет опередить.

Что же касается сейсмостанций на Марсе, то это идея интересная, но, во-первых, есть большая проблема с обеспечением мягкой посадки на Марс. Не случайно так много аппаратов погибло, разбившись там. Проблема в том, что на большой высоте атмосфера Марса плотнее земной атмосферы тех же высот, поэтому тепловая нагрузка на аппарат даже выше, чем при входе в высокие слои атмосферы Земли. В то же время, низкие слои атмосферы Марса очень разрежены и парашюты тут работают плохо, нужно использовать ракетное торможение до последнего предела. А такая технология стоит больших денег. В любом случае, "догоняющей" державе придётся пройти тот же путь, который СССР и США прошли с 1970-х.
Во-вторых, если делать именно сеть станций, то нужно доставить множество аппаратов, что само по себе - очень дорогое удовольствие.
Вот если бы удалось сделать аппарат, способный выдержать жёсткую посадку, и весящий достаточно мало, чтобы несколько аппаратов можно было бы забросить одним запуском, тогда да, это было бы интересно.

[shuricos]

Для догоняющих интересны задачи снижения себестоимости космических полетов. Например, ракета малой мощности, выводящая спутники малой массы с современной электроникой. Стандартизация этих спутников и запуск большого количества на орбиту. Возможно, несколько стандартных мощностей ракет - от очень малой до средней. В пилотируемой космонавтике для начала одноразовые корабли и орбитальные станции.

Согласен. Но это всё "текучка", повседневность, пройденный другими путь.
Мне интересны более "знаковые", необычные, прорывные миссии.

Вот СССР, например, на Луне, Венере и Марсе был первым, навсегда вписал себя в историю космоса в целом и этих планет в частности.
Сегодня пока ни один земной аппарат не касался Меркурия, это последняя планета земной группы, где не было земных аппаратов. И планов пока никто не строит (наши заявляют о перспективе "после 2031 года", т.е. это даже не долгосрочные планы, а перспективы). Вот где есть шанс "догоняющим" поставить себя в ряд с лидерами. Пусть это даже будет жёсткая посадка и не будет фото с поверхности, но это уже строчка в "аллее славы Космоса".

[shuricos]

Вообще список посещённых земными аппаратами небесных тел не так уж и велик:
1. Планеты: Венера, Марс, Юпитер.
2. Спутники: Луна, Титан.
3. Астероиды: Эрос и Итокава.
4. Кометы: Темпеля и Чурюмова-Герасименко.
Всего 9 тел.

В ближайшие полтора десятилетия планируются следующие посещения:
1. Планеты: Уран и Нептун (НАСА),
2. Спутники: Ганимед (ЕКА) и Фобос (Россия).
3. Астероиды: Апофис и S/2003 (65803) 1 (ЕКА), Бенну (НАСА), 1999 JU3 (Япония).
4. Комета Виртанена.

Т.е. из планет остаются пока только Меркурий и Сатурн. И если до Сатурна лететь далеко, то Меркурий - вот он, под боком.

Со спутниками выбор тоже есть.
Во-первых, в земной группе планет посещена только Луна. Фобос и Деймос ждут. И если на Фобос у России есть планы, то о Деймосе вообще никто ничего не говорит. А он покрыт мелким реголитом, там бурить ничего даже не придётся - черпай, клади в капсулу и отправляй на Землю. Вот сразу несколько достижений: посадка, причем, мягкая, и доставка грунта.

Во-вторых, есть спутников планет-гигантов.

В-третьих, у планет земной группы есть квазиспутники: у Земли пять и у Венеры один. Ни один не посещён. Но это мы уже плавно переходим к вопросу об астероидах. И уж тут-то вариантов предостаточно. Проблема только в том, что астероиды активно посещаются земными аппаратами и одним посещённым астероидом больше или меньше - не велика разница. Тут придётся сделать что-то особенное, чего ещё никто не делал; например, как я выше говорил, сделать астероид спутником Земли.

С кометами "догоняющим" вообще заморачиваться не стоит - операция сложная, а научный и политический "выхлоп" - околонулевой.

[shuricos]

Во-вторых, части таких систем (например, медные провода и фольга для солнечного паруса) могут изготавливаться из металлов, добытых на астероидах

для этого астероиды должны не просто содержать эти элементы, а иметь их месторождения. а откуда?..

А, собственно, почему бы им там не быть?
На астероидах имела место быть дифференциация пород с опусканием металлов к ядру. Dawn это убедительно доказал на примере Весты.
Мощные столкновения разрывали сформировавшиеся астероиды, а их металлические ядра становились основой для формирования металлических астероидов.
Вполне возможно, что в процессе дифференциации слоёв могли образоваться жилы или даже крупные конкреции редких металлов.
Более того, имеющиеся в верхних слоях Земли месторождения могут быть ничем иным, как местами падения металлических астероидов.

[ivanij]

Комментарий модератора раздела

Сообщение Кремальера - удалено.

[Nucleosome]

На астероидах имела место быть дифференциация пород с опусканием металлов к ядру.

ну для полноченного месторождения этого недостаточно. а железо у нас и так есть, ну никеля поменьше. но всё же это не платина.

Вполне возможно, что в процессе дифференциации слоёв могли образоваться жилы или даже крупные конкреции редких металлов.

откуда они там возьмуться?

Более того, имеющиеся в верхних слоях Земли месторождения могут быть ничем иным, как местами падения металлических астероидов.

откуда это следует? каких металлов?

[LeMay]

Вообще список посещённых земными аппаратами небесных тел не так уж и велик:
В ближайшие полтора десятилетия планируются следующие посещения:
1. Планеты: Уран и Нептун (НАСА),
2. Спутники: Ганимед (ЕКА) и Фобос (Россия).
3. Астероиды: Апофис и S/2003 (65803) 1 (ЕКА), Бенну (НАСА), 1999 JU3 (Япония).
4. Комета Виртанена.

  Ничего из перечисленного, кроме Бенну и 1999 JU3, в реальных планах нет.

Т.е. из планет остаются пока только Меркурий и Сатурн. И если до Сатурна лететь далеко, то Меркурий - вот он, под боком.

  Если вы включили в список посещённых комету Темпеля, то Меркурий буде "посещён" американцами через 3 месяца, а Сатурн - 2017 году. 
  Что касается Роскосмоса, то у него есть достойная цель - впервые в отечественной истории нормально сесть на Марс (ExoMars 2018).

[shuricos]

  Что касается Роскосмоса, то у него есть достойная цель - впервые в отечественной истории нормально сесть на Марс (ExoMars 2018).

Ага, только это была, есть и будет миссия ESA "при некотором участии Роскосмоса".
Т.е. европейцы на халяву получают ракету-носитель и посадочную платформу, а мы получаем... эмм.. что получаем мы? Маленькую приписку на сайте ЕКА о том, что миссия осуществлена "при некотором участии Роскосмоса"? Кто, кроме российских СМИ, вспомнит о том, что там было "некоторое участие Роскосмоса"? Да и наши же СМИ, освещая дейтельность марсохода, будут  говорить "европейский марсоход".

Кто сейчас помнит о том, что на советских "Венерах" стояли ФРГшные и французские приборы? "Венера" была, есть и будет нашей. А Экзомарс был, есть и будет европейским.

  Если вы включили в список посещённых комету Темпеля, то Меркурий буде "посещён" американцами через 3 месяца, а Сатурн - 2017 году. 

Они же подняли орбиту и 18 марта её ещё раз будут поднимать. Так что, "Мессенджер" ещё поработает.
Хотя да, в любом случае, первым земным объектом на Меркурии будет именно он. А жаль, очень жаль!
Ведь как было бы красиво, если бы первыми на всех планетах и спутниках земной группы были первыми мы!
Осталось-то всего ничего - Меркурий, Фобос и Деймос.

[LeMay]

Ага, только это была, есть и будет миссия ESA "при некотором участии Роскосмоса".
Т.е. европейцы на халяву получают ракету-носитель и посадочную платформу, а мы получаем... эмм.. что получаем мы? Маленькую приписку на сайте ЕКА о том, что миссия осуществлена "при некотором участии Роскосмоса"? Кто, кроме российских СМИ, вспомнит о том, что там было "некоторое участие Роскосмоса"? Да и наши же СМИ, освещая дейтельность марсохода, будут  говорить "европейский марсоход".

Кто сейчас помнит о том, что на советских "Венерах" стояли ФРГшные и французские приборы? "Венера" была, есть и будет нашей. А Экзомарс был, есть и будет европейским.

  Вы не понимаете, о чём говорите. Роскосмос получает свои приборы на двух аппаратах и посадочный модуль, доставленные к Марсу, что сам сделать не в состоянии. А писать будут как есть: европейский марсоход на российском посадочном модуле.

Они же подняли орбиту и 18 марта её ещё раз будут поднимать. Так что, "Мессенджер" ещё поработает.

  Топливо заканчивается.

Ведь как было бы красиво, если бы первыми на всех планетах и спутниках земной группы были первыми мы!
Осталось-то всего ничего - Меркурий, Фобос и Деймос.