Освоение Марса

[armadillo]

персонально семенову. Еще раз. Чтобы подвинуть комету, не нужно импульс в километры придавать руками. не надо слушать гансов на тему "передвинуть гору невозможно, потому что я умею делать это только лбом".
нужны импульс в сотни, если не десятки метров, для коррекции курса с использованием гравитационных маневров.
и никаких сил, способных комету разрушить.

[vsevolodson]

нужны импульс в сотни, если не десятки метров, для коррекции курса с использованием гравитационных маневров.
и никаких сил, способных комету разрушить.

да будет вам известно, что гравиманёвр - это весьма нещадный прилив
а кометное тело - это весьма рыхлый и неустойчивый айсберг


сказать вам, что будет с вашей кометой, когда вы попытаетесь её пошатать передвинуть из пояса Койпера во внутренние части СС, да ещё и подвергнуть приливам?
Re: Колонизируем Марс.

[alex_semenov]

Жаль что мы так и не приделали двигатель к "азотной комете".
Интересная задача!

ИМХО, комету целиком двигать - нефиг.
Надо паковать на ней снег в мешки размером в несколько метров и кидать ЭМ-ускорителем в сторону Марса. Тогда и падение будет без разлёта осколков в космос, и таких катапульт можно наделать много, а не тащить единственный объект сумашедшими энергозатратами

Отлично!
И так. У нас есть затравка. Первый расклад идей.

Суть задачи. Взять в посясе Койпера ( условно 40 а.е.) подходящее ледяное тело в котором нашлось бы  4 10^15 т нужных газов (в основном азот, как я понял). Ориентировочная орбитальная (круговая) скорость такого тела  будет ~ 3 км/с (надо уточнить расчетом).

Первоисточник: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,37713.msg1703079.html#msg1703079

Наша задача - остановить его движение по круговой орбите. Затормозить 3 км/с. Это означает что тело теперь находится в апогелии вытянутой эллиптической орбиты в перигелии которой оно догонит Марс.

Как затормозить тело диаметром (как тут сказали, не проверял) 60 км? Ориентировочное время всей операции ~100 лет (опять надо уточнить расчетом). Значит сам процесс торможения тела вряд ли может занимать больше 10 лет.
Из всего этого можно считать энергетику операции, необходимую мощность установок. Расход материалов и т.д.
У нас есть три схемы решения.

1. Идея один. Поставить на ледяное тело ракетный двигатель. Первые прикидки показывают что получается чудовищная машины. И самое главное. Из экономии энергии мы должны иметь тело в 5 раз массивней. То есть в процессе 10-и летнего торможения мы должны потерять 4/5 массы тела. Возможно это и неплохо. Ведь нам нужны не все вещества исходного тела, а только определенные (тот же азот).
Если выбирать эту идею то надо углублятся в детали двигательной установки.

2. Идея два. От Dem. Не толкать все тело, а переработать только ценную часть его. Действительно. Если нам нужна только 1/4 массы исходного тела, то не проще ли поставить на нем завод по отделению нужных нам газов и катапульту, которая будет запускать (те же 10 лет) посылки в сторону Марса? 
Надо эту идея посчитать.  Хотя бы в первом приближении чтобы сравнить с остальными.

3. Третья идея. Которая не называлась. Но напрашивается для анализа. А нельзя ли такое тело направить к цели одним толчком? Преимущество. Здесь не работает формула Циолковского (простой импульс). Надо отбросить 1/2 всей массы чтобы 1/2 полетела у нас куда надо. Недостаток: нужно чудовищное выделение энергии (супервзрыв). Будет огромное ускорение (надо считать) которое разрушит нужную нам чатсть.
НО! А чем черт не шутит?
Вариант тоже нуждается в количественной оценке. И если его отбрасывать - то на основании неких цифр, расчетов.

Ну и нужно попробовать найти еще и 4-й вариант. А вдруг?

В итоге. У нас тут по сути, есть БАЗА для интересного инженерного исследования.
Не находите?

[alex_semenov]

нужны импульс в сотни, если не десятки метров, для коррекции курса с использованием гравитационных маневров.
и никаких сил, способных комету разрушить.

да будет вам известно, что гравиманёвр - это весьма нещадный прилив
а кометное тело - это весьма рыхлый и неустойчивый айсберг
сказать вам, что будет с вашей кометой, когда вы попытаетесь её пошатать передвинуть из пояса Койпера во внутренние части СС, да ещё и подвергнуть приливам?

Гравитационный маневр - это круто. Но опять же нужны какие-то прикидки. Кстати по приливным силам - тоже. Я где-то даже когда-то считал приливы у грав. маневра. Сейчас у себя поищу (файл не стер!).
Кстати. Почему бы не попробовать скрепить рыхлую комету перед всеми операциями над ней? Опутать сеткой из кевлара… Армировать… Опять же нужен расчет…

[alex_semenov]

персонально семенову. Еще раз. Чтобы подвинуть комету, не нужно импульс в километры придавать руками. не надо слушать гансов на тему "передвинуть гору невозможно, потому что я умею делать это только лбом".
нужны импульс в сотни, если не десятки метров, для коррекции курса с использованием гравитационных маневров.
и никаких сил, способных комету разрушить.

Отлично. Это и будет 4-я недостающая нам идея.
Список можно наверное считать закрытым?

У вас есть кандидат для такого действия? Видимо, нужной массы и состава тело уже должно находиться на подходящей эллиптической орбите. Так?
И все что мы должны сделать - чуть подправить комету для того чтобы она прошла у Юпитера так, чтобы тот ее направил на Марс. 100 метров/с говорите? Неплохо!
Но за все надо платить.
Насколько я понимаю комета с ядром в 60 км  в диаметре нужного состава на подходящей орбите - вещь ДЕФЕЦИТНАЯ. Или нет?
Я думаю ответ на этот вопрос и является главным в обосновании этого решения.

И еще. Лбом не лбом, но для меня эта задача из разряда "как взорвать Землю". Возможно сумасшедшая. Но разбираясь в ней мы получим массу лузлов (лолов?).


Меня лично не волнует терраформинг Марса. Поэтому вопрос именно о перемещении комет (снежных комков) не очень важен. Меня волнует вопрос перемещения астероидов. Можно ли их двигать? Насколько?
Зачем мне это?
Ну я - старый милитарист. Меня интересует эта технология как технология двойного применения… Тема межзвездных войн по прежнему открыта. И подумайте.  Тот кто двигает астероиды обладает серьезным планетарным оружием.
Для живущих в космосе это оружие не проблема. А для живущих в гравитационных ямах?

[vsevolodson]

наши оппоненты, "колонизаторы Марса", пока что ни одного пути ещё не просчитали... нету расчёта - нету и терраформирования Марса
да и даже если подсчитают, невыгодность марсианской ниши, если мы уже умеем двигать объекты пояса Койпера, остаются очевидными

[armadillo]

да будет вам известно, что гравиманёвр - это весьма нещадный прилив
а кометное тело - это весьма рыхлый и неустойчивый айсберг

да. но и не нужно устраивать пролет в миллиметре.

Насколько я понимаю комета с ядром в 60 км  в диаметре нужного состава на подходящей орбите - вещь ДЕФЕЦИТНАЯ.

да. надо ее искать. это довольно объемная деятельность. Но которой интересно заняться.

[alex_semenov]

Формулу приливного ускорения я  у себя нашел:



Здесь G - грав. постоянная. M_{0} - масса теля (Юпитера) дельта_R - габариты объекта (расстояние на котором считается приливное ускорение). R - расстояние от центра массы нашего тела до центра грав. ямы вокруг которой производится маневр (до центра Юпитера).
Но первоисточник формулы указать не могу. Потерял…

[Kweni]

А вот если Разум начнет менять себя под среду (что скорей всего и будет происходить)…
Я уверен что такое изменение - вещь БОЛЕЗНЕННАЯ… Всегда.
И вот смотрите. Допустим, некая новая форма разума приспособила себя к условиям Марса. Это означает что она как и мы здесь на Земле теперь обладают только тем миром, который на дне гравитационного колодца.

Ну вот простейший случай – Марс и некие разумные автоматы, решившие населить его без терраформирования. К чему конкретно им придётся приспосабливаться такому, чего нет в космосе? Если они летали не как черепахи, то ускорения и сила тяжести им знакомы. Коррозии конструкций атмофера Марса не вызывает. Вакуумные смазки в атмосфере работают. Терморегулирование несложно. От оседания пыли можно изобрести щётку. В любом случае, для автоматов приспособление - это вопрос вычислений и разработки новых технологий. На это энергия особо не тратится, только ум. А ума по всем прикидкам будет много.

Пусть другой случай – земляне каким-то образом приспособились к существованию в космосе, а потом некоторые захотели вернуться на планеты. Но биологические организмы уже были изначально приспособлены к существованию на планете. Значит надо будет всего лишь поднять старую литературу из закромов. 

По идее, после моих прикидок, спор должен был бы вылиться в жаркий диспут: как толкать?

Да, люди непредсказуемы.

первые прикидки говорят об огромной инженерной сложности задачи столкнуть из пояса Койпера массивный айсберг замороженного газа на Марс.

О да, не без этого. Отправить межзвёздный корабль и заселить планету, не требующую транспортировки астероидов, будет энергетически дешевле, чем терраформировать Марс. Но политически терраформировать Марс выгоднее, если терраформаторы желают контроля над колонией, а не создания себе соперников.

триллион колоний - это вещь распределённая, децентрализованная
кроме того что у неё нет гравиямы, так она ещё и будет куда более устойчива к вымиранию

Триллион колоний - это безвозвратные потери вещества в реактивных двигателях при транспортировке между колониями. Чем масштабнее грузоперевозки, тем скорее истощатся запасы ракетного топлива. А на планете - замкнутый круговорот веществ.

[armadillo]

предложите планету, для заселения которой не требуется транспортировка астероидов.
Какая она может быть?

[AlexAV]

При этом скорость истечения должна быть 0.62715 от характеристической (3 км/с). То есть истекать это должно со скоростью  1,88145 км/с

Отсюда можно считать (по формуле Циолковского) отбрасываемую массу. Но чего считать и так ясно - примерно в 4 раза больше. То есть 1.6E+16 т рабочего тела. 
Это если мы экономим энергию (а ее мы экономим! Масса - мусор. Энергия - дефицит).

Вообще для начала хотелось бы посмотреть, на сколько эти джоули можно уменьшить. Скорее всего, лучше всего использовать сложный гравитационный манёвр, скажем с двумя разворотами, скажем, у Урана/Нептуна и Юпитера.

Например, берём какого-нибудь троянца Нептуна, тогда для того чтобы перевести его на орбиту, с которой возможен гравитационный манёвр вокруг урана достаточно ХС в 0,7 км/с, дальнейшее, если правильно подобрано направление и момент импульса, вообще затрат требовать не должно.

[vsevolodson]

О да, не без этого. Отправить межзвёздный корабль и заселить планету, не требующую транспортировки астероидов, будет энергетически дешевле, чем терраформировать Марс. Но политически терраформировать Марс выгоднее, если терраформаторы желают контроля над колонией, а не создания себе соперников.

Квени изволите плантации с рабами, собирающими марсиянские яблоки иметь?

триллион колоний - это безвозвратные потери вещества в реактивных двигателях при транспортировке между колониями. Чем масштабнее грузоперевозки, тем скорее истощатся запасы ракетного топлива. А на планете - замкнутый круговорот веществ.

это дичайшая чушь 
1) транспортировки осложнены лишь в вашем гравитационном болоте, а в условиях отсутствия гравитации грузы перемещаются пинком ноги
2) колония обеспечивает сама себя самостоятельно. планета в миниатюре

[alex_semenov]

Формулу приливного ускорения я  у себя нашел:



Здесь G - грав. постоянная. M_{0} - масса теля (Юпитера) дельта_R - габариты объекта (расстояние на котором считается приливное ускорение). R - расстояние от центра массы нашего тела до центра грав. ямы вокруг которой производится маневр (до центра Юпитера).
Но первоисточник формулы указать не могу. Потерял…

В сущности...
http://ru.wikipedia.org/wiki/Приливные силы
Там есть сила. делим на мю (массу) и получаем ускорение. Все верно.

[AlexAV]

да будет вам известно, что гравиманёвр - это весьма нещадный прилив
а кометное тело - это весьма рыхлый и неустойчивый айсберг

Если не подходить ближе предела Роша, для планет гигантов и комет это где-то 2-3 радиуса планеты, то не развалится.

[vsevolodson]

хехе, какая наивность
ну прикиньте прочность рыхлого кометного тела, а потом - размеры предела Роша
иль за вас Александр Семёнов считать всё будет?

[Kweni]

условиях отсутствия гравитации грузы перемещаются пинком ноги

если в космосе вы пнёте 1000-тонный груз, то полетите вы, а груз останется практически на месте. Инертность массы никто не отменял.

колония обеспечивает сама себя самостоятельно

Крестьянская семья тоже в принципе может обеспечивать себя самостоятельно. Только среди людей принято торговать, иначе качество обеспечения оказывается слишком низким. Грузопотоки с развитием цивилизации только растут.

Вообще для начала хотелось бы посмотреть, на сколько эти джоули можно уменьшить. Скорее всего, лучше всего использовать сложный гравитационный манёвр, скажем с двумя разворотами, скажем, у Урана/Нептуна и Юпитера. Например, берём какого-нибудь троянца Нептуна, тогда для того чтобы перевести его на орбиту, с которой возможен гравитационный манёвр вокруг урана достаточно ХС в 0,7 км/с,

Да, уменьшение ХС до сотен м/с - это и есть правильный путь

[alex_semenov]

Вообще для начала хотелось бы посмотреть, на сколько эти джоули можно уменьшить. Скорее всего, лучше всего использовать сложный гравитационный манёвр, скажем с двумя разворотами, скажем, у Урана/Нептуна и Юпитера.
Например, берём какого-нибудь троянца Нептуна, тогда для того чтобы перевести его на орбиту, с которой возможен гравитационный манёвр вокруг урана достаточно ХС в 0,7 км/с, дальнейшее, если правильно подобрано направление и момент импульса, вообще затрат требовать не должно.

В любом случае задача мне как инженеру - разработать движок для астероида/кометы, который бы сообщал ему характеристическую скорость 0.1-1 км/с. Так?
Как лучше это сделать? Взрыв? Или медленная тяга в течении 10 лет?
Как ни крути, учитывая массу тела энергозатраты будут огромные. Десятки мегатонн в эквиваленте TNT в секунду. То есть источником энергии должны быть мощные термоядерные взрывы в любом случае. Скорей всего взрывать придется дейтерий (как самое дешевое топливо).
НО! В чем фишка. Нужно как-то придумать эффективную утилизацию энергии взрывов.
Почти вся энергия термоядерных взрывов это нейтроны и рентген. А нам надо перевести это в направленное движение материи с очень небольшой скоростью. Соизмеримую с приращением скорости (то есть ~ 1 км/с).
Я думаю нужно строить… скорострельных систему пушек, которая будет периодически выбрасывать снаряд-пробку из материи (скажем, теплую воду) с астероида-кометы. Астероид/комета вращается. В центре реактор-нагреватель (там производятся взрывы). От него тепло через расширяющийся газ подается в соответствующий радиально расположенный "ствол", который выбрасывает горячую воду в нужный момент в нужном направлении. Скажем, оборот астероида 2 часа. Это  7200 с. Если выстрел каждые 10 секунд то нужно иметь… 720 стволов. И каждый подготавливается к выстрелу - местные сутки (2 часа). Надо считать детали (блин, некогда!)

[vsevolodson]

условиях отсутствия гравитации грузы перемещаются пинком ноги

если в космосе вы пнёте 1000-тонный груз, то полетите вы, а груз останется практически на месте. Инертность массы никто не отменял.

и всё же гравитация ест огромные количества энергии в противном случае

колония обеспечивает сама себя самостоятельно

Крестьянская семья тоже в принципе может обеспечивать себя самостоятельно. Только среди людей принято торговать, иначе качество обеспечения оказывается слишком низким. Грузопотоки с развитием цивилизации только растут.

вы бы почитали побольше нормальных статей, посвящённых колонизации космоса...

[gans2]

Тащим в космос деревню и удивляемся, что над Вами смеются?

Что такого нужного на соседнем астероиде, что это надо туда тащить??
 Кроме информации...
Мужественно выдумываем несуществующие ограничения и ими размахиваем?

Ресурс в космосе ценен только в месте его нахождения(тм)
Ценимые на Земле ресурсы в космосе или доступны или не нужны. Живущим в космосе надо или научится обходится подножным или не жить вообще. А мИчтать о двигании астероидов, удачно расположившихся на удачной траектории - это к психиатру. За сверхценными идеями трэшеложества.

Вот тут пример такого мИчтателя - "гравитационный маневр, но близко в гравияму не попадать" - такой вот мИчтатель - несчитатель

[Kweni]

Я думаю нужно строить… скорострельных систему пушек, которая будет периодически выбрасывать снаряд-пробку из материи (скажем, теплую воду) с астероида-кометы. Астероид/комета вращается. В центре реактор-нагреватель (там производятся взрывы). От него тепло через расширяющийся газ подается в соответствующий радиально расположенный "ствол", который выбрасывает горячую воду в нужный момент в нужном направлении. Скажем, оборот астероида 2 часа. Это  7200 с. Если выстрел каждые 10 секунд то нужно иметь… 720 стволов.

Энергия вращения астероида очень невелика (да и периоды обычно побольше, чем 2 часа), и воспринимать вращение как данность не следует. Нужно затормозить вращение, стволов достаточно 3 в вершинах треугольника, и они будут работать параллельно. Астероид надо подбирать не слишком вытянутый - больше похожий на Фобос, чем на Эрос.