Освоение Марса

[AlexAV]

И так задаём параметры транспортируемой кометы.

Пусть её масса 10^18кг, требуемый ХС 1 км/с. Время для разгона 10 лет.

Тогда ускорение 3,17*10^-6 м/с2 (3,17 мкм/с2). Требуемая тяга 3,17 ТН. Теперь требуется оценить оптимальный УИ. В данном случае он будет отличаться от идеального ракетного двигателя, поскольку будут иметь место дополнительные безвозвратные потери на сублимацию льда. Если брать в качестве рабочего тела водяной лёд – то не такие уж и маленькие L = 2,8МДж/кг.

И так будем принимать, что рабочее тело – водяной лёд. Тогда КПД будет:



V – требуемый ХС, V₀ – скорость истечения.

Зависимость КПД от скорости истечения при значениях ХС 100 м/с, 500 м/с, 1000 м/с представлена на рисунке.



Ну и зависимость удельных затрат энергии в расчёте на килограмм доставленного груза:




Видно, что в интересующем нас диапазоне ХС, оптимальный УИ составляет 2 – 4 км/с.
Так при ХС 1000 м/с удельные затраты энергии составят:

При УИ 500 м/с – 18,7 МДж/кг
При УИ 1000м/с - 5.7 МДж/кг
При УИ 2000м/с – 3,1 МДж/кг
При УИ 3000м/с – 2,9 МДж/кг
При УИ 4000м/с – 3,1 МДж/кг
При УИ 10000м/с – 5,5 МДж/кг
При УИ 50000м/с – 25,3 МДж/кг
При УИ 100000м/с –50,3 МДж/кг

Если при этом так же учитывать желательность уменьшения тепловых нагрузок, то оптимумом можно признать величину где-то 2000м/с (что соответствует температуре водяного пара около 1500К)



В принципе данное значение хорошо попадает в диапазон типичных параметров ТЯРД. Если принять эти параметры то получим:

Отношение конечной массы к начальной: 0.607
Расход массы: 1.6 млн.т/с
Тепловая мощность 7,6ПВт из них 4,4ПВт на сублимацию льда.

[vsevolodson]

Мы сдесь любители грав-ям. Зашвырните себя куда  нибуть, оставте нас в покое.

ты это... спасибо говори. тему оживили
сам кого хочешь зашвырну
почему-то людям вдруг часто бывает надо ехать за тыщу км, лететь, перевозить грузы
вадик-ноль, не понимает...

Атмосферу нормальной плотности Марс не удержит--гравитационная кишка тонка,а т.к. магнитное поле планеты весьма слабо,ДНК всех отважных первых колонистов "пережгет"космическая радиация...Размножаться с целью дальнейшего заселения Марса они точно уже не смогут

вот это лулз я нашёл!
но этот товарищ спалился на креационизме

[ВадимZero]

почему-то людям вдруг часто бывает надо ехать за тыщу км, лететь, перевозить грузы
вадик-ноль, не понимает...

Люди в грав-ямах...легко передвигаються на 1000км на маглевах. Это аналог вашего эфирного космоса в миниатюре. А у вас что любимая бабушка на астероиде живет?

[ВадимZero]

Меня тут мысль посетила. Возможно атмосфера Марса действительно методом вымерзания свалила? Вот представте марс бомбардируеться астероидами. поднимает клубы пыли в стратосферу. И тут парниковый эфект начинает работать в обратку. Марс охлаждаеться и реально вымораживаеться. Причем очень сильный вулканизм с одной стороны насыщает атмосферу СО2 и Н2О, и одновременно выбрасываемые аэрозоли способствую глобальному вымораживанию. И все это накрываеться большим слоем грязи, так чтобы не растаяло. В общем если идея верна, то на марсе атмосфера есть, только копать глубже надо.

[vsevolodson]

ага, а я к чему думаете вопрос задавал "поможет ли марсу комета" 
сначала надо моделировать

я тут ссылку давал на тему "корабль поколений - взрыволёт"
фантазии конечно бывают шикарны, но на этапе детального рассчёта и не такие проекты закапывали по причине негодности
а в плане детализации вам тут до Марса дальше, чем до других звёзд

[ВадимZero]

И кстати, чего вы тут размениваетесь мелкими объектами? Может стоит выбрать обьект помассивнее, типа одного из спутников плутона? Наличие собственной гравитации значительно облегчит доставку груза на орбиту марса. Вот комунистический лозунг "Даеш атмосферу марса за один заход?"

[ВадимZero]

ага, а я к чему думаете вопрос задавал "поможет ли марсу комета" 
сначала надо моделировать

я тут ссылку давал на тему "корабль поколений - взрыволёт"
фантазии конечно бывают шикарны, но на этапе детального рассчёта и не такие проекты закапывали по причине негодности
а в плане детализации вам тут до Марса дальше, чем до других звёзд

Сначала нужно серьезное иследование марса. А идея с кометой мне самому кажеться излишне дорогой.

[gans2]

Гигантской ценности расчет уважаемого AlexAV.
Необходимый аппендикс к нему - расчет потребной площади радиаторов для рассеивания паразитного тепла от работы такой мощи двигателей. ТЯРД - это Термоядерный или твердофазный ядерный(нервообразный)?

[gans2]

Если все -таки кто нибудь прочитал статью Бобуха, то вывод очевиден - либо сбрасывать на Марс всю атмосферу сразу, что бы парниковый эффект не давал вымерзать на полюсах приходу, либо делать атмосферу из незамерзающих на полюсах газов.
 А вулканические газы таким свойством не обладают - потому и лишился атмосферы Марс - маленький он - вулканизма на подпитку не хватило и разогревшегося Солнышка он не дождался.

[AlexAV]

Необходимый аппендикс к нему - расчет потребной площади радиаторов для рассеивания паразитного тепла от работы такой мощи двигателей. ТЯРД - это Термоядерный или твердофазный ядерный(нервообразный)?

В данном случае твёрдофазный ядерный двигатель. Ну а поскольку охлаждение в нём осуществляется рабочим телом, то ответ на ваш вопрос о радиаторах – ноль.

[ВадимZero]

А вулканические газы таким свойством не обладают - потому и лишился атмосферы Марс - маленький он - вулканизма на подпитку не хватило и разогревшегося Солнышка он не дождался.

При начальном высоком парниковом эфекте вымораживание не может произойти если конечно в стратосфере не будет критического количества аэрозолей.

[gans2]

Необходимый аппендикс к нему - расчет потребной площади радиаторов для рассеивания паразитного тепла от работы такой мощи двигателей. ТЯРД - это Термоядерный или твердофазный ядерный(нервообразный)?

В данном случае твёрдофазный ядерный двигатель. Ну а поскольку охлаждение в нём осуществляется рабочим телом, то ответ на ваш вопрос о радиаторах – ноль.

Понятно. И сколько надо урана для зарядки батареи такой мощности двигателей?
Поскольку УИ у Нервы на воде не выше 1000с ЕМНИП, то как то великоват двигатель для астероида. Отношение массы нервообразного двигателя несколько меньше 1, такто.
Опять же 1 км\сек для сброса внутрь астероида не хватит - это из внутреннего Оорта только разве что. А фонтазии про "обойдемся мизерным толчком и могучий Юпитер направит" - это в пользу бедных. Пусть посчитатет ХС для перехода к Юпитеру сначала, коекакер.

[gans2]

А вулканические газы таким свойством не обладают - потому и лишился атмосферы Марс - маленький он - вулканизма на подпитку не хватило и разогревшегося Солнышка он не дождался.

При начальном высоком парниковом эфекте вымораживание не может произойти если конечно в стратосфере не будет критического количества аэрозолей.

Начальный высокий парниковый эффект будет если сбросить МНОГО газа сразу. иначе - вымораживание.

[gans2]

Тут все романтично настроенные терраформители Марса языком уныло пережевывают сто раз еденные страницы википедии. "Что-нибудь придумают же"
На самом деле постепенное наполнение атмосферы Марса незамерзающими газами - наиболее доступный путь его терраформирования. Выбор таких газов прямо скаже невелик - кислород, азот и инертные газы. Это собственно и написано у Бобуха и у Зубрина. но тут в основном упиваются фонтазиями в духе Кларка...

[AlexAV]

Опять же 1 км\сек для сброса внутрь астероида не хватит - это из внутреннего Оорта только разве что. А фонтазии про "обойдемся мизерным толчком и могучий Юпитер направит" - это в пользу бедных. Пусть посчитатет ХС для перехода к Юпитеру сначала, коекакер.

Почему Юпитер. Уран/Нептун то же подходит.  Что касается оценить – оценил, 1км/с – это даже с хорошим запасом. Например, для троянца Нептуна типа 2001 QR322 при гравитационном манёвре у Урана около 0,7 км/с.

И это первый попавшейся, а если хорошо поискать (и подобрать правильную траекторию) можно намного меньше.

Поскольку УИ у Нервы на воде не выше 1000с ЕМНИП, то как то великоват двигатель для астероида.

Я зачем оценивал оптимальный УИ? Оптимальный по энергетике УИ лежит в диапазоне 200-300с. Больше 1000с и не требуется.

Отношение массы нервообразного двигателя несколько меньше 1, такто.

Возьмём для примера двигатель РД-0410.
Тяга 35,2 кН.
Масса (с радиационной защитой, которая нам в данном случае не нужна) – 2 т.

Отношение тяги к массе – 17,6 м/с2. Требуемое ускорение 3,17*10^-6 м/с2.  Запас на 7 порядков. Достаточно.

[ВадимZero]

На самом деле постепенное наполнение атмосферы Марса незамерзающими газами - наиболее доступный путь его терраформирования.

Тут предлагалось метан использовать,для начальной цепной реакции потепления. Невымерзает, парниковый эфект в 21 сильнее чем у СО2. Совместно с другими сильными парниковыми газами.

[vsevolodson]

Тут предлагалось метан использовать,для начальной цепной реакции потепления. Невымерзает, парниковый эфект в 21 сильнее чем у СО2. Совместно с другими сильными парниковыми газами.

метану бы и аммиака на Марс - было бы уже неплохо, да

вот если бы можно было просто одним зондом, засылаемым в пояс Койпера всё это сделать, то было бы интересно посмотреть со стороны на терраформирование Марса
но технические трудности получаются великоваты
дело даже не в том, что я бы предпочёл поселиться в поясе Койпера, не сваливаясь обратно вместе с ресурсами в гравияму Солнца и Марса, дело в том, что идея всё-таки плоховата - при жизни падения крупной кометы на Марс мне не видать...  техника не позволяет пока что
да и проблема сохранности кометы так и не решена
вам на Марсе нужна летучка, а она при прогреве двигателем и при приближении к Солнцу слиняет, причём двигатель ваш также поломает
получите в поясе астероидов прибавление в виде бесполезных камней из пояса Койпера, не дотащив даже до Марса, только и всего

[Olweg]

А мИчтать о двигании астероидов, удачно расположившихся на удачной траектории - это к психиатру. За сверхценными идеями трэшеложества.

Комментарий модератора раздела

Пред за неуважение к собеседникам. Поскольку уже далеко не первый случай, за последующие сообщения в том же духе штрафные санкции будут последовательно увеличиваться.

[AlexAV]

но технические трудности получаются великоваты
дело даже не в том, что я бы предпочёл поселиться в поясе Койпера, не сваливаясь обратно вместе с ресурсами в гравияму Солнца и Марса, дело в том, что идея всё-таки плоховата - при жизни падения крупной кометы на Марс мне не видать...    техника не позволяет пока что

Пока да, также как не позволяет построить колонию у астероида, или отправить межзвёздную экспидицию. Это задачи одного порядка сложности. Точнее даже нет не так... Терроформирование Марса - задача одного порядка сложности с постройкой колонии у астероида (но по удельным затратам намного дешевле последней), и намного проще межзвёздной экспедиции.

да и проблема сохранности кометы так и не решена

Да нет этой проблемы, нет вообще, но об этом позже.

вам на Марсе нужна летучка, а она при прогреве двигателем и при приближении к Солнцу слиняет

Вообще-то, “ценный компонент”, это аммиачный лёд (азотный лёд действительно довезти тяжеловато). А аммиак – компонент далеко не самый летучий, к тому же с высокой теплотой сублимации. Проблем с его чрезмерным испарением не будет. Но об этом опять позже.

[vsevolodson]

Пока да, также как не позволяет построить колонию у астероида, или отправить межзвёздную экспидицию. Это задачи одного порядка сложности. Точнее даже нет не так... Терроформирование Марса - задача одного порядка сложности с постройкой колонии у астероида (но по удельным затратам намного дешевле последней), и намного проще межзвёздной экспедиции.

не согласен. я тут давал ссыль на тему "особенности межзвёздного быта"
колония в Койпере не только намного дешевле, но и намного проще технически, почитайте, если не верите
но эта тема не об этом

Проблем с его чрезмерным испарением не будет. Но об этом опять позже.

проблема не с испарением
а с тем, что наиболее летучие компоненты разрушат комету и двигатель
кометы очень неоднородны

это тоже самое, как протащить посуду из пузырчатого стекла через топку, надеясь его получить на выходе в целости и сохранности