Новости проектов освоения дальнего космоса

[Андрей Астрофизический]

утвержденные и реализуемые государственные программы.

Угу. Пока программу не закрыли. Вы еще верите политикам?) попилят бюджеты и разойдутся. В принципе несущественно в какой стране.
Имхо. Если когда-нибудь на Марс попадет человек, это будет человек которого привез частник. Если частник не справится, то люди вообще туда не попадут, как минимум до следующего частника...

[Vadims]

Угу. Пока программу не закрыли. Вы еще верите политикам?) попилят бюджеты и разойдутся. В принципе несущественно в какой стране.

Сомнительно. С тем же успехом можно было ванговать и отмену МКС, LOP-G, или БАК, ITER. Нет, крупные международные научные проекты так просто не закрываются и не отменяются по чьему-то желанию. Есть всеобщее принятие необходимости и есть международные обязательства.

Имхо. Если когда-нибудь на Марс попадет человек, это будет человек которого привез частник.

А вот в такое верить действительно наивно, что частник сможет сделать то что не под силу даже ведущим космоагентствам в одиночку.

[crazy_terraformer]

Миллион долларов- что то маловато за адекватное решение этой проблемы.

Я чего-то не понимаю?

Удобно использовать электролизный водород как источник энергии для водородных аэробных и анаэробных бактерий.

Система Advanced Electric Propulsion System (AEPS) — по сути, двигатель на эффекте Холла. Он производит тягу, используя электрические и магнитные поля, ионизирующие ксенон и выбрасывающие ионы.

А почему не использовать аргон, его же больше? Хотя конечно атомарная масса у ксенона в несколько раз больше.

[Dem]

А вот в такое верить действительно наивно, что частник сможет сделать то что не под силу даже ведущим космоагентствам в одиночку.

НАСА само и так ничего не делает, только у частников заказывает.
А решат они ещё куда заказанное употребить - их личное дело.

[viesis]

Удобно использовать электролизный водород как источник энергии для водородных аэробных и анаэробных бактерий.

Глюкоза как бы прерогатива фотосинтетиков.

[viesis]

А почему не использовать аргон, его же больше? Хотя конечно атомарная масса у ксенона в несколько раз больше.

При чем здесь атомная масса? Возможно, ксенон просто легче хранить в криогенном виде.

[AlexAV]

А почему не использовать аргон, его же больше?

У аргона потенциал ионизации выше, а это будет резко снижать КПД двигателя по сравнению с использованием ксенона. Плюс ксенон хранить проще. Аргон имеет критическую температуру 151К и не может быть сжижен при нормальной температуре, плотность же сжатого газа достаточно мала, а хранить криогенный сжиженный аргон для дальних космических миссий достаточно проблематично. У ксенона же критическая температура 289,73 K и при давление выше критического он уже при нормальной температуре имеет достаточно высокую плотность.

[crazy_terraformer]

Угу. Пока программу не закрыли. Вы еще верите политикам?) попилят бюджеты и разойдутся. В принципе несущественно в какой стране.

Сомнительно. С тем же успехом можно было ванговать и отмену МКС, LOP-G, или БАК, ITER. Нет, крупные международные научные проекты так просто не закрываются и не отменяются по чьему-то желанию. Есть всеобщее принятие необходимости и есть международные обязательства.

Просто этот проект растянется на несколько десятков лет, т.е. первого пуска марсианского комплекса стоит ждать лет через 20-50 как минимум...

[viesis]

У аргона потенциал ионизации выше, а это будет резко снижать КПД двигателя по сравнению с использованием ксенона.

Разница в потенциале ионизации в несколько вольт при рабочем напряжении порядка киловольт вряд ли на что то повлияет.

[crazy_terraformer]

а хранить криогенный сжиженный аргон для дальних космических миссий достаточно проблематично.

Тепловой экран от Солнца и тепла корабля будет слишком тяжёл? А цезий или натрий не подходят?

[AlexAV]

Разница в потенциале ионизации в несколько вольт при рабочем напряжении порядка киловольт вряд ли на что то повлияет.

Влияет отношение I/mV² (I - потенциал ионизации, V - макроскопическая скорость создаваемого потока, m - молекулярная масса) и оно для аргона и ксенона отличается очень сильно. Вообще при требуемом УИ на уровне ~10 км/с  для плазменных двигателей любой системы проблема затрат энергии на ионизацию рабочего тела - одна из наиболее чувствительных для КПД двигателя.

Тепловой экран от Солнца и тепла корабля будет слишком тяжёл?

Для длительного хранения аргона одним тепловым щитом обойтись не получится, потребуется активный холодильник, а это масса, расход энергии, снижение надёжности системы.
 

А цезий или натрий не подходят?

Не очень. Оседают где не нужно давая проводящие плёнки.

[Vadims]

А йод? https://www.energia.ru/ru/news/news-2018/news_06-21.html

[viesis]

Влияет отношение I/mV² (I - потенциал ионизации, V - макроскопическая скорость создаваемого потока, m - молекулярная масса) и оно для аргона и ксенона отличается очень сильно.

Почему нельзя оценивать КПД как (U-I)/U, U-рабочее напряжение, т е как коэффициент использования напряжения?

[AlexAV]

Почему нельзя оценивать КПД как (U-I)/U, U-рабочее напряжение, т е как коэффициент использования напряжения?

Потому что эта цифра вообще не содержит информации ни о полезной работе, ни о реальных паразитных затратах энергии. Она вообще довольно малоосмысленная.

1) В реальном устройстве затраты энергии источником питания на получение одного иона совсем не I. Там есть масса процессов, которые его увеличивают, скажем неупругое рассеяние электронов на атомах (без ионизации). Они связаны конечно с энергией ионизации, но обычно не равна ей (превышая её в несколько раз). Вычисление точного значения требует детального рассмотрение кинетики элементарных процессов в плазме. Обычно получается, что-то пропорциональное I, но превышающее её в 2-3 раза.
2) Если устройство затратило от источника питания некоторую мощность, то это совсем не значит, что она пошла только на ускорение струи и ионизацию. Существует масса процессов бесполезное переводящих её в тепло.

В результате эта цифра вообще к КПД никакого отношения не имеет. КПД это \( \mu u^2/2Ui \), \mu - массовый расход, u - УИ, U - снаряжение питания, i - ток в системе питания.

P.S. Напряжение питания кстати в AEPS не особо большое, указывается 95 - 140 вольт.

[AlexAV]

А йод? https://www.energia.ru/ru/news/news-2018/news_06-21.html

Иод - двухатомная молекула, из-за этого производство ионов иода будет идти всё же менее эффективно, чем ксенона и потребует большего количества энергии по сравнению с ксеноном. Прежде всего из-за диссоциативной рекомбинации, которая имеет высокую скорость даже в разреженной плазмы (в отличие от фоторекомбинации и столкновительной трёхчастичной):

I₂ + e = I₂⁺ + e + e
I₂⁺+ e = I + I

А это даст довольно значительные паразитные затраты энергии.

Кроме того, иод достаточно агрессивен к большинству металлов. Для системы с электродами (включая холловские двигатели) это будет существенно снижать их ресурс. Впрочем для безэлектродных систем это возможно не так существенно (однако для того же Vasmir явно будет проблемой диссоциативная рекомбинация, которая там скорее всего не только будет приводить к росту энергии на приготовление ионов, но и давать в каком-то объёме непроизводительную потерю рабочего тела в процессе работы двигателя).

Всё же это тоже эрзац-замена. Работать будет, но заметно хуже.

[Vadims]

однако для того же Vasmir

А для такого? https://www.roscosmos.ru/22261/

[Polnoch Ксю]

Сомнительно

Государства могут сделать только флаговтык.
За примерами ходить далеко не нужно, тот же флот XV века в китайской Империи Мин, и состоял из не менее чем 250 судов. Если верить данным, приведённым в источниках периода, в число флота входили суда, далеко превышавшие по своим размерам крупнейшие суда, существовавшие в европейских флотах даже в период расцвета деревянного парусного флота XVIII-начала XIX вв, и сравнимые по своим размерам с крупнейшими когда-либо существовавшими парусными судами[1].

Закончилось всё тем, что руководство флота, после нескольких плаваний, казнили, чтобы не шатали скрепы в империи Мин 
А у Колумба, у Кортеса на утлых судёнышках, и без наложниц всё вышло, т.к. это была частная инициатива.

Я нисколько не сомневаюсь в способности NASA, правда распилив ещё больше денег, чем распилено уже (на проекты вроде James Webb и Senate Launch System) сделать флаговтык в Марс. Зато я сомневаюсь в как таковой способности любого государства построить успешную колонию, т.к. государства, военные - вот это всё, экономить деньги не приучено. В условиях денежнего дефицита оно просто ломается (как сломалось российское в 90е, когда десять лет нефть стоила ~15 долларов за баррель)

[sharp]

Почему нельзя оценивать КПД как (U-I)/U, U-рабочее напряжение, т е как коэффициент использования напряжения?

КПД у ЭРД это отношение кинетической энергии вылетающих частиц к затраченной электрической энергии. Зачем велосипед-то выдумывать?

А для такого? https://www.roscosmos.ru/22261/

Думаю, ни для какого. Использование именно инертных газов в качестве рабочего тела - это решение, которое используют практически все разработчики ЭРД. Даже не вникая в детали, этого достаточно чтобы понять, что для этого имеются веские физические основания.

[ivanij]

Сомнительно

Государства могут сделать только флаговтык.
За примерами ходить далеко не нужно, тот же флот XV века в китайской Империи Мин, и состоял из не менее чем 250 судов. Если верить данным, приведённым в источниках периода, в число флота входили суда, далеко превышавшие по своим размерам крупнейшие суда, существовавшие в европейских флотах даже в период расцвета деревянного парусного флота XVIII-начала XIX вв, и сравнимые по своим размерам с крупнейшими когда-либо существовавшими парусными судами[1].

 Сколько же раз можно писать об абсолютной некорректности такого рода примеров? Честно говоря, мне это уже надоело. В следующий раз подобные flood"ерские "сочинения" я буду удалять без комментариев.

[Vadims]

Я нисколько не сомневаюсь в способности NASA, правда распилив ещё больше денег, чем распилено уже (на проекты вроде James Webb и Senate Launch System) сделать флаговтык в Марс.

Вера - очень плохой помощник вообще, но особенно в определении того, в чем любители как мы не разбираются. Поэтому лучше ориентироваться на мнение профессионалов. В самом NASA например, не разделяют данной точки зрения:

США не смогут в одиночку осуществить пилотируемый полет на Марс, заявили во вторник высокопоставленные представители НАСА, которые приняли участие в конференции по вопросам освоения Красной планеты.

"В вопросе освоения Марса очень важно международное сотрудничество. Мы как страна не сможем в одиночку отправиться туда", — сказал помощник директора НАСА Джон Грюнсфилд.

Его коллега Уильям Герстенмайер подчеркнул важность "сотрудничества с Европейским космическим агентством и другими иностранными партнерами". Задачу по высадке человека на Марс он сравнил с "джунглями, пробраться через которые в одиночку невозможно".

https://ria.ru/space/20150505/1062739301.html