Воздушные шары и телескопы

[PavelSI]

все эти проблемы (запуск ,направление потоков, длительность полета и т.п.) были давным давно решены (США в шарах-фоторазведчиках.)

Благодарю за поддержку темы! Об этом тоже думал. С одной стороны, хорошо что это всё отлажено, с другой - создаёт риски, что подобные шары будут активно сбиваться, если их ветер будет заносить не туда куда надо.

Советская ПВО оказалась сверхэффективной.

Было и такое. Но шар тяжело сбить, т.к. он дешевый, летит медленно. Ракета дороже чем шар, а с самолёта сложно сбивать, т.к. самолёту проблема что-то точное вытворять на высокой скорости в стратосфере. Так что нам, СССР, это стоило дорого, по деньгам дорого.

[PavelSI]

Ну, начнем с того, что на орбите аппарат может работать годами и даже десятилетиями, чего никак не скажешь про шарик.

На каждый такой проект типа Вояджер, где аппараты живут по 10 лет, приходится по 100 проектов типа Марс-96, который успешно приводнили в тихом океане спустя день от запуска.
Также хотелось бы услышать более подробный разбор, почему шарик не может летать длительное время и что вам кажется что можно было бы сделать чтобы это было бы не так.

[Змей Петров]

приходится по 100 проектов типа Марс-96, который успешно приводнили в тихом океане спустя день от запуска.

Отличная работа!))
К чему это?
«Марс-96» — российская автоматическая межпланетная станция, предназначенная для исследования Марса. Станция была запущена 16 ноября 1996 с помощью ракеты-носителя «Протон». Из-за отказа разгонного блока станцию не удалось вывести на отлётную траекторию, и она разрушилась при входе в атмосферу Земли через 5 часов после запуска. Достоверно причину сбоя разгонного блока выяснить не удалось, поскольку телеметрия на этом этапе полёта не применялась.

Также хотелось бы услышать более подробный разбор, почему шарик не может летать длительное время и что вам кажется что можно было бы сделать чтобы это было бы не так.

Давайте поступим проще - скажите каково реальное типовое время полёта такого зонда?

[Зануда]

Ну, начнем с того, чтона орбите аппарат может работать годами и даже десятилетиями, чего никак не скажешь про шарик.
Так что дешевизна шариков - вопрос открытый.

Шары проекта Loon (Google предполагал с их помощью раздавать интернет) по полгода летали.

Технические подробности: полезная нагрузка около 10 кг, мощность солнечных батарей до 100 Вт, высота полёта 20 км.

[PavelSI]

К чему это?
«Марс-96» — российская автоматическая межпланетная станция, предназначенная для исследования Марса. Станция была запущена 16 ноября 1996 с помощью ракеты-носителя «Протон». Из-за отказа разгонного блока станцию не удалось вывести на отлётную траекторию, и она разрушилась при входе в атмосферу Земли через 5 часов после запуска. Достоверно причину сбоя разгонного блока выяснить не удалось, поскольку телеметрия на этом этапе полёта не применялась.

Вот к тому это и есть. Цена 300 000 000$ в ценах 20-летней давности (сейчас всё раза в 4 дороже), а пролетала 5 часов.
Будучи студентом МАИ той поры, слышал версию что не так провода в этом самом блоке соединили - а ремонтников там в космосе нет. Это про эффективность хвалёного космоса. И подобных вещей в космос пуляют не очень мало.

Также хотелось бы услышать более подробный разбор, почему шарик не может летать длительное время и что вам кажется что можно было бы сделать чтобы это было бы не так.

Давайте поступим проще - скажите каково реальное типовое время полёта такого зонда?

1) Ну вы отвечаете вопросом на вопрос. Точно не знаю.
2) Скорее всего, нет такого, как среднее. Кто-то бьётся на старте, кто-то летает долго. Сейчас летают до 40 дней, к сожалению эта тема явно не в фокусе технологии и не похоже чтобы активно финансировалась, как космические программы. И даже 40 дней полёта, что конечно же мало - это уже достаточно приличное время чтобы инструменту снять "сливки" - заснять наиболее интересные точки на небе, так чтобы на основе этих данных был бы смысл начать проектирование нового аппарата.

Так вот, мне не понятно, чем ограничена продолжительность полёта. Если утечкой гелия, то ИМХО надо искать способы это компенсировать - например, взять с собой сосуд Дьюара с гелием, гелий будет медленно испаряться и пополнять запасы газа в баллоне. Сейчас гелий испаряется в 30-л дьюарах по 3% в сутки. А ещё лучше, взять сосуд с жидким водородом - тогда испарение будет длиться годами, а аппарат будет с полётом всё легче и легче. На последнем этапе полёта сам дьюар можно сбросить как балласт.

[PavelSI]

Шары проекта Loon (Google предполагал с их помощью раздавать интернет) по полгода летали.

А они летали? Что-то не заметил цитаты чтобы проект был реализован.

[Змей Петров]

Шары проекта Loon (Google предполагал с их помощью раздавать интернет) по полгода летали.

Но раз отказались - что-то пошло не так?

Технические подробности: полезная нагрузка около 10 кг, мощность солнечных батарей до 100 Вт, высота полёта 20 км.

Стоимость вывода на орбиту одного кг ПН ~$5000, ну, СБ, ещё там кой чего - не бог весть какая сумма получается.
И 20км - маловато. Ещё приличная часть атмосферы остается.

[Змей Петров]

Вот к тому это и есть. Цена 300 000 000$ в ценах 20-летней давности (сейчас всё раза в 4 дороже), а пролетала 5 часов.

Это полная стоимость неудачной, даже неначавшейся марсианской программы. Грубо говоря - деление на ноль.
К обсуждаемому вопросу никакого отношения не имеет.
Для исследований, которые могут быть сделаны с шариков нужно тащить к Марсу 7 тонн? Да ещё сажать что-то на Марс?

а ремонтников там в космосе нет.

А на шарах ремонтники есть?
Да и не такая это проблема. Естественно неисправности, поломки, аварии. Но в целом летают в общем-то аппараты годами и десятилетиями.

Вы отвечаете вопросом на вопрос.

Почему бы и нет?
Вопрос вполне простой и закономерный.

2) Скорее всего, нет такого, как среднее. Кто-то бьётся на старте, кто-то летает долго.

В этом случае как раз и нужны усреднённые показатели.

Сейчас летают до 40 дней

Уже что-то.

И даже 40 дней полёта, что конечно же мало - это уже достаточно приличное время чтобы инструменту снять "сливки" - заснять наиболее интересные точки на небе,

Согласитесь, что к примеру 4 года без атмосферы - намного лучше.

Так вот, мне не понятно, чем ограничена продолжительность полёта. Если утечкой гелия, то ИМХО надо искать способы это компенсировать - например, взять с собой сосуд Дьюара с гелием, гелий будет медленно испаряться и пополнять запасы газа в баллоне. Сейчас гелий испаряется в 30-л дьюарах по 3% в сутки. А ещё лучше, взять сосуд с жидким водородом - тогда испарение будет длиться годами, а аппарат будет с полётом всё легче и легче. На последнем этапе полёта сам дьюар можно сбросить как балласт.

Всё это хорошо. Впрочем я не берусь делать столь далёкие предположения.
Но вот называются предельные цифры от 40 дней до полугода. Значит чем-то ограничена.
Могу ещё добавить, что тоненькие пластики весьма чувствительны к УФ и прочим прелестям высотного полёта.

Это к вопросу об эффективности хвалёного космоса.

А теперь главный вопроc на одну минуту.
Почему при таких достоинствах шариков и недостатках космоса - бОльшая часть исследований производится из космоса?
Наверное наших форумов не читают?

[Ultima Thulean]

Шар летит куда его ветер несет, как его проконтролируешь, а для астрономических наблюдений нужна точность. И болтанка. Да и сам шар загораживает большую часть неба

П. С. На какую высоту максимум поднимаются воздушные шары? Я читал про 53 км, может до 60 дотянут... И еще оборудование тащить

[Змей Петров]

На какую высоту максимум поднимаются воздушные шары? Я читал про 53 км, может до 60 дотянут...

Про такое не слышал. Вроде километров 40.

[Зануда]

А они летали? Что-то не заметил цитаты чтобы проект был реализован.

Летали. Проект не довели до коммерческой эксплуатации, но тестовых запусков было сделано несколько десятков.

Но раз отказались - что-то пошло не так?

Ага. И это что-то - не техника, а экономика.

Стоимость вывода на орбиту одного кг ПН ~$5000,

Стоимость подъёма в стратосферу одного килограмма полезной нагрузки на воздушном шарике - десятки и первые сотни долларов. Метеорологи, которые тысячами запускают метеозонды, скажут точнее.

Почему при таких достоинствах шариков и недостатках космоса - бОльшая часть исследований производится из космоса?
Наверное наших форумов не читают?

Потому что у "шариков" есть свои специфические недостатки. Например, требований к погоде у них гораздо больше, чем у ракет, запускать стратостат можно лишь в сухую и безветренную погоду. Далее, они (воздушные шары) делят атмосферу с самолётами и вертолётами, и это создаёт кучу технических и организационных проблем.

Но энтузиасты их решают. Про астрономов не скажу, а радиолюбители запускают стратостаты с ретрансляторами довольно часто.

Видео в тему:

[Ultima Thulean]

Про такое не слышал. Вроде километров 40

http://www.isas.jaxa.jp/e/special/2003/yamagami/index.shtml

[Geen]

Про такое не слышал. Вроде километров 40

http://www.isas.jaxa.jp/e/special/2003/yamagami/index.shtml

For point 5, we tried to reduce the weight of the total onboard instruments, including the battery, to about 10kg, equivalent to 10% of the balloon’s total weight.

Сколько весит телескоп, системы наведения, стабилизации, электропитания, защиты от радиации?
И всё это

in a flying environment of -80 deg C.

[PavelSI]

Но раз отказались - что-то пошло не так?

А от них отказались?

Стоимость вывода на орбиту одного кг ПН ~$5000

Чуть поболе, но не важно. Важнее что разработка спутников очень дорогая. 300млн за спутник в 300кг (в 200 раз дороже, выходит?), если взять к примеру TESS. В спутниках не работает земная электроника, а строить линию по производству несерийных микросхем - очень дорого. Также без тяготения вся механика тоже работает совсем не как надо. Я писал, но вы почему-то не услышали.

[Змей Петров]

Ага. И это что-то - не техника, а экономика.

Вот именно.
Видимо через спутники дешевле.

Цитата: Змей Петров от Сегодня в 13:28:32
Стоимость вывода на орбиту одного кг ПН ~$5000,
Стоимость подъёма в стратосферу одного килограмма полезной нагрузки на воздушном шарике - десятки и первые сотни долларов. Метеорологи, которые тысячами запускают метеозонды, скажут точнее.

Думаю, на 40 км с полезной нагрузкой, да на полгода - скорее сотни.
Теперь делим 10 лет на полгода и получаем результат.

Цитата: Змей Петров от Сегодня в 14:11:45
Почему при таких достоинствах шариков и недостатках космоса - бОльшая часть исследований производится из космоса?
Наверное наших форумов не читают?
Потому что у "шариков" есть свои специфические недостатки. Например, требований к погоде у них гораздо больше, чем у ракет, запускать стратостат можно лишь в сухую и безветренную погоду. Далее, они (воздушные шары) делят атмосферу с самолётами и вертолётами, и это создаёт кучу технических и организационных проблем.

Вот, вы же понимаете. А то - тролинг - троллинг.

Но энтузиасты их решают. Про астрономов не скажу, а радиолюбители запускают стратостаты с ретрансляторами довольно часто.

Это, гм... несколько разные задачи.
Какова разница в стоимости ПН для радиолюбителей и для серьёзных астрономических исследований?

[Змей Петров]

Чуть поболе, но не важно.

https://aboutspacejornal.net/2016/03/07/сравнительная-стоимость-запуска-пол/

[PavelSI]

А на шарах ремонтники есть?

На шарах ремонтников нет, но зато оборудование с шаров как правило успешно возвращается, так что его получается доработать и запустить заново. В случае спутников вариант только один - начинать изготовление заново, если где-то забыл какой-то из выключателей включить перед запуском и какой-то контур не запитал электричеством.

Но в целом летают в общем-то аппараты годами и десятилетиями.

Летают. При бюджете НАСА в десятки миллиардов ежегодно. Если есть столько бабла - дальше моск не нужен, можно просто всё и всех купить.

Вы отвечаете вопросом на вопрос.

Почему бы и нет?

А почему бы вам не ответить первому? Или так и будем все предложения вопросами заканчивать?

Согласитесь, что к примеру 4 года без атмосферы - намного лучше.

Да конечно лучше! Но согласитесь, что цена в 24млрд долл сколько обошелся Хаббл за все годы использования включая ремонты - это гораздо хуже. 

Всё это хорошо. Впрочем я не берусь делать столь далёкие предположения.
Но вот называются предельные цифры от 40 дней до полугода. Значит чем-то ограничена.

А вы помягче фомулируйте мысли. А то я назову (точно также с потолка как и полгода) цифру в 50 лет автономного полёта, и будет значить что не ограничено. Вы аргументы приводите, а не мнения. По факту же есть 40 дней и нехоженый потенциал дальнейшего развития.

Могу ещё добавить, что тоненькие пластики весьма чувствительны к УФ и прочим прелестям высотного полёта.

Возможно. Возможно надо бы шары металлизировать алюминием слоем в микрон.

Почему при таких достоинствах шариков и недостатках космоса - бОльшая часть исследований производится из космоса?
Наверное наших форумов не читают?  

Когда вы перестали пить коньяк по утрам? Когда на водку перешли? Сам вопрос у вас с ошибкой. Большая часть исследований проводится вообще с поверхности земли, а космос - это дыра бюджета. Важнейшие открытия последних 20 лет, как пояс Койпера, тёмная энергия, первый внесолнечный астероид, грав. волны, нейтринные осцилляции - это всё сделано безо всякого космоса.

Ну а космос... Потому что бабло пилит НАСА, НАСА консервативные бюрократы, а не ученые. И ещё ваш довод слабый, потому что подходит под любую консервативную теорию, обращаясь к тому что то, чего нет, быть не может в принципе:
- я не могу умереть, это невозможно
-
- а почему я тогда ещё ни разу не умер?

[PavelSI]

Шар летит куда его ветер несет, как его проконтролируешь, а для астрономических наблюдений нужна точность.

Небо надо всей планетой общее. С точностью до полушария.

И болтанка.

Писал выше, болтанки в стратосфере не ожидается.

Да и сам шар загораживает большую часть неба  

Малую часть, т.к. между шаром и телескопом трос длиной около 100м.

П. С. На какую высоту максимум поднимаются воздушные шары? Я читал про 53 км, может до 60 дотянут...

Это уже очень прилично. Обсерватории строят в горах на высоте в 2.5км, и там уже гораздо лучше чем на уровне моря. Более того, есть обсерватория на самолёте, каждый полёт выходит в копеечку, а высота всего лишь до 12км, если не путаю - плюс ко всему, я полагаю что от самолёта идёт адовая турбулентность.

[PavelSI]

Сколько весит телескоп, системы наведения, стабилизации, электропитания, защиты от радиации?

Смотря какой телескоп. На аппарате TESS 4 совершенно одинаковых телескопа, плюс все защиты. Защита от радиации в космосе нужна, на шаре - не очень. Так вот TESS, включая двигатель и все системы, имеет массу порядка 300кг.

Сколько весит телескоп, системы наведения, стабилизации, электропитания, защиты от радиации?
И всё это

in a flying environment of -80 deg C.

Не поверишь, но в космосе перепады температур похуже будут, особенно на солнечной стороне беда, когда солнце жарит, Земля отражает весь жар ещё раз, а сбросить тепло некуда. В этом плане стабильный холод стратосферы - просто рай.

[PavelSI]

https://aboutspacejornal.net/2016/03/07/сравнительная-стоимость-запуска-пол/

ссылка с каталогом статей, перестань постить хрень, а то пошлю в гугл читать.

А, понял я че ты дал битую ссылку. Низкие цены с пометкой "на 2000г". А сейчас порядка 20 000 всё ходовое.

Но главное, вы помешались тут все на стоимости запуска. Не она решает, а стоимость разработки в условиях когда нет возможности возвращения, если образец окажется не совсем удачным и надо будет буквально чутка подъюстировать что-то внутри. Хаббл так вообще, лет 5 летал с кривым зеркалом, оно и сейчас кривое (хотя на земле есть запасное) - и лишь через 5 лет его отремонтировали.