Люди на Марсе + марсоходы-аватары

[Алексей В.]

дык и на Марсе такие тоннели прийдется рыть
под жилье и транспортную сеть

ну пока для начала единственными грунтовыми работами будет засыпка грунтом жилых модулей для первых космонавтов на Марсе. Это гораздо проще, на мой взгляд, чем создание тоннелей. Да и для чего они вообще нужны? Транспорт же может быть наземным.

кто-то мне отвечал как можно (теоретически), вогнав в атмосферу Венеры каменюку/комету определенного химсостава, спровоцировать углекислоту на лазерное излучение, вследствие чего, как и в обычных СО2-лазерах, температура падает

в обычных СО2 лазерах есть система зеркал и объём СО2 не такой огромный, как в данном случае. Так что, по-моему, вряд ли это возможно в данном случае.

за пару столетий мы и так расковыряем все интересные геологические формации.

всего-то пару столетий? Какая ерунда, ну что ж подождём в таком случае.😆👍

Вопрос - с какой целью? То, что он совершенно непригоден ни для жизни, ни для хозяйственного использования - давно понятно. Его геология и химический состав и с орбиты неплохо видны. Так что можно провести нормальное сейсмическое зондирование, взять геологические пробы в самых интересных местах, и на этом остановиться. А жизнь там можно искать до бесконечности...

С целью хотя бы пополнения знаний в области планетологии и для поисков жизни, если она есть или была когда-то там. Насчёт геологии, по-моему, всё не так уж круто, как хотелось бы. Данные получаются неточными если их брать только из орбитальных наблюдений. К примеру, писал кто-то на форуме, что таким методом можно определить возраст кратера с погрешностью в 10-15%, т.е. 3,8-4,1 млрд. лет. Если же взять пробу из кратера, то можно определить возраст с погрешностью всего в 1 тыс. лет.

[Алексей В.]

Имхо. Человека посылать на Марс в помощь марсоходу следует лишь по одной причине - например, на Земле ступили, и послали марсоход, который не знает что делать если бур наткнулся на камень. Тогда астронавт подойдёт к марсоходу, и лопатой выкапает камень мешающий буру заглубиться в толщу Марса на три метра.

вопрос тогда такой: а зачем тогда вообще нужен марсоход, если на нужное место можно просто прислать человека? Ведь он сам смог бы всё пробурить без проблем. НО, это было бы гораздо дороже, чем прислать новый аппарат на замену сломавшемуся. Так что опять же на мой взгляд получается ситуация, что людям лучше сидеть на марсианской базе и дистанционно управлять марсоходами, а не летать самим в разные точки Марса.

Использование телеуправляемых автоматов - это как использование робот манипуляторов для вскопки огорода на даче.
Да возможно. Да это спасет человека от укусов комаров. Но это глупо.

Сидит такой внутри дачи, пыхтит управяляя манипуляторами часами. Когда гораздо проще выйти наружу, взять в руки лопату и вскопать грядку за полчаса.

ну а если эти "дачи" будут разнесены друг от друга на тысячи км? То тогда то что? Будете ездить с одной дачи на другую или всё-таки заморочитесь с манипуляторами?

[Maki]

С целью хотя бы пополнения знаний в области планетологии и для поисков жизни, если она есть или была когда-то там. Насчёт геологии, по-моему, всё не так уж круто, как хотелось бы. Данные получаются неточными если их брать только из орбитальных наблюдений. К примеру, писал кто-то на форуме, что таким методом можно определить возраст кратера с погрешностью в 10-15%, т.е. 3,8-4,1 млрд. лет. Если же взять пробу из кратера, то можно определить возраст с погрешностью всего в 1 тыс. лет.

Это всё очевидные вещи. Вопрос насколько срочно нам это надо.
Если срочно - тогда закидываем десятки марсоходов с автопилотом, управлением от орбитального вычислительного центра и корректировкой с Земли, как я и предложил. Если не очень - посылаем марсоходы последовательно.
Второй вариант, очевидно, не потребует одномоментных мегарасходов.
Если же привлекать людей - это сразу база, жизнеобеспечение и система связи для управления "аватарами" и необходимость регулярно менять вахтовиков. И это те же самые марсоходы. Которые всё равно будут работать медленно и печально, так как это телеуправляемая махина весом в тонну. А затраты, связанные с привлечением людей, будут на порядок больше.

Вы пытаетесь решить проблему пинга и медленного управления. Повесите на Марсе группировку спутников связи - управление пойдёт гораздо быстрей. Добавите автопилот - ещё быстрей. Повесите станцию с солнечными батареями и дополнительными "мозгами" -  быстрей. Но даже человек-оператор кардинально ничего не поменяет.
Думаете вся проблема в пинге? Там, во первых, энергоисточник маломощный, на нём не погоняешь. А во-вторых, электроника на радиационно-стойких микросхемах, и ваш смартфон в разы "умней" чем Куриосити. Замучаетесь "аватарить" такой машиной.

[cybertron]

"дачи" будут разнесены друг от друга на тысячи км

Многоразовый посадочный аппарат. Установка для приготовления топлива из местного льда. И делайте высадок сколько угодно в каких угодно местах Марса.
Просто вы уже проделали путь в 50 миллионов километров. И останавливаться в 100 километрах от цели?

[Алексей В.]

Если же привлекать людей - это сразу база, жизнеобеспечение и система связи для управления "аватарами" и необходимость регулярно менять вахтовиков. И это те же самые марсоходы. Которые всё равно будут работать медленно и печально, так как это телеуправляемая махина весом в тонну. А затраты, связанные с привлечением людей, будут на порядок больше.

зачем вахтовиков часто менять? Я думаю, что при необходимости их можно будет менять реже, чем раз в 2 года. Человек может привыкнуть к любым условиям. Сидят же зеки в тюрьме не по одному десятку лет и ничего - никто из них от этого не умирает же. Так что космонавты могут и подольше потерпеть.
Я не думаю, что марсоходы будут такими же медлительными. По крайней мере не 8 метров в сутки будут проходить, а может быть даже 8 километров.
Затраты на людей будут не на порядок больше, а примерно равны затратам на марсоходы, т.е. 50 на 50, вернее 40 млрд.$ на 40 млрд.$.

[Maki]

Многоразовый посадочный аппарат. Установка для приготовления топлива из местного льда. И делайте высадок сколько угодно в каких угодно местах Марса.

То есть с места на место перелетает целый комплекс по разведке, добыче, очистке и переработке льда, реактор для энергообеспечения, и установка для сжижения газов? Или экипаж интуитивно находит залежи льда, и добывает его при помощи тачки, кайла и лопаты?

[cybertron]

У вас заправки хватает только на взлет и посадку? А на два взлета и посадку не хватит? Чтобы вернуться к комплексу по производству топлива?

Лед нужен только для добычи половины топлива. Окислитель - кислород - можно добывать прямо из атмосферы.

[Maki]

Затраты на людей будут не на порядок больше, а примерно равны затратам на марсоходы, т.е. 50 на 50, вернее 40 млрд.$ на 40 млрд.$.

Затраты на базу добавьте.
Посчитайте, например, сколько грузовиков летает на МКС. Такой флот надо посылать каждые два года, и садить точнёхонько рядом с базой.
Причём изначально надо посадить на место бытовой отсек, транспорт, строительное оборудование, аппаратуру связи, реактор, запасов на 4 года, и лишь поняв что всё в порядке, туда можно посылать людей. Даже если "Сказка от Маска" сбудется, и космические килограммы подешевеют -  всё равно безумно дорогой и сложный проект.
И "аватары" будут не дешевле марсоходов.
И база будет обходиться в год как 3 МКС.
Вот и считайте...

[Алексей В.]

Вы пытаетесь решить проблему пинга и медленного управления. Повесите на Марсе группировку спутников связи - управление пойдёт гораздо быстрей. Добавите автопилот - ещё быстрей. Повесите станцию с солнечными батареями и дополнительными "мозгами" -  быстрей. Но даже человек-оператор кардинально ничего не поменяет.

по-моему, ничего не поменяется от всех вышеперечисленных действий, т.к. управление марсохода состоит из следующих примерных действий(цитирую AlexAV):
<<Вы отдаёте приказ подойти к первому камню и... идёте пить чай на полтора часа (пока сигнал дойдёт туда и вернётся ответ об успешном выполнение обратно), потом даёте команду взять камень (это можно сделать после того, как Вы удостоверились, что успешно подошли) и... идёте пить чай на 1.5 часа, потом даёте команду выполнить необходимые измерения (её можно дать только после того как удостоверились, что образец успешно поднят) и... заниматься чем-то другим ещё 1.5 часов. Ну и так далее. И для того чтобы осмотреть один образец в описанных условиях у Вас вместо пары минут при управление в реальном времени уходит половина рабочего дня, а то и более.
Многие действия включают множество промежуточных этапов, которые можно делать только последовательно  и между которыми надо обязательно удостовериться в успешности предыдущего этапа. Если время выполнения каждого такого микроэтапа будет измеряться часами из-за большой задержки сигнала эффективность деятельности упадёт почти до нуля>>

Автопилоту вообще по-моему пока что не особо доверяют.

Там, во первых, энергоисточник маломощный, на нём не погоняешь. А во-вторых, электроника на радиационно-стойких микросхемах, и ваш смартфон в разы "умней" чем Куриосити. Замучаетесь "аватарить" такой машиной.

Ну так разумеется нужен более мощный источник энергии + возможно солн. панель. А умным ему быть и не надо просто надо передавать видеоизображение на базу, да выполнять команды операторов и всё.

Многоразовый посадочный аппарат. Установка для приготовления топлива из местного льда. И делайте высадок сколько угодно в каких угодно местах Марса.
Просто вы уже проделали путь в 50 миллионов километров. И останавливаться в 100 километрах от цели?

А всё оборудование для этого вы будете доставлять в каждую нужную точку на Марсе. К примеру, 6 точек - 6 комплектов оборудования для производства СН4 и О2. Не дороговато ли? В трубу вылетите с таким подходом. Или будете таскать оборудование с собой? Тогда значительно увеличится масса косм. корабля. И неизвестно останется ли место для космонавтов. И после каждой посадки будете ждать несколько месяцев пока наработается нужное количество топлива для взлёта? Далее защитный экран для торможения в атмосфере нужен будет каждый раз новый скорее всего. Итого по совокупности факторов, я делаю вывод, что вариант летать из точки в точку не особо перспективен.

[Maki]

У вас заправки хватает только на взлет и посадку? А на два взлета и посадку не хватит? Чтобы вернуться к комплексу по производству топлива?

А сколько времени кислород/водород у вас продержится в жидком состоянии? Марсианская атмосфера эффект "сосуда дьюара" обеспечит?Если времени на поработать хватит - вариант принимается. 
Но не получится так, день исследуем, месяц сидим на базе, добываем (кстати как?) лёд и гоним (откуда энергия?) горючку?
На всё это хозяйство минимум атомный реактор с подлодки надо. И пару резервных, на случай ЧП...

[Алексей В.]

На всё это хозяйство минимум атомный реактор с подлодки надо. И пару резервных, на случай ЧП

да ладно, там хватит и 100 м2 солн. батарей, но ждать просто придётся около года, пока наработается нужное количество топлива

[Maki]

по-моему, ничего не поменяется от всех вышеперечисленных действий, т.к. управление марсохода состоит из следующих примерных действий

Почитайте вот здеь. https://nplus1.ru/material/2019/07/19/curiosity-driving-manual
Одна из главных проблем, тормозящих управление - именно связь. И очень ограниченные энерго и вычислительные мощности. И отсутствие автопилота. 

Ну так разумеется нужен более мощный источник энергии + возможно солн. панель. А умным ему быть и не надо просто надо передавать видеоизображение на базу, да выполнять команды операторов и всё.

В этой же статье написано, почему не годятся солнечные панели. Так что всё равно вжик-вжик не получится. И управлять без связи толком не получится. На "марсостационар" спутники мешают повесить фобос с деймосом. Так что для "аватаров" придётся запускать к Марсу на низкую орбиту большую группировку ретрансляторов. А без них вся затея теряет смысл.

да ладно, там хватит и 100 м2 солн. батарей, но ждать просто придётся около года, пока наработается нужное количество топлива

О чём и речь.
А коллега предлагает летать по Марсу на реактивно тяге каждую неделю. Идея, кстати, очень хорошая. Но всё упрётся в технологии, технику и энергию. Путь от солёного грязного льда под слоем реголита до сжиженной пары в баках только на клавиатуре простой...

[cybertron]

 По поводу дешевых роботов для исследования.

20-30 телеуправляемых аппаратов на поверхности Марса - это что - нужно 30 космонавтов на орбите?

Почему бы не пойти другим путем. Сотня роботов с телеуправлением с Земли. Там можно посадить любого студента для управления таким роботом.
В принципе есть уже стандартные решения - робот Спот от Бостон Динамикс. Ходит. Имеет камеры для обзора. Имеет руку для несложных операций.

Единственное слабое место - нужно заряжать часто. Каждые несколько часов.

Берем такого робота  - стоимость 75.000 долларов.
Подвешиваем спутник с широким каналом чтобы хватало для управления несколькими десятками.
В комплекте с роботом - сбрасываем комплект солнечных батарей с аккумулятором. Получаем станцию зарядки которая запасает полученную энергию в акуммулятор.

Робот исследует территорию вокруг станции - когда зарядка кончается - возвращается к ней для зарядки.

Когда территория вся исследована - берет станицю и переносит на новое место - можно отдельными модулями.

Студенты сидят на Земле, смотрят на экраны, командуют роботу какой интересный кусок камня подобрать, где-то копнуть ямку.

Сотня роботов год таким образом наизучает приличную территорию

[loky1109]

20-30 телеуправляемых аппаратов на поверхности Марса - это что - нужно 30 космонавтов на орбите?

Зачем? О_о

Почему бы не пойти другим путем. Сотня роботов с телеуправлением с Земли. Там можно посадить любого студента для управления таким роботом.

Телеуправление с задержкой связи в десятки минут. 8 метров в день.

Берем такого робота  - стоимость 75.000 долларов.

А теперь ещё стоимость доставки робота такого веса посчитайте.

[Алексей В.]

цитата из статьи https://nplus1.ru/material/2019/07/19/curiosity-driving-manual:
<<Для Марса такая орбита тоже есть, она называется ареостационарной. Но дело в том, что она находится на высоте около 17 тысяч километров над поверхностью планеты (большая полуось, или среднее расстояние от этой орбиты до центра планеты, составляет 20 428 километров). Это значит, что ареостационарная орбита пролегает между орбитами Деймоса (большая полуось орбиты — 23 458 километров) и Фобоса (9 376 километров). Спутник связи, если его туда послать, окажется под воздействием гравитации сразу двух близких тел, «дергающих» его в противоположных направлениях.

Это обстоятельство, а также специфика распределения масс в разных точках Марса означают, что на ареостационарной орбите спутник должен будет включать двигатели для удержания своей орбиты раз в несколько дней, а не раз в несколько недель, как на аналогичной орбите у Земли. Иными словами, он или будет массивнее околоземного геостационарного аналога, или проживет совсем недолго.>>

полная чушь. Массы что Фобоса, что Деймоса ничтожны по сравнению с массой Марса и никакого заметного влияния на орбиту спутника оказывать не будут. Это не Луна, масса которой 1/81 массы Земли, масса же Деймоса, к которому спутник будет подлетать на расстояние 3000 км всего 1/433 000 000 от массы Марса.

[Maki]

полная чушь

А подумать? 

[Алексей В.]

Затраты на людей будут не на порядок больше, а примерно равны затратам на марсоходы, т.е. 50 на 50, вернее 40 млрд.$ на 40 млрд.$.
Затраты на базу добавьте.
Посчитайте, например, сколько грузовиков летает на МКС. Такой флот надо посылать каждые два года, и садить точнёхонько рядом с базой.
Причём изначально надо посадить на место бытовой отсек, транспорт, строительное оборудование, аппаратуру связи, реактор, запасов на 4 года, и лишь поняв что всё в порядке, туда можно посылать людей. Даже если "Сказка от Маска" сбудется, и космические килограммы подешевеют -  всё равно безумно дорогой и сложный проект.
И "аватары" будут не дешевле марсоходов.
И база будет обходиться в год как 3 МКС.
Вот и считайте...

по-моему, база должна быть включена в эти 10 млрд./чел., т.к. Маск подразумевал отправку и жизнь человека на Марсе за эти деньги. Как он там будет жить без базы?
Можно грубо оценить затраты на сооружение базы. Фалкон Хэви может отправить к Марсу 16,8 тонны груза. Скажем 8 тонн из них могут быть полезной нагрузкой, т.е. "бытовой отсек, транспорт, строительное оборудование, аппаратуру связи, реактор, запасов на 4 года". Эти 8 тонн + перелётный модуль сами ещё пусть стоят скажем 150 млн.$. Итого, за 300 млн. можно доставить 8 тонн на Марс. Предположим вес бытового отсека в расчёте на 1 человека 16 тонн, тогда 600 млн.$ - и человек на Марсе обеспечен жильём. Ещё один запуск и примарсится скажем 5 тонн продуктов питания, если есть скажем по 3 кг в день, то этого хватит на 4,5 года. За 300 млн.$.
В общем, я даже не понимаю откуда взялась цифра 10 млрд. на 1 человека. Но раз Маск сказал, что столько, значит от этого и будем плясать.

[Maki]

В общем, я даже не понимаю откуда взялась цифра 10 млрд. на 1 человека.

Вы затеяли тему - вам и считать. Это и есть т.н. "научный метод".
На самом деле, стратегически есть два способа изучения Марса (и Луны). Или клонированием Луноходов, или воссозданием ЛуноФлагоВтыка. НАСА и ЕКА длля Марса уже обозначили работу по первому варианту. Илон Эрролович врёт о воссоздании второго. А вы решились обосновать срединный путь... Калькулятор вам в руки, и успехов!

[Алексей В.]

Одна из главных проблем, тормозящих управление - именно связь. И очень ограниченные энерго и вычислительные мощности. И отсутствие автопилота.

Даже если и сделают связь постоянной, а не 2 раза за сол, то всё равно задержка сигнала не даст нормально управлять, нужно лететь на Марс и управлять уже с него. Насчёт энергетики - можно комбинировать термопару с солнечными батареями, тогда получим и высокую мощность и защиту от пылевых бурь. Насчёт вычислительных мощностей - ну как то же спутники у нас передают видео (спутниковое ТВ - причём на очень большую площадь), здесь то в чём проблема станет?

Путь от солёного грязного льда под слоем реголита до сжиженной пары в баках только на клавиатуре простой...

ну вообще-то он и так достаточно прост, я уже расписывал его в теме "Смысл "пилотируемой космонавтики" в XXI веке", но конечно, не до такой степени, чтобы можно было летать куда угодно по Марсу, но 1 раз взлететь, чтобы космонавтов вернуть домой вполне можно.

Цитата: Алексей В. от Сегодня в 18:57:08
полная чушь
А подумать? 

ну я как бы и подумал и понял, что если масса Деймоса всего 1/433 000 000 массы Марса, то даже с расстояния 3000 км он будет притягивать спутник с силой составляющей только 1/10 000 000 от силы притяжения самого Марса, т.е. это будет практически не заметно. Притяжение Фобоса будет ещё меньше чем Деймоса из-за расстояния. Так что я не знаю кто это придумал, но это абсолютная ерунда.

[Алексей В.]

Или клонированием Луноходов, или воссозданием ЛуноФлагоВтыка.

флаговтык на Марсе ради просто флаговтыка бессмысленен, т.к. очень уж далеко и долго и дорого лететь. Так что желательно использовать по максимуму возможности человека во время его нахождения на Марсе. Не ограничиваться изучением одного лишь района места посадки, а с помощью аватаров исследовать вообще весь Марс.