Тактика космической экспансии.

[vsevolodson]

Многие пршлые и нынешние проекты освоения космоса человеком носят характер праздной растраты ресурсов. В результате обыватель думает что правительство какой-либо определённой страны "заботится о космонавтике" по мере возможностей, а всё сверх того (например создание внеземных колоний) - слишком дорого, сложно и вообще - незачем.

Уже не первый раз на этом форуме звучали идеи, о том что людям вовсе не нужно создавать лунные или марсианские поселения, так как поддержка их существования окажется очень трудной задачей на Земле. На Луне или Марсе колонию ждут следующие проблемы:
1) гравитация, усложняющая транспортировку (перемещение) и строительство
2) почти полное отсутствие многих абсолютно необходимых ресурсов (вода, органика, кислород)
Совершенно очевидно, что полёты к Луне и Марсу - такое же праздное безумие, как и например, старт ядерного КК "Орион" с поверхности Земли.

Также неоднократно на форуме звучали идеи о том, что именно пояс астероидов является местом, где колония может быть почти полностью самообеспечена (чтобы свести необходимость перелётов к Земле и обратно к разумному минимуму). Повторяться о том, почему, наверное не имеет смысла. Лучше позже попробую дать ссылки. Продолжение следует

[Джер]

Виктор Воропаев, верно

[vsevolodson]

хорошо, что не так с энергетикой?
1) может быть имеется ввиду то, что кол-во солнечной энергии в поясе астероидов меньше? зато там нет атмосферы а также ночи, то есть, как я уже показывал в теме "Когда человечество построит внеземные поселения", условия по средней суммарной облучённости соответствуют южной Европе (~180 Вт/м²), где солнечные батареи зачастую используются (в Испании, например, на крышах домов)
2) энергетические затраты на транспорт (и перемещение) в поясе астероидов также минимальны - нет гравитационной ямы

[mon]

Все же отсутствие гравитации, и смены суток огромный минус, неизвестно возможно ли это компенсировать, сильно это для здоровья отрицательно!
Потом можно ли там построить большой город?!
И еще, надо сначала хорошо исследовать и определить, реально ли астероид никем не занят? Чтоб не было потом неприятностей.
Кроме того большая вероятность столкновения с другими астероидами.
Думаете кто-то полезет в космос? И достанет для этого деньги?
Вообще надо начинать просто с большой станции около земли, потом ее можно перегнать в разные места, для поиска лучшего места для колонии

[vsevolodson]

Все же отсутствие гравитации, и смены суток огромный минус, неизвестно возможно ли это компенсировать, сильно это для здоровья отрицательно! ... Кроме того большая вероятность столкновения с другими астероидами.

перечитайте посты №№ 461, 486 в теме "Когда человечество создаст внеземные поселения???"

Потом можно ли там построить большой город?!

для начала нужен будет бублик вместимостью 25 человек вместе с растущей картошкой, поросятами и хим. лабораториями, чтобы худо-бедно можно было прожить несколько лет и заправить топливом небольшой транспортный модуль, который должен будет сгонять до земной орбиты и обратно, чтобы забрать ещё некоторое кол-во груза
в перспективе - да хоть весь астероидный пояс застроить и звездолёты отправлять

И еще, надо сначала хорошо исследовать и определить, реально ли астероид никем не занят? Чтоб не было потом неприятностей.

на этот случай лучше взять с собой пушечку

Думаете кто-то полезет в космос? И достанет для этого деньги?

идея такова: организовать "proof-of-concept" силами энтузиастов (~ 100 человек, "экипаж" ~ 25 человек)
и уйти в монастырь
ваша любимая общественность тогда непременно заинтересуется "чудаками, которые вместо того чтобы кушать бананы и смотреть телевизор ходят около бывшего ядерного полигона на Новой Земле в скафандрах", а у энтузиастов будет бесценный опыт выживания на льду и скалах
условием успеха можно обозначить успешное "производство" нового обучаемого поколения (хотя бы человек 10) при почти полном самообеспечении
после этого новое поколение вместе с другими специалистами (с хорошим генофондом, естесственно) уже можно будет отправить к астероидам

Вообще надо начинать просто с большой станции около земли, потом ее можно перегнать в разные места, для поиска лучшего места для колонии

да, верно, это более чем очевидно, несмотря на наличие таких странных монстрил как "Орион"

[vsevolodson]

ещё один интересный вывод
в далёкой перспективе землеподобные планеты у солнцеподобных звёзд становятся даром не нужны, как бы парадоксально это не звучало
когда человек привыкнет селиться в больших бубликах (вместо планеты) наиболее аппетитными станут выглядеть белые и голубоватые звёзды главной последовательности, имеющие добротные астероидные пояса
можно даже сделать самоуверенное "предсказание", согласно которому первейший кандидат на межзвёздный полёт - это альфа Лиры (дзета Зайца тоже выглядит очень аппетитно, но она далеко)

[mon]

ещё один интересный вывод
в далёкой перспективе землеподобные планеты у солнцеподобных звёзд становятся даром не нужны, как бы парадоксально это не звучало
когда человек привыкнет селиться в больших бубликах (вместо планеты) наиболее аппетитными станут выглядеть белые и голубоватые звёзды главной последовательности, имеющие добротные астероидные пояса
можно даже сделать самоуверенное "предсказание", согласно которому первейший кандидат на межзвёздный полёт - это альфа Лиры (дзета Зайца тоже выглядит очень аппетитно, но она далеко)

да откуда там астероидные пояса? астероидные пояса так просто не появляются
Строить вращающийся цилиндр в астероиде, весьма не просто.
Потом учтите, жить в таком цилиндре весьма тяжело, примерно как на морском корабле в качку, у многих морская болезнь развивается, тошнота, головокружение , рвота и тп...
Это не лучшая замена реальной тяжести.... Все очень не просто
На эксперименты просто нет времени, да и денег на них не соберете

[vsevolodson]

да откуда там астероидные пояса? астероидные пояса так просто не появляются

однако известно что они там есть

Строить вращающийся цилиндр в астероиде, весьма не просто.

лучше тороидальный тоннель или внутренние камеры

Потом учтите, жить в таком цилиндре весьма тяжело, примерно как на морском корабле в качку, у многих морская болезнь развивается, тошнота, головокружение , рвота и тп...

вот, кстати, откуда такие сведения? в любом случае - привыкнут

Это не лучшая замена реальной тяжести....

вариантов нет, либо - энергетическое болото гравитационной ямы, либо - центрифуга

На эксперименты просто нет времени, да и денег на них не соберете

семь раз отмерь, один раз потрать деньги

[Olvin]

Höðr, как я понимаю, основным аргументом в пользу освоения именно астероидов является то, что там почти нет затрат энергии на взлёт и посадку при преодолении гравитации.
В остальном планеты удобнее. Там можно построить большие купола и жить как будто на Земле, можно даже произвести в течение многих лет терраформирование и вообще не бояться расгерметизации. А в астероидах человеку вечно придётся жить внутри разного рода вращающихся консервных банок, в которых может вдруг отключиться вращение и страшно представить какой тогда начнётся хаос, если там есть какие-то значительные по объёму бассейны.
В общем, единственный плюс от астероидов - отсутствие гравитации.
Но энергия, то у нас в солнечной системе дармовая на миллиарды лет вперёд - Солнце. Все другие виды энергии (кроме, атомной) так или иначе происходят именно от солнечной. И эту энергию уже используют в чистом виде - в виде солнечных батарей.
Так вот, энергия Солнца бесконечна и неисчерпаема, поэтому, преобразуя её в нужные нам виды энергии мы сможем изготовить бесконечное количество ракетного топлива. А раз так, то какой смысл городить огород с освоением астероидов, если человеку гораздо удобнее, привычнее и безопаснее жить на планетах???

[vsevolodson]

Höðr, как я понимаю, основным аргументом в пользу освоения именно астероидов является то, что там почти нет затрат энергии на взлёт и посадку при преодолении гравитации.

нет, не только это
1) неограниченный атмосферой и сменой сезонов/суток доступ к солнечной энергии
2) наличие больших количеств первичного материала (вода, газы, органика, силикаты, металлы - всё ещё не продифференцировано)

Там можно построить большие купола и жить как будто на Земле, можно даже произвести в течение многих лет терраформирование и вообще не бояться расгерметизации. А в астероидах человеку вечно придётся жить внутри разного рода вращающихся консервных банок, в которых может вдруг отключиться вращение и страшно представить какой тогда начнётся хаос...

остановить вращение многогигатонного астероида не так просто, страшно представить какой хаос начнётся когда на вашем куполе образуется трещинка
планеты вовсе не удобнее, а субъективно привычнее
внутренняя полость "жилой" части поселения должна представлять собой бублик по форме, при достаточно больших размерах изнутри это будет выглядеть как горная долина, а не как консервная банка
к тому же, люди быстро привыкнут даже к консервной банке, особенно если уже родились там
для более древних и гордых людей было бы страшно представить об унизительной жизни в коробочке (квартире) или о необходимости столь же унизительно пользоваться общественным транспортом

В общем, единственный плюс от астероидов - отсутствие гравитации.

больше не повторяйте этого, я устал уже всем объяснять что это не так

Но энергия, то у нас в солнечной системе дармовая на миллиарды лет вперёд - Солнце.

хорошо, предложите мне идею такого транспорта, который задорма (на солнечной энергии) довезёт меня до орбиты, а потом и до Луны или Марса, а также до астероидов

Все другие виды энергии (кроме, атомной) так или иначе происходят именно от солнечной. И эту энергию уже используют в чистом виде - в виде солнечных батарей.

вынужден повториться для тех, кто плохо читает тему
на планетах или их лунах есть либо атмосфера (иногда даже пыльная), либо смена суток/сезонов, либо и то и другое
прямого и постоянного доступа к солнечному свету нет

сравним планету и астероиды
1) отношение полезной площади к массе - астероиды в выигрыше, миллиард астероидов может приютить триллион людей, в тоже время из того же миллиарда астероидов получится только маленькая бестолковая Луна, где все металлы спрячутся глубоко в центре, а газы - вообще улетучатся в космос
2) гравитационная яма - астероиды опять в выигрыше
3) выживаемость и распределённость цивилизации - ноу коммент
... и тд и тп

[mon]

Был эксперимент, подробностей и ссылок нет, но запомнил, что жили во вращающемся помещении, и у них были проблемы  типа как морская болезнь, в общем не приятно, минимизировать можно только увеличивая радиус вращения.
На счет тора внутри астероида, дело в том, что понадобится очень сложная система стабилизации тора внутри полости, либо придется делать очень большую полость, что слишком сложно даже на Земле.
Потом учтите что астероиды чисто каменные образования, газы и жидкости может и есть, но глубоко внутри и в малых количествах, а может и вообще их там не быть.
Горные выработки в космосе - довольно сложная проблема.
Планеты рыть проще, там грунт не слишком твердый и поддается видимо эскаваторной обработке, или микровзрывам.
Астероидные пояса на звездах разве кто-то задетектировал? Это практически не реально

[bob]

Астероидные пояса на звездах разве кто-то задетектировал? Это практически не реально

Их называют "осколочными". Вега, к примеру.

[vsevolodson]

но запомнил

в гугле забанили?

подробностей и ссылок нет

тогда и обсуждать нечего
для выводов необходимы результаты чистого эксперимента - причём когда ускорение строго вертикально, а не вбок и вниз, как в случае гипотетического эксперимента на Земле
причём неплохо было бы ознакомиться с зависимостью проявления побочных эффектов от радиуса
тогда можно было бы и обсудить

Потом учтите что астероиды чисто каменные образования

вовсе нет, в астероидах типа "С" содержится около 10% воды по массе, а также есть органика (основная масса - углеродистый хондрит)
у некоторых астероидов, являющихся вырожденными ядрами комет, летучих веществ и воды под внешней коркой ещё больше

Планеты рыть проще, там грунт не слишком твердый и поддается видимо эскаваторной обработке, или микровзрывам.

как раз наоборот, строительные либо буровые работы куда проще производить в условиях невесомости
не нужен сверхмощный подъёмный кран, например, достаточно "пинка ноги" для перемещения массивных грузов

Астероидные пояса на звездах разве кто-то задетектировал? Это практически не реально

опять гугл не любите?
вот, тогда почитайте про известные астероидные пояса около других звёзд:
эпсилон Эридана
избыток ИК-излучения от многих звезд спектральных классов "А" и "В" указывает на околозвёздные диски материала
дзета Зайца

Астероидные пояса на звездах разве кто-то задетектировал? Это практически не реально

Их называют "осколочными". Вега, к примеру.

поэтому в этой теме я и говорил, что Вега - первый кандидат на внесолнечную колонизацию, по причине своей близости и достаточно большой энергетической мощности (по отношению к массе своей гравитационной ямы)

[mon]

но запомнил

в гугле забанили?

подробностей и ссылок нет

тогда и обсуждать нечего
для выводов необходимы результаты чистого эксперимента - причём когда ускорение строго вертикально, а не вбок и вниз, как в случае гипотетического эксперимента на Земле
причём неплохо было бы ознакомиться с зависимостью проявления побочных эффектов от радиуса
тогда можно было бы и обсудить

Потом учтите что астероиды чисто каменные образования

вовсе нет, в астероидах типа "С" содержится около 10% воды по массе, а также есть органика (основная масса - углеродистый хондрит)
у некоторых астероидов, являющихся вырожденными ядрами комет, летучих веществ и воды под внешней коркой ещё больше

Планеты рыть проще, там грунт не слишком твердый и поддается видимо эскаваторной обработке, или микровзрывам.

как раз наоборот, строительные либо буровые работы куда проще производить в условиях невесомости
не нужен сверхмощный подъёмный кран, например, достаточно "пинка ноги" для перемещения массивных грузов

Астероидные пояса на звездах разве кто-то задетектировал? Это практически не реально

опять гугл не любите?
вот, тогда почитайте про известные астероидные пояса около других звёзд:
эпсилон Эридана
избыток ИК-излучения от многих звезд спектральных классов "А" и "В" указывает на околозвёздные диски материала
дзета Зайца

Астероидные пояса на звездах разве кто-то задетектировал? Это практически не реально

Их называют "осколочными". Вега, к примеру.

поэтому в этой теме я и говорил, что Вега - первый кандидат на внесолнечную колонизацию, по причине своей близости и достаточно большой энергетической мощности (по отношению к массе своей гравитационной ямы)

Вы уже Вегу собрались колонизировать? Очень замечательно, и сколько времени вы это будете делать?
ИК излучение от звезд излучают стандартные протопланетные звездные диски, только и всего, астероиды на столько мизерны, что их ничем практически не реально задетектировать современными средствами астрономии.
Доказывать как раз должен не я, а вы, ибо ваша цель доказать, что жить во вращащемся торе совершенно безвредно для здоровья.
Мне достаточно это лишь поставить под вопросом, тем более что реально эксперимент таки был, и не столь важно, что эксперимент проводился не в космосе, а на земле, Ну некоторые ньюанся и отличия есть, но не особо значительные, в космосе кстати должно быть больше негативных факторов чем на Земле.
Речь не о строительстве была, а о вырывании гигантских котлованов или полостей под поверхностью.
Потом учтите, иносы они существуют во вселенной миллионы лет, и давно уж постарались колонизировать все более или менее подходящее, если на астероидах их нет, это означает, что астероиды не очень пригодны для жизни.
Потом учтите, сделать вращающийся тор глубоко в астероиде, на это нужны огромные средства, которые вам никто и никогда не даст. Так что лучше забудьте об этом.
Нам проще сесть на планету и тупо зарываться в ее глубину, на это особых средств не надо, можно обойтись даже обыкновенной лопатой

Кстати должен сообщить по поводу темы общественного освоения космоса, что ее попросту прикрыли под предлогом избытка флуда, который набросали туда наши протвники.
Хотя за высказалось 18 человек, против всего 5, и 4 воздержалось!
Это явная наша победа, я даже на подобные результаты голосования особо не рассчитывал, тем не менее, кому-то это стало поперек горла.
Предлагаю возродить общественное освоение космоса в каком-то другом виде, или в другой теме, можно и в этой например, вот только голосования пока больше не получится, но собственно оно уже и так сказало свое веское слово,и это радует вопреки всему и вся!

[vsevolodson]

Вы уже Вегу собрались колонизировать? Очень замечательно, и сколько времени вы это будете делать?

несколько тысяч лет
колонизация астероидного пояса солнечной системы - всего лишь промежуточный шаг к будущим межзёздным перелётам

ИК излучение от звезд излучают стандартные протопланетные звездные диски, только и всего, астероиды на столько мизерны, что их ничем практически не реально задетектировать современными средствами астрономии.

прочитайте ещё раз по ссылкам, там говорится именно об астероидных поясах, а не о детектировании одиночных астероидов (хотя и такой прецедент уже тоже есть, если вам известно, кстати)

Доказывать как раз должен не я, а вы, ибо ваша цель доказать, что жить во вращащемся торе совершенно безвредно для здоровья.

я этого не утверждал, но вы, утверждали что не избежать "морской болезни", вот и обосновывайте теперь это

Мне достаточно это лишь поставить под вопросом

вы не поставили под вопросом, вы пытались утверждать обратное
это разные вещи
вопрос и так стоит и без вас

...не столь важно, что эксперимент проводился не в космосе, а на земле...

вектор постоянного ускорения принципиально важен для вестибулярного аппарата и развития организма
на земле возможен только грязный эксперимент, когда вектор ускорения направлен под углом к вертикали, что даже близко не соотвтетствует условиям во вращающейся станции в космосе

Речь не о строительстве была, а о вырывании гигантских котлованов или полостей под поверхностью.

ну начать можно и не с таких уж и гигантских, а с отдельных небольших камер под поверхностью астероида
потом - по мере возможностей можно прийти к тороидальной полости, постепенно перерабатывая "руду"

Потом учтите, иносы они существуют во вселенной миллионы лет, и давно уж постарались колонизировать все более или менее подходящее, если на астероидах их нет, это означает, что астероиды не очень пригодны для жизни.

не аргумент ни разу

Потом учтите, сделать вращающийся тор глубоко в астероиде, на это нужны огромные средства, которые вам никто и никогда не даст. Так что лучше забудьте об этом.

тоже не аргумент
колонисты, прилетевшие к астероиду, очевидно будут много трудиться для создания условий для своей жизни и жизни своих детей, а не просить денег у землян

Нам проще сесть на планету и тупо зарываться в ее глубину, на это особых средств не надо, можно обойтись даже обыкновенной лопатой

только если цель сидеть там вечно
но для этого даже не надо другой планеты, найдите себе непригодное безлюдное место на Земле и закапывайтесь в бункер
к звёздам в своей яме (в том числе и гравитационной) вы ближе не станете

[timur555]

А что может явиться стимулом для начала колонизации?
Там есть какие-то особо редкие для Земли полезные ископаемые или что-то еще?
Просто до тех пор пока не создадутся экономические предпосылки, ничего не сдвинется с мертвой точки.

[bob]

Согласен. У нас издревле тема есть:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,9848.msg194925.html#msg194925

[vsevolodson]

стратегия - это "что надо делать", а тактика - это "как надо делать"
не имеет смысла уводить тему в сторону, допустим мы уже определились с тем, что надо отправлять колонистов в пояс астероидов (поспорить об этом можно в теме про "стратегии" как раз)
т.н. "экономические предпосылки" - также вне рамок этой темы
тема задумана для того, чтобы обсуждать КАК можно колонизировать астероиды

[xd]

Простите, как вы собираетесь бурить астероид? Одно резкое движение - и здравствуй, космос. Как фиксировать бур собираетесь? Бурить, чтобы вкопать лапы?

[Прохожий]

Это скорее для
"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ" -> Космонавтика - ее история, назначение и перспективы

[vsevolodson]

Простите, как вы собираетесь бурить астероид? Одно резкое движение - и здравствуй, космос.

это уже ближе к теме
задача отчасти альпинистская, думаю решать её придётся похожим образом
для "закрепления лап" скорее понадобится "сверление", чем "бурение"

с низкой гравитацией, вообще говоря, возникают интересные проблемы с астероидом
т.к. нам хочется иметь цетростремительное ускорение под поверхностью астероида чуть менее 10м/с², то раскрутить его придётся достаточно сильно, для характерных размеров астероида в пару километров период вращения астероида вокруг оси должен составлять 1-2 минуты (для простоты можно взять значение 100 секунд)
очевидно, что сила, пытающаяся разорвать астероид на части изнутри станет велика, сравнимо (но меньше) с весом самого астероида
поэтому астероид следует заарматурить, прежде чем раскручивать

[mon]

Во умник нашелся! Что умнее всех? Раскручивать астероид собрался, кто вас к нему пустит то?
Силы разрыва астероида будут на столько велики, что он развалится на мелкие кусочки! Попробуй поднять гору за вершину (гипотетически), на Земле, она развалится в два счета, и тут никакая арматура не поможет.

На счет морской болезни во вращающихся комнатах, я не обязан ничего искать, (да и некогда мне абсолютно), тем более что это чисто демагогия, что там никаких сложностей нет.
Хотите проталкивать ваш прожект, сами ищите.
Люди катались на каруселях, при невысокой скорости вращения, и все знают что там есть неприятности, особенно при долгом вращении.
Летчиков и космонавтов на центрифугах и прочих устройствах крутят, и не все могут выдержать, особенно долго.
Гагарин когда летал, его корабль беспорядочно вращался, об этом помалкивают, Так вот полет мог очень плачевно кончиться из-за этого

[vsevolodson]

Во умник нашелся! Что умнее всех? Раскручивать астероид собрался, кто вас к нему пустит то?

просьба больше не засорять тему подобными выходками

Силы разрыва астероида будут на столько велики, что он развалится на мелкие кусочки! Попробуй поднять гору за вершину (гипотетически), на Земле, она развалится в два счета, и тут никакая арматура не поможет.

всё так уныло только на словах, на ваших словах
простейший расчёт показывает, что в случае сферического-в-вакууме идеально сыпучего астероида радиусом 1км на каждый квадратный метр поверхности будет давить изнутри 676 тонн-силы при плотности равной 2 тонны на кубометр и периодом обращения 62,83 секунды
- и это без всякой арматуры
в реальности, астероид состоит не из песка, а представляет собой скорее всего конгломерат частично слипшихся (и смерзшихся посредством льда) скал с щебнем и валунами в промежутках и на поверхности, что значительно снижает давление изнутри
теоретически, если пронзить астероид скрепляющими арматурами или ещё по меридианам и широтам обмотать тросами, то рассыпания астероида можно и вовсе избежать
но на практике это сложновато будет...
в любом случае ничто не мешает базироваться около астероида а не внутри него
изначально отсеки станции, требовательные к гравитации могут представлять собой пару "гандол", соединённых тросами, по мере строительства и переработки астероида можно увеличить кол-во гандол и совсем соединить их в бублик
надо отметить что преимущество астероида как "бункера" для защиты от микрометеоритов или радиации - теряется
но никто не говорил, что будет слишком легко

На счет морской болезни во вращающихся комнатах, я не обязан ничего искать, (да и некогда мне абсолютно), тем более что это чисто демагогия, что там никаких сложностей нет.

да, установленного экспериментально факта "морской болезни" при заданных условиях нет
так что если у вас нет источников, не продолжайте эту демагогию

Люди катались на каруселях, при невысокой скорости вращения, и все знают что там есть неприятности, особенно при долгом вращении.

не аргумент, другие условия

Летчиков и космонавтов на центрифугах и прочих устройствах крутят, и не все могут выдержать, особенно долго.
Гагарин когда летал, его корабль беспорядочно вращался, об этом помалкивают, Так вот полет мог очень плачевно кончиться из-за этого

подмена понятий, вы говорите о выносливости к высоким перегрузкам, в то время как условие требует постоянного ускорения 8-10 м/с²
не вижу ничего общего

[михаил кулешов]

Простите, как вы собираетесь бурить астероид? Одно резкое движение - и здравствуй, космос. Как фиксировать бур собираетесь? Бурить, чтобы вкопать лапы?

На небольшой астероид проще одеть пару хомутов и крепить оборудование к ним.

[vsevolodson]

примерно вырисовывается картинка станции, что должна отвезти колонистов к поясу астероидов
можно предварительно разбить конструкцию на 7 стыкуемых на низкой земной орбите крупных модулей
в близком будущем планируется появление (снова) сверхтяжёлой ракеты, способной вывести более 100 тонн на низкую земную орбиту, например, "Русь-М-СТ"
т.е. каждый из семи модулей имеет ограничение по массе, равное 100 тонн

Модули:

• 2 транспортных модуля
• 4 обитаемых "гандолы"
• 1 узловой
• прочая мелочь вроде балок и солнечных батарей

Общая конструкция:
Схема осесимметричная, т.к. станция должна всегда вращаться после развёртывания на низкой земной орбите. Вдоль оси расположены 2 транспортных модуля и 1 промежуточный узловой модуль между ними. По диаметру вокруг узлового модуля подвешиваются 4 обитаемых модуля на расстоянии (от оси до "дна" гандолы обитаемого модуля) 80 метров. Обитаемые модули соединяются между собой надувными "коридорами", образуя стороны квадрата с ребром около 100 м и вершинами в обитаемых модулях. Также обитаемые модули прикрепляются такими же коридорами к промежуточному узловому модулю - "диагонали квадрата". Кроме надувных не-жёстких коридоров необходимо будет прикреплять "гандолы" к узловому модулю дополнительными балками. Доролнительный запуск ракеты должен доставить к станции эти дополнительные балки и солнечные батареи, которые можно закреплять на 2х транспортных и 4х обитаемых модулях. Итоговая масса станции составляет до 800 тонн.

Возможная последовательность шагов:

• запуск на низкую земную орбиту узлового модуля (возможно с людьми на борту)
• 4 последовательных запуска обитаемых модулей (возможно с людьми на борту)
• стыковка 5-и модулей на орбите
• дополнительный запуск груза из балок, солнечных батарей и возможно, чего нибудь ещё
• стыковка с грузом и развёртывание на орбите
• 2 последовательных запуска транспортных модулей (возможно с людьми на борту)
• стыковка с транспортными модулями и развёртывание на орбите
• транспортный модуль А включает двигатели и станция начинает движение к выбранному астероиду
• транспортный модуль Б при достижении выбранного астероида производит тормозной импульс
• не обязательно: транспортный модуль Б отстыковывается от станции и начинает возвращаение на геосинхронную орбиту около Земли
• колонисты в первую очередь добывают топливо для заправки транспортного модуля А, чтобы его можно было использовать как "спасательную шлюпку" (бросив на время тяжёлую станцию у астероида)
• не обязательно: транспортный модуль Б прибывает на геосинхронную орбиту чтобы забрать несколько тонн дополнительных грузов (в том числе и топлива, чтобы вернуться к выбранному астероиду)
• и тд и тп

[vsevolodson]

Углубляемся в детали.
В соседней теме был поднят вопрос об охлаждении двигательной подсистемы (транспортный модуль), включающей в себя мини-АЭС, питающей электромагнитный плазменный двигатель (аналогичный VASIMR)
допустим, транспортный модуль использует 16 двигателей, каждый из которых развивает тягу до 25Н при энергопотреблении до 1Мвт
современные мини-АЭС позволяют достичь эффективности преобразования тепловой мощности в электрическую до 0,5 (особенно при использовании газовой турбины и pebble beds)
т.е., требуется реактор с максимальной тепловой мощностью 32 Мвт, из которых ~22 Мвт потерь будут нагревать реактор и работающий двигатель
16 двигателей можно в принципе запихать в пределы 20 тонн (с топливом), реактор с торием - ещё 20 тонн (примерно эквивалентно "Hyperion")
так как транспортный модуль не должен выходить за пределы 100 тонн, то можно примерно ещё 50 тонн отобрать на отсек для экипажа
можно избыточным теплом обогревать отсек экипажа до температуры 290..300К, однако таким образом удастся избавиться только от десятых долей мегаватта лишнего тепла
двигатели и реактор охлаждать надо разворачиваемым радиатором, который неплохо было бы совместить с солнечной батареей для экономии тория в реакторе
при максимальной температуре радиатора 450К площадь его должна быть немного менее 10000 м²
т.к. в запасе есть ещё "свободные" 10 тонн, то отношение масса/площадь должно быть меньше 1 кг/м², что вполне приемлемо и реализуемо
при эффективности 0,25 для фотоэлементов, с радиатора можно собирать ещё 0,4..3 Мвт (3..1 АЕ от Солнца) электричества, которое можно использовать для уменьшения мощности реактора (а значит и теплового избытка) или в качестве резервного питания в случае поломки реактора

[mon]

Блин, вор всегда кричит громче всех, держи вора, так же и демагог....
Вы милый новый глушко у нас.... Вас нам очень не хватало!
Так вот, напряжения разрыва вашего астероида, порядка сотни атмосфер, это по вашему лед перемешанный со скалами, а вы имеете понятие, что лед не держит никаких напряжений и течет в ледниках, типа как смола?
хотите тросами удержать эту ледяную смесь?!!! Просто смешно, куски будут отваливаться между тросами, вам понадобится сетка из очень толстых и прочных тросов.
Это первое! Второе, чтоб раскрутить эту гору понадобится топлива порядка массы горы, просто смех, где вы его в космосе достанете?

Я вам еще раз объясняю, ваш, проект и вам надо доказывать, что вращение совершенно безопасно для здоровья, но вы похоже никогда на каруселях не катались, и тем более на испытательных стендах для летчиков безусловно не крутились, иначе бы вы столь безапеляционно не продолжали бы настаивать на пользе вращающихся станций. Дело не в перегрузках совсем, достаточно вращения и без перегрузок, для явных негативных ощущений, некоторых даже рвет и выворачивает на изнанку.
Карусель это еще мягкий вариант по отношению к вращающемуся бублику или цилиндру.
Я как критик имею право любой вопрос вам задать, вы же ОБЯЗАНЫ доказать, на практике, что вращение совершенно безвредно для здоровья, и не имеете права отфутболивать вашу обязанность на меня....
Допустим самое невероятное, что госкомиссия приняла ваш проект к рассмотрению, так вот, когда там всплывет мой вопрос, ваши отфутболивания его ко мне обратно, вам ни капли не помогут, ибо только от вас потребуют доказательств, что проект совершенно безопасен для здоровья, причем доказательств практических, на реальном бублике или цилинре....

Но как много раз уже говорилось, ни одно государство совершенно не заинтересовано в колонизации космоса, потому подобных гипотетических ситуаций, в принципе не возможно даже представить.
Так что единственная госприемка проекта только здесь, и судьи мы, и мы требуем практических доказательств безвредности искусственной гравитации... Так что дерзайте...

[ivanij]

Это скорее для
"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ" -> Космонавтика - ее история, назначение и перспективы

  Не думаю. Эта тема имеет целиком прогностический характер, а в разделе "Новости космонавтики" рассматриваются реальные проекты, осуществляемые в настоящее время, как минимум на стадии НИОКР. Я уж не говорю об обсуждении результатов полётов. Это с одной стороны.
 Кроме того, здесь идёт дискуссия по очень важной, на мой взгляд, проблеме: отношение совр. общества к космическим исследованиям.
 Поэтому, полагаю, (в свете вышесказанного) здесь вполне уместны различные самые смелые проекты. В т.ч. и самые фантастические в духе высказываний известного mon'а.
 Единственное условие - пусть эти "прожекты" будут хоть чуть-чуть обоснованы и логичны.   

[vsevolodson]

Блин, вор всегда кричит громче всех, держи вора, так же и демагог....
Вы милый новый глушко у нас.... Вас нам очень не хватало!

mon, я же говорил, не засорять больше тему личными выпадами, я дальше отвечать вам не буду

с транспортными модулями назрела сложность: слишком малая тяга
пока что-то не очень видно, как это решать
теперь понятно, что фраза "до Марса за 30 дней" всего лишь рекламный трюк для VASIMR

[bob]

теперь понятно, что фраза "до Марса за 30 дней" всего лишь рекламный трюк для VASIMR

До Марса можно долететь за 30 дней на ядерном электроракетном двигателе. В принципе. Но не сегодня. Сейчас таких двигателей нет. Современные ионные двигатели имеют скорость истечения всего на порядок выше термохимических, а их мощность очень мала.
Маловероятно, что ув. mon решит столь сложную техническую задачу как создание нового поколения двигателей.

[vsevolodson]

на самом деле, если в рамках дополнительного запуска с Земли (из восьми) прицепить парочку небольших химических ускорителей, то получается всё очень даже неплохо
один расходуется и выкидывается при старте с земной орбиты, а второй - при гравитационном манёвре около Марса
плазменные двигатели играют более второстепенную роль при начальной доставке станции к астероидам
всё, тяжелая станция быстро доставлена к астероидам, а транспортные модули (они не настолько тяжёлые) вполне смогут перемещаться и на небольшой тяге ядерных электроракетных двигателей отдельно от станции

в качестве примера подходящей существующей технологии можно использовать универсальный разгонный блок "Фрегат"

... или может быть даже "Центавр"

[bob]

Я бы не стал делать отдельную станцию. В сущности, роль станции может выполнять корабль-колония, как в "Мастере Ориона". Её, естественно, закручиваем, создавая искуственную гравитацию. Скорость её передвижения не имеет большого значения. Казалось бы, а как проскочить радиационно-опасные области вблизи Солнца. Но можно. Вот почему. Мы договорились, что сама станция имеет минимальную радиационную защиту, почти ничего не весит - просто передвижной алюминиевый ангар с помещениями отдыха, лабораторией и мини-заводом. Но её можно сделать вытянутой в длину, в виде длинного цилиндра, закрученного вокруг продольной оси, прикрыв таким образом от солнечного ветра мощной теневой защитой с кормовой части, направленной к Солнцу. Так решается задача максимального снижения веса защиты. Одновременно решается задача радиационной защиты от собственного реактора, так как двигатель тоже разгоняет корабль от Солнца. И, при этом, предусмотреть небольшой модуль повышенной защиты для блокировки космических лучей, идущих спереди. Во время полёта спим и работаем в защищённом модуле. А, если захотелось полчасика прогуляться по простору, попить чайку за круглым столом и побакланить в мягком кресле - идём в помещения будущей колонии. Так ощутимой дозы не схватишь. По мере подлёта к поясу астероидов прогуливаться можно дольше. Ваша идея с раскруткой астероида мне не очень поравилась - это энергозатратно.  Делаем проще. Подводим корабль-колонию к астероиду, продолжая держать его кормой к Солнцу, вешаем его с теневой стороны астероида на солнечно-синхронную орбиту в тени, на высоте нескольких десятков метров над поверхностью (солнечный ветер теперь заблокирован массой астероида), поворачиваем корабль, на этот раз, защищённой кормой - от Солнца. Теперь солнечного ветра нет совсем, а космические лучи попадают только со стороны бортов, что пренебрежимо. Всё. Расползаемся по помещениям колонии и выпускаем на поверхность автоматические шаттлы-комбайны по добыче полезных ископаемых и энергостанции с солнечными батареями на орбиту, охватывающую теневую и солнечную сторону. Периодически они к нам подлетают, чтобы сдать накопленное. Несколько десятков метров в условиях пренебрежимой гравитации - это не проблема для пересечения, а взаимные орбитальные скорости - порядка дециметров в секунду - спутники и шаттлы можно хоть голыми руками с орбиты отлавливать, если что-то поломается.  Добытую руду, силикаты, углеводороды (или водяной лёд в случае кометы) и заряженные на солнечной стороне аккумуляторы используем для жизнеобеспечения, ремонта и строительства. Спутник связи тоже надо будет выпустить на солнечную сторону, чтобы астероид не блокировал связь с Землёй.
Астероид хорош тем, что на него вообще не надо высаживаться. На него даже вредно высаживаться - только рисковать стукнуться об него. Можно тихо висеть рядом и работать.

[bob]

Противники "астероидного плана" запугивают нас сложностью и дороговизной технологической инфраструктуры, как будто с Земли надо будет везти все заводы-порты-пароходы. Конечно, это не так. Вся эта сверхтяжёлая машинерия характерна для массового производства, развиваемого по экстенсивной схеме, когда нет преград для угробливания природы громадьём. Оборудование же малосерийного мини-завода может состоять из небольшой плавильной центрифуги, работающей от солнечных батарей и бортового реактора и установки вакуумного напыления. Имея различные матрицы, не ней можно сделать что угодно - от узла ракеты до телескопа или компьютера. В случае кометы всё проще - потребуется электроустановка для расщепления газов, получающая очищенный кислород, водород, метан и углерод. Естественно, следует подыскать короткопериодическую комету, железный и каменный астероиды на сходных орбитах, чтобы обмен полученными деталями, кислородом, водой и топливом между колониями не представлял заметных энергозатрат для транспортного модуля. Следует стремиться к инерциальному полёту вдоль эквипотенциальной поверхности гравитации, чтобы покрывать только небольшую дельту скоростей между выбранными объектами.

P.S. Так что все потери минимизированы, всё на полном самообеспечении. К чему мы и стремились.

[bob]

А теперь сравните всё это с Марсом, к примеру. Взлётно-посадочные расходы на Марсе превышают затраты на вывод зонда за пределы солнечной системы, полезные ископаемые - под толщами осадочных пород, и их ещё нужно найти, орбитальные скорости велики, поездки по пустыне - тоже не сахар, да ещё пылевые бури. В общем - труба. А тут - тишина, покой, все ископаемые уже раздроблены и отсортированы самой природой за нас. Из них остаётся только выбирать.

[vsevolodson]

Я бы не стал делать отдельную станцию. В сущности, роль станции может выполнять корабль-колония, как в "Мастере Ориона".

да, лучше собрать расширяемую станцию сразу, на орбите Земли

Мы договорились, что сама станция имеет минимальную радиационную защиту...

правда? когда?

Но её можно сделать вытянутой в длину, в виде длинного цилиндра, прикрыв от солнечного ветра мощной теневой защитой с кормовой части, направленной к Солнцу. Одновременно решается задача радиационной защиты от собственного реактора, так как двигатель тоже разгоняет корабль от Солнца.

не совсем так, особенно при старте около Земли, гравиманёвре около Марса и при торможении

Ваша идея с раскруткой астероида мне не очень поравилась - это энергозатратно.

мне теперь тоже не очень нравится, но не по причине энергозатрат (т.к. раскрутить достаточно один раз), а по причине необходиости укреплять астероид (особенно ближе к "экватору"), чтобы он не развалился

Делаем проще. Подводим корабль-колонию к астероиду, продолжая держать его кормой к Солнцу, вешаем его с теневой стороны астероида на солнечно-синхронную орбиту в тени, на высоте нескольких десятков метров над поверхностью (солнечный ветер теперь заблокирован массой астероида), поворачиваем корабль, на этот раз, защищённой кормой - от Солнца. Теперь солнечного ветра нет совсем, а космические лучи попадают только со стороны бортов, что пренебрежимо. Всё.

здесь согласен, это оптимальная тактика

Расползаемся по помещениям колонии и выпускаем на поверхность автоматические шаттлы-комбайны по добыче полезных ископаемых

такого ещё не придумали
лучше - радиоуправляемые "тележки" с манипуляторами
такое будет проще собрать или починить прямо на борту

и энергостанции с солнечными батареями на орбиту, охватывающую теневую и солнечную сторону. Периодически они к нам подлетают, чтобы сдать накопленное.

опять же, проще будет использовать торчащие из-за астероида лёгкие зеркала (на тросах, вытягиваемых вращением станции), чтобы фокусировать свет на фотоэлементах или водонагревателе

Астероид хорош тем, что на него вообще не надо высаживаться. На него даже вредно высаживаться - только рисковать стукнуться об него. Можно тихо висеть рядом и работать.

да, именно об этом я в этой теме и говорил

[bob]

Ну, насчёт сонечных батарей. Можно висеть на самом краю тени, а солечные батареи выставить за её край на проводе или штанге. По поводу устройства харвестеров, копающих поверхность, тоже возможны варианты. Гравитационный манёвр возле Марса не обязателен (это не Юпитер, чтобы получить заметный выигрыш). А двигатель или блоки теневой защиты можно смонтировать на подвижной платформе. Важно держать жилые помещния в теневой защите, чтобы не везти полную, а как это сделать - уже детали. За узким блоком теневой защиты можно наваять лёгких помещений на десятки и сотни метров в длину. Солнечный ветер имеет большую скорость и распространяется почти по прямой. Радиация от реактора и двигателей - тем более.

[vsevolodson]

Гравитационный манёвр возле Марса не обязателен (это не Юпитер, чтобы получить заметный выигрыш).

и всё же можно добиться приращения скорости до 3 км/с, а если в апоарие ещё израсходовать разгонный блок вроде одной штуки буржуйского "Centaur"а то прирост скорости может быть ещё больше (правда не очень значительно)

[bob]

А теперь разберём, каковы затраты на первый этап.
Во-первых, работа по систематизации астероидов и короткопериодических комет (нам надо найти несколько подходящих целей с близкими периодами обращения и радиусами орбит, лежащих почти на эквипотенциальной поверхности).
Во-вторых: один-полтора десятка РН типа "Молнии-М" с посадочными АМС типа "Фобос" (нам надо определить состав поверхности объектов, к какому что запускать).
Отсеиваем из полученной группы по объекту каждого класса (один железный, один углистый хондрит, один каменный, одну комету диаметром не более нескольких десятков метров). Итак, вся таблица Менделеева у нас есть.
В-третьих, после обследования, потребуется полтора десятка тяжёлых РН класса "Энергии" или УР-900 и четыре-пять модульных кораблей, построенных как описано выше.
Корабли-матки мы запускаем по двух-трёх-пусковой схеме, подводим к выбранным объектам астероидного пояса, снабдив каждый лабораторией по переработке соответствующего материала и сборке узлов или топливных запасов из него и начинаем работу.
На самообеспечение колоний тратиться не придётся.
Теперь вопрос выгоды для Земли. Мы уже поняли, что ничего мы из космоса не привезём, так как на единицу массы полезного груза придётся много единиц массы ступеней и рабочего тела. Это не выгодно.
Однако, окупить работу можно другим путём. Технологией. Из самого астероидного пояса проще его изучать. В обязанности колонистов должна войти постройка и рассылка АМС вокруг (помним, что затраты на движение вдоль эквипотенциальной поверхности только инерциальные, с гравитацией бороться уже не надо). Так что остальное изучение пояса пойдёт силами самих колонистов без единого пуска с Земли, без затраты её ресурсов и почти без топливных затрат. Таким образом мы превращаем наши три десятка ракет в эквивалент тысяч, которые потребовались бы для аналогичной программы при наземных пусках.
Второй же основной задачей должен стать... запуск спутников на земную орбиту (!!). Как ни странно, это энергетически выгоднее, чем запуск с Земли. Не надо преодолевать её притяжение и атмосферное сопротивление. Для обратной отсылки спутника достаточно одного разгонного блока. РН не нужна.

[bob]

Далее, Земля производит редкие пуски только на пополнение группировки. Задачи постройки и запуска спутников и АМС решает уже не Земля, а колонии. И природе легче, и у землян не болят головы о затратах на спутниковые средства.

Кроме того, можно будет подступиться и к марсианской проблеме, уже не расходуя ресурсы Земли. Маршрут астероид-Марс в десятки раз дешевле и проще, чем Земля-Марс.
Набор мини-предприятий, лабораторий и космодромов на собственной ресурсной базе, находящийся в инерциальном полёте посередине солнечной системы, не требующий постройки ракет-носителей - это очень мощная штука, даже если там будут выстреливать не более одной-двух АМС в год. Это по плотности превзойдёт всю современную космическую программу.
Вместо космодрома - стыковочный узел. Вместо дорогущей РН - собственная инерция. Ни тяжести, ни атмосферы. Не хило, да?

[L_Pt]

Höðr

современные мини-АЭС позволяют достичь эффективности преобразования тепловой мощности в электрическую до 0,5 (особенно при использовании газовой турбины и pebble beds)
т.е., требуется реактор с максимальной тепловой мощностью 32 Мвт, из которых ~22 Мвт потерь будут нагревать реактор и работающий двигатель
16 двигателей можно в принципе запихать в пределы 20 тонн (с топливом), реактор с торием - ещё 20 тонн (примерно эквивалентно "Hyperion")

при максимальной температуре радиатора 450К площадь его должна быть немного менее 10000 м2

Как-то плохо совместимы заявленный pebble bed reactor и ториевый либо Hyperion.
КПД последнего ≈35%. И достигается за счет температуры холодного конца термодинамического цикла ≈300 К. Для 450 К кпд значительно ниже.

Интересна хотя бы принципиальная схема, как вместить радиатор 10000 м2 в требуемую массу. Ведь это же не просто пленка, к ней надо еще подводить бросовое тепло.

[vsevolodson]

Как-то плохо совместимы заявленный pebble bed reactor и ториевый либо Hyperion.
КПД последнего ≈35%. И достигается за счет температуры холодного конца термодинамического цикла ≈300 К. Для 450 К кпд значительно ниже.

реактор с pebble bed вполне позволяет иметь температуру горячего конца до 2000К, если взять разницу 1500К и 500К то кпд будет 66%, т.е. в принципе добиться 50% кпд всё ещё можно

Интересна хотя бы принципиальная схема, как вместить радиатор 10000 м2 в требуемую массу. Ведь это же не просто пленка, к ней надо еще подводить бросовое тепло.

это хороший вопрос
можно поверхность двигателей и реактора (цилиндрической формы) делать "сильно ребристыми", с расходящимися по радиусу тонкими пластинами из хорошо проводящего металла
при этом температура радиаторов двигателей может быть выше, т.к. там не требуется извлекать тепловую энергию турбиной
остановимся на реакторе, при габаритах цилиндра примерно h=5м, r=1м вешаем на него 100 тонких металлических пластин для обеспечения "ребристости поверхности" радиатора
площаль каждой пластины тогда должна будет быть равна 100 кв м, т.е. по радиусу пластина должна иметь длину 20 м... то есть, надо чтобы пластины как-то раскладывались на орбите, т.к. в ракету-носитель такое запихать будет сложно
при средней толщине 1 мм каждая пластина будет весить около 500 кг... т.е. всего радиатор реактора будет весить 50 тонн, что больше приемлемой массы раз в 10
можно внешние края радиатора делать в виде торчащей проволоки, вместо сплошной плоскости, что поможет снизить массу и увеличить поверхность, но не уверен что можно много этим выиграть
надо думать, как решать эту проблему

[bob]

Тепло не обязательно подводить ко всей поверхности. Вспомните кулер на своём проце. Систему труб с неоном, радиусом не более головы РН, но длинную, подводим к раскрывающемуся после сброса обтекателя вееру листов фольги, в которых трубы иметь не обязательно. Ну, где-то, так:

[bob]

То есть на решётку из труб с хладагентом навешиваем сверху пассивный металлический радиатор. Такой лёгкий, но очень пушистый и длинный складной воланчик, который потом расправляем на орбите.

[bob]

Да, и ещё, если вернуться к "астероидному плану". Он вполне реален. И даже, возможно, выгоден. Но, по приблизительной оценке объёма затрат (а она взята по минимуму, на самом деле расходы можно смело удвоить - что-нибудь где-нибудь сбойнёт и потребуются лишние пуски и разработки), он эквивалентен почти всей космической программе СССР и США с 1961 по 1987 гг.: тридцать РН, из которых половина - тяжёлые, постройка АМС, кораблей, лабораторий. В общем, дело плохо.
Его "выгодное" отличие от программы создания первой автономной лунной или марсианской колонии - там, минимум, несколько сотен аналогичных пусков с совершенно неопределённым результатом. Скорее всего - отрицательным.
Естественно, экономике ни одного государства "астероидный план" не потянуть. Скинувшись, его можно осилить лет за двадцать. То есть, прибыль он начнёт приносить только второму поколению участников. Ну и возможные риски и неприятности:
1. Половина разведывательных АМС промажет мимо целей или сломается.
2. С вероятностью 50% планетологическая разведка ошибётся в составе поверхности и половина кораблей стартует к астероидам не того состава, к переработке которого их готовили.
3. Опять же, поломки, дохлые двигатели, реакторы и компьютеры, сломанные системы жизнеобеспечения, человеческие жертвы (история "Аполло-13" - мелочь, в сравнении с тем, что может случиться в длинной серии дальних полётов).
4. Технология переработки на первых кораблях, всё-же пришедших по назначению, может оказаться негодной к поставленной задаче (руда, даже если её навалом, может оказаться технике не по зубам). Придётся их возвращать и переоснащать.
5. Недокументированные свойства объектов - неизвестно, например, как поведёт себя избранный кометный фрагмент, если начать его копать. А если "кометная вспышка"? Сразу - минус корабль с экипажем.

[vsevolodson]

То есть на решётку из труб с хладагентом навешиваем сверху пассивный металлический радиатор. Такой лёгкий, но очень пушистый и длинный складной воланчик, который потом расправляем на орбите.

да, можно добавить второй цикл теплоносителя для рассеивания избыточного тепла
но всё таки складной воланчик будет не так уж прост технически

Но, по приблизительной оценке объёма затрат (а она взята по минимуму, на самом деле расходы можно смело удвоить - что-нибудь где-нибудь сбойнёт и потребуются лишние пуски и разработки), он эквивалентен почти всей космической программе СССР и США с 1961 по 1987 гг.: тридцать РН, из которых половина - тяжёлые, постройка АМС, кораблей, лабораторий. В общем, дело плохо.

откуда же такая оценка? по моим прикидкам минимальную станцию можно собрать на орбите за 8 пусков с доставкой не более чем 100 тонн на низкую орбиту за раз
разведка с помощью АМС - да, это понадобится, но их можно сделать небольшими и выпустить много за один пуск
кроме того, несколько случаев изучения астероидов вблизи уже было - мы уже кое-что знаем о них
если на земной орбите собрана станция для экспериментов по имитации притяжения или налаживанию замкнутой биосистемы то ни к чему потом эту станцию выбрасывать
пущай она же и полетит уже к астероидам потом

Его "выгодное" отличие от программы создания первой автономной лунной или марсианской колонии - там, минимум, несколько сотен аналогичных пусков с совершенно неопределённым результатом. Скорее всего - отрицательным.

освоение Луны и Марса может быть эффективно только после освоения астероидов, когда будет накоплена достаточная мощь на орбите вокруг Солнца, а не на поверхности Земли, откуда сегодня на Марс или Луну даже пару тонн доставить проблематично

экономике ни одного государства "астероидный план" не потянуть.

зависит от оценки кол-ва пусков, в которой я сомневаюсь, по моим прикидкам Россия вполне может потянуть, если не будет расшвыриваться миллиардами на дань Кавказу и на "чистую гмо-воду"

5. Недокументированные свойства объектов - неизвестно, например, как поведёт себя избранный кометный фрагмент, если начать его копать. А если "кометная вспышка"? Сразу - минус корабль с экипажем.

такое происходит даже на Земле - спонтанный взрыв айсбергов из-за полостей сжатого воздуха внутри
лучше выбирать не кометы, а именно астероиды, с содержанием летучих веществ и воды около 10% (больше не очень то и надо)
да и Солнечной энергии у типичных астероидов будет побольше чем у типичных комет

[bob]

да, можно добавить второй цикл теплоносителя для рассеивания избыточного тепла
но всё таки складной воланчик будет не так уж прост технически

Японцы свой парусник как-то развернули. А он, как раз по параметрам с один лист. Муторно, но возможно. Как-нибудь развернём.

[L_Pt]

Höðr

реактор с pebble bed вполне позволяет иметь температуру горячего конца до 2000К, если взять разницу 1500К и 500К то кпд будет 66%, т.е. в принципе добиться 50% кпд всё ещё можно

Теоретический, по циклу Карно – без проблем. Но в железе таких примеров сейчас нет и вряд ли скоро появятся.
Ну и еще раз напомню, что реакторы pebble bed очень не вписываются по массе.

остановимся на реакторе, при габаритах цилиндра примерно h=5м, r=1м вешаем на него 100 тонких металлических пластин для обеспечения "ребристости поверхности" радиатора
площаль каждой пластины тогда должна будет быть равна 100 кв м, т.е. по радиусу пластина должна иметь длину 20 м... то есть, надо чтобы пластины как-то раскладывались на орбите, т.к. в ракету-носитель такое запихать будет сложно.

У наса все таки не кулер на проце, который охлаждается воздухом и где возможна подобная конфигурация. Мы охлаждаем излучением, соответственно,  радиаторы не должны заслонять друг друга. Иначе они будут в основном обогревать друг друга. Не больше двух пластин в противоположные стороны.

при средней толщине 1 мм каждая пластина будет весить около 500 кг... т.е. всего радиатор реактора будет весить 50 тонн, что больше приемлемой массы раз в 10

bob
Тепло не обязательно подводить ко всей поверхности. Вспомните кулер на своём проце.  Систему труб с неоном, радиусом не более головы РН, но длинную, подводим к раскрывающемуся после сброса обтекателя вееру листов фольги, в которых трубы иметь не обязательно.

Вы оба необдуманно так сильно полагаетесь на теплопроводность. Самые лучшие характеристики по последнему у алюминия (у меди и серебра объемная чуть больше, но они гораздо тяжелее). 237 Вт/(м•К). Пленка толщиной 1 мм размерами 1 на 1 м сможет передать от одного торца к другому 0.237 В/К, где К – разница температур. А мы хотим, чтобы она излучала не менее 4.5 кВт (обоими сторонами). Расстояние между точками подвода тепла не должно превышать несколько см.
Или толщину увеличивать, но ведь тогда и масса…

[bob]

откуда же такая оценка? по моим прикидкам минимальную станцию можно собрать на орбите за 8 пусков с доставкой не более чем 100 тонн на низкую орбиту за раз

Ну, тогда подумаем на счёт удешевления. Во-первых, начать надо с унификации РН под программу. Ракеты типа "Союза" и "Молнии" под АМС, которые я предложил в начале, тогда отбрасываем сразу. Все компоненты будем выводить однотипными носителями. Saturn-V и Constellation не годятся. Один слабоват, второй - не жилец, как выяснилось. Н-1 - тоже не жилец. УР-700, УР-900 - подходят, но они гидразиновые (отравим полмира при массовых пусках). Значит, надо возродить "Энергию". Вместо "Буранов" обвешаем её ускорителями первой ступени со всех сторон, а не только по бокам, навесим сверху разгонный блок. Заодно, ГЧ можно расширить с пяти до шести-восьми метров в диаметре (для создания искусственной гравитации в модуле диаметр наиболее подходящий). И разрабатываем унитарную ГЧ для кассет разведывательных АМС и компонентов колониальных кораблей. Получается примерно такая фича:

[bob]

АМС будем выводить пачками штук по четыре-шесть на один пуск. Для простоты сделаем их беспосадочными, пролётными. Пусть выпускают импакторы по поверхностям и анализируют полученный спектр вспышек. Заодно смогут исследовать по нескольку астероидов каждая. Будут летать, как "Кассини" по поясу и обстреливать астероиды при пролёте как "Deep Impact". Если каждая проверит хоть один-два астероида, нам хватит пары запусков.
Разведывательный этап удешевили.
Две тяжёлых РН, дюжина АМС, пара дюжин снарядов-импакторов.

[bob]

Ну, ракет, конечно, будет штук пять-шесть, а не две. Возрождение и модернизация древних проектов - дело непростое. Половина прототипов уйдёт "за бугор" на предварительном этапе точно. И, как минимум, один пойдёт на орбиту с макетом вместо мяса.

Итак. Этап автоматической разведки.
Шесть тяжёлых РН (половина дохнет по разным причинам при пробных пусках), дюжина АМС, пара дюжин снарядов-импакторов.

[bob]

Теперь колониальный корабль. Я в прошлом случае рассмотрел четыре пуска кораблей к четырём основным типам астероидов и комет. На самом деле это плохо. Корабль должен быть потяжелее, но универсальный. Так мы избавимся от неприятностей, связанных с ошибками автоматической разведки и сократим число кораблей и пусков. На нём надо собрать все устройства анализа и переработки. Он будет летать между выбранными целями по эквипотенциальной поверхности,останавливаясь и собирая всё, что сможет собрать.
Начинаем комплектацию.
Штук шесть комбайнов и планетарных модулей со сменными инструментами под разделку разных поверхностей (грубо говоря, ещё шесть АМС) - одна РН.
Неядерный разгонный блок для запуска под радиационными поясами Земли и выхода на гиперболу - вторая РН.
Четыре ионных или факельных мотора (для горячего резерва, если пара сдохнет), ядерный мини-реактор с основным и резервным контурами охлаждения, сложенные радиаторы к нему - третья РН.
Помещения колонии с лабораториями и минизаводами без радиационной защиты - четвёртая и пятая РН.
Жилой блок повышенной защиты с блоком общей теневой радиационной защиты и экипажем - шестая РН.
Итого - шестипусковая схема на один вылет.
Всё это разворачивается из свёрнутого состояния после сбрасывания обтекателей и стыкуется на орбите.
Для резерва нужно, минимум, два комплекта.
Итого: 12 РН, 12 модулей порядка цельной МКС.

Получили результат.
Меньше уже никак не срастается. 18 тяжёлых РН, 12 АМС, 12 комбайнов, 12 модулей, все затраты на расконсервацию проектов, стартов, их модернизацию, разработки, исследования.
Это, так сказать, пилотный, пробный, этап в комплекте.
Так идёт?
Грубо говоря, в переводе на современные цены, две программы "Энергия-Буран" и все орбитальные станции, когда-либо запускавшиеся. Такова цена вопроса.

[vsevolodson]

Возрождение "Энергии" в конфигурации "Вулкан" (до 200т на низкую орбиту) - дело конечно, похвальное, но хлопотное. Я прочитал что скоро намечается сверхтяжёлая конфигурация "Русь-М-СТ", способная вывеси до 100 тонн за раз. В начале темы об этом писал. Так что думаю, нужно ориентироваться на неё.

С тактикой АМС - классная задумка, имхо.

С охлаждением - действительно серьёзная проблема. Но если в любом случае потребуется разворачивать чуть ли не квадратный километр поверхности, то не выбросить ли вообще бортовую АЭС в пользу фотоэлементов или газотермальных сосудов с турбиной и генератором? По циклу Карно, нагревая газ до 2..3 тысяч градусов, можно получить около 50% эффективности преобразования в электричество. Между орбитой Земли и дальним концом пояса астероидов 16 тыс кв метров смогут генерить от 1 до 10 Мвт электричества, что уже близко к тому, чтобы достаточно питать двигатели. В поясе астероидов высокая тяга всё равно не слишком будет нужна, а вместо АЭС лучше захватить с собой лишний разгонный блок (вроде "Centaur") для манёвров при старте около Земли, около Марса и по прибытии к астероиду.

Есть ещё кое-какие новые соображения по поводу конструкции, но об этом ещё напишу позже.

[bob]

Возрождение "Энергии" в конфигурации "Вулкан" (до 200т на низкую орбиту) - дело конечно, похвальное, но хлопотное. Я прочитал что скоро намечается сверхтяжёлая конфигурация "Русь-М-СТ", способная вывеси до 100 тонн за раз. В начале темы об этом писал. Так что думаю, нужно ориентироваться на неё.

Ну, пусть будет "Русь-М". Чуть больше пусков. Заложим 20-25, а не 18. От этого не намного легче. Силами одной России это всё равно не реально.

Итак, общая схема пуска:

[damian_1]

освоение Луны и Марса может быть эффективно только после освоения астероидов, когда будет накоплена достаточная мощь на орбите вокруг Солнца, а не на поверхности Земли, откуда сегодня на Марс или Луну даже пару тонн доставить проблематично

Не соглашусь с автором. Чтобы освоить Марс и пояс астероидов "прямо с Земли" понадобится такое количество ресурсов и пусков, что земная (и без того проблемная) экология просто надорвется. Мне представляется такая картина освоения Солнечной системы:

1. Поэтапное создание и расширение за счет местных ресурсов крупной, полностью автономной лунной базы (сети баз), причем минуя стадию создания крупных станций на земной орбите. Туда постепенно перенести (заново создав на месте) бОльшую часть индустриального производства, синтез ракетного топлива, и изготовление ракет. Луна дает преимущество (за счет низкой гравитации) более легкого пуска ракет с поверхности, кроме того можно свободно использовать ядерные двигатели в первых ступенях, не заморачиваясь с экологией и опасностью аварий. Кроме того, на Луне (в отличии от орбитальных станций) уже есть минеральные ресурсы, гравитация и возможность спрятать города под поверхностью, для защиты от метеоритов и радиации.
2. Паралельно с п.1 создание небольших "перевалочных" станций на лунной и земной орбите, обеспечивающих в основном перевозку пассажиров на лунные базы и обратно. Также понадобится создать инфраструктуру (автоматических) орбитальных и межорбитальных буксиров, для доставки грузов.
3. После этого можно организовать сборку на лунной орбите крупных межпланетных кораблей для освоения пояса астероидов и (возможно) спутников планет-гигантов.
4. Выявление богатых ресурсами астероидов и создание на них "подземных" добывающих предприятий - максимально автоматизированных и с небольшим количеством вахтового персонала - чтобы не усложнять сверх необходимого минимума задачу жизнеобеспечения (на привозных ресурсах). Также создать необходимый минимум перерабатывающих предприятий, руководствуясь целесообразностью (в смысле, что лучше - перевезти бОльшее к-во сырья к Луне, или переработать на месте, но в условиях более дорогой энергии). Создавать крупные поселения на астероидах (по сравнению с Луной или даже околоземной орбитой) не выгодно - много проблем с исскуственной гравитацией, энергоснабжением и жизнеобеспечением. Из за меньшего кол-ва солнечной энергии, придется строить большие солнечные батареи и оранжереи, которые из за своих внушительных размеров будут сильно уязвимы к микрометеоритам, которых в поясе астероидов предостаточно.

Что касается реализуемости всего этого... В настоящий момент, проблема перенаселения и истощения ресурсов пока не стоит слишком остро, а программы борьбы с этими двумя проблемами рассматривают в основном сокращение численности населения Земли (и это бараноподобное население не возражает что его "сокращают"). Если сохранится капиталистический строй (и менталитет), возможно человечество освоит Солнечную систему так: после истощения земных ресурсов шахты на Луне, потом, чтобы не возить кучу сырья, заводы там-же, потом рабочие поселки, перерастающие в города...

[vsevolodson]

Не соглашусь с автором. Чтобы освоить Марс и пояс астероидов "прямо с Земли" понадобится такое количество ресурсов и пусков, что земная (и без того проблемная) экология просто надорвется.

однако здесь и сейчас прикидывается как основать колонию в поясе астероидов за несколько пусков ракет, от которых Земля точно не надорвётся
по идее, колония после этого должна "размножаться" самостоятельно, изредка забирая с Земли только людей (генофонд) и некоторую необходимую мелочь, которую забыли учесть

1. Поэтапное создание и расширение за счет местных ресурсов крупной, полностью автономной лунной базы (сети баз), причем минуя стадию создания крупных станций на земной орбите.

за несколько пусков ракет это не удастся, в отличие от колонизации пояса астероидов

Луна дает преимущество (за счет низкой гравитации) более легкого пуска ракет...

опять же, если сравнивать с астероидной колонией, то такое преимущество у вас со знаком минус

Кроме того, на Луне (в отличии от орбитальных станций) уже есть минеральные ресурсы

только относительно бесполезные литофильные породы
большая часть самых полезных сидерофильных ископаемых - ближе к ядру, к тому же - острый дефицит воды и особенно газов

...гравитация и возможность спрятать города под поверхностью, для защиты от метеоритов и радиации.

имитация тяжести достаточно просто создаётся прямо в космосе, без большой гравитационной ямы, из которой ещё надо будет выкарабкиваться

Из за меньшего кол-ва солнечной энергии, придется строить большие солнечные батареи

триста раз уже повторял, в том числе и в этой теме - отсутствие ночи и зимы около астероида с лихвой окупает большее расстояние до Солнца
посмотрите на эту картинку и поймите, наконец, где проходит линия, соответствующая условиям около астероида ~200Вт/м²
Средиземное море? Казахстан? Южная Австралия? - там везде так мало Солнца для солнечных батарей? нет, они в таких местах даже успешно используются

...сильно уязвимы к микрометеоритам, которых в поясе астероидов предостаточно.

относительные скорости невелики, однако проблема есть
на Луне такая проблема намного серьёзнее и опаснее - из-за малой гравитации и отсутствия атмосферы опасен даже метеорит весом всего несколько килограммов, упавший на расстоянии нескольких километров от "жертвы" - равносильно обстрелу из РПГ
об этом уже также неоднократно писалось на форуме (идея не моя)

Что касается реализуемости всего этого... В настоящий момент, проблема перенаселения и истощения ресурсов пока не стоит слишком остро...

колонизация космоса никак не решит проблемы перенаселения, или вы знаете как выкинуть лишних пару миллиардов людей в космос с затратами энергии, не превосходящими многократно все потенциальные ресурсы планеты?

damian_1, я бы посоветовал иногда читать темы, перед тем как в них писать
таких писателей много, а повторять одно и тоже - надоело

[bob]

О массовом переселении и тем более решении "проблем перенаселения" пока речи вообще не идёт (доставить даже пару десятков человек на Луну - это целая лунная программа НАСА). Мы пока рассматриваем хоть и очень трудные, но более реалистичные проекты, сопоставимые по стоимости с затратами лунной программы. Минусы Луны: заметная гравитация, высокая радиация, отсутствие лёгких элементов и полезных ископаемых на поверхности. Их надо разведывать глубоким бурением в сотнях мест и пробиваться к ним. Плюс астероидов - отсутствие гравитации и наличие любых видов ископаемых на поверхности, низкий уровень радиации, возможность находиться всегда в тени от солнечного ветра. Энергетические затраты на полёт сопоставимы, так как на Луну надо садиться при одной шестой ускорения земной силы тяжести, а с астероидом можно просто уравнять скорости (соответственно, корабль может быть большим, оснащённым и не иметь при этом посадочных средств). Начать разработку полезных ископаемых на астероидах можно сразу, при минимальной разведке. Так что астероиды явно предпочтительнее Луны. Единственный минус астероидов - больше подлётное время. Но это некритично, если мы уж собрались там надолго закрепиться.

[bob]

По "астероидному плану" у нас получилась двадцатилетняя международная программа с использованием двух десятков российских тяжёлых РН и стольких же основных модулей с интернациональным финансированием. И, видимо, с интернациональным экипажем и оборудованием (за финансирование потребуют пропорционального участия исследователей, чтобы мы там чего-нибудь лишнего тайно не нарыли, кроме того -  технологии электронной начинки и её производства у нас хромают - американцы и японцы лучше справятся с лабораторным и исследовательским оборудованием). Результатом её будет глубокое исследование астероидного пояса, пробное изготовление из местных материалов и энергоресурсов нескольких десятков АМС и спутников связи и их вывод на заданные орбиты Земли, Марса и, возможно, Юпитера. Пока вот так. Так программа реализует исследовательскую и экономическую часть, частично или полностью окупившись.

[vsevolodson]

...низкий уровень радиации, возможность находиться всегда в тени от солнечного ветра...

сейчас вот только подумал - а ведь висеть в тени в десятках метров от поверхности астероида не получится, т.к. он вращается и слишком уж некруглый (зачастую вытянутый из-за скапливания камушков на возвышенных участках посредством центробежной силы)
неровности будут задевать станцию
может быть проще и вовсе синхронизировать вращение астероида с обращением его по орбите? тогда будет вечная тень где можно подвесить станцию хоть в метре от поверхности и вечная дневная сторона для солнечных батарей или термоколлекторов

ещё думается что всё-таки антирадиационная защита для обитаемых отсеков станции нужна, хотя бы потому что лететь придётся всё-таки не один месяц, а может даже больше года, а консервов не хватит, надо где-то "поросят разводить" уже в пути

[bob]

неровности будут задевать станцию

Ну в километре повиснем или дальше. Всё равно груз между поверхностью и бортом доставляется пинком ноги.

[bob]

ещё думается что всё-таки антирадиационная защита для обитаемых отсеков станции нужна, хотя бы потому что лететь придётся всё-таки не один месяц, а может даже больше года, а консервов не хватит, надо где-то "поросят разводить" уже в пути

Радиационную защиту мы уже продумали выше. Основная - теневая между реактором и жилыми блоками и более лёгкая в перелётном модуле. В незащищённой области экипаж много времени проводить не будет. О консервах надо позаботиться - набьём десяток тонн суповых кубиков и козьих шариков и будем их жевать, запивая очищенной мочой из замкнутого цикла.  От тортов, рябчиков и кальмаров в кляре под пиво героям космоса придётся отказаться.

[bob]

Если говорить о стратегическом аспекте. Осколочные и реликтовые планетезимальные пояса есть во всех звёздных системах. А планеты, подобные Земле, видимо, исчезающе редки. Поэтому, поставив на поток освоение малых тел, мы имеем хорошие шансы закрепиться, где угодно, и просочиться куда угодно. В принципе, аналогичные планы можно развернуть и на малых спутниках больших планет, вроде Энцелада, Мимаса, Тефии и на подобных им объектах пояса Койпера, Хиллса и облака Оорта, вроде Седны. Развивая подобную экспансию, тысячи лет спустя можно перебраться и в соседние звёздные системы (предположительно, промежуток между "нашим" облаком Оорта и соответствующим облаком Альфы Центавра невелик и вполне пересекаем современными средствами). Ну, если никаких больших прорывов в области движков не произойдёт и придётся обходиться ядерными и химическими. Освоив технику построения автономных самообеспечивающихся колоний на малых телах, доведя её до автоматизма, человечество сможет легко закрепиться в любой точке галактики, куда бы оно ни пришло.

[damian_1]

однако здесь и сейчас прикидывается как основать колонию в поясе астероидов за несколько пусков ракет, от которых Земля точно не надорвётся
по идее, колония после этого должна "размножаться" самостоятельно, изредка забирая с Земли только людей (генофонд) и некоторую необходимую мелочь, которую забыли учесть

В этой схеме масса критически "слабых" мест.
1. В один корабль, даже крупный, сложно впихнуть ВСЕ, что нужно для построения самообеспечивающейся и саморазвивающейся колонии. И чем крупнее корабль, тем труднее его запустить/собрать. Он сложнее, а значит ненадежнее. Если это несколько кораблей, придется вводить (невыгодное) дублирование функций и грузов, т.к. в противном случае потеря одного корабля = провал всей миссии, а вероятность этого события возрастает при бОльшем количестве кораблей.
2. В случае серьезной аварии (гибели корабля), вся миссия ставится под удар, в т.ч. потому что вернуть корабль назад сложно, быстро послать помощь не легче. К тому-же следующий экипаж будет чувствовать себя камикадзе, что не есть хорошо при длительном перелете. После фиаско, особенно с человеческими жертвами, общественное мнение быстро похоронит затею.

Кроме того, на Луне (в отличии от орбитальных станций) уже есть минеральные ресурсы

только относительно бесполезные литофильные породы
большая часть самых полезных сидерофильных ископаемых - ближе к ядру, к тому же - острый дефицит воды и особенно газов

А что, подробная развездка лунных недр уже произведена? А я наивный, думал что еще матушку-Землю еще не всю разведали, при том, что это много проще чем на Луне...
Мне доводилось читать про технологии переработки реголита с использованием энергии Солнца. Я не технический эксперт, но эта технология выглядела вполне реалистично, без явных ляпов. Кислород, легкие металлы, железо, кремний - все есть...

имитация тяжести достаточно просто создаётся прямо в космосе, без большой гравитационной ямы, из которой ещё надо будет выкарабкиваться

Это все так. А как будет осуществлена защита базы от радиации солнечных вспышек?
На Луне можно "спрятаться в скалу" - и при этом будет гравитация. А на астероиде? Городить вращающуюся базу внутри астероида??? Прятать базу в тень астероида? Но тогда база становится уязвима к микрометеоритам, придется городить защиту (надрываясь везти с Земли или изготавливать на месте, если успеют...).

триста раз уже повторял, в том числе и в этой теме - отсутствие ночи и зимы около астероида с лихвой окупает большее расстояние до Солнца

Насчет зимы согласен. А вот насчет ночи непонятно... Вы предлагаете колонизировать исключительно невращающиеся астероиды? Располагать батареи на орбите (смысл?)?
На полюсах? А на какой площади небольшого, пусть сферического (для упрощения расчета), астероида, Вы сможете расставить солнечные батареи так, чтобы они не заслоняли друг друга и все время "видели" Солнце? И как организовать непрерывное вращение вокруг полярной оси крупной батареи, при этом в вакууме и скорее всего в условиях электризации и пыли...

относительные скорости невелики, однако проблема есть
на Луне такая проблема намного серьёзнее и опаснее - из-за малой гравитации и отсутствия атмосферы опасен даже метеорит весом всего несколько килограммов, упавший на расстоянии нескольких километров от "жертвы" - равносильно обстрелу из РПГ
об этом уже также неоднократно писалось на форуме (идея не моя)

Все так, но на Луне несложно разнести батареи на большое расстояние, минимизировав ущерб от возможного падения метеорита. В случае с астероидом - тут все зависит от размеров. В любом случае, монтаж и возможный ремонт батареи на астероиде будет сложнее из за малой гравитации.
В любом случае открыт вопрос - где легче нарваться на микрометеорит, на Луне или в поясе астероидов.

колонизация космоса никак не решит проблемы перенаселения, или вы знаете как выкинуть лишних пару миллиардов людей в космос с затратами энергии, не превосходящими многократно все потенциальные ресурсы планеты?

Сейчас проблему перенаселения быстро и приемлемо не решит ничто. Если не решать ее и дальше, все закончится войной за ресурсы или глобальной эпидемией - после чего вопрос с колонизацией рассосется сам по себе по причине отсутствия колонизаторов.

damian_1, я бы посоветовал иногда читать темы, перед тем как в них писать
таких писателей много, а повторять одно и тоже - надоело

Лучше быть писателем, чем хамом.

P/S. К тому-же Вы пишется с большой буквы.

[vsevolodson]

да, незавидная судьба будет у этих колонистов
но викинги в долгих плаваниях на новые земли тоже не за шведским столом просиживали
десяток тонн суповых кубиков и реактор - может быть это всё таки лишний груз? предлагаю ограничить массу станции сверху - 1000 тонн (лучше 800), чтобы уложиться в минимум (до 8-10) финальных запусков РН
насчёт алюминиевой обшивки тоже - разработчики из Bigelow Aerospace рапортуют об эластичном материале прочнее кевлара (какой-то полимер, называемый "вектран"), так что может быть тоже сделать обитаемые отсеки надувными?

с учётом высокой вероятности различных фэйлов, нужно многократно продублировать жизненно важные модули
как это сделать? предлагаю конструкцию из 100-тонных восьми (надувных?) цилиндров, соединяемых по кругу
каждый такой модуль имеет также разворачиваемую на орбите параболические солнечные концентраторы для нагрева теплоносителя для турбин для питания двигателей для толкания станции для астероида
солнечные концентраторы будут основной защитой станции от радиации, второстепенной - (эластичная?) обшивка модулей
в случае сильной аварии можно будет выкинуть один из модулей
возможно понадобится ещё что-то, например совсем маленький реактор на пару мегаватт в качестве резервного питания в комплекте со "спасательной шлюпкой" и что-нибудь ещё
не продумывал пока что такую схему до деталей...

[bob]

Все так, но на Луне несложно разнести батареи на большое расстояние, минимизировав ущерб от возможного падения метеорита. В случае с астероидом - тут все зависит от размеров. В любом случае, монтаж и возможный ремонт батареи на астероиде будет сложнее из за малой гравитации.
В любом случае открыт вопрос - где легче нарваться на микрометеорит, на Луне или в поясе астероидов.

Вы не понимаете, что гравитация и атмосфера - это всегда помеха. Искусственную гравитацию для людей мы можем сделать где угодно, закрутив жилой модуль. А вот солнечные батареи хорошо живут и располагаются как угодно и размещаются на любом расстоянии именно в пустоте. Там их ничто не затеняет, и их можно делать гораздо легче, если они не противостоят силе тяжести. Количество микрометеоритов везде примерно одно и то же. Что не повредило МКС, то не повредит и станции в любой точке солнечной системы. А возможность гибели корабля и необходимость резервирования основных узлов - общие правила для полётов куда угодно. Они одинаковы и для Луны, и для Плутона. Представление же о том, что сила тяжести помогает ремонтным работам в скафандре - выглядит крайне наивно. Их проблема в том, что работать приходится в скафандре. В невесомости, по крайней мере, падать некуда и стремянка не нужна. А у Вас получилось, что для ремонта в космосе необходима посадка. Скажем так - вреднее посадки для ремонта космического аппарата силами экипажа - трудно что-либо придумать. Ремонт, естественно, проще вести в пустоте.
Так что никакой высадки на астероиде и не предполагается. Вся машинерия просто летит параллельным курсом рядом с глыбой диаметром в несколько десятков или сотен метров, и обеспечивает работу проходческого комбайна на этой глыбе. Вот и всё, что требуется. А вращается эта глыба или не вращается - решительно всё равно.

P.S. У многих авторов освоение космоса почему-то ассоциируется обязательно с "высадкой" на другой планете. Выйти, размяться, флаг воткнуть. Мне кажется, что вся эта эмблематика совершенно излишня. Если можно избежать высадки для решения поставленной задачи - так всегда и надо поступать. Это экономия топлива, материалов, труда.

[vsevolodson]

1. В один корабль, даже крупный, сложно впихнуть ВСЕ, что нужно для построения самообеспечивающейся и саморазвивающейся колонии.

похоже в случае колонизации астероидов требуемая стартовая масса минимальна

А что, подробная развездка лунных недр уже произведена? А я наивный, думал что еще матушку-Землю еще не всю разведали, при том, что это много проще чем на Луне...

в том-то и дело, непонятно с чего вы вдруг собрались добывать всё на Луне

Мне доводилось читать про технологии переработки реголита с использованием энергии Солнца. Я не технический эксперт, но эта технология выглядела вполне реалистично, без явных ляпов. Кислород, легкие металлы, железо, кремний - все есть...

азот, водород, углерод, фосфор -

Это все так. А как будет осуществлена защита базы от радиации солнечных вспышек?
На Луне можно "спрятаться в скалу" - и при этом будет гравитация. А на астероиде? Городить вращающуюся базу внутри астероида??? Прятать базу в тень астероида? Но тогда база становится уязвима к микрометеоритам, придется городить защиту (надрываясь везти с Земли или изготавливать на месте, если успеют...).

а успеете ли вы за пару секунд на Луне спрятаться от шрапнели, если в нескольких километрах от вас упадёт маленький метеорит? около астероида вероятность такой ситуации всё-таки намного меньше
ради выигрыша в энергии (отсутствие гравитационной ямы) можно и пожертвовать средства не фиксацию недр астероида и раскрутив его, поселиться под поверхностью
а гравитация на Луне и даже на Марсе всё равно слишком мала для нормальной человеческой жизни в течение длительного времени

Все так, но на Луне несложно разнести батареи на большое расстояние, минимизировав ущерб от возможного падения метеорита.

я говорю не о батареях, а о поражении лунной базы волной щебня, летящего со скоростью снаряда
или всё и всегда будет под поверхностью?

В любом случае, монтаж и возможный ремонт батареи на астероиде будет сложнее из за малой гравитации.

как раз наоборот

В любом случае открыт вопрос - где легче нарваться на микрометеорит, на Луне или в поясе астероидов.

в поясе астероидов выше вероятность столкновения с метеоритами, но на Луне намного выше вероятность поражения осколками, разлетающимися слишком уж далеко

[bob]

насчёт алюминиевой обшивки тоже - разработчики из Bigelow Aerospace рапортуют об эластичном материале прочнее кевлара (какой-то полимер, называемый "вектран"), так что может быть тоже сделать обитаемые отсеки надувными?

Надувные временные конструкции - это тема. Только предупрежу, что от радиации они не защитят. От неё защищает только толщина материала и его атомный вес. Земная атмосфера эквивалентна 760 мм ртутного столба и есть ещё магнитные пояса. В самых высоких горах - 300 мм. Соответственно, только 300-400 мм свинца дают более или менее приемлемый фон на уровне орбиты Земли. Это броня тяжёлого танка. На надувной пластмассовый шарик она совсем не похожа. Поэтому я и предлагаю разместить такой щит в максимально "теневом" исполнении, прикрыв лишь те помещения, в которых астронавты проводят наибольшее время, оставив те помещения которые потом будут прикрыты от Солнца астероидом, практически без защиты.

[vsevolodson]

тогда и надувать всё это добро надо не на орбите Земли а уже около астероида
и лететь туда придётся в максимально законсервированном виде и как можно быстрее, пока эмбрионы поросят не протухли

есть ещё вариант совмещения тороидального обитаемого отсека со сверхпроводящей обмоткой снаружи и магнитного сопла одного большого электроракетного двигателя
т.е. позаимствовать схему термоядерного импульсного двигателя

мощное магнитное поле будет почти полностью защищать от космических лучей и солнечных выхлопов

[bob]

тогда и надувать всё это добро надо не на орбите Земли а уже около астероида
и лететь туда придётся в максимально законсервированном виде и как можно быстрее, пока эмбрионы поросят не протухли

Именно так.

[damian_1]

На астероид придется практически с самого начала посылать кучу живых людей, потому как чистой автоматике не решить весь комплекс проблем, которые там будут, а телеуправление нереально.
В случае подготовки колонизации Луны, можно процентов 80 всех работ по подготовке обитаемой базы возложить на автоматизированные и телеуправляемые (что особенно ценно, т.к. автоматика не сможет в реальном времени разобраться и отреагировать даже на простую но нетипичную проблему) машины, которым не нужен воздух, вода, они не устают и не боятся смерти. Разработка "команды" роботов-градостроителей осуществима уже сейчас, отправка их на Луну не вызывает непреодолимых сложностей или неподъемных затрат. Испытать роботов "в деле" тоже проще всего на Луне. Зато потом с минимальной адаптацией, можно их использовать для безопасной колонизации любого астероида,  любой малой планеты.

Вы не понимаете, что гравитация и атмосфера - это всегда помеха. Искусственную гравитацию для людей мы можем сделать где угодно, закрутив жилой модуль.

Насчет "всегда" - не согласен.

Количество микрометеоритов везде примерно одно и то же. Что не повредило МКС, то не повредит и станции в любой точке солнечной системы. А возможность гибели корабля и необходимость резервирования основных узлов - общие правила для полётов куда угодно. Они одинаковы и для Луны, и для Плутона.

Вот тут Вы не правы. В окрестностях планет метеоритов не много, т.к. за миллиарды лет своего существования, планеты выловили или выбросили с орбит почти весь хлам, который там болтался с начала времен. В астероидном поясе все наоборот - много мелких тел, но очень мало "местной" гравитации чтобы все это дело как-то организовать. Поэтому метеоритная опасность видимо будет проблемой №1 у будущих колонистов. И исходя из этого, большие солнечные батареи и "свободнолетящие" орбитальные станции будут подвержены столкновениям.

А возможность гибели корабля и необходимость резервирования основных узлов - общие правила для полётов куда угодно. Они одинаковы и для Луны, и для Плутона.

У механизмов есть свойство: "наработка на отказ".
До Луны можно долететь за пару дней, и за эту пару дней, даже один из 17ти (отностиельно несложных) Аполлонов умудрился чуть не похоронить свой экипаж. Какова вероятность аварии очень большого, сложного и тяжелого корабля, летящего к цели месяцы? С одной стороны, крупный, хорошо оснащенный корабль с большим экипажем имеет хороший шанс успешно бороться за живучесть при аварии. Но с другой стороны есть масса узлов и агрегатов, поломка которых будет означать конец миссии. И дублировать их до бесконечности не получится, т.к. такое дублирование как снежный ком тянет за собой еще большее усложнение (а значит опять снижение надежности), утяжеление и удорожание корабля, увеличение кол-ва запусков, усложнение орбитальной сборки (следовательно увеличение вероятности брака или ошибки...).

Представление же о том, что сила тяжести помогает ремонтным работам в скафандре - выглядит крайне наивно. Их проблема в том, что работать приходится в скафандре. В невесомости, по крайней мере, падать некуда и стремянка не нужна. А у Вас получилось, что для ремонта в космосе необходима посадка. Скажем так - вреднее посадки для ремонта космического аппарата силами экипажа - трудно что-либо придумать. Ремонт, естественно, проще вести в пустоте.
Так что никакой высадки на астероиде и не предполагается.

Падать конечно некуда, а вот улететь невзначай непонятно куда - это можно. Получить метеоритом по скафандру - тоже можно. Или упустить единственную на корабле запчасть... А потерянное, следующим "грузовиком" с Земли не подвезут, далековато...

Вся машинерия просто летит параллельным курсом рядом с глыбой диаметром в несколько десятков или сотен метров, и обеспечивает работу проходческого комбайна на этой глыбе. Вот и всё, что требуется. А вращается эта глыба или не вращается - решительно всё равно.

Вот только не ясно, как проходческий комбайн на вращающемся астероиде получает энергопитание с С.Б. летящей в паре километров "паралельным курсом" орбитальной станции? Сменная бригада батареи возит? Реактор на борту комбайна - значит нажна хотя бы одна заправка топливом, защита экипажа (а возможно и добываемых минералов от нейтронизации/наведенной активности) - доп масса.

[bob]

похоже в случае колонизации астероидов требуемая стартовая масса минимальна

Да, стартовая масса пролётного лунного и астероидного модуля сопоставима. Взлётно-посадочного лунного - уже больше.

[bob]

На астероид придется практически с самого начала посылать кучу живых людей, потому как чистой автоматике не решить весь комплекс проблем, которые там будут, а телеуправление нереально.
В случае подготовки колонизации Луны, можно процентов 80 всех работ по подготовке обитаемой базы возложить на автоматизированные и телеуправляемые (что особенно ценно, т.к. автоматика не сможет в реальном времени разобраться и отреагировать даже на простую но нетипичную проблему) машины, которым не нужен воздух, вода, они не устают и не боятся смерти. Разработка "команды" роботов-градостроителей осуществима уже сейчас, отправка их на Луну не вызывает непреодолимых сложностей или неподъемных затрат. Испытать роботов "в деле" тоже проще всего на Луне. Зато потом с минимальной адаптацией, можно их использовать для безопасной колонизации любого астероида,  любой малой планеты.

Это так. Конечно, исследование Луны рациональнее вести невозвращаемыми роботами. Что и делается. Автоматические лунные программы, конечно, нужны. Насчёт астероидов - трудно сказать, обязательно ли там нужны люди. В принципе, они находятся где-то на рубеже, до которого наземный ЦУП всё ещё может командовать планетоходом. Вот дальше - на спутниках больших планет, кентаврах, койпероидах и оортоидах - присутствие человека уже необходимо, поскольку обмен сигналами затягивается на часы и даже сутки. А там потребуется оперативное принятие решений, ремонт собственными силами и т.п. Так что такой вариант как безлюдная колония проходческих автоматов можно рассмотреть. Но у нас, так сказать, в ТЗ и ТТХ прописано, что колония должна быть не только автономной, и самообеспечиваемой, но и самоокупаемой. Чтобы на Земле не возникло протестов против дорогостоящей программы. Так как возить материалы сделанными на Земле ракетами вперёд-назад накладно (формулу Циолковского никто не отменял), мы пришли к выводу, что колония должна построить из добытых материалов собственные зонды, закачать их разгонные блоки местным горючим и окислителем и запустить их. Вот здесь сложно сказать, можно ли автоматизировать процесс до такой степени. Если можно, то автоматическая колония, конечно предпочтительнее - корабли дешевле, легче, меньше риска. То есть, мы мысленно отправили команду не только разведчиков-планетологов, но в первую очередь - ракетостроителей, поскольку не видим возможности постройки межпланетного зонда автоматическим путём.

[damian_1]

Это так. Конечно, исследование Луны рациональнее вести невозвращаемыми роботами. Что и делается. Автоматические лунные программы, конечно, нужны. Насчёт астероидов - трудно сказать, обязательно ли там нужны люди.

До астероида, корабль с "запасным" роботом будет добираться месяцы. Все это время, шахта будет либо стоять, либо работать не в полную мощность - в зависимости от важности потерянного "звена".
Поэтому, присутствие команды инженеров-ремонтнков и хотя-бы минимальной ремонтной базы очень желательно.

Насчёт астероидов - трудно сказать, обязательно ли там нужны люди. В принципе, они находятся где-то на рубеже, за которым наземный ЦУП всё ещё может командовать планетоходом. Вот дальше - на спутниках больших планет, кентаврах, койпероидах и оортоидах - присутствие человека уже необходимо, поскольку обмен сигналами затягивается на часы и даже сутки. Так что такой вариант как безлюдная колония проходческих автоматов можно рассмотреть.

Марсоходы уже серьезно ограничены в оперативности внешнего телеуправления, а они ближе к Земле. И если функции пассивного наблюдения реализуются без проблем, то оперативное вмешательство "в процесс" уже затруднительно, особенно если речь идет о динамичном процессе, требующем небольшое время реакции. На автоматику можно возложить не все функции.

Так что такой вариант как безлюдная колония проходческих автоматов можно рассмотреть. Но у нас, так сказать, в ТЗ и ТТХ прописано, что колония должна быть не только автономной, и самообеспечиваемой, но и самоокупаемой. Чтобы на Земле не возникло протестов против программы. Так как возить материалы сделанными на Земле ракетами вперёд-назад накладно, мы пришли к выводу, что колония должна построить из добытых материалов собственные зонды и запустить их. Вот здесь сложно сказать, можно ли автоматизировать процесс до такой степени. Если можно, то автоматическая колония, конечно предпочтительнее - корабли дешевле, легче, меньше риска.

Автоматизировать сборку зондов ИМХО абсолютно нереально. Просто представьте себе, ну хотя бы автоматизированную сборку КК Союз, вообще без участия человека...  Реальнее выглядит отправка к "шахте" грузового корабля с ресурсами жизнеобеспечения, невоспроизводимыми на месте расходными материалами и запчастями. И там-же несколько "возвратных" кораблей а-ля "для получения ответа присылайте конверт с обратным адресом". В смысле, гибкая полимерная оболочка грузового отсека, гибкие надувные топливные баки, готовый, запрограммированный и испытанный блок управления, прожженая на стенде ДУ. Получится очень легко и компактно. На шахте набивают грузовой отсек продукцией, заправляют пустые баки топливом "местной отгонки" - и в путь. Можно автоматизировать. Вот только эту посылку придется ловить на околоземной орбите, ибо она в плотные слои атмосферы не войдет.

[bob]

Автоматизировать сборку зондов ИМХО абсолютно нереально. Просто представьте себе, ну хотя бы автоматизированную сборку КК Союз, вообще без участия человека...  Реальнее выглядит отправка к "шахте" грузового корабля с ресурсами жизнеобеспечения, невоспроизводимыми на месте расходными материалами и запчастями. И там-же несколько "возвратных" кораблей а-ля "для получения ответа присылайте конверт с обратным адресом". В смысле, гибкая полимерная оболочка грузового отсека, гибкие надувные топливные баки, готовый, запрограммированный и испытанный блок управления, прожженая на стенде ДУ. Получится очень легко и компактно. На шахте набивают грузовой отсек продукцией, заправляют пустые баки топливом "местной отгонки" - и в путь. Можно автоматизировать. Вот только эту посылку придется ловить на околоземной орбите, ибо она в плотные слои атмосферы не войдет.

От посылки материалов на Землю я бы предложил отказаться. Всё равно мы столько не нароем, чтобы покрыть материальные и трудовые затраты на создание колонии. Поэтому я предложил откупаться технологией. Вместо материалов, которые надо отлавливать на орбите и как-то спускать на Землю - посылать готовые коммерческие спутники связи, исследовательские аппараты. То есть, мы хотим избавить Землю от работ по приёмке и переработке груза. Земля нам даёт возможность изучать астероиды, а мы помогаем ей в повседневной жизни. То есть, размножаем ракетные аппараты. На один корабль, ушедший на периферию солнечной системы, назад возвращается несколько десятков разных полезных штучек. И уже не надо преодолевать тяготение и атмосферу, чтобы их запустить. Нам, чтобы запустить спутник из пояса астероидов, нужен только небольшой разгонный блок (у нас нет тяготения и атмосферы), а Земле для того же нужна целая новая РН. Разумнее запустить одну РН на пополнение группировки колонии, и получить оттуда назад продукт работы десятка РН уже задорма. Вот в чём идея.

[mon]

Ооооо! Что я вижу!!! Самый главный скептик и противник освоения космоса, реалист и взрослый опытный человек решил поиграть в детские сказочки и заняться увлекательным прожектерством по освоению астероидов...
Боб может вы меня по дороге подбросите, а то меня ломает что-то там строить, хочу на дармовщинку, как на китайском ширпотребе наварить себе что-нибудь, как говорится, на чужом горбу в рай въехать, только умоляю, замолвите за меня словечко, когда экипажи набирать будете, чтоб не пролететь мне мимо раздачи.
Заодно про Дилетанта не забудьте, это ж он здесь не первый год ядерные двигатели развивает и проталкивает, как вы его можете забыть, и не взять в свою колумбическую экспедицию, ну можно еще вспомнить несколько особо заслуженных личностей, перед космосом, и наградить, их за выдающийся личный вклад в освоение космоса, это наша всеми любимая Карен, Это наш высокоуважаемый Белл, С-300 еще не забудьте, как самого активного ракетчика и космолога, ну еще и уважаемых панов модераторов, тоже никак нельзя пропустить, это ж благодаря их трогательной заботе и совершается редчайшее эпохальное событие освоение дальнего астероидного космоса! Ура товарищи!

[damian_1]

Тогда возвращаемся к идее огромной, уязвимой к астероидной опасности базы, с большим населением и большой проблемой с СЖО...
Если уж так хочется вынести всю индустрию подальше от Земли, то тогда больший смысл строить крупную станцию на околосолнечной орбите (нет гравитационной ямы планеты), причем желательно неподалеку от орбиты Земли (в периоды противостояний с Землей можно осуществлять перевалку грузов, смену экипажей с минимальными затратами). Или в точке Лагранжа системы Земля-Луна.
А на астероидах строить заглубленные автоматизированные шахты с минимальным присутствием людей и без заморочек с самообеспечивающейся СЖО.

[bob]

Ооооо! Что я вижу!!! Самый главный скептик и противник освоения космоса, реалист и взрослый опытный человек решил поиграть в детские сказочки и заняться увлекательным прожектерством по освоению астероидов...
Боб может вы меня по дороге подбросите, а то меня ломает что-то там строить, хочу на дармовщинку, как на китайском ширпотребе наварить себе что-нибудь, как говорится, на чужом горбу в рай въехать, только умоляю, замолвите за меня словечко, когда экипажи набирать будете, чтоб не пролететь мне мимо раздачи.
, С-300 еще не забудьте, как самого активного ракетчика и космолога, ну еще и уважаемых панов модераторов, тоже никак нельзя пропустить, это ж благодаря их трогательной заботе и совершается редчайшее эпохальное событие освоение дальнего астероидного космоса! Ура товарищи!

Не надо так беспокоиться. Мы оценили расходы базового этапа в пару лунных программ и двадцать лет, прежде чем программа начнёт приносить доход. Так что денег всё равно не дадут. Оборачиваемость китайских будильников всё равно выгоднее космических опытов. Взял консервную банку, циферблат наклеил - и вперёд. Выше этого уровня наш бизнес, даже государственный, всё равно не поднимется. Ждать двадцать лет... где такое слыхано!? Триста процентов сверхприбыли - и чтоб за сегодня... 

[bob]

Если уж так хочется вынести всю индустрию подальше от Земли, то тогда больший смысл строить крупную станцию на околосолнечной орбите (нет гравитационной ямы планеты), причем желательно неподалеку от орбиты Земли (в периоды противостояний с Землей можно осуществлять перевалку грузов, смену экипажей с минимальными затратами). Или в точке Лагранжа системы Земля-Луна.

В космосе не бывает перевалочных баз. Чтобы пристыковаться к перевалочной базе, надо затормозить. Энергетически выгоднее пролететь мимо неё. В космосе возможны полёты только по схеме точка-точка. Поэтому все хохотали над Бушем, когда ему спичрайтер в бумажке написал, что лунная база поможет в исследовании Марса, а он эту чушь зачитал перед публикой. Подумать только - сесть на Луну и взлететь с Луны, вместо того, чтобы не садиться, а лететь дальше. Минус пять километров в секунду и пара лишних ступеней.

P.S. Меня одна наша писательница-фантастка однажды потрясла рассказом "Точка невозврата". Она не знала о том, что в космосе не бывает таких точек. Они бывают только на Земле при пересечении океана, или у самолёта, пересекающего горы и джунгли. Потому, что их траектории неинерциальны. "Перевалочные" базы, "промежуточные орбитальные" космодромы, "необходимость" посадки на планету для ремонта корабля, точки "невозврата" - это всё репертуар беллетристов, не знакомых с законами Ньютона и Кеплера. И то, что в число попавшихся на этой мякине входят такие асы как Ефремов, Стругацкие, Кларк, Лем, Хайнлайн, нисколько не умаляет их ошибки.

[mon]

[/quote]
Не надо так беспокоиться. Мы оценили расходы базового этапа в пару лунных программ и двадцать лет, прежде чем программа начнёт приносить доход. Так что денег всё равно не дадут. Оборачиваемость китайских будильников всё равно выгоднее космических опытов. Взял консервную банку, циферблат наклеил - и вперёд. Выше этого уровня наш бизнес, даже государственный, всё равно не поднимется. Ждать двадцать лет... где такое слыхано - триста процентов сверхприбыли и чтоб за сегодня... 
[/quote]
Вот это уже голос реалиста, правда вы забыли про одну малюсенькую мелочь, чтоб клепать китайские буд.. то бишь космические аппараты, нужны именно китайцы, ибо кто кроме них любит и умеет работать на конвейере и любом другом производстве, так что экипах сказочного гипотетического корабля обязательно должен будет дополниться отборным отрядом рабоче крестьянских китайских пролетариев, и тех, кто будет импортировать и толкать их сказочный товар, заодно предлагаю название нового ядреного космического корабля, "Колумб"

[damian_1]

Если уж так хочется вынести всю индустрию подальше от Земли, то тогда больший смысл строить крупную станцию на околосолнечной орбите (нет гравитационной ямы планеты), причем желательно неподалеку от орбиты Земли (в периоды противостояний с Землей можно осуществлять перевалку грузов, смену экипажей с минимальными затратами). Или в точке Лагранжа системы Земля-Луна.

В космосе не бывает перевалочных баз. Чтобы пристыковаться к перевалочной базе, надо затормозить. Энергетически выгоднее пролететь мимо неё. В космосе возможны полёты только по схеме точка-точка. Поэтому все хохотали над Бушем, когда ему спичрайтер в бумажке написал, что лунная база поможет в исследовании Марса, а он эту чушь зачитал перед публикой.

Здесь не идет речь о грузоперевалочной базе. На этой крупной станции нужно осуществлять производство конечной продукции, при этом расположив ее в более (энергетически) удачном и безопасном месте чем пояс астероидов.

В общем, пока точно не известно количество микроастероидов, перспективность построения станции в поясе астероидов под вопросом.
К тому-же, для того чтобы станция могла удержаться рядом с нужным астероидом надо чтобы она либо непрерывно компенсировала гравитационное возмущение астероида работой корректирующего двигателя (и расходом топлива), либо вращалась по орбите вокруг астероида (тогда не получится держать станцию в тени астероида для защиты от солнечной радиации).

[bob]

экипах сказочного гипотетического корабля обязательно должен будет дополниться отборным отрядом рабоче крестьянских китайских пролетариев, и тех, кто будет импортировать и толкать их сказочный товар, заодно предлагаю название нового ядреного космического корабля, "Колумб"

Энто верно. Среди нашей публики действительно нет энтузиастов, горящих желанием клепать железки за триста миллионов километров от Земли и питаться тюбиком. Так что интернациональный экипаж российского техночуда сделаем из кетаецев. Им родина скажет - они пойдут. Как, кстати, "Колумб" будет по китайски? Там у них четыре интонации. Перепутаешь их - и вместо высокого стиля мат получится... Ну да бог с ними.

[bob]

На этой крупной станции нужно осуществлять производство конечной продукции, при этом расположив ее в более (энергетически) удачном и безопасном месте чем пояс астероидов.

В общем, пока точно не известно количество микроастероидов,

Через пояс уже много АМС летало. Пока ни одну не сшибло. Так что не похоже, что там заметно опаснее, чем на земной орбите. С точки зрения энергетической выгоды обработку можно осуществлять только в двух местах - рядом с астероидом и на орбите Земли. Почему я поместил её именно над местом добычи? Чтобы иметь возможность по команде с Земли запустить зонд не только на земную орбиту, но и на орбиту Марса или Юпитера, ну и к другим астероидам. Иначе маршрут пояс-Земля-Марс-Юпитер сделает затею нереальной. На Землю всё равно часть надо отправлять. С этим придётся смириться. Поэтому лучше разместиться с производством прямо на месте. Там все возможные цели запросов земного ЦУПа - под рукой. Так что размещение модулей проекта - чистая промышленно-транспортная логистика в своеобразных условиях потенциального поля.
Заказывался экономически выгодный проект. Казалось бы, что может быть расточительнее космического полёта? Но вот, оказывается, можно сделать и его прибыльным. Нет преград капитализьму. Но цивилизованному (а где его достать?). 

[mon]

На этой крупной станции нужно осуществлять производство конечной продукции, при этом расположив ее в более (энергетически) удачном и безопасном месте чем пояс астероидов.

В общем, пока точно не известно количество микроастероидов,

Казалось бы, что может быть расточительнее космического полёта? Но вот, оказывается, можно сделать и его прибыльным. Нет преград капитализьму. Но цивилизованному (а где его достать?). 
[/quote]
Вы сами себе противоречите, про космический бизнес, или как это понимать?....
Подыгрываете товарищам?

Кстати, защищаться от солнечной радиации нет особого смысла, за исключением мощных солнечных вспышек, Зато от сверхвысокоэнергичного космического излучения более чем нужно защищаться, и тут одним метром грунта не обойдешься, и самое главное что тени то не будет, оно идет со всех сторон, только зарывание, и зарывание очень глубоко

[bob]

Кстати, защищаться от солнечной радиации нет особого смысла, за исключением мощных солнечных вспышек, Зато от сверхвысокоэнергичного космического излучения более чем нужно защищаться, и тут одним метром грунта не обойдешься, и самое главное что тени то не будет, оно идет со всех сторон, только зарывание, и зарывание очень глубоко

Вот здесь Вы правы только отчасти. Дело в том, что солнечный ветер безопасен только в коротких полётах, вроде полётов американской лунной программы. В радиационных поясах он концентрируется и в них гибель от лучевой болезни в обычном аппарате наступает за месяц (на зобачках проверяли). Американцы прошили пояса за несколько часов и облучились пренебрежимо мало. В открытом ближнем космосе плотность солнечного ветра на порядок ниже, но он есть. Так что за год-полтора убойные  рентгены всё равно заработаются. Корабль класса "Аполло" смог бы долететь до Марса только в один конец. Назад вернулись бы покойники. Сам поток заряженных частиц полностью поглощается уже на первых долях миллиметра обшивки (он задерживается даже плотным листом бумаги), но, поглощаясь, он порождает ливни рентгеновских квантов (энергичных фотонов), которые уже не заряжены плохо поглощаются, и направлены внутрь поглощающей поверхности. Космонавт над радиационными поясами как бы безвылазно сидит под рентгеновским аппаратом. Неделю можно посидеть, месяц можно посидеть. Но потом придётся лечиться. Посидишь год - можно будет уже и не лечиться.  
Насчёт же космических лучей - они почти не поглощаются радиационными поясами и заметно глохнут только на границе тропосферы. Но МКС как-то летает. Конечно, никто дольше двух лет на орбите не проводил, но жертв пока не было. Да, это неприятный момент. Поэтому я предложил своеобразный паллиатив. Закрыть экипаж щитами с двух сторон. С одной - астероидом от солнечного ветра и к.лучей, с другой, противоположной - теневой защитой кормы, которая спасала от солнечного ветра по дороге. Таким маневром я ограничил телесный угол падения космических лучей градусов до 50-60%. И предложил сделать место отдыха и бытовых занятий под облегченной, но имеющейся, защитой со всех сторон (ну, не триста-четыреста мм. как общий теневой блок, а раз в десять поменьше). Года на четыре хватит. А больше там никто и не высидит. Даже китайцы назад попросятся на волю из консервной банки. Вот такая алгебра.  Иначе горючки на перевозку защиты не напасёшься.
Естественно, корабль-колония возвращаемый. Прилетел, поработал несколько лет, поисследовал, подобывал ископаемые, построил из них зонды, запустил - и назад. Пожизненное заключение для его экипажа я не планировал. Я не волк позорный. Масса у нас получилась - до 800 тонн, длина около сотни метров, ширина - шесть-восемь метров. Обитаемых помещений - где-то половина объёма. И то всё забито оборудованием, как на подлодке. Мало простора для духа героев-интернационалистов. Свихнутся быстрее, чем облучатся.

P.S. С космическими лучами надо будет что-то капитальное делать, если мы дальше намылимся. К Нептуну-Плутону. Если наши подопытные китайцы согласятся просидеть в жестяной банке лет двадцать-тридцать.

[bob]

bob, на чем основано утверждение, что на ограниченном количестве астероидов есть вся таблица Менделеева? Это смелое научное предвидение в стиле "по другому просто быть не может" или факт? И как установлено, что это не просто слой космической пыли в 5 мм толщиной, а именно полезное ископаемое?

Состав астероидов мы знаем по составу метеоритов. Состав комет известен достаточно хорошо по спектральным наблюдениям и по форме хвостов. Кроме того, АМС не раз выходили с ними на рандеву. И проверяли на месте. Так что тут ошибки маловероятны. Это - качественные железо-никелевые руды, силикаты, водород, кислород, углерод, метан, аммиак. Всё, что нужно для плавки металла, изготовления керамики, пластмасс, топливных смесей. Единственное, чего там может не оказаться в достаточных количествах - это алюминия. Пока не найдено аналога земных глин. Видимо, средний состав планетезималей и их фрагментов, выметенных на периферию при образовании планетной группы, всё-же несколько отличался от состава Земли. Там смесь состава всех планет земной группы в раздробленном виде.
Сторонников "космических поселений" я, понятное дело, разочаровал. Сделал своё поселение посещаемым, а не постоянным (им хочется, чтобы кто-то согласился там жить постоянно, но для первых этапов это нереально). Его будут обслуживать вахтовым методом. Первая экспедиция отстыковывает свои лабораторно-промышленные блоки и технику, и возвращается. Следующая - находит оставленное, пристыковывается - и начинает с той точки, где кончилась прошлая экспедиция, имея в своём распоряжении уже вдвое больше техники (и найденную и привозную). И так далее. В частности, это единственный способ компенсации технологического отставания колонии. За несколько лет одной вахты на Земле появятся новые технологии и модели изделий колонии станут невостребованными. Сами же колонисты, понятно, не имеют возможности вести собственные технологические разработки. Пример - миссия "Кассини". Пока аппарат летел к "Сатурну", его бортовое оборудование устарело настолько, что просто смешно. Сейчас при той же полётной массе можно было бы выжать из миссии на два порядка больше.
Каждая вахта способна работать только над тем, что ей выдали перед стартом.

[bob]

Да не расстраивайтесь вы так. Зато сколько есть еще возможностей для обкатки этих технологий на Земле. Хотя бы с целью удешевления и повышения надежности, а так же отработки их производства.
Например, мини-заводы, которые могут воспроизводить сами себя и кучу дополнительной продукции. Раз они смогут воспроизвести себя на своих небольших и безотходных производствах, значит, они смогут и производить дополнительные копии самих себя. Причем, тратя на это всего лишь электроэнергию!

На Земле нет стимулов к применению подобных технологий. Здесь они не могут развиваться из-за того, что издержки производства при экстенсивной модели проще снижать по принципу "урвать и убежать". В условиях избытка возможностей варварские методы отношения к производству выигрывают по прибыльности у цивилизованных.
Так что ещё один плюс плана: под каждую миссию можно будет создавать технологии, которые естественным образом никогда бы не были внедрены - никто бы настолько не вложился бы в производство. И даже мыслей бы таких не возникло. И эти наработки потом можно будет применять и на Земле.

[vsevolodson]

...Так что за год-полтора убойные  рентгены всё равно заработаются. Корабль класса "Аполло" смог бы долететь до Марса только в один конец. Назад вернулись бы покойники. Сам поток заряженных частиц полностью поглощается уже на первых долях миллиметра обшивки (он задерживается даже плотным листом бумаги), но, поглощаясь, он порождает ливни рентгеновских квантов (энергичных фотонов), которые уже не заряжены плохо поглощаются, и направлены внутрь поглощающей поверхности. Космонавт над радиационными поясами как бы безвылазно сидит под рентгеновским аппаратом...

в принципе, если у нас обитаемый отсек (или один из сегментов, соединяемых по окружности) - надувной, нечто вроде более крупного и длинного модуля Sundancer, то контейнеры с необходимыми грузами и всякие приборы можно расположить на внутренней стороне обшивки модулей
таким образом, толщина обшивки может достигнуть целого метра, защищая людей, хлореллу, картошку и поросят от радиации, плюс всякие солнечные батареи, которыми можно также закрыть нежные обитаемые модули не только от заряженных частиц, но и частично от микрометеоритов
собственно раздуваемая конструкция обитаемого модуля будет весить всего около 10..12 тонн, т.е. за один запуск можно вынести все 8 таких сегментов-"гандол", а потом уже заполнять их отдельно доставляемым с Земли грузом
в пути, как уже было оговорено, можно экранироваться обширным, но лёгким радиатором (по совместительству собирающему солнечную энергию) и бачком с водородом (в передней части корабля) - топливом для электрореактивного двигателя

Года на четыре хватит. А больше там никто и не высидит. Даже китайцы назад попросятся на волю из консервной банки.

нужно иметь лёгкую спасательную шлюпку, если очень захочется на Землю, когда что-нибудь пойдёт не так, но волочить за собой тяжёлую станцию обратно к Земле - это немного бредовая идея
пусть остаётся около астероида навсегда, будет ещё нужна в будущем, даже если её придётся забросить на время
всё-таки рассылка АМС - побочная цель (если быть честным), а главная - это заселение внеземных просторов
лучше рассчитывать на то, что люди там смогут остаться навсегда
в таком случае колонисты будут заинтересованы в том, чтобы облагораживать территорию расширять свою станцию новыми модулями, несложными в изготовлении, чтобы можно было не только выращивать картошку, но и посадить травку и может быть даже вырастить целые леса внутри обитаемых отсеков в более отдалённой перспективе

...Сторонников "космических поселений" я, понятное дело, разочаровал. Сделал своё поселение посещаемым, а не постоянным (им хочется, чтобы кто-то согласился там жить постоянно, но для первых этапов это нереально)...

я бы согласился

[bob]

контейнеры с необходимыми грузами и всякие приборы можно расположить на внутренней стороне обшивки модулей

Естественно. Бортовые запасы воды, кислорода, рабочего тела для двигателя, пищевые запасы разумнее размещать не в одном отсеке в виде баллонов и цистерн, а распределить по всем помещениям под обшивкой. Вода - отличная защита от радиации. А рабочее тело ионного двигателя - это тяжёлые металлы в порошке. Они ничем не хуже свинца. Кроме того, следует хорошо расписать эргономику. В каком-то месте (допустим, в кресле лаборатории, в постели, в пищевом блоке) космонавт проводит на порядок больше времени, чем по дороге между ними или в каком-нибудь помещении, где расположено оборудование, состояние которого надо проверять раз в месяц. Соответственно места наиболее вероятного присутствия надо защищать местными экранами, а места, где вероятность пребывания равна нулю - можно оставить вообще без прикрытия.
Поэтому я и говорю: защиту делать в "максимально теневом виде". В смысле везде, где это возможно, придерживаться принципа теневого щита. Это в десятки раз облегчает конструкцию. Антирадиационная защита - это самое тяжёлое в ней. Поэтому чем больше мы сможем в ней сделать технологических отверстий, и чем они будут шире, тем лучше.

[vsevolodson]

как и у всех здесь, у меня с вами, bob, наметились разногласия
1) источник питания - мини-АЭС тепловой мощностью 100Мвт - я предлагаю выбросить вообще или заменить на 1Мвт-изделие с массой порядка пары тонн, а основную энергию получать от Солнца
2) запускать сразу несколько станций - здесь я не согласен, пусть летит сначала одна, чтобы можно было уложиться в 10..15 запусков РН для всей программы (8..9 финальных запусков на сборку всей станции), лучше повысить техническую надёжность самих узлов станции и сделать её максимально универсальной с возможностью быстрой эвакуации людей на Землю на легкой шлюпке
кроме запуска разведывательных АМС и сборки станции - все остальные тесты можно теоретически провести на Земле
3) ну и с вахтовым методом я не согласен тоже

кстати при предварительной разведке с Земли астероиды можно обстрелять несколькими небольшими ядерными зарядами с индивидуальным выведением на цель - тогда спектры, указывающие на состав астероидов, можно будет изучать прямо с Земли, также это даст косвенные данные о прочности и внутренней структуре астероидов

[bob]

нужно иметь лёгкую спасательную шлюпку, если очень захочется на Землю, когда что-нибудь пойдёт не так, но волочить за собой тяжёлую станцию обратно к Земле - это немного бредовая идея

Мы, вроде, договорились отстыковывать лабораторно-производственные модули при возвращении. Они будут накапливаться в поселении. Шлюпка меньше исходного корабля без этих модулей - не прокатит. Сам корабль - это и есть - минимальная шлюпка, которая может вернуться на Землю. Соответственно, при развитии проекта можно перейти на тройные вахты, когда к накопившимся блокам колонии одновременно прицеплены несколько транспортных кораблей. Поэтому один из них можно будет использовать для полёта вне графика.
То есть, десяток лет спустя после возвращения первой вахты, если Земля одобрит развитие проекта, а не зарубит его, можно будет позволить себе некоторые роскошества - специальные блоки рекреации, оранжереи. А лет через двадцать-тридцать - и курочку с поросёночком под солёный огурчик. Но это будет реально, когда колония разрастётся до десятков тысяч кубометров. Первым двум-трём многолетним вахтам придётся обходиться тюбиками и кубиками.

[bob]

В этом проекте любопытно, что, кроме государственных капиталов, можно привлечь и капиталы частных телекоммуникационных компаний, заказы которых будут выполняться. Сначала, конечно, немного и, в основном, из рекламных соображений (ясно, что заметных прибылей от первого этапа не дождёшься). Ну а дальше... до поросят под зеленью, конечно, дело не дойдёт. Первая пара экспедиций облажается, ни черта не сделает, и про дальний космос опять забудут на сорок лет. 

[vsevolodson]

Первая пара экспедиций облажается, ни черта не сделает...

чтобы этого не произошло, надо чтобы стимул был
сильно облажались - значит остались без кислорода/пищи/воды/энергии очень далеко от Земли

[bob]

чтобы этого не произошло, надо чтобы стимул был
сильно облажались - значит остались без кислорода/пищи/воды/энергии очень далеко от Земли

Не будем столь злобны. Облажаются они по вине разработчиков, которые по первости неизбежно снабдят их комбайнами несовершенных систем, солнечными батареями, двигателями и модулями ошибочных ресурсов и прочими неизбежными пороками пробных серий техники, ТТХ которой формулируемы только в самых общих чертах из соображений, высосанных из пальца. Только длительная практика учит избегать проектировочных огрехов. А здесь эта практика будет нарабатываться в экстремальных условиях вдали от земной промышленной базы, когда отсутствие одной нужной гайки, разъёма или разводного ключа - катастрофа.
Так что более всего потребуется конструкторам, учёным и ниженерам - банальная удача.

P.S. Вот у нас "заложено" два корабля первой серии. На тему двух прототипов я всегда вспоминаю историю создания Ту-95 "Медведь" (это сейчас они воспринимаются как естественная деталь ландшафта). В начале пятидесятых годов Сталин выделил Туполеву средств только на два прототипа. И первый из них сразу разбился вместе с экипажем. Туполева вместе с КБ чуть повторно не посадили. Все были в депрессии. Подвёл металл, пошедший на крепление мотогондолы, разрушившийся от вибрации мотора.
Ну а историю с Н-1 тут все знают. Может быть, её и довели бы пуске на двадцатом, дождавшись нового поколения двигателей и автоматики, но команда "Аполло" опередила. Кроме того, двадцатый пуск оставил бы страну без штанов.

P.S.S. В сравнении с комплексом аппаратно-технических средств, который мы в этой теме успели наваять, Ту-95 и Н-1 - как топоры в сравнении с ядерной электростанцией.

[vsevolodson]

значит надо послать самих разработчиков
тем более что разрабатывать около астероидов придётся очень много

[bob]

значит надо послать самих разработчиков
тем более что разрабатывать около астероидов придётся очень много

Разработчики не обладают космическим здравием. Их организмы измучены нарзаном. Исключение - только Феоктистов. Он рискнул проехаться на своём изделии, сэкономив вес на системе аварийного спасения и скафандрах. Видимо, чтобы остальным, в случае чего, было не обидно дохнуть за компанию с автором новации.

[bob]

Этот "астероидный план", естественно, не наша выдумка. Впервые он обсуждался в тридцатые-сороковые годы ХХ века. Мы его только наполнили современными словесами и терминами. Но плану не везёт. Он постоянно в противофазе технической моды и технических возможностей. До восьмидесятых-девяностых годов даже в проекте не было технических средств доставки. А потом интерес к астронавтике сошёл на нет. Конечно, он наиболее перспективен, и ставит первую реальную цель для космической экспансии, которая может оправдать себя для нужд Земли. Стремиться надо не к тем объектам, которые поближе, а к тем, которые попроще. Даже если они далеко. В данном случае - близки к пределу практической достижимости на современном уровне технологии. Тренироваться надо "на кошках".

P.S. Интересно, что уже в космическую эру сохранялись совершенно дикие представления о природе астероидного пояса. Вспомните рассказы Лема и Хайнлайна конца шестидесятых годов. "Метеоритные предупреждения" приходящие за пятнадцать секунд до столкновения, корабли, протыкаемые "метеоритами" направо и налево и прочий антураж фантастических книг и фильмов. На практике мы знаем, что вероятность двум КА столкнуться на орбите выше, чем потерять КА из-за метеороида (такого ещё вообще ни разу не случалось).

P.S.S. Забыл, кто автор "Человека в высокой башне", написанного полвека назад. Но там, как элемент декора, есть забавный момент. Это была антиутопия на тему, что если бы Гитлер победил в войне. "Альтернативная история", как сейчас модно выражаться. Ведомство Геринга там, за неимением наземных целей, занялось исполнением нашего плана по освоению астероидов. По злобной мысли автора: у люфтваффе, оснащённого следующим поколением "Фау", всё хорошо получилось.    

[mon]

От солнечного ветра закрыться не трудно, существуют разные варианты и не обязательно громоздить кучу барахла на их пути.
А вот с космическим излучением похлеще, оно хоть и не вызывает лучевой болезни, но слишком большие разрушения в организме накапливаются, в том числе и в генофонде, оно ведь бет как пуля, целый канал на своем пути устраивает, тут уж допустимыми дозами обходиться рискованно, лучше вообще его избегать, потом радиацианные пояса они отклоняют низкоэнергичную компоненты космических лучей, а она может быть и весьма интенсивной, вспышки там всякие и прочее, прочее.
Поэтому длительно жить в открытом космосе весьма чревато

[vsevolodson]

На практике мы знаем, что вероятность двум КА столкнуться на орбите выше, чем потерять КА из-за метеороида (такого ещё вообще ни разу не случалось).

кажется всё таки были прецеденты
неуверен, но слышал что один из давних запусков АМС (то ли "Венера-1", то ли к Марсу) пропал из-за предполагаемого столкновения
также читал когда-то что похожая АМС потеряла ориентацию (по звёздам), когда мелкие метеориты выбили из поверхности АМС металлическую пыль, которая в лучах Солнца начала ярко мерцать

[vsevolodson]

Поэтому длительно жить в открытом космосе весьма чревато

нет проблем, по прибытии в пояс астероидов можно обвешаться валунами сколько влезет
даже не обязательно прятаться на в тени

[bob]

Поэтому длительно жить в открытом космосе весьма чревато

Ну, с этим никто, я думаю, и не спорит. В космосе жить на порядки чреватее, чем на Земле. И больше всего следует там опасаться собственной техники, а не космических факторов. Она сдаёт первой.

[bob]

но слышал что один из давних запусков АМС (то ли "Венера-1", то ли к Марсу) пропал из-за предполагаемого столкновения

Так списали очередную поломку системы связи. Тогда у нас не должно было быть ошибок. Если очередная "Луна-N" пролетала мимо Луны, она сразу становилась очередным "Космосом-N" на высокой орбите. А старт к Венере или Марсу нельзя было скрыть. Поэтому ужасный метеорит прервал полёт чуда отечественной мысли.

[FRIM@N]

триста раз уже повторял, в том числе и в этой теме - отсутствие ночи и зимы около астероида с лихвой окупает большее расстояние до Солнца
посмотрите на эту картинку и поймите, наконец, где проходит линия, соответствующая условиям около астероида ~200Вт/м²
Средиземное море? Казахстан? Южная Австралия? - там везде так мало Солнца для солнечных батарей? нет, они в таких местах даже успешно используются

Днем поток составляет порядка 1кВт на 1м²

Поток солнечного излучения, проходящий через площадку в 1 м², расположенную перпендикулярно потоку излучения на расстоянии одной астрономической единицы от центра Солнца (на входе в атмосферу Земли), равен 1367 Вт/м² (солнечная постоянная). Из-за поглощения, при прохождении атмосферной массы Земли, максимальный поток солнечного излучения на уровне моря (на Экваторе) — 1020 Вт/м².

Плюс еще такой вопрос, кто может дать ссылку на распределение солнечного излучения в поясе астеройдов и вес 1м² солнечной панели на МКС в идеале с техническими характеристиками. Хотелось бы подсчитать массу, учитывая так же КПД применяемых элементов в 15-18%. 

[bob]

Плюс еще такой вопрос, кто может дать ссылку на распределение солнечного излучения в поясе астеройдов

А зачем ссылка? Квадрат расстояния. Освещённость ниже почти на порядок. На экваторе, при нормальном падении потока - как на Земле в туманный ноябрьский день, примерно.

[FRIM@N]

Подсчитал, получилось у меня в лучшем слкчае 150Вт на 1 м².
Далее стал гуглить какие солнечные батареи используются в космосе

Долгоживущие телекоммуникационные спутники или межпланетные станции обычно оснащают солнечными батареями. Каждый квадратный метр на орбите Земли получает от Солнца излучение общей мощностью 1,3 кВт. Это так называемая солнечная постоянная. Современные фотоэлементы преобразуют в электричество 15—20% этой энергии.

Масса такой батареи которая может выработать 1кВт составляет в среднем 20кг. такой большой вес связан с применением защитного покрытия. В космосе под действием космической радиации полупроводниковые элементы деградируют. В связи с чем приходится применять дополнительные меры защиты.

Поток протонов малых энергий ( Е > 100кэВ ) на геостационарной орбите равен 5,4*10-11 см-2*сутки-1. Именно их воздействием объясняется быстрая деградация СБ спутников INTELSAT F4 и ATS-1, аналогичная той, которую наблюдали на лабораторных ФП, поверхность которых была не полностью защищена покрытием от влияния радиационных частиц. Поэтому в настоящее время некоторые участки поверхности ФП покрывает защитным составом. Уменьшение воздействие частиц низких энергий обеспечивается и защитными стеклами из плавленого кварца и аналогичных им материалов.
Оптимальная толщина стекол находится в пределах 0,15…0,3 мм, хотя допускаются и облегченные варианты. Например, на канадском спутнике связи CTS использованы гибкие разворачиваемые панели фирмы АЕГ Телефункен (ФРГ) с защитным покрытием из стекол с церием толщены 100 мкм. В этом случае была отмечена несколько большая деградация СБ.

В итоге имеем массу панелей СБ при мощности 20МВт и плотности светового потока 150вт 3600тонн.

[bob]

Подсчитал, получилось у меня в лучшем слкчае 150Вт на 1 м².

Где-то так.

В итоге имеем массу панелей СБ при мощности 20МВт и плотности светового потока 150вт 3600тонн.

Если Вы насчёт попытки запустить маршевый электроракетный двигатель от солнечных батарей, то можно было и не считать. Это солнечный парус, но толстый, тяжёлый, и с низким к.п.д. Преобразование энергии является лишним и приводит только к потерям. Сам по себе парус - штука не жизненная, а тут ещё дополнительные сложности навешиваются.

[vsevolodson]

Подсчитал, получилось у меня в лучшем слкчае 150Вт на 1 м².

в пути - от 1370 до 300..120 у конечной остановки
вы натягиваете оценку похоже? как-то не очень добросовестно

солнечные батареи не очень эффективны
большей эффективности можно добиться с помощью параболоцентрических коллекторов да ещё и при меньшей массе

[FRIM@N]

Ну так и масса ядерного реактора получается запредельной. Даже можно сказать не самого реактора, а генератора и системы охлаждения, на которую будет приходиться львинная доля веса.
Плюс питание самих двигателей. Согласно этой  информации  преобразователь для питания ЭРД имеет соотношение вес /мощность 4.5кг/кВт. Плюс его тоже придется охлаждать.

[bob]

Мы зря ориентируемся на скорость и удельный импульс. На самом деле достаточно иметь пакет из нескольких "космических" реакторов по четыре тонны, как по ссылке, и вполне терпимых по размеру радиаторов к ним. Важна не "скороподъёмность", а скорость истечения и снижение массы рабочего тела относительно термохимического двигателя в десятки раз. Двигатель малой тяги выигрывает на больших дистанциях за счёт постоянной работы. Толкает он слабо, но долго.

[bob]

Несколько слов насчёт того, почему космические месторождения могут оказаться не по зубам горнопроходческой технике. Вот мы облюбовали астероид, практически целиком состоящий из железоникелевого сплава. Или комету из рыхлого льда и силикатов. Или такую же скалу на Луне или Марсе. Весят они десятки или сотни тысяч тонн. Транспортировка их целиком невозможна всеми энергоресурсами Земли, а не то что силами подошедшей к ним ракеты. Что с ними делать? На Земле поступили бы следующим образом: монолит бы взорвали, и дроблёный материал загребли проходческим комбайном, роторным экскаватором. Беда в том, что всё это требует наличия высокой гравитации и атмосферы. На Луне или Марсе продукты взрыва разлетятся на десятки километров с исходной скоростью, без замедления и осаждения осколков. В открытом космосе они разлетятся на бесконечные расстояния. В первом случае мы будем собирать куски по пустыне всю жизнь. Во втором - бесконечное время. Добытые куски тоже не захотят складываться в бункер комбайна (присосками их что-ли ловить?). Так что вопрос, как отрезать кусок от готового склада ресурсов, весьма нетривиален. Можно - электроплазменной горелкой (заранее удерживая какой-нибудь присоской). Но работающий от солнечных батарей автоген будет пилить килограмм породы несколько месяцев. Что делать?

P.S. Так что пока мы предполагали, что достаточно долететь, найти богатые залежи, а там всё как-нибудь образуется. А как? Вот мы висим над открытым источником ресурсов или стоим прямо на нём. А как его взять? Только зубы щёлкают и слюнки текут.
Так что земной "геологический метод", сводящийся к закладке динамита в шурф и подрыву, благодаря которому добыча ресурсов вообще возможна, в космосе не работает.

[bob]

Единственная мысль -это автоматические отбойные молотки и взрывы микрозарядов под закрытой камерой, которая и трансформируется потом в контейнер с готовой продукцией. Создать земные условия разработки, но игрушечные, в миниатюре.

[ivanij]

 Про бурение астероида есть статья в № 11 журнала Популярная механика.

Скачать можно здесь:

http://journal.knigka.info/2010/10/19/populjarnaja-mekhanika-11-nojabr-2010.html

[FRIM@N]

Мы зря ориентируемся на скорость и удельный импульс. На самом деле достаточно иметь пакет из нескольких "космических" реакторов по четыре тонны, как по ссылке, и вполне терпимых по размеру радиаторов к ним. Важна не "скороподъёмность", а скорость истечения и снижение массы рабочего тела относительно термохимического двигателя в десятки раз. Двигатель малой тяги выигрывает на больших дистанциях за счёт постоянной работы. Толкает он слабо, но долго.

Хорошо, а сколько мы на этих "мелких" движках будем лететь до пояса астероидов? Масса комплекса будет более чем прилична. Возмем в качестве примера МКС. Ее вес на данный момент если я не ошибаюсь составляет порядка 300т. В полной комплектации она должна весить 450т. Мощность, поставляемая от солнечных батарей, когда будут установленны все панели, порядка 100кВт. На этой станции могут жить несколько человек. Автономность, ну не знаю, наверное несколько месяцев без пополнения запасов с земли. На станции нет горнодобывающего оборудования, печей для переплавки и многих прочих вещей которые нужны для добычи полезных ископаемых и их последующей переработки. Если это добавить к МКС то мы почти получим то о чем говорится в этом топике, автономную станцию которая может теоретически долететь и на месте что то добывать и перерабатывать. Масса при этом возрастет еще на энную величину, плюс еще запасы кислорода и пищи на время пути.
В итоге получается такой вес что доставить это все к месту назначения за приемлемое время, к примеру три года не представляется возможным.
Плюс я еще сейчас посмотрел потребляемую мощность печей для выплавки стали. Довольно мелкая http://www.toledo.su/part2/dugovaya-pech-15/ емкостью 1.5т потребляет 1,6МВт электроэнергии. Так что все равно, или вести с собой ядерный реактор, или строить на месте поля солнечных батарей. А у них тоже масса не маленькая для транспортировки. Если подсчитать то для питания одной такой печи потребуется поле солнечных батарей массой 288т.

[bob]

Хорошо, а сколько мы на этих "мелких" движках будем лететь до пояса астероидов?

С годик. А что нам мешает? Летим себе и летим. Гравитацию и радиационную защиту мы у себя сделали, тюбиков и кубиков набрали. Мы выше заложили обитаемых помещений с трёшку МКС. Спешить, вроде, некуда. Скукотища, конечно, но мы же типа люди проверенные, без клаустрофобии и без аутизма.

[bob]

Про бурение астероида есть статья в № 11 журнала Популярная механика.

Скачать можно здесь:

Спасибо.
Да, с бурением и прочим сверлением проблемы там есть, но они, как выяснилось, решаемые.

[FRIM@N]

Хорошо, а сколько мы на этих "мелких" движках будем лететь до пояса астероидов?

С годик. А что нам мешает?

А если подсчитать в цифрах? Массу станции возмем в 2000т думаю это минимум. Мощность реакторов 40кВт в номинале, то есть продолжительная работа. Итого 160кВт. Какую тягу могут развить двигатели при такой мощности? Добавляем двигатели и считаем время прибытия. Плюс надо еще учитывать траекторию, по прямой полететь не получится и как то тормозиться на месте.

[vsevolodson]

эээ, не, в условии темы у нас 800 тонн и год на перелёт от Земли до астероида

[FRIM@N]

Маловато 800 тонн конечно, сомневаюсь что можно уложиться в эту цифру но спорить не буду.
И так, я не силен в расчетах да и ошибиться могу. Возможно ли на 140кВт долететь за год? Сколько современные ЭРД разовьют тяги на такой мощности?

[bob]

А если подсчитать в цифрах? Массу станции возмем в 2000т думаю это минимум. Мощность реакторов 40кВт в номинале, то есть продолжительная работа. Итого 160кВт. Какую тягу могут развить двигатели при такой мощности? Добавляем двигатели и считаем время прибытия. Плюс надо еще учитывать траекторию, по прямой полететь не получится и как то тормозиться на месте.

Общую массу мы выше оценили в 800 тонн, длина около сотни метров. Восьми-пусковая схема по сто тонн за пуск. Обитаемых помещений - три блока по сто тонн. Реакторный блок сейчас наберём в конфигураторе по прайсам:
При желании можно набрать пакет из отечественных аналогов. Они весьма легки и компактны, но менее мощны.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AF%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B_%D0%BD%D0%B0_%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B0%D1%85
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=995
http://energyua.com/2007/07/02/863.html
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/301/39.shtml
http://www.buran.ru/htm/gud%2026.htm
http://kuasar.narod.ru/ideas/nuclear-jets/
http://habrahabr.ru/blogs/popular_science/73681/

Ну, не будем столь патриотичны и возьмём для мощности и горячего резервирования на случай отказа 4 американских "Гипериона" по ссылке Höðr:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Hyperion_%D0%90%D0%AD%D0%A1
Мощность тепловая — около 75 мегаватт, электрическая — около 25-27 мегаватт. Топливо — металлический уран, обогащенный изотопом U-235. Вес — 18-20 тонн. Диаметр — около 1,5 м. Ориентировочная цена — $25 миллионов за штуку.

Реакторный блок получился мощностью 100 мегаватт, весом в 80 тонн. Как раз на один пуск "Руси-М", даже запас в двадцать тонн остаётся. Ресурс - десяток лет.

Берём ионный двигатель:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C
Например от "Прометея":
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%B9_(%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B0)
"...Требуемая мощность реактора 250 киловатт. Ионный двигатель... на базе "Смарт-1"... будет развивать тягу порядка 60 грамм". Планируют 8 двигателей. Полкило тяги, скорость 90 км/с.
Наша бандура, таким образом, может нести 400 таких двигателей. Естественно, их надо будет сделать помощнее, чем Смарт, и меньше числом. Тяга 24 кг.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C
http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/095/810.htm
"...Мощность, необходимая для создания единицы тяги ракетного двигателя (без учёта потерь), определяется формулой:
P=I/2
Здесь P — удельная мощность (ватт/ньютон тяги); I — удельный импульс (м/c).
Таким образом, чем выше удельный импульс, тем меньше требуется вещества, и больше — энергии, для создания единицы тяги."

http://lib.rus.ec/b/172618/read

"Зависимость при постоянной скорости истечения, описывается уравнением Циолковского vx = vи ln(1 + z), где z — число Циолковского, равное отношению массы рабочего тела, запасенного на борту ракеты, к массе «пустой» ракеты (включающей массу полезного груза, двигателя и конструкции)."
В нашем случае z = 1, vи = 200 км/с. В общем, если гнать десять лет по прямой, получится где-то 160 км/с. На практике, где-то в пределе 30-40, так как мы собираемся вернуться.

Напомню, что ЯРД мы брали не для скоростных рекордов, а для снижения числа пусков РН. Так что полёт будет проходить не намного быстрее средней АМС, но кораблик будет раз в десять полегче, чем на ЖРД. Основная функция ЯРД - это экономия полётной массы, а вовсе не достижение высоких скоростей. 

[bob]

Кстати, мы наваяли корабль с уж очень большим запасом. Вот, собственно, всё оборудование для переработки: меньше десяти тонн в сумме:
http://induktor.ru/produktsiya/prod10.html
http://www.ardos.com/doc.php?id=1:cast_cm_mnf01
http://www.tbs-semi.ru/companies/evatec/BAK761.html
http://patent.ucoz.ru/news/novyj_katalizator_vydeljaet_vodorod_iz_morskoj_vody/2010-04-29-156
http://ecotuning.com.ua/statiya.php
Тем более всё это в промышленном варианте с тяжёлыми станинами, кожухами, которые в нашем случае полезно слить.
Всё оборудование, вместе с парочкой комбайнов, солнечных энергостанций и  подвижным ретранслятором связи можно впихнуть в один модуль даже тонн на 50.
Так что вместо ста мегаватт возьмём два реактора по 25. На сами реакторы, генератор и радиаторы уйдёт всего один модуль 100т.
В общем, массу корабля можно смело сократить наполовину. 400 тонн, четыре пуска "Руси" и блока маршевых ионных моторов на 12 кг тяги - с головой хватит.
Программу можно уложить в десять пусков тяжёлых РН. Это уже порядка одной лунной программы. Два пуска РН с АМС, восемь - с компонентами двух кораблей. А то я никак не понимал, откуда столько берётся. Королёв собирался лететь на Марс с жидкостными двигателями по четырёхпусковой схеме на Н-1. А у нас аналогичная задача, да ещё с ядерным двигателем, в восемь пусков на одно изделие получилась. Кроме того, мы садиться не собирались. Мы слишком размахнулись с массой лабораторного блока, оценив его аж в две МКС.

[bob]

По поводу "Русь-МСТ"
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%81%D1%8C-%D0%9C_(%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%B0-%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C)
http://www.rian.ru/science/20100126/206375192.html
http://nvo.ng.ru/concepts/2009-07-31/11_rus.html
http://news.km.ru/proektirovanie_rakety-nositelya_
http://rniikp.ru/ru/news/index/20100127_4.htm
Всё очень гипотетично. В 2015 году обещают первый пробный пуск двухступенчатого варианта "Руси". Даже не на 23 тонны. Всё остальное, похоже, пурга. МСТ - это мечты её разработчиков на неопределённый срок.
Так что выбор между "Энергией-Вулканом" и "Русью" вполне актуален. Первая летала и под неё есть старт. Вторая в виде эскизного проекта под старт с несуществующего космодрома, который тоже присутствует в виде вороха бумаги. Неизвестно, что проще: поднять готовую документацию и железо или довести новую до железа. Судьба "Булавы" уж очень печальна. Как бы с "Русью" того же не вышло.

[zenixt]

лучше тороидальный тоннель или внутренние камеры

Лучше цилиндрический тоннель диаметром 100-500 метров, по типу поселений О'Нила. Первоначально шириной метров 5. Потом можно наращивать. Уже давно просчитал, если хотите, приведу выкладки.
 Что касается морской болезни. То побочные эффекты ощутимы при диаметре бублика 10 метров, может чуть поболее.

[zenixt]

вовсе нет, в астероидах типа "С" содержится около 10% воды по массе, а также есть органика (основная масса - углеродистый хондрит)

К примеру

При диаметре около 950 км (590 миль), Церера на сегодняшний день является крупнейшим и наиболее массивным телом в поясе астероидов, и содержит почти треть (32%) общей массы пояса. Недавние наблюдения показали, что она имеет сферическую форму, в отличие от большинства малых тел, имеющих из-за низкой гравитации неправильную форму. Поверхности Цереры, вероятно, представляет собой смесь водяного льда и различных гидратированных минералов, таких как карбонаты и глины. Церера, как предполагается, имеет каменное ядро и ледяную мантию, и даже возможно содержит местами океаны жидкой воды под своей поверхностью.

здесь
 Жидкой воды 100% нет.

[bob]

жидкой воды 100% нет

Вы не внимательно читали ссылку.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D1%80%D0%B5%D1%80%D0%B0_(%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0)#.D0.94.D0.B0.D0.BB.D1.8C.D0.BD.D0.B5.D0.B9.D1.88.D0.B8.D0.B5_.D0.B8.D1.81.D1.81.D0.BB.D0.B5.D0.B4.D0.BE.D0.B2.D0.B0.D0.BD.D0.B8.D1.8F
"...Поверхность Цереры, вероятно, представляет собой смесь водяного льда и различных гидратированных минералов, таких как карбонаты и глины. Церера, как предполагается, имеет каменное ядро и ледяную мантию, и даже возможно содержит местами океаны жидкой воды под своей поверхностью.
Таким образом сформировалось каменное ядро и мантия из водяного льда. Судя по низкой плотности Цереры, она содержит значительное количество льда, до 20—30 % по массе, что эквивалентно ледяной мантии толщиной 60—100 км/ По всей видимости, значительная часть поверхности и сейчас покрыта льдом или некой разновидностью ледяного реголита..."
Так что может быть и жидкая вода, но на больших глубинах. Церера находится сразу за ледяной линией и в подповерхностных слоях может содержать даже жидкую воду. Как Европа или Каллисто, которым она, во многом, подобна по составу. В общем, всё это классические реликтовые планетезимали. Важно также то, что на ней предполагают глины, а значит - алюминий, которого в мелких астероидах может не найтись. Минус Цереры тот же, что и у Луны. Она обладает заметной, пусть и ничтожной, гравитацией порядка нескольких сотых долей джи. К ней нельзя причалить, на неё нужно садиться, что очень плохо по техническим соображениям (она не доступна для разработки ресурсов силами пролётной беспосадочной миссии). Есть ещё один минус. Если на Луне влажность поверхностных слоёв порядка самых сухих земных пустынь, то на Церере льда много (она перспективнее Луны с точки зрения самообеспечения колонии водой и кислородно-водородной смесью). Но, с большой степенью вероятности лёд покрыт толстым слоем силикатных отложений. И непосредственно доступен только в кратерах (как на Каллисто). Светлые пятна на фотографиях "Хаббла" (как и на фотографиях Каллисто, сделанных "Вояджером") как раз отождествляют с ударными кратерами, вскрывшими ледяную основу под силикатными отложениями.
То же касается многих короткопериодических комет. И может представлять большую трудность при освоениии их ресурсов. Deep Impact уже исследует очередную, и картина одна и та же: такие кометы уже сильно "выпаренные" и представляют собой ледяные ядра под силикатной корой, сквозь которую бьют гейзеры. Причалив к такой комете можно не добраться до её ледяных запасов. А пытаясь пробить кору импактором, можно спровоцировать "вспышку", взрыв кометы изнутри с релаксацией накопившихся напряжений, о чём я уже выше писал. Более или менее чистые от наносов только долгопериодические кометы, у которых лёд начинается на поверхности.

[bob]

Более точно мы это скоро узнаем. Миссия Ceres уже на подлёте.

[vsevolodson]

Немного небесной механики, которую ещё не обсуждали.
Сначала нам потребуется перейти с низкой земной орбиты на солнечную (т.е. отрыв от нашей планеты), для этого потребуется увеличить скорость с первой космической до второй, а это означает Δv = 3,3 км/с. После этого потребуется пара импульсов для увеличения высоты орбиты вокруг Солнца с 1АЕ до 2,7АЕ. Суммарное Δv = 6,2 км/с, у меня получилось по формуле:

Если во время отрыва от Земли сманеврировать около Луны, то можно получить бесплатно Δv ~1,6 км/с, а во время полёта к астероидам можно ещё за счёт манёвра у Марса набрать ещё ~3,4 км/с. Получается, что с учётом двух гравитационных манёвров итоговое Δv ~ 5 км/с,, без единого манёвра в два раза больше: Δv ~ 10 км/с. Манёвры достаточно прямые, без сложных петель ("из Питера в Москву через Владивосток"), поэтому сильного проигрывания по длительности полёта не будет. На основании этого я всё-таки предлагаю пользоваться величиной суммарного Δv = 5км/с и подразумевать два гравиманёвра (около Луны для выхода на солнечную орбиту и ещё около Марса).
Чтобы за ~150 суток (сумма времени работы двигателей) набрать 5км/с, нужно совсем смешное ускорение, примерно 0,4 миллиметров за квадратную секунду. Возьмём массу станции 800 тонн и получаем всего ~320 Н (32 кг•с) необходимой "крейсерской" тяги. Это четыре (здесь также дублирование на всякий случай) больших вариантов VASIMR'a с "крейсерской" тягой 80 Н.  Общая масса таких двигателей будет около 12 тонн (без учёта радиаторов), а потребление энергии ~12 Мвт. Такая мощность вполне собираема эффективными разворачиваемыми солнечными коллекторами, имеющими линейные размеры порядка пары сотен метров. Бортовой АЭС не надо, даже если хочется долететь до астероида всего за полгода. Около астероида можно будет собирать пару мегаватт солнечной энергии, но там "крейсерская тяга" двигателей не нужна, всю мощность можно потратить на добычу полезных ископаемых..

[bob]

Тяжёлые получатся коллекторы. Самый лёгкий коллектор - это солнечный парус. Он превращает в импульс почти всю радиацию и солнечный ветер без потерь. Но и он - мечта поета. А, если в процесс ввести лишнее преобразовательное звено, потери только вырастут. Максимум, на что годны солнечные батареи и коллекторы - это освещение и питание микроэлектроники.

[vsevolodson]

Мда... в любом случае, если взять АЭС, то потребуется такой же тяжёлый и огромный радиатор для десятков мегаватт. Я всё думаю над тем как выкинуть АЭС и превратить радиатор в солнечный термоколлектор. Основная площадь коллектора по сути - лёгкая плёнка зеркал (с радиатором - сложнее), которую можно раскладывать в космосе. Но вот насчёт сравнения с парусом, похоже, вы правы.

Надо придумать какую-нибудь магнитную мельницу для солнечного ветра

[bob]

Мда... в любом случае, если взять АЭС, то потребуется такой же тяжёлый и огромный радиатор для десятков мегаватт. Я всё думаю над тем как выкинуть АЭС и превратить радиатор в солнечный термоколлектор.

Не получится. У ЯР выше энергетика, чем у падающего солнечного потока. Радиатор - это, конечно, неприятно, но на порядки меньшие затраты массы и энергии на единицу тяги. Кстати, если бы двигатель малой тяги реализовывался на обычном жидком топливе, ему бы потребовался не меньший радиатор. Отсутствие радиатора объясняется коротким промежутком работы неядерного двигателя. Он просто не успевает перегреться. Перегревом на несколько минут пренебрегают.
Вот, если бы мы летали под орбитой Меркурия, солнечная радиация была бы сопоставима со вкладом реактора. Но мы летаем уже в довольно малоэнергичных областях.

[vsevolodson]

Почему я склоняюсь к отказу от бортового реактора.
Мало того, что придётся в качестве радиатора использовать всякие длинные трубки с охладителем, да ещё и "пушистые" (облик станции будет чудовищен, как гигантский мохнатый паук ). Добыча урана или тория около астероида - дополнительная проблема. В то время как солнечная энергия этого не требует. И ещё такая проблема - мы не учли нагрев радиатора Солнцем, рассчитывая что он будет излучать тепло в полной космической темноте. При огромной необходимой площади, радиатор реактора соберёт от Солнца почти те же самые мегаватты, которые должен выбросить. То есть нагреется выше расчётной температуры, что сильно снизит эффективность реактора.

[bob]

Почему я склоняюсь к отказу от бортового реактора.
Мало того, что придётся в качестве радиатора использовать всякие длинные трубки с охладителем, да ещё и "пушистые" (облик станции будет чудовищен, как гигантский мохнатый паук ). Добыча урана или тория около астероида - дополнительная проблема.

У астероида мы будем добывать обычное топливо. Просто кислород и водород, и загонять его в бак из астероидного же металла. На ядерное надеяться не приходится. Ядерное, может быть и есть, например, на Марсе, но очень глубоко и неизвестно, где. Радиоактивные элементы - это прерогатива недр крупных металличных планет. Если на астероидах и были когда-то радиоактивные элементы, они давно исчезли по закону полураспада. Чтобы варился уран, тигль должен быть огромным. Ни на астероидах, ни на Луне, ни на Церере мы урана явно не найдём.

[vsevolodson]

Тем более, если реактор на астероиде не использовать, то тогда это лишний груз. Не говоря уже о чудовищном радиаторе.

[bob]

Похоже, придётся использовать. Солнечные батареи там можно использовать только как подспорье. Там освещённость маленькая. За поясом астероидов солнечные батареи вообще неработоспособны. Пояс - это предел их применения. Все более дальние АМС не имеют солнечных батарей по этой причине.

P.S. Насчёт урана. Дело в том, что Земля - довольно своеобразная планета. Когда-то на ней произошла катастрофа, приведшая к появлению деления материковой и океанической коры и плитотектонике. Предположительно, это произошло при ударе последней крупной планетезимали. Это и вдохнуло в неё жизнь. Без рифтовых зон не было бы обогащения океана и атмосферы редкими элементами (и не было бы жизни в современной понимании, собственно говоря), а без перемешивания вещества между недрами и поверхностями не было бы залежей металлических руд, на поверхности вообще не было бы тяжёлых элементов. Это была бы совершенно безжизненная, непригодная для освоения планета, с ресурсами, запрятанными в мантии и ядре, под тысячами километров силикатов. Так что обнаружение поверхностных урановых руд где-то за пределами Земли, было бы большой удачей. Скорее всего Земля - единственный источник актинидов в солнечной системе.

[vsevolodson]

Всё-таки в поясе астероидов (100..300 Вт/м²) солнечной энергии не так уж и мало. Проблема скорее в низкой эффективности фотоэлементов.
Есть ещё одна идея, которая позволяет выбросить не только АЭС, но и сами ионные двигатели (они тоже требуют внушительных радиаторов, кстати). Представим себе тороид обитаемого отсека. Это по совместительству магнитная обмотка. На бублике (по окружности) расположены лёгкие зеркала, фокусирующие свет от Солнца в точки на оси вращения немного в стороне ("позади") от центра бублика. В фокусе можно достигнуть мощности многих мегаватт на квадратный метр. Топливо стравливается в небольших количествах к фокусу, там оно драматично разогревается фокусируемым излучением до состояния плазмы и создаёт тягу посредством магнитного поля бублика ("магнитное сопло"). Такое устройство ещё не просчитано, конечно, но выглядит неплохо.

[bob]

Всё-таки в поясе астероидов (100..300 Вт/м²) солнечной энергии не так уж и мало. Проблема скорее в низкой эффективности фотоэлементов.
Есть ещё одна идея, которая позволяет выбросить не только АЭС, но и сами ионные двигатели (они тоже требуют внушительных радиаторов, кстати). Представим себе тороид обитаемого отсека. Это по совместительству магнитная обмотка. На бублике (по окружности) расположены лёгкие зеркала, фокусирующие свет от Солнца в точки на оси вращения немного в стороне ("позади") от центра бублика. В фокусе можно достигнуть мощности многих мегаватт на квадратный метр. Топливо стравливается в небольших количествах к фокусу, там оно драматично разогревается фокусируемым излучением до состояния плазмы и создаёт тягу посредством магнитного поля бублика ("магнитное сопло"). Такое устройство ещё не просчитано, конечно, но выглядит неплохо.

Всё равно лишнее движение. Лишняя операция по переработке энергии, снижающая к.п.д. Это всё равно, что загорая на солнышке, закрыться от него солнечной батареей и греться от грелки, питаемой батареей. Будет прохладно. Поставить на самого себя самострел, вместо того, чтобы просто заколоться.

[vsevolodson]

думаю здесь имеет место ошибка
в случае использования паруса извлекается - импульс, а в случае коллектора - энергия
одинаковые по эффективной площади парус и коллектор сравнивать нельзя

[bob]

думаю здесь имеет место ошибка
в случае использования паруса извлекается - импульс, а в случае коллектора - энергия

Вообще-то импульс это mv, а энергия mv^2. Не всё ли равно, как это назвать?

[vsevolodson]

дело в том, что нельзя сравнивать две величины отличающиеся еденицами измерения
в данном случае это всё равно что сравнивать импульс тела и его энергию покоя
извлекая коллектором энергию, можно (предположительно) создать бОльший импульс, чем извлекая его парусом
просто не верится что парусом можно легко дотолкать 800 тонн за полгода до пояса астероидов (а ведь вы утверждаете что он эффективнее)
подсчитаем: парус даёт 5 миллионных долей Ньютона на квадратный метр поверхности около Земли
т.е. парус размером 200х200 м сможет выжать только 0,2 Н
в то же время собирая коллектором схожей площади энергию для двигателей VASIMR можно добиться тяги в килоньютон

т.е. в сравнении коллектора с парусом жертвуется удельный импульс (=с), а также немножко жертвуется эффективность,, что позволяет увеличить тягу в тысячи раз, позволяя в приемлемый срок дотолкать массивную станцию
вот так!

я понял где ошибка - разный удельный импульс
в случае с парусом удельный импульс будет равен скорости света, а в случае со схемой коллектор+ионник удельный импульс будет меньше во столько же раз, во сколько различается тяга (умножить ещё на отношение кпд)

[bob]

я понял где ошибка - разный удельный импульс
в случае с парусом удельный импульс будет равен скорости света, а в случае со схемой коллектор+ионник удельный импульс будет меньше во столько же раз, во сколько различается тяга (умножить ещё на отношение кпд)

В частности. Это очевидно даже из чисто инженерных соображений. Любое новое звено в обработке энергии снижает к.п.д. Солнечными батареями и коллекторами пользуются для преобразования энергетического потока в электроэнергию или его концентрации. Иначе пришлось бы удовольствоваться только распределённым теплом и давлением, но без тока или фокусировки. Потери при преобразовании, естественно, снижают энергопользование потоком.

[vsevolodson]

и всё же парус неприменим из-за низкой тяги, несмотря на его потрясающую эффективность и предельно высокий УИ, лучше пожертвовать немного эффективностью и получить в тысячу раз более высокую тягу за счёт эквивалентного снижения УИ
энергия всё равно остаётся бесплатной

в общем-то вопрос в том, что можно ли фокусируя солнечный свет (раз примерно в миллион) зеркалами, эффективно нагревать и ионизировать струйку водорода

[bob]

и всё же парус неприменим из-за низкой тяги,

Да, у него слишком низкая тяга. Полёт на парусе при современных технологиях затянется на века. Поэтому на АМС и применяют ядерно-ионные двигатели. Даже без полноценного реактора, просто с радиационной батареей у РТГ+ЭРД удельный импульс больше, чем у паруса или ЖРД. Все новейшие АМС - и "Хаябуса", и "Плуто-Койпер" - ядрёно-ионные. Естественно, и пилотируемые межпланетные корабли будут такими же.

[vsevolodson]

но ведь на цифрах получается, что использовать солнечную энергию между 1 до 3 АЕ - намного эффективнее
ваша ошибка в том, что вы линейно экстраполируете параметры АМС на большие корабли
линейные размеры корабля - это кубический корень его массы (а также потребляемой мощности), линейные размеры радиатора - это квадратный корень
получается, что при увеличении массы корабля размеры радиатора растут быстрее
для бОльших кораблей потребуется больше лишней массы радиаторов

[bob]

но ведь на цифрах получается, что использовать солнечную энергию между 1 до 3 АЕ - намного эффективнее

Неужели думаете, что её по глупости не используют? И даже новый марсоход РТГ оснастили. Как раз, чтобы не возиться с солнечными батареями, как на предыдущих вариантах.

[bob]

линейные размеры корабля - это кубический корень его массы (а также потребляемой мощности), линейные размеры радиатора - это квадратный корень
получается, что при увеличении массы корабля размеры радиатора растут быстрее
для бОльших кораблей потребуется больше лишней массы радиаторов

Скорее, наоборот. Масса растёт в кубе, а радиатор в квадрате. А куда деваться?

[vsevolodson]

все равно получается что размер радиатора - это квадрат размеров корабля
допустим
для АМС размером = 1м, радиатор = 1м
если корабль имеет размеры около 50 м, то радиатор будет уже 2,5 км
и тд

А куда деваться?

использовать солнечную энергию
в любом случае понадобятся большие площади, так почему бы их не сделать полезными?

По поводу получения плазмы с помощью фокусирования солнечного облучения:
Не имеет значения, что используется в качестве топлива - газ, жидкость или твёрдое вещество. Твёрдое или жидкое опливо, попадая в фокус всё равно тут же испаряется (до ионизации). Струю газа стравливать в фокус легче.  Проблема может возникнуть из-за относительной прозрачности газа для видимого и ультрафиолетового излучения. Топливо должно быстро вбирать в себя как можно больше энергии излучения. Может помочь использование такого газа как оксид азота-2 (целиком или в качестве примеси) или добавить в газовую струю ещё мельчайшей графитовой пыли. При эффективной площади коллектора 20000 кв м можно фокусировать минимум (внешний край пояса астероидов) 3 Мвт солнечной энергии.

[bob]

в любом случае понадобятся большие площади, так почему бы их не сделать полезными?

Потому что лишняя полезность сделает их ещё более тяжёлыми.

[vsevolodson]

Потому что лишняя полезность сделает их ещё более тяжёлыми.

вовсе нет, радиатор превращается в коллектор с уменьшением своей массы
основная площадь - это светоотражающие плёнки, которые не надо делать лохматыми и пронизанными трубками теплоносителя
к тому же выбрасывается реактор

[FRIM@N]

Как вариант,  может быть стоит дождаться новых двигателей?
Термоядерный синтез почти оседлали. Осталось устройство поджига сделать более компактным и на этом уже можно построить двигатель. Топливный шарик будет выстреливаться в камеру сгорания с магнитным соплом. В результате микровзрыва мы будем иметь некую тягу направленную в нужную сторону. Ну это все не ново и описывалось не раз.
На таком вполне можно уже передвигаться в космосе. Лишних преобразований нет, система охлаждения будет уже не такой монстрообразой.

[vsevolodson]

Термоядерный синтез почти оседлали.

я даже скажу больше - это принципиально возможно на сегодняшних технологиях, есть куча проектов, чертежей и расчётов, правда не испытывалось такое ещё ни разу

Ну это все не ново и описывалось не раз.

да, я на термоядерно-импульсных двигателях с магнитным соплом можно сказать собаку съел
там проблема в основном с охлаждением и защитой конструкций двигателя от термоядерных импульсов

думаю всё таки надо что-то попроще и ближе к сегодня, чем термоядерный двигатель
термоядерный двигатель имеет смысл для более массивных кораблей, отправляемых в межзвёздный, а не межпланетный перелёт

в нашем же случае, когда надо только один раз обеспечить Δp ~ 4‧10⁹ кг‧м/с, можно обойтись чем-нибудь не таким уж и мощным

прикинув все сложности, связанные с ионизацией и нагревом топлива с помощью фокусировки солнечной энергии, теперь склоняюсь всё-таки к тому, чтобы потеряв ещё часть эффективности переводить энергию в промежуточную электрическую форму и использовать электрореактивные VASIMRоподобные устройства
дело в том, что электрическая энергия всё равно будет нужна как во время перелёта, так и около астероида (особенно)

Неужели думаете, что её по глупости не используют? И даже новый марсоход РТГ оснастили. Как раз, чтобы не возиться с солнечными батареями, как на предыдущих вариантах.

нет, я думаю что для таких небольших устройств как АМС вполне можно использовать ядерный источник питания, не делая их при этом излишне лапоухими и мохнатыми
на Марсе с солнечными батареями проблемы - пыль, загораживающая Солнце, а также ночь и даже зима
солнечный коллектор ещё хуже - к проблемам с освещённостью добавляем недостаточность термоизоляции нагревателя (атмосфера будет красть тепло, она не очень плотная, но слишком уж холодная)

[vsevolodson]

Очередная версия конструкции станции.
Параболический отражатель радиусом 80..90 м состоит из восьми сегментов, примерно как на изображении ниже:

В фокусе подвешивается кварцевая "бутылка" с нагреваемым до 1700..1900 К плотным газом. Турбина расположена на оси вращения и соединина трубками передачи теплоносителя с "бутылкой", но находится непосредственно самого отражателя, а не в фокусе. Генератор расположен с другой стороны (теневой) отражателя. Обитаемые отсеки вместе с грузами представляют собой восемь надувных цилиндрических сегментов, соединяемых по окружности на теневой стороне отражателя. Двигатели лучше вешать подальше друг от друга, поэтому лучше всего их располагать в вершинах восьмиугольного вогнутого отражателя..

[PavelB]

Очередная версия конструкции станции.
Параболический отражатель радиусом 80..90 м состоит из восьми сегментов, примерно как на изображении ниже:

В фокусе подвешивается кварцевая "бутылка" с нагреваемым до 1700..1900 К плотным газом. Турбина расположена на оси вращения и соединина трубками передачи теплоносителя с "бутылкой", но находится непосредственно самого отражателя, а не в фокусе. Генератор расположен с другой стороны (теневой) отражателя. Обитаемые отсеки вместе с грузами представляют собой восемь надувных цилиндрических сегментов, соединяемых по окружности на теневой стороне отражателя. Двигатели лучше вешать подальше друг от друга, поэтому лучше всего их располагать в вершинах восьмиугольного вогнутого отражателя..

И какого размера должны быть эти отражатели, чтобы можно было полетать за орбитой Плутона? 100 кв. км?

[vsevolodson]

нет, такая станция летит один раз только до пояса астероидов
чтобы лететь дальше, имеет смысл всё-таки получать энергию не от Солнца, а от бортового реактора
ранее в этой теме есть приблизительные оценки эффективности использования этих двух способов получения энергии в условиях Земли и пояса астероидов, вы можете сравнить достоинства и недостатки

[vsevolodson]

Билет в один конец: ученые предлагают безвозвратно колонизировать Марс
Необходимость и эффективность путешествий без возвращения ученые объясняют в первую очередь тем, что безопасное возвращение команды и корабля на Землю стоит в несколько раз дороже, чем все остальные затраты...
Такая стратегия, считают они, не только сделает исследование Марса более приемлемым с финансовой точки зрения, но и положит начало колонизации...
Авторы считают, что в добровольцах для такой колонизации дефицита не будет.

единственный нюанс - неправильный (стратегически) выбор цели, хотя в прогнозе на близкое будущее колонизировать какую-нибудь долину Маринера (близко к экватору, самое глубокое место с самым высоким давлением атмосферы) значительно проще, если не учитывать энергетические затраты на посадку на Марс

[bob]

единственный нюанс - неправильный (стратегически) выбор цели, хотя в прогнозе на близкое будущее колонизировать какую-нибудь долину Маринера (близко к экватору, самое глубокое место с самым высоким давлением атмосферы) значительно проще, если не учитывать энергетические затраты на посадку на Марс

Атмосфера Марса - это хороший лабораторный вакуум. И не важно, мало его или много. Всё равно полный "лунный" скафандр. Поэтому американцы и проявляют интерес к полюсам и вулканическим образованиям. Там больше шанс найти воду или полезные ископаемые близко к поверхности. Кстати насчёт "паукообразности" ядерных кораблей. Радиаторы, особенно когда их много, довольно архитектурно эстетичны

[vsevolodson]

Всё равно полный "лунный" скафандр.

в теории тёплым летним марсианским днём можно погулять пару минут по Марсу в одной кислородной маске где-нибудь на дне долины Маринера

Кстати насчёт "паукообразности" ядерных кораблей. Радиаторы, особенно когда их много, довольно архитектурно эстетичны

тоннаж этих кораблей на картинках намного меньше 800, поэтому радиаторы выглядят не так ужасно
а вот корабль с солнечным коллектором, радиусом до 200м

[Растолковский]

Я книжку для таких как вы издал (1200 экз. ), но не могу даже раздать, тем кому это действительно надо!
В эл. виде она есть тут в галерее - сканы всех страниц
rastol.www.nn.ru
           http://- это проделки редактора - вырежте из ссылки
А вот я сам в телевизоре на "Домашнем" канале - смотрите всего-то 2,5 минуты
www.youtube.com/watch?v=Kl2dylcdS_U

[Растолковский]

Чёрт, портится ссылка на галерею
Заходите в основное
rastol.ццц.nn.ru - что я могу здесь поделать коль дурной редактор - заменяйте ццц на www
а там на ГАЛЕРЕЮ шелкните

или
rastol.ццц.nn.ru/?page=gallery - заменяйте ццц на www

[bob]

в теории тёплым летним марсианским днём можно погулять пару минут по Марсу в одной кислородной маске где-нибудь на дне долины Маринера

Да. Можно пару минут подёргаться - и в гроб. Давление-то, как на 20 км. высоты на Земле.

[Растолковский]

Да, редактор тут ссылок не переваривает. я не врубаюсь, как тут ссылки размешать!
заходите на мою страницу
rastol  "книга опубликована на моей странице"
www.nn.ru - это вот нижегородский главный сайт
В поисковике людей вводите
rastol
попадаете в основное или портрет - такие там названия
потом ГАЛЕРЕЯ
там СЛАЙДЫ всех страниц книги
а в комплиментах ссылки на форумы
флуд конечно, но что вам там мешает зарегистрироваться и поговорить по деловому - серьёзно обсудить
там у меня и свой форум есть, где я модератор. Но местные туда не пойдут, они же на форумах тролят, ради этого и тусуются.
поэтому приглашаю на
www.nn.ru/community/user/rastol/
если эта ссылка не исказится до неузнаваемости редактором

или ищите там форум Растолковский и пишите в него, сначала зарегистрируйтесь за минуту

Блин, проще в Яндексе набрать Растолковский и всё найти, чем в этом редакторе нижегородскую ссылку разместить - несовместимы традиции наших и ваших програмистов в написании ссылок

Пишите мне
rastolk1@yandex.ru
Узнаете ещё и про ЛОПАТОЛЁТ - зря сказал, точно, Вы испугаетесь и не напишите.

[bob]

Поправьте верхнюю ссылку "книга опубликована на моей странице". Там опечатка.

[Oleg Tuchin]

Я протестую против вышеозначенных действий модераторов форума!

Вам предупреждение за нарушение правил 3.1.в. Если так и дальше пойдет, то будите удалены с форума.

[bob]

Желающие могут исследовать последние страницы темы и тем самым увидеть, что модераторы лишь пару раз подредактировали сообщения, и то лишь мои.

Не редактировали они сообщения. Последнюю страницу той темы действительно стоит почитать. Это расширяет кругозор.

[Olvin]

Я протестую против вышеозначенных действий модераторов форума!

Вам предупреждение за нарушение правил 3.1.в. Если так и дальше пойдет, то будите удалены с форума.

НЕ ЗАПУГАЕТЕ!

P. S. Правила должны соблюдать все. Если "избранные" могут их не соблюдать, то это не правила, а ...

[bob]

В запале Вы забыли дать ссылку, о чём идёт речь, как Вы бомбили США пятьюстами китайскими ракетами за победу коммунизма и всё прочее. Советую её дать. Впрочем, это и так читали все интересующиеся.

[bob]

Енту[/url], что-ль? Мощный отжиг.

Ага. 

[Растолковский]

Господа офицера! Кончайте бузу! Тут было заявлено, что вы проблемы космонавтики решаете!
Вот вам видео, там в названии адрес моего сайта - там это решение![/font]
www.youtube.com/watch?v=Kl2dylcdS_U[/size]

 

Комментарий модератора

Просьба придерживаться общепринятых размеров шрифта

[ivanij]

Господа офицера! Кончайте бузу! Тут было заявлено, что вы проблемы космонавтики решаете!
Вот вам видео, там в названии адрес моего сайта - там это решение![/font]
www.youtube.com/watch?v=Kl2dylcdS_U[/size]

 Фантазии не запрещены, но всё же желательно хотя бы небольшое логическое обоснование. В "Горизонтах..." красивые картинки, но обоснования я там тоже не нашёл.
 Хорошо бы дать всё-таки расчёты (или ссылки на оные). 
 Пока же за нарушение Правил по п. 3.2 г (кросс-постинг) - предупреждение.

[vsevolodson]

Растолковский, если вы читали тему, то наверное вы бы могли заметить, что была обозначена проблема пребывания на поверхности Луны - осколки метеоритов. Что вы думаете по этому поводу?

[FRIM@N]

На луне еще есть проблема где взять энергию. Ядерный реактор с мощностью пригодной для промышленной добычи лунного грунта вместе с системй охлаждения будет иметь непотребный вес.
Если использовать солнечные батареи, то стоит упомянуть что  ночь на луне длится около 15 земных суток. Если использовать буферные аккумуляторы, то их вес для поддержания только для систем жизнеобеспечения будет так же весьма велик. Для литиевых аккумуляторов соотношение энергоемкость/масса составляет в среднем 60 Вт*ч/кг. К примеру для питания 100вт лампочки в течении лунной ночи потребуется аккумулятор весом почти в пол тонны.

[vsevolodson]

На луне еще есть проблема где взять энергию. Ядерный реактор с мощностью пригодной для промышленной добычи лунного грунта вместе с системй охлаждения будет иметь непотребный вес.

это как раз не проблема, т.к. нет сплошной вакуумной теплоизоляции вокруг
просто закапывать стержни радиатора в грунт - и всё
большого радиатора не понадобится

[Растолковский]

Растолковский, если вы читали тему, то наверное вы бы могли заметить, что была обозначена проблема пребывания на поверхности Луны - осколки метеоритов. Что вы думаете по этому поводу?

Вам, смотрю, осколки метеоритов страшнее самих метеоритов. Наверно, потому что их больше  , чем метеоритов, а вы хотите меня напугать  ! Конечно же, их числом, а не умением пробивать скафандры колонистов, например. Но за 6 лунных экспедиций ни один астронавт так и не пострадал ни от осколков, ни от самих страшно злющих  метеоритов! Лунной пыли наглотались - было такое, может, вы эту опасность имеете ввиду  ? Вот лунная пыль это и есть осколки метеоритов!

Помните слова Янковского из фильма "Тот самый Мюнхгаузен": все глупости в этом мире делаются с самым серьёзным лицом! Наукообразие на форуме не должно обретать такие вежливые канцелярские формы, мы тут не на защите диссертаций. И простите за обилие шуток и смайликов, ведь если звездочки эти здесь присутствуют, значит это кому-нибудь нужно? Спасибо, что вытерпели это.

Вы преувеличиваете метеоритную опасность на Лунной поверхности, она ничем не выше таковой на высокой околоземной орбите, а там особо не прячутся от неё. Да, канаты пращей иногда будут рваться, и иногда из-за метеоритов. Но до этого они 1000-кратно окупят себя, и из добытого сырья будут изготовлены новые канаты.

Если кто из вас в Нижнем живёт, приходите сегодня в Планетарий! До 17 минут за 20 - книжки буду раздавать! даром - безвозмездно

[FRIM@N]

это как раз не проблема, т.к. нет сплошной вакуумной теплоизоляции вокруг
просто закапывать стержни радиатора в грунт - и всё
большого радиатора не понадобится

Я же давал ссылку http://www.gradremstroy.ru/news/atomnaya-elektrostanciya-dlya-luny.html
на прототип ядерной лунной установки. Мощность 40кВт, площадь радиатора 34х4м, то есть 136м².
Разрабатывали ее все таки грамотные люди и не спроста решили использовать внешний радиатор. Судя по всему на это есть причины.

Очень сдается мне что растолковский это типичный клон.

mon, что это за наезды на участников? Терпимей надо быть, толерантней 

[mon]

О каком наезде может быть речь?!!!, вы перечитайте мое сообщение, там чисто высказано предположение, а не утверждение, дело администрации его проверить, но она сочла лучшим просто стереть мое сообщение, в том числе и о реальных наездах на меня в моей закрытой теме...
Вы хотите чтоб быть терпимее к клонам? А это в правилах есть?
Если по вашему, так можно завести хоть десяток клонов и вытворять все что захочется, - это нормально?
Интересно кто именно стер мое последнее сообщение?
На счет охлаждения лунным грунтом, это такая умная мысля, аж обалдеть, лунный вакуумный грунт проводит тепло хуже чем термоизоляция в холодильнике.
Лунный грунт за 2 недели дня прогревается на весьма небольшую глубину

[vsevolodson]

Вы преувеличиваете метеоритную опасность на Лунной поверхности, она ничем не выше таковой на высокой околоземной орбите, а там особо не прячутся от неё.

понятно - тему вы не прочитали
и даже не понимаете, почему метеорит на поверхности Луны опаснее, чем на околоземной орбите

Я же давал ссылку http://www.gradremstroy.ru/news/atomnaya-elektrostanciya-dlya-luny.html
на прототип ядерной лунной установки. Мощность 40кВт, площадь радиатора 34х4м, то есть 136м².
Разрабатывали ее все таки грамотные люди и не спроста решили использовать внешний радиатор. Судя по всему на это есть причины.

в смысле теплопроводности лучше самый рыхлый и плохой лунный грунт, чем вакуум
поэтому стержни для "заземления" лишнего тепла будут в любом случае проще, чем радиатор, остывающий только за счёт собственного теплового излучения (а радиатор от Солнца на четыре недели как прятать будете? не в грунт ли закапывать?)

да и вообще 40Квт - это слабенький чих для автономной и обитаемой лунной станции

[mon]

Еще к сведению, те, кто наезжает, и оскорбляет, они как правило и мстят за понижение их рейтинга, это к вопросу о порядочности, но это уже тема для другого раздела

[kismet]

О каком наезде может быть речь?!!!, вы перечитайте мое сообщение, там чисто высказано предположение, а не утверждение, дело администрации его проверить, но она сочла лучшим просто стереть мое сообщение, в том числе и о реальных наездах на меня в моей закрытой теме...

Вы там несли полную чушь про создание нового человечества.

[vsevolodson]

с учётом лунной специфики можно предложить следующие идеи
источник энергии - конечно же Солнце, проблема только в том, что две недели придётся сидеть в темноте при температуре 170К, а другие две недели - хрен спрячешься от палящего Солнышка
хороший аккамулятор энергии - вода, просто её нужно побольше - эдакий большой термос с кипятком
охлаждение одной мегатонны воды со 100 до 0 градусов даст до 400 ТДж энергии, что в пересчёте на две недели мрака и холода даст до 340 Квт
а после восхода Солнца холодную воду использовать для охлаждения

короче воды надо целое озеро на лунную колонию
а ещё проблема со снующими туда-сюда со скоростью около километра в секунду осколками метеоритов

ЗЫ
сначала написал что день на Луне длится четыре недели

[mon]

 Цитата kismet "Вы там несли полную чушь про создание нового человечества"
Чушь не чушь, но это один из возможных вариантов, причем довольно простой и дешевый, все иные варианты по карману только трилиардерам, по-моему чушь как раз надеяться на триллиардеров, или супердержавы, которые уже давно не супер, а скорее дышат на ладан, за исключением одного Китая.
Впрочем даже чушь не повод для наездов и тому подобного, заломали мне тему...., да еще и мелкая месть

Кстати, или я плохо учился в школе, кто напомнит мне сколько длится день на Луне?

[FRIM@N]

Кстати, или я плохо учился в школе, кто напомнит мне сколько длится день на Луне?

Около 15 земных суток. Выше текстом у себя исправил. Лунные сутки будут равны нашему месяцу в очень отдаленном будущем. Каждое столетие продолжительность лунных суток увеличивается примерно на две тысячных секунды.

в смысле теплопроводности лучше самый рыхлый и плохой лунный грунт, чем вакуум

Не берусь утверждать, но как то читал что лунный грунт отличный теплоизолятор, поэтому открытые радиаторы в вакууме будут излучать больше тепла. Чем по всей видимости НАСА и руководствуется.

[vsevolodson]

Не берусь утверждать, но как то читал что лунный грунт отличный теплоизолятор, поэтому открытые радиаторы в вакууме будут излучать больше тепла. Чем по всей видимости НАСА и руководствуется.

любой отличный теплоизолятор хуже идеального поэтому радиатор всё же хуже
к тому же на глубине пары сантиметров лунный грунт уже не такой рыхлый, а ещё глубже - вообще обычная скала, уже хороший теплопроводник

[Растолковский]

Растолковский, если вы читали тему, то наверное вы бы могли заметить, что была обозначена проблема пребывания на поверхности Луны - осколки метеоритов. Что вы думаете по этому поводу?

Вы преувеличиваете метеоритную опасность на Лунной поверхности, она ничем не выше таковой на высокой околоземной орбите, а там особо не прячутся от неё.

понятно - тему вы не прочитали
и даже не понимаете, почему метеорит на поверхности Луны опаснее, чем на околоземной орбите

И где вы этого знания нахватались? Абсурд! Источник есть?
Моё мнение: любой метеорит или микрометеорит гораздо опасней всех его осколков!
Минимальная скорость метеорита при падении на  лунную поверхность 2,4 км/с - так? И он до удара целенький, обладает кинетической энергией К1. Энергия К2 всех его осколков в сумме меньше К1, и это расплавленные капли из которых и получается реголит и пар стекла - он вообще не опасен (газ). Мелкие капли не опасны - не пробьют ни покровы скафандра, ни тем более толстый канат пращи. Энергия каждой много меньше исходной энергии микрометеорита.
Крупные микрометеориты 0,5-1 мм диаметром бывают очень редко. А времена метеоритных бомбардировок, тех, что оставили следы на лунном глобусе (Ваша фотка в посте), прошли примерно 3 миллиарда лет назад.

Опасны именно микрометеориты в 0,5-1 мм диаметром! Так как их в десятки раз больше тех, что больше 1 мм, и в сотни тех - что больше 5 мм. А энергия у них уже достаточная для повреждений. Они делают кратер вдвое глубже своего размера, плюс дают ударный и реактивный импульсы.  А вот "осколки" и тех, и других -  микрокапли, ни на что не способны. От капель этого нет, мала кинетическая энергия каждой в отдельности.
Крупные осколки бывают у крупных метеоритов, а их число мизерно! Да и скорость осколков меньше чем у их папы-метеорита.

Теперь разберём ваше

метеорит на поверхности Луны опаснее, чем на околоземной орбите

Наоборот! Энергия ускоренных земным полем тяготения микрометеоритов на земной орбите больше, чем энергия ускоренных лунным полем тяготения. Земное поле собирает из пролетающего рядом потока космических пылинок больший процент! А плотность этого потока одинакова на  подлёте к обеим планетам. И наконец на околоземной орбите в половине случаев удар встречный - прибавляется орбитальная скорость спутника Земли 8 км/с, а энергия пропорциональна квадрату скорости! Это логика, а у вас утверждение из пальца высасано.

[vsevolodson]

ладно, посчитаем
допустим, кинетическая энергия разлетающихся крупнейших вторичных осколков (относительно массы) будет примерно 1% от "плотности" кинетической энергии метеорита
т.е. если метеорит несёт в себе около 100МДж/кг, то крупнейшие вторичные осколки будут нести 1МДж/кг, что означает что их скорость будет в среднем более 1400 м/с - это же почти первая космическая скорость для Луны!
надо ли говорить, что почти все осколки будут лететь сколь угодно далеко, чуть ли не вокруг Луны?
надо ли говорить, что килограммовый метеорит может создать около сотни "пуль", летящих на сотни километров вокруг до первого торчащего препятствия?
а если эдакий кирпич с эффектом противотанкового снаряда из-за горизонта прилетит без предупреждения?
а если метеорит падает под острым углом, то возможна коллимация направления вторичных осколков
вот это действительно будет уже равносильно массированому обстрелу противотанковыми гранатами
солнечные батареи выдержат? скафандры? ядерный реактор с радиатором-парусом? оранжереи с тоненькими прозрачными куполами?

на околоземной орбите нужно попасть в саму станцию, а это маловероятно
на Луне вашу станцию может поразить вторичный осколок любого из всех упавших метеоритов (хоть на противоположной стороне), да ещё и не один - а метеориты падают чуть ли не каждую секунду

[Растолковский]

Вы порите горячку, сэр! - 1 метеорит в секунду на всю Луну, это значит, что в ваш огород на Луне и за миллион лет ничего заметного не упадёт! Даже осколок. Поделите её площадь на ваши 6 соток, и перестаньте бояться!

На 1 метеорит (типа кирпич)         массой 1-10 кг по статистике приходится 5-10 кг метеоритов массой 0,1-1 кг (типа снаряд)
На 1 кг метеоритов (типа снаряд)  массой 10-100 г по статистике приходится 1-3 кг метеоритов массой 1-10 г (типа пуля)
На 1 кг метеоритов (типа пуля)      массой 1-10 г по статистике приходится 1-3 кг метеоритов массой 0,1-1 г (типа убьёт)
На 1 кг метеоритов (типа убьёт)     массой 0,1-1 г по статистике приходится 1-3 кг метеоритов массой 0,01-0,1 г (типа убьёт и мухой)
На 1 кг метеоритов (типа убьёт и мухой) массой 0,1-1 г по статистике приходится 1-3 кг метеоритов массой 0,001-0,01 г (типа убьёт и комаром) - малая дырка в скафандре дествительно смертельна, если вызовет разгерметизацию

Словом на один Ваш "кирпич" с его тысячей опасных осколков приходятся ещё и миллионы смертельных "комаров"!
Но и эти  миллионы смертельных "комаров" встречаются и в космосе, и на Луне чрезвычайно редко - никто из членов экспедиций "Аполлон" от них не только не пострадал но и достоверно не видел вблизи падения опасного для жизни микрометеорита на поверхность Луны во время своих прогулок по ней.

Вы рассуждаете как фанатичная мамаша, не пускающая ребёнка погулять, потому что она боится бояться за него.

[vsevolodson]

осколки опасны тем, что летят почти горизонтально вдоль поверхности Луны на огромные расстояния
метеор либо впишется в определённую точку поверхности, либо пролетит мимо (скорость обычно больше первой и второй космической)

1 метеорит в секунду на всю Луну

сколько-сколько? откуда цифра?

Но и эти  миллионы смертельных "комаров" встречаются и в космосе, и на Луне чрезвычайно редко - никто из членов экспедиций "Аполлон" от них не только не пострадал но и достоверно не видел вблизи падения опасного для жизни микрометеорита на поверхность Луны во время своих прогулок по ней.

время заведомо меньше на порядки

[Растолковский]

да ещё и не один - а метеориты падают чуть ли не каждую секунду

Это ваши слова? Или откажитесь? - Конечно, я прикололся над Вами, что 1 в секунду! Разговоры то эти бессмысленны, пока не сказано, начиная с какой массы считать тело метеоритом. Важна статистика - распределение тел по массам. Иначе частота ударов метеоритов вообще бесконечна! Найдите её, а потом пугайте, только научно обоснованно.

метеор либо впишется в определённую точку поверхности, либо пролетит мимо (скорость обычно больше первой и второй космической)

метеор - это явление пролёта метеорита в атмосфере, термин употреблён не правильно. А скорость не обычно, а всегда больше второй космической по закону сохранения энергии, если тело влетело из-за пределов сферы тяготения. Или у Луны естественные спутники завелись?

Главное, я вам доказал, что опасны не осколки и не метеориты, а микрометеориты - частицы массой порядка миллиграмма (1-100 мг), потомучто их то много больше. Но и они достаточно редки, чтобы помешать разработке лунного грунта. Это именно они отвечают в нашей земной атмосфере за явления метеоров - трассы в ночном небе. Они достаточно редки, а видны на 100 км. Поэтому вам на Луне придётся лет 100 в скафандре простоять, чтобы дырку от него получить! - И опять вопрос бессмысленный, пока не указана толщина оболочки. Я думаю 1 раз в столетие (не чаще) на площади 1 кв. метр происходит пробивание полиэтилена толщиной 1 мм частицей размером 0,5 мм - иначе и американцы бы не рискнули высадиться без допзащиты. И не надо бы по идее гулять во время пересечения метеоритных потоков, Драконид или там ещё какие есть? Несколько раз в году по трое суток? Только в такие периоды это и может произойти. Даже эту опасность считаю преувеличенной.

[vsevolodson]

да ещё и не один - а метеориты падают чуть ли не каждую секунду

Это ваши слова? Или откажитесь? - Конечно, я прикололся над Вами, что 1 в секунду! Разговоры то эти бессмысленны, пока не сказано, начиная с какой массы считать тело метеоритом. Важна статистика - распределение тел по массам. Иначе частота ударов метеоритов вообще бесконечна! Найдите её, а потом пугайте, только научно обоснованно.

"я предлагаю отправлять людей на Луну. докажите мне что это опасно"
- нет уж, сами считайте, а мы проверим и посмотрим, моё дело небольшое - указать на возможные проблемы

метеор - это явление пролёта метеорита в атмосфере, термин употреблён не правильно.

да, я знаю, не придирайтесь - чёткой классификации всё равно нет

А скорость не обычно, а всегда больше второй космической по закону сохранения энергии, если тело влетело из-за пределов сферы тяготения. Или у Луны естественные спутники завелись?

метеориты бывают на догоняющей и встречной траектории
т.е. есть пара пиков распределения по скоростям - один наверное должен примерно совпадать со второй космической скоростью, как в случае Земли
хотя у Луны более сложная траектория в СО Солнца, предположу что пиков будет четыре

порядка миллиграмма (1-100 мг), потомучто их то много больше.

среди осколков может быть более чем достаточно, чтобы за годик сделать из вашей колонии решето
предложение о колонизации Луны - ваше? вы и должны уделить этому моменту внимание и обоснованно показать, что это безопасно

Даже эту опасность считаю преувеличенной.

как я уже говорил - вы не то подсчитали

[Растолковский]

Ага, и американцы по Луне не ходили! Так по вашему? Вы просто производитель антизнания.

[bob]

Похоже, что с комет и спутников нам водицы не испить:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,15424.msg1387304.html#msg1387304
Кислород есть, его можно добывать, расщепляя сухой лёд. Воды - нет. 

[vsevolodson]

ну, как уже выяснилось, вода таки на месте

перечитал тему
думаю, лучше посылать необходимый эквипмент отдельно от людей (и до этого) к целевому астероиду
пусть это добро летит долго и медленно
а людей на небольшом транспортно-спасательном модуле - пусть летит быстро
сбор конструкции и её надувание - непосредственно у астероида, а не на орбите Земли (как я предлагал раньше)

[vsevolodson]

У наса все таки не кулер на проце, который охлаждается воздухом и где возможна подобная конфигурация. Мы охлаждаем излучением, соответственно,  радиаторы не должны заслонять друг друга. Иначе они будут в основном обогревать друг друга. Не больше двух пластин в противоположные стороны.

посмотрите внимательней на радиаторы таких АМС как Кассини, Новые Горизонты, Галилео, Пионеры
у них от 4, 6, 8 или даже больше радиальных листков на радиаторах радиоизотопных источников питания

[L_Pt]

У наса все таки не кулер на проце, который охлаждается воздухом и где возможна подобная конфигурация. Мы охлаждаем излучением, соответственно,  радиаторы не должны заслонять друг друга. Иначе они будут в основном обогревать друг друга. Не больше двух пластин в противоположные стороны.

посмотрите внимательней на радиаторы таких АМС как Кассини, Новые Горизонты, Галилео, Пионеры
у них от 4, 6, 8 или даже больше радиальных листков на радиаторах радиоизотопных источников питания

Обратите внимание, что лепестки у них ширины в разы меньше, чем диаметр РИТЕГа.
В этом случаи да, имеет смысл их делать больше, на фото 5-6 штук. Ибо из-за кривизны цилиндра и малой ширины они не затеняют друг друга.

Но ведь для наших мощностей это, мягко говоря, не подходит. Не те порядки величин.

[vsevolodson]

В целом - да, многомегаваттный радиатор всё таки сложен в проектировании, разработке и развёртывании. Здесь я соглашусь. Особенно в сравнении с солнечным коллектором той же площади. Но за поясом астероидов, если потом лететь дальше, к звёздам, без этого будет уже не обойтись...

[vsevolodson]

Наглядная картинка в тему

[ivanij]

Наглядная картинка в тему

А комментарии будут? Не очень поощряется открытие старых, изъеденных мышами тем. Но коль скоро категорически это не запрещено, при публикации новых сообщений хорошо бы дать обоснование. Иначе не очень понятно - к чему сие?

[vsevolodson]

А комментарии будут?

а они не излишни?

Не очень поощряется открытие старых, изъеденных мышами тем.

всё же лучше чем создание новых и обсуждение очевидного в очередной раз

Иначе не очень понятно - к чему сие?

постоянно приходят люди (в другие, схожие темы), которым надо объяснять заново некоторые очевидные вещи

[ivanij]

постоянно приходят люди (в другие, схожие темы), которым надо объяснять заново некоторые очевидные вещи

А почему бы и нет? Это обыкновенная работа профессионального учителя. Ну, предположим, я могу истолковать эту картинку, как иллюстрацию полей тяготения различных тел. Но что она иллюстрирует в контексте данной темы, не очень ясно.
 

[vsevolodson]

Тоже, что и описывалось как в первом сообщении, так и на протяжении всей темы - трудности, связанные с тем чтобы "выбраться" из гравиямы. На мой взгляд, иллюстрации не хватало.