Тактика космической экспансии.

[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.