Концепция: Лунная орбитальная станция

Автор Shin, 20.02.2007 11:22:45

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Shin

Собственно сабж.

1. Цели и задачи.
2. Примерная конфигурация и характеристики.
3. Орбита и баллистика.

Плиз, если есть мнение "за" или "против" - просьба аргументировать.

Ex:
Неустойчивая орбита (по Семенову) - насколько неустойчивая и на каких высотах и орбитах?

Старайтесь не уехать за рамки.

Зомби. Просто Зомби

ЦитатаEx:
Неустойчивая орбита (по Семенову) - насколько неустойчивая и на каких высотах и орбитах?
Да, "особо важно"
Ballistic, перед уходом ( :cry: ) успел сообщить, что "орбиты выше 2000 км - устойчивые"
Что он имел в виду - осталось загадкой :mrgreen:

Пока как основной вариант идет "околополярная орбита высотой 1000 - 2000 км"
Но "полярность", вроде бы, тоже "добавляет неустойчивости"
Насколько?

СтОит эта высота для десантов "порядка 0.25 км/с ХС", неприятно, но, по-моему,  терпимо?

Опять же, с точки зрения "радиоокон" для управления луноходами такая орбита - "вполне удовлетворительно", при мерно так же, как с Земли
Не копать!

Дем

1) пересадочный пункт - склад - пульт телеуправления налунными модулями. Скорей посещаемая, чем обитаемая.
2) Конфигурация - 1-2 модуля, радиационное убежище, резервный возвратный модуль. Стыковочные узлы для земных аппаратов и лунных много/одноразовых - в т.ч. чисто заправочные.
манипулятор.
3) орбита - околополярная.

ЦитатаBallistic, перед уходом ( :cry: ) успел сообщить, что "орбиты выше 2000 км - устойчивые"
Что он имел в виду - осталось загадкой :mrgreen:
Ну чем выше - том больше Луна на гравитирующую точку похожа. так что с некой высоты и до того момента как Земля мешать будет - орбиты устойчивые
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Fakir

ЛОС, если уж о ней думать, должна быть в первую очередь звеном в транспортной системе Земля-Луна. Исходя из конкретного облика этой системы будет вырисовываться и ЛОС - её орбита, размеры, оборудование.
Вероятно, в любом случае ЛОС должна иметь максимально замкнутую СЖО, и оборудование для хранения топлива для межорбитальных буксирова и лунных челноков - т.е. баки, перекачивающую арматуру, и криогенику.  

Варианты транспортной системы:

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=3118

ЦитатаОсновные особенности транспортной системы Земля-Луна:

1. Грузовая подсистема - многоразовые тяжёлые межорбитальные буксиры (ТМБ). Доставляет на LLO всё, кроме космонавтов.
За один полёт (6-8 месяцев) на LLO доставляется от 10 до 22 тонн.

2. Лэндеры доставляются ТМБ.

Лэндеры желательно иметь многоразовые.

Пилотируемый корабль до LLO - минимальный. Т.е. масса урезается за счёт всего, чего только можно. ЖРД, LOX-LH2.

ЛОС. Пожалуй, нужна. От 10 тонн (один, максимум два полёта ТМБ).

ЛОС должна включать в себя:
А. Стыковочные узлы, манипулятор.
B. Криогенику для поддержание в жидком состоянии водорода и кислорода для лэндеров и пилотируемых кораблей  ("заправка").
C. По максимуму замкнутую СЖО для экономии массы.
D. Значительный обитаемый объём - в минимальном пилотируемом корабле и комфорта по минимуму.

Остальное - optional, при необходимости можно добавлять в дальнейшем.

Основная задача ЛОС - обеспечение пересадки экипажей на лэндеры, вероятно, также и пристыковки грузов для поверхности к грузовым лэндерам, хранение запасов топлива для ЖРД.


После этапа изучения мест, пригодных для создания лунной базы, и окончательного выбора, в первую очередь на поверхность опускается реактор и оборудование для выработки кислорода.
(Возможно, одним из первых грузов станет как раз ЛОС, если выбор места организации базы удобнее будет начать с неё. Тогда до создания базы могут состояться одна-две экспедиции посещения.)

После начала производства местного кислорода - лэндеры используются только многоразовые, причём на кислород-водороде.

Водород привозной, но морока с криогеникой компенсируется высоким УИ и большим выигрышем в массе - всего 1/9 - 1/6 необходимого топлива придётся доставлять с Земли (в несколько раз меньше, чем керосина).

10 тонн привезенного на LLO водорода хватит на 5-10 взлётов и посадок лэндера сухой массой порядка 4 тонн (пилотируемый лэндер).

Для посадки на Луну груза массой 10 тонн 2-хтонным грузовым лэндером достаточно полутора тонн водорода.


Дем

ИМХО, добычу кислорода надо организовывать сразу, еще до начала масштабных исследований.
И - возможно имеет смысл производить оба компонента на Луне. УИ конечно с водородным и рядом стоять не будет, но с учётом разницы цены доставки - можем и в плюсе оказаться.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Shin

Чё-то я не уверен в водороде для Луны. Гемора га-а-араздо больше чем преимуществ. Как его там хранить-то? А объем баков?
Не-е-е. До тех пор, пока не будет на Луне производства кислорода - только гидразин.

Fakir

Олег, глянь топик про транспортную систему Земля-Луна. Да и в топике про лунную базу я давал ссылочку сравнительных расходов топлива для различных топливных пар с кислородом. Водород настолько уходит в отрыв от керосина и даже метана, что заморачиваться с ним имеет смысл. И прикинули к носу - вроде бы достаточно реалистично выглядит.

И если уж нацеливаемся на производство кислорода на Луне - почему с самого начала не затачивать всю технику под соответвующие топливные пары? А то уж больно разброс нерациональный - сперва гидразиновые блоки, потом керосиновые либо водородные... Нехай унификация пойдёт с самого начала - а потом все изменения в железе сведутся к тому, что один из баков будет заправляться на месте.

Shin

Хм. А кто-нибудь скажет мне - какие потери на испарение, на ТЗП и прочую фигню, возрастание сухой массы за счет увеличения объема и т.д.

Все равно я не могу представить себе многоразовый лэндер, стоящий, например, две недели на Луне под солнышком и с криогеникой внутри  :shock:

А двигатели? Многократный запуск водородного ЖРД большой мощности? Как?

Выигрыш от гидразина - в простоте конструкции, неприхотливости и отработанности. Фиг с ним, с импульсом.

Что проще сделать - высококипящую систему на 20 тонн тяги
или на такую же тягу водородник?

Могут мне ответить двигателисты?

Shin

Согласен на керосин и жидкий кислород  :D  :D

Fakir

ЦитатаСогласен на керосин и жидкий кислород  :D  :D

В случае керосина расход привозного топлива ВТРОЕ больше по сравнению с водородом.
Так что керосин - никак. В самом крайнем - метан. Расход вдвое больше, чем водорода.

ЦитатаХм. А кто-нибудь скажет мне - какие потери на испарение, на ТЗП и прочую фигню, возрастание сухой массы за счет увеличения объема и т.д.

По прикидкам на пальцах - выигрыш по массе втрое против керосина с лихвой перекрывает и теплоизоляцию, и криогенику. Агент давал ссылку - американцы сделали композитный бак для водорода, который должен обеспечить хранение ЖВ на орбите не менее 3-х месяцев при выкипании не более 5% в месяц. И это безо всякой криогеники!

ЦитатаВсе равно я не могу представить себе многоразовый лэндер, стоящий, например, две недели на Луне под солнышком и с криогеникой внутри

Вакуум - отличный теплоизолятор ;)
Так что если хорошенько прикрыть от солнца, да еще присобачить совсем небольшую холодильную машинку...

ЦитатаА двигатели? Многократный запуск водородного ЖРД большой мощности? Как?

Зачем - большой? А многократного запуска, по-моему, многие водородники.

ЦитатаВыигрыш от гидразина - в простоте конструкции, неприхотливости и отработанности. Фиг с ним, с импульсом.

Но масса-то как растёт! И чем дольше летаем на Луну - тем больше и больше эти потери.

ЦитатаЧто проще сделать - высококипящую систему на 20 тонн тяги
или на такую же тягу водородник?

А зачем 20 тонн тяги? Проще, надёжнее и дешевле взять несколько уже существующих водородников меньшей тяги.

Вадим Семенов

ЦитатаНеустойчивая орбита (по Семенову) - насколько неустойчивая и на каких высотах и орбитах?
Да суть даже не в этом. Это всего лишь штрих, что запустить "Салют" на лунную орбиту и бесплатно его пользовать не удасться, потребуются существенные затраты на поддердание орбиты. Но со всем этим можно было бы примирится, если бы от ЛОС была какая-нибудь польза для осовения собственно Луны. Основная притензия к ней состоит в том, что она совершенно бесполезна и представляет лишь повторение достигнутого на низкой орбите, но с более дорогой логистикой. Хватит уже топтаться на месте, надо идти вперед.
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Lin

Чем хороша ЛОС - она не требует наличия пилотируемого лендера.
Лендер потребует значительной отработки, так как опыта посадки пилотируемого КА на Луну у нас нет.
А вот опыт создание ДОСов есть.
Есть шанс развернуть ЛОС за несколько лет до возращения США на Луну.
Имея на руках информацию полученную с ЛОС, уже можно и сотрудничать с США.
А сейчас, мы просто не нужны им в лунном проекте.
Осталось только придумать более - менее эффективную транспортную инфраструктуру.
Лунные "Союз"ы и "Прогресс"ы
Вадим Семенов, но ведь после развертывания лунной базы (если рассматривать ваш план), пусть в более отдаленном будущем (когда - никогда) ЛОС будет построена ? Пусть через 50 лет, но будет ? Или вы считайте, что ЛОС не будет никогда ?
"Вся суть - в переселении с Земли и в заселении космоса."

Shin

Тут я не совсем согласен. Точнее вообще не согласен.

Как раз логистика и играет самую большую роль в ЛОС.
Разделение общего траффика Земля-Луна на три: Земля-LEO, LEO-LLO, LLO-Луна - есть наиболее оптимальная весчь.

Но это при условии, что мы хотим на Луну не за камнями для музея летать, а обосновываться там надолго.

Вадим Семенов

ЛОС не имеет смысла для дозаправки/хранения компонентов, даже криогенных. Топливо доставляется с Земли неким "танкером", ничто не мешает пристыковать лендер неосредственно к этому танкеру. Зачем тут ЛОС? Только одна лишняя стыковка добавляется. Что касается охлаждения криогенных компонентов, то многоразовый лендер по любому должен их охлаждать, при том в более суровых условиях горячей лунной поверхности.

Что касается использования водорода в лендере, в также многоразовых лендеров, то это вопрос достаточно спорный. С одной стороны -- хотелось бы повысить "КПД" транспортной системы. С другой стороны -- определенный технический риск по стравнению одноразовым лендером на высококипящих компонентах. А ведь речь идет пилотируемых миссиях и политическая цена потери экипажа огромна, вплоть до закрытия программы. Не проще ли увеличить размерность РН? Тем более что Ангара-100 с 3-мя блоками поднимет не 40, а 60 тонн.

Я думаю, многоразовые лендеры на водороде лучше отложить до того времени, когда появится лунный кислород. А появится он, вполне очевидно, далеко не сразу, потребуется и достаточно длительный период отработки его крупнотоннажного производства, и достаточно большой трафик Земля-Луна, который оправдал бы такие инвестиции.
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Вадим Семенов

ЦитатаРазделение общего траффика Земля-Луна на три: Земля-LEO, LEO-LLO, LLO-Луна - есть наиболее оптимальная весчь.
Так разве кто-то против разделения? Таковое разделение будет по-любому. Но что мешает стыковать лунный Союз непосредственно к лендеру? Зачем нужна труба-переходник, называемый ЛОС? Что она дает, кроме одной лишней стыковки?
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Reader

Цитата
ЦитатаEx:
Неустойчивая орбита (по Семенову) - насколько неустойчивая и на каких высотах и орбитах?
Да, "особо важно"
Ballistic, перед уходом ( :cry: ) успел сообщить, что "орбиты выше 2000 км - устойчивые"
Что он имел в виду - осталось загадкой :mrgreen:

Пока как основной вариант идет "околополярная орбита высотой 1000 - 2000 км"
Но "полярность", вроде бы, тоже "добавляет неустойчивости"
Насколько?

СтОит эта высота для десантов "порядка 0.25 км/с ХС", неприятно, но, по-моему,  терпимо?

Опять же, с точки зрения "радиоокон" для управления луноходами такая орбита - "вполне удовлетворительно", при мерно так же, как с Земли
Но вы учтите - для полярной окололунной орбиты - возврат к Земле в течение лунного месяца - требует от 800 до 2400 м/с (в зависимости от положения относительно Земли). 2 раза - минимум, 2 раза - максимум, экстраполяция в промежутках. Так что - если что, не вернетесь...
Это с ходу - недостаток.
А ведь это - лучшие орбиты у Луны.

serb

Ну во-первых, если экспедиция продлится хотя бы лунный день, то остающемуся без тренажеров на орбите космонавту сильно поплохеет.
Во-вторых, в связке с многоразовым лендером одна экспедиция может обследовать несколько точек... если ей будет где пережидать заправку и тестирование лэндера. Это процесс не мгновенный, заметим.
ИМХО, конечно ;-)

Вадим Семенов

ЦитатаЧем хороша ЛОС - она не требует наличия пилотируемого лендера.
А зачем она вообще нужна?

ЦитатаЕсть шанс развернуть ЛОС за несколько лет до возращения США на Луну.
Я бы предпочел простой облет Луны за несколько лет до США. Намного дешевле, а пользы для освоения луны столько же.

ЦитатаИмея на руках информацию полученную с ЛОС, уже можно и сотрудничать с США.
А какую информацию она способна дать, которую невозможно получит при помощи более дешевых спутников ДЗЛ?

ЦитатаВадим Семенов, но ведь после развертывания лунной базы (если рассматривать ваш план), пусть в более отдаленном будущем (когда - никогда) ЛОС будет построена ? Пусть через 50 лет, но будет ? Или вы считайте, что ЛОС не будет никогда ?
Во всем обозримом будущем я для нее никаких задач не вижу.
Гипотеза о боге дает ни с чем не сравнимую возможность абсолютно все понять, абсолютно ничего не узнавая.
А. и Б. Стругацкие "Пикник на обочине".

Зомби. Просто Зомби

ЦитатаЗачем нужна труба-переходник, называемый ЛОС? Что она дает, кроме одной лишней стыковки?
Она дает возможность фундаментально заниматься изучением Луны не имея "суперракеты"
Помимо прочих "бонусов"

Ваши возражения неубедительны
Вы отрицаете эту ВОЗМОЖНОСТЬ, "потому что можно сделать лучше":
ЦитатаНе проще ли увеличить размерность РН?
Проще, чего уж проще
Тем более и "задел" есть - была же некая "Энергия"
Маловата она, правда, но если кое-что повыкидывать, кое-что переделать...

Так что?

ЛОС - это не выбор одного лишь "технологического оптимума"
Это оптимум еще и "экономико-политический" вдобавок

Технологии ОС отработаны, и в "высокоорбитальной" концепции есть лишь один серъезный новый элемент - ракета 40-тонник
Но, боюсь, и это - "слишком тяжело" для нас сегодня
А что уж говорить о действительно "серъезной ракете"?
Не копать!

serb

Ну и если рассмотреть комплекс проблем.

Да, космонавтов можно пересаживать прямо с "Союза".
Да, топливо можно переливать прямо из танкеров.
Да, оборудование можно грузить прямо из "Прогресса".

Но все вместе удобнее делать в одном транспортно-перевалочном узле.

Кстати, топливо из танкера не обязательно переливать в баки ЛОС - поусть сам танкер остается на какое-то время частью ЛОС. Все довольны, все смеются.

Хотя... Я (только не смейтесь, в еще одной серии сарых "веселых картинок" ;-) )  предлагал переливать из танкера только часть топлива, а сам танкер использовать как блок "Д" в программе Л3 - для основного торможения перед посадкой на Луну.




ИМХО, конечно ;-)