Корабль поколений

[Dulevo]

Хм.. Вы за новостями следите? Уже несколько лет как ряд компаний начали работать над универсальными роботами. Которых в том числе будут использовать и для строительных работ. Со временем.

[torazurey]

Upd - добавлено в шапку
Робот строитель-ремонтник
Попробуем начать делать первые шаги в формализации изделия:
- должен быть некий базовый блок (тушка), спроектированная таким образом, что с минимальными доработками или даже только с перепрошивкой могла бы переходить с земной версии на орбитальную. Силовой каркас тушки для орбитальной версии из как можно более легких сплавов по сравнению с земной версией.
- какие двигатели оптимально использовать для орбитальной версии?
- базовый блок (далее ББ) должен уметь надежно закреплять себя для выполнения необходимой работы
- к ББ будет подсоединяться необходимые для выполнения конкретной работы манипуляторы
- определить количество манипуляторов и их типы
- решить нужно ли делать сменные манипуляторы или сделать не сменяемые универсальные?
- к манипуляторам должны подсоединяться различные сменные инструменты для каждого типа работ, например: сверла, отбойные молотки, ковшы, отвертки итд.
- для орбитальной версии конструкцию делать на сколько возможно легкой
- определить какие сменные инструменты нужны для всех типов работ, перечислить их и каким типам работ они будут относиться
- каким образом ББ будет надежно фиксировать себя на различных типах поверхностей? - формализуем
- все приводы манипуляторов и систем работают на электричестве
- определить источник питания для орбитальной версии. Солнечные батареи? Химические источники тока, такие как аккумуляторы и топливные элементы? Радиоизотопные источники энергии?
- поддержка режима телеоператора
- программное обеспечение, приступить к формализации. Широкое использование систем ИИ. Камера передает по связи видеоизображение, датчики расстояние до различных объектов вокруг робота на Землю, в вычислительном центр производится обработка полученных данных (инференс) а именно: Обработка запроса моделью искусственного интеллекта. Генерация результата на основе полученных данных. Отправка результата в рабочее ПО. Выдача указаний на необходимые действия железу робота.
- определиться выполнять ли все операции связанные с ИИ/выдачи указаний на действия робота на борту изделия или по связи через вычислительный центр. Ограничения для работы систем ИИ на борту:  космическое излучение, электромагнитные поля, космическая пыль, экстремальные температуры и вакуум. Смогут ли работать современные системы ИИ (GPU чипы тесла, ми) на борту КА (при наличии определенной необходимой защиты)? или единственный способ это отправлять данные в вычислительные центры на Землю?

список будет дополняться и корректироваться.

[Димитър]

https://focus.ua/technologies/644336-zemlyane-ne-videvshie-zemli-skolko-pokoleniy-smenitsya-na-korable-kursom-na-proksima-centavra
Про минимальную численность екипажа. 

[torazurey]

Спасибо всем кто высказывал свои мнения и предложения. Буду в дальнейшем производить корректировки опираясь на полученную информацию.
Итак продолжаем формализацию. Далее идет частично корректировка того что было внесено в шапку ранее вперемешку с новой информацией. Все это тоже подлежит в будущем корректировке, но на данный момент видится так:

Сборка КП
Сборка может осуществляться на орбите Земли в так называемой точке Лагранжа. Изготовление модулей на Земле. Вывод с помощью SpaceX Super Heavy со специальной одноразовой 2й ступенью разработанной для этого проекта. Вся ПН 2й ступени это модули КП. Баки горючего 2й ступени складируются на КП для дальнейшей переработки иди др использования. Рапторы со 2й ступени возможно подойдут для маршевой ДУ роботов-строителей возящих грунт с Луны или астеройдов либо временно складируются на КП затем за ними прилетает старшип и возвращает их на Землю (сопла тоже можно оставлять на КП чтобы двигатели меньше места занимали в старшипе) и так все повторяется по кругу. Кто знает сколько сможет SpaceX Super Heavy вывести одноразом в L1? Где-то в районе 100тонн с максимально усовершенствованными двигателями раптор? верно?

Конструкция
Каюты для экипажа будут расположены не только вдоль внешней границы кольца (тора), но и вглубь этажами (каюта под каютой). До тех пор пока гравитация создаваемая вращением на нижних каютах не достигнет 70-80% от Земной. Можно осуществлять ротацию экипажа скажем раз в месяц с нижних кают на верхние чтобы не допустить развития в организме серьезных изменений. Ниже слоя кают можно разиместить этаж для прогулок с зелеными насаждениями, ланшафтным дизайном и разнообразными заведениями для проведения досуга. Еще ниже технические и складские помещения вплоть до центра. Там где люди будут проводить больше времени гравитация должна быть ближе к земной.
Конструкция КП должна быть максимально удобная для ремонта и замены отработавших свой срок блоков.

Защита от радиации
Формировать защитный слой по принципу бутерброда из различных материалов что указаны в шапке и выводить вместе с модулями на орбиту. Либо на внешней части модулей делать пустые емкости и выводить на орбиту и потом их роботами строителями заполнять лунным грунтом. Выбирать какой вариант предпочтительней после подсчета совокупности факторов вроде стоимость, техническая реализуемость, сколько займет по времени, итд

Двигатели
Использование двух типов двигателей на одном корабле одновременно:
первый по принципу предложенному в проекте Орион с доведением его до максимально возможного совершенства. Использование усовершенствованной пластины в виде сферы? Применять заряды фокусирующие энергию взрыва? Формировать аналог пластины магнитным полем?
второй - плазменный двигатель (эффект Холла), скорость истечения до 7000км/с
Сборку пластины осуществлять на орбите роботами-строителями из ресурсов ближайшего железного астеройда или Луны. Либо (если это возможно) подогнать железный астеройд закрепить его к демпферам и использовать в качестве пластины. Вывоз на орбиту материалов для деления в надежных контейнерах. Сборка зарядов на борту роботами уже в полете. Либо на Земле (это подлежит определению).

Реактор
на Уране 235. Отвод тепла с помощью огромных радиаторов либо других технологий которые еще необходимо будет изобрести плюс часть тепла отводить через всю внешнюю поверхность корабля которая тоже будет далеко не маленьких размеров.

Количество членов экипажа
Начальное кол-во членов экипажа пока без изменений как и указывалось сразу в шапке - 150 человек с предусмотренной вместимостью до 500 человек к окончанию полета. Это минимальные параметры (на данный момент) взятые из интернетов для успешного выполнения миссии согласно выводам из проведенных исследований. Что насчитают ученые в будущем неизвестно. Вобщем цифра не окончательная будет наверняка меняться со временем.
По поводу отзыва форумчан о необходимости строительства большого корабля на несколько тысяч межзвёздных странников. Минимальное кол-во которое указывают ученые написал выше, все что сверх этого зависит от финансирования, не вижу никаких проблем сделать кольцо в 2-3 раза шире добавляя дополнительные каюты и пространства для отдыха.  За каждое место будут платить те у кого есть средства на это. Если за предложенную цену изъявит желание лететь достаточное для постройки второго слоя кольца кол-во людей, то пристраивается фактически 2е такое же кольцо. Стоимость масштабирования ДУ и др. систем подлежащих масштабированию тоже будет заложена в цену.
 
Как решить проблему выхода техники из строя?
для любого прибора, устройства есть свой срок годности. Соответственно на корабле должно быть предусмотрено все чтобы любой прибор можно было сделать или отремонтировать на борту. И своевременно заменить неисправный. В том числе те механизмы с помощью которых и будут создаваться эти приборы. Это будут как можно более меньшего размера станки, 3D принтеры и др. мини заводы, а также роботы ремонтники которые будут заменять отработавшее оборудование и чинить корпус и силовой каркас корабля. У всего будет свой график замены который необходимо будет соблюдать.
Необходимое сырье чтобы поддерживать этот процесс должно быть на борту изначально с расчетом использования сырья полученного из переработанных устройств.

Мелкие добавления
- Обкатку (тестирование всех систем) после ввода корабля в эксплуатацию совершать в солнечной системе (например полет к Сатурну). Заодно можно будет провести там кучу исследований ледяных лун. Затем (или по ходу обкатки) фикс возникших проблем, исправление детских болячек, доведение тех. готовности до финала у Земли перед окончатльным отлетом. При необходимости еще один полет в солнечной системе.
- Главная цель миссии - распространение человеческой жизни во Вселенной.