Используем то,что имеем сейчас для начала освоения Луны

[X]

Димитър написал - Про Луну - очень интересно, но предлагаю вынести в отдельный топик.
Что я и делаю

Как известно,план Буша предусматривает переход с простого осуществления различных космических проектов на планомерное освоение ближнего космоса,рассматривая Луну как начальный этап,а затем как стартовую площадку для осуществления дальнейших действий - Марс и другие направления.Очень,кстати,логичная идея.Имея значительно более низкую силу притяжения,отсутствие атмосферы,а также находясь в непосредственной близости от Земли,Луна является идеальным внеземным космодромом.Те значительные затраты,необходимые для обустройства оного в дальнейшем многократно окупятся и сулят колоссальную прибыль в будущем,не говоря уже о тех чисто технических возможностях,просто неосуществимых при земных стартах.
Так вот,если посмотреть на российские возможности,в смысле сейчас имеющихся в наличии РН,технологий,заделов и т.д.,способна ли Россия приступить к созданию постояннодействующей Лунной станции?Хочу ещё раз заметить - на имеющихся РН, не ограничивая применяемое количество

[Николай]

А что такое "освоение"? Как Вы себе представляете эту самую базу?

[X]

Освоение -  это начало экспансии,исследование - это подготовка к экспансии.Естественно, и то и другое взаимно пересекаются.В освоении имеется элемент исследования,дающий новое знание, обегчающее и ускоряющее освоение.Что касается Лунной базы,то это постояннодействующее поселение,ориентированное на создание условий технологического саморазвития путём использования местных природных  и энергетических ресурсов и обеспечению большей атономии базы и меньшей зависимости от земных поставок,а в дальнейшем,в идеале,максимальной независимости

[Agent]

Народу нада хлеба и зрелищ.
Лунная база не худший вариант и того и другого. Зрелище для всех и хлеб для сотен тысяч так или иначе завязанных на этом проекте.

[Ber]

Отличная тема.

Мне кажется, первое,  что нужно сделать, это разработать замкнутую систему жизнеобеспечения. Причем избыточную, чтобы имела запас прочности.  Самое лучше - это создать некую замкнутую экосистему, частью которой будет человек.  

Здесь можно выделить  несколько основных проблем.
1. Создать замкнутый объем, с атмосферой внутри.
2. Добыть воду.
3. Создать запасы энергии на 14 дней лунной ночи.
4. Создание биосферы.


Начнем с воды. Вода, вроде бы есть вблизи лунных полюсов.  Наклон лунной оси невелик, наклон орбиты 5 гр.  Поэтому строить базу можно вблизи полюса, не боясь полярной ночи.  Второй вариант отловить небольшую комету и доставить ее на орбиту луны. Она конечно будет испаряться,  но, я думаю, все же будет возможно  доставить достаточное кол-во воды на поверхность.

Вода очень важна, помимо, функции прямого поддержания жизни, это еще и отличный аккумулятор тепла, что важно. А если разложить ее электролизом, то и запас энергии на 14 дней лунной ночи. Большое кол-во воды сделает базу на Луне  устойчивой к разного рода неприятностям. Плюс мы снизим риск пожаров внутри биосферы.

Самое сложное и, мне кажется, определяющее в  том будет ли  предприятие успешным или нет, это создание замкнутого объема для поддержания биосферы.  

Есть два варианта.
1. Использование (или создание искусственных) полостей под поверхностью с искусственным освещением. Мне этот вариант не нравиться, потому что я не крот . Но он позволяет решить проблему радиационной защиты поселенцев во время высокой солнечной активности. Кстати освещение можно сделать зеркалами с поверхности луны.

2. Мне все же больше нравиться вариант  с созданием полимерного купола.  Можно использовать прозрачный тугоплавкий полимер, например ПК (дифлон) (полимер на основе бис-фенола-А. Представляет собой твердый термопластичный аморфный и прозрачный полимер с температурой плавления 220-230 °С, температурой размягчения 135 °С, устойчив к действию воды даже при температуре 120 °С а также, растворов солей, разбавленных кислот и спиртов.)  Пусть не пугает 135 °С размягчения, прозрачный полимер не будет нагревать до такой температуры, так как с одной стороны  будет воздух комнатной темепратуры. Хотя это так на вскидку, можно найти и более удачные материалы. Хорошо бы с регулируемой прозрачностью.
    Купол можно создать достаточно большой и толстый, так как сила тяжести на луне невелика. Нужно только правильно подобрать давление воздуха внутри купола чтобы изнутри не расперло. Желательно сделать купол двойным чтобы усилить защиту от микрометеоритов.
    Тут еще какое дело, хорошо бы создать автоматизированную систему которая будет заниматься постоянным контролем и обновлением поверхности купола. Например устройство двигающееся по поверхности купола и исправляющее повреждения нанесенные микрометеоритами. В это случае купол может долго функционировать без вмешательства человека.  Полимер придется доставить с Земли, но "надуть" купол можно будет прямо на Луне.  
   Большой запас воды позволит регулировать температуру внутри купола.
   Производственные помещения, можно расположить под куполом.

   Значительную по объему биосферу можно создать только если организовать формирование почвы прямо из лунных пород. Для этого нужно обеспечить добычу из Лунных пород в первую очередь углерода и азота. Кислород будем добывать из воды.  Далее, используя  различные бактерии и водоросли, можно ввести полученные вещества в оборот биосферы, и потом заняться разведением высших растений, и после этого животных. Задача мегасложная, но ее можно отработать на Земле.  Благо тут мы вольны экспериментировать как угодно, наплевав на экологов.  

   Очень важный вопрос, это работа человека за пределами биосферы. Скафандры крайне неудобны. Чтобы обеспечить нормальную работу человека нужно полностью пересмотреть подход к производству скафандров. Человек должен чувствовать себя свободным, чтобы эффективно работать  на поверхности.  
   Альтернативный вариант - использование телеуправляемых роботов. Комфортно расположившись на травке, и периодически отвлекаясь на косячок из местной конопли, можно спокойно собирать на поверхности корабль для экспедиции к Ганимеду или Каллисто.  Их то покорять вообще в кайф, там воды видимо невидимо, и находятся  они за пределами радиационных поясов Юпитера.

[ieronim]

неспособна
никаких заделов окромя идей нету - а денег и подавно
даже из расчетов 10к$ за кг 200тонн - это два гигабакса... в России они не сыщутся. А постоянно действующую базу меньшим количеством не сделать. Не говоря уж о том что это талько масса базы.. что далеко не все...

[ieronim]

а вот производство топлива при наличии базы - такие проекты есть....
и мощная промышленность на луне для этого не нужна.... по крайней мере тут окупаемость достижима в обозримые сроки, если говорить о межпланетных миссиях...

И куда дальше Луны стоит лететь на термохимических двигателях? Учитывая, чтобы производство окислителя стало экономически оправданно.

не обязательно термохимических - ЭРД и ЯРД рабочее тело тоже нужно и это не обязательно ксенон ) а кроме того для той-же пилотируемой миссии на марс термохимические двмгатели нужны для возвращения, как минимум на орбиту...
Хотя в общем вы правы- производство окислителя все равно выглядит не слишком осмысленно ))разве только для доставки чего-либо с поверхности луны на окололунную орбиту

[X]

Задача мегасложная, но ее можно отработать на Земле.

Отрабатывается с восьмидесятых годов. Ежели по-англицки понимаете, наберите в гугле boisphere-2 или biosphere 2 - и читайте. Материала - завались... Биологам и экологам будет особенно интересно...

[Agent]

Ну, не факт, что вода на Луне есть. А если и есть, то не факт что ее можно там добывать в серьезных масштабах. Комета - это не завтра и не послезавтра.
Приповерхностный слой содержит водород. Гдето 50г на 1 кг. Солнцем надуло.
Выделяеться нагреванием до 700 градусов при 10атм. Нагреваем дальше до 1000 и получаем 100г кислорода + железо (если ильменит грели).
Попить полить хватит.
Для топлива можно помозговать над сжиганием алюминия или титана - этого добра там много.  
Ну а от радиации нада прятаться - на 2-3 метра вглубь. Или везти материалы с Земли.
Лучшая защита - водород, как известно. Может когда далеко в будущем какие двойные купола с водой в прослойке (или спиртом :wink:  )

[VK]

Давайте определимся: мы хотим мечтать и фантазировать, или говорить о реальных вещах. Если фантазировать - то вон ol62rus активно за это взялся. MKOLOM же поддался на предвыборный пиар - Луна в качестве космодрома.

Недавно один умный человек высказался по этому поводу - космодром на Луне - это вторая цивилизация, причем автономная. Имеется в виду, что космодром - это не просто стартовый стол, на котором стоит заправленная ракета. Это огромная инфраструктура, в которой задействованы миллионы людей и тысячи предприятий. Построить и обеспечить стартовое производство на Луне в тысячи раз сложнее, чем на околоземной орбите.

Если говорить про реальности, то исходить надо из проектов типа Барминграда - доставленные на Луну десяток модулей, как жилых, так и научно-производственных. Лет пять работы на Луне сменных экипажей - и мы будем знать, что и как делать дальше. Ядерный реактор для обеспечения энергией. Постоянные жилые сооружения - с использованием местных скальных пород. Вода - прекрасно. Кислород - хорошо бы. Но это все возможно при грузопотоке с Земли  не менее 1 пуска в месяц РН типа С-5, то есть доставка на Луну до 5 т груза ежемесячно. На начальном этапе эту цифру надо удвоить.

Конечно, надо обосновать, а что мы будем иметь взамен таких материально-финансовых трат? Наука, которая нам покажет, как использовать ресурсы Луны. Но науку сначала надо двинуть беспилотными аппаратами типа Луноходов, только пооснастить их аппаратурой так, чтобы Старый не мог придраться.

При наличии денег и воли у руководства можно прикинуть сроки:

2010 год - "new-Луноходы".
2015 год - отработка в автоматоматическом режиме элементов транспортной системы Земля-Луна.
2020 год - начало строительства new-Барминграда.
2030 год - переход на автообеспечение лунной базы водой и кислородом.
2040 год - начало доставок на Землю лунных ресурсов.

Реально же эти сроки надо удвоить, ибо денег столько даже у штатников нету.

Что касается речи Буша, то про Марс и космодром на Луне было сказано чисто для красного словца, чтоб народу веселей жилось.
А в остальном его сроки реальны - если денег отвалить не сколько он назвал, а по понятиям. :roll:

[Shin]

To mehanizator

Пост я удалил, в дальнейшем просьба не злоупотреблять моим доверием.

[frost_ii]

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=129

[Ber]

Давайте определимся: мы хотим мечтать и фантазировать, или говорить о реальных вещах. Если фантазировать - то вон ol62rus активно за это взялся. MKOLOM же поддался на предвыборный пиар - Луна в качестве космодрома.

Недавно один умный человек высказался по этому поводу - космодром на Луне - это вторая цивилизация, причем автономная. Имеется в виду, что космодром - это не просто стартовый стол, на котором стоит заправленная ракета. Это огромная инфраструктура, в которой задействованы миллионы людей и тысячи предприятий. Построить и обеспечить стартовое производство на Луне в тысячи раз сложнее, чем на околоземной орбите.

Если говорить про реальности, то исходить надо из проектов типа Барминграда - доставленные на Луну десяток модулей, как жилых, так и научно-производственных. Лет пять работы на Луне сменных экипажей - и мы будем знать, что и как делать дальше. Ядерный реактор для обеспечения энергией. Постоянные жилые сооружения - с использованием местных скальных пород. Вода - прекрасно. Кислород - хорошо бы. Но это все возможно при грузопотоке с Земли не менее 1 пуска в месяц РН типа С-5, то есть доставка на Луну до 5 т груза ежемесячно. На начальном этапе эту цифру надо удвоить.:roll:

Прошу прощения за нескромность, но о том что космодром на Луне - это вторая цивилизация как раз я и писал.

Давайте подумаем, что является большей фантазией с точки зрения постояннства базы на Луне, прооект типа Барминграда, или замкнутая биосфера.  

Вот привезли мы на Луну, ядерный реактор, построили жилые помещения, проложили километры кабелей, воздуховодов, водопроводов, шлюзов,  позаботились о герметичности. Построили управление на компьютерах,  создали гидропонные фермы, искусственное освещение и т.п. Как вы думаете, будет ли все это надежнее станции Мир, я думаю нет, будет гораздо менее надежно, потому, что Мир собирали на Земле тысячи специалистов, а Лунную базу будут строить человек 10-20, в основном дилетанты, пусть и консультируемые спецами с Земли (сам строитель, знаю что это такое). Через десять лет получаем трещащую по швам очень сложную высокотехнологическую систему, которая с каждым годом будет требовать все больше и больше запчастей, времени на ремонт, обслуживание и наладку. Я уж молчу про ядерный реактор. А ученые превратятся в ремонтников и обслуживающий персонал. Объемы поставок запчастей с Земли будут расти постоянно.  Пока кто нибудь на Земле не махнет в сердцах рукой,  и не скажет: «@ля, лучше бы мы Сахару орошали».

Другое дело биосфера,  ни кто пока кроме природы не придумал, вечноживущие  саморегулирующиеся, саморемонтирующиеся  комплексы.   Нам остается только две вещи, создать для такого комплекса как можно больший объем для существования, и контролировать потоки энергии.  Я конечно утрирую, проблем ту масса, но потенциально, запас прочности такой системы неизмеримо больше и контролировать надо только работу купола. Ну и ветки конечно подрезать То есть, контролировать много чего надо будет, но в основном методом прополки и купирования. Брак в компост и снова в оборот.

Кстати, если заполнить  промежуток между двойными стенками купола, водяным паром вперемешку с водородом, мы получим защиту от радиации. А водород тоже может быть получен как продукт жизнедеятельности водорослей.  

Короче, суть идеи в том, чтобы заменить как можно большее кол-во технологических компонентов, живыми организмами.  Всем известно расхожее клише,  движение цивилизации по спирали, вот вам и новый виток: к каменному веку, но на новом уровне. Жалко, что купол не может быть живым существом.  

Если избавить поселенцев от постоянного ремонта систем жизнеобеспечения, то у них появиться время  для других дел, развития производства куполов, например.    А там может до космодрома доберемся.

[Agent]

Купола должны быть гигантскими.
КПД фотозинтеза в биомассу - 0.2% . Половина биомассы тратиться на дыхание растений. Из оставшейся, следующий уровень в пищевой цепи может усвоить около 10% (тн правило 10%).

Чтобы добавить химические элементы в систему их нада или привезти или добыть на Луне. В биологических комбайнах водорода, кислорода и тд с поверхности мало вериться. А значит будет техника и сложнейшая. Да и шлюзы не отменишь.
Еще и второй закон термодинамики... без постоянного пополнения не обойтись

[Ber]

2 Agent  

Эх, хорошо бы посчитать поточнее, таки надо специалистом быть.  Конечно без техники добычи элементов (углерода, азота и т.п.)не обойтись, но ведь она нужна на фазе организации  биосферы.  Конечно пополнять систему будет нужно, но каковы объемы пополнения? Если сделать цикл достаточо замкнутым то они будут не велики.   Тут надо бросать лирику и заниматься математикой.  А мат модели нету

0.2% КПД фотосинтеза, это наверное про углерод из воздуха, так это нам неинтересно. Когда мы вовлечем в круговорот необходимое количество вещества, нас будет интересовать сколько нужно растений, для выделения необходимого количества кислорода, и получения нужного количества пищи.

Интересно есть ли у кого в конфе знакомые спецы, которые смогут посчитать  необходимый объем биосферы для поддержания жизни одного человека.

Кстати наиболее эффективны с точки зрения фотосинтеза цианобактерии.

[Agent]

Учитывая результаты наземных экспериментов, для проживания 6 чел потребуеться не меньше гектара. Сколько это завесит в констукциях и наполнении - уму непостижимо. Помимо доставки, еще и собрать это както нада.
Ближайшие лет 100 про реализацию такой идеи стоит забыть.

[Ber]

Сила тяжести на Луне, невелика (ускорение свободного падения порядка 1.6 м/сек).  Ветров небывет.  Так что покрытие можно сделать достаточно тонким, если армировать высокпрочными волокнами, я думаю можно будет обойтись 4 миллиметровой пленкой.  Если перекрывать купол полого, то площадь поверхности составит около 12000 кв. м.  При плотности полимера 1200 кг/м^3 получаем массу полимера 57т.  Если учесть, что купол должен быть двойным, чтобы заполнить промежуток парами воды и водородом, для защиты от радиации, то общая масс купола 114т, не сказать что очень много.  Тут также можно отметить, возможность использования растений и водорослей с высокой эффективностью фотосинтеза, а это позволит в свою очередь значительно уменьшить размеры купола. Ведь гектар это на Земле и с обычными, растительными культурами. К тому же, если запасать энергию на ночь, можно значительно увеличить продолжительность периода фотосинтеза.  Я думаю с гектара можно будет обеспечить человек 10-12.
   Я вот тут другую проблему вижу: полимер будет быстро деградировать под действием солнечной радиации, нужно искать материал для купола.  Как бы не пришлось "стекольный"  завод строить.

[Agent]

Сначала база по любому будет вроде МКС, лежащей на Луне.
Потом будут или зарываться или делать помещения из местного бетона. Скорее всего смешанный вариант.
На любом из этих этапов будет уделяться очень большое внимание попыткам построить биосферу.
Может быть (хотя лично я сомневаюсь - вакуум, радиация, метеориты, лунотрясения, терморегулирование) получиться сделать купол. Скорее всего большие подповерхностные обьемы окажуться гораздо надежнее и проще в построении.

Неплохо былобы завезти термоядерный заряд и подорвать поглубже - пусть остывает на будущее.

[Игорь Суслов]

2Agent: Кстати, если не считать вашего ТЯ-взрыва и редких ударов крупных метеоритов, Луна нынче (если мне не изменяет память) НЕ сейсмоактивна.

[Agent]

2Agent: Кстати, если не считать вашего ТЯ-взрыва и редких ударов крупных метеоритов, Луна нынче (если мне не изменяет память) НЕ сейсмоактивна.

Метеориты там не такая уж и редкость. По крайней мере один на 1000ТНТ упал во время работы сейсмографов.
В любом случае, нада учитывать при проектировании базы и такое.
Да и сама по себе Луна не полностью неподвижна-

"Более детальные сведения о внут­реннем строении Луны получены в результате сейсмических экспери­ментов. Они начали проводиться с 1969 г., после посадки на Луну амери­канского космического аппарата «Аполлон-11». Приборы последую­щих четырёх экспедиций «Апол­лон-12, -14, -15 и -16» образовали сейсмическую сеть из четырёх стан­ций, которая работала до 1 октября 1977 г. Ею были зарегистрированы сейсмические толчки трёх типов: те­пловые (растрескивание наружной кромки Луны из-за резких перепадов температуры при смене дня и ночи); лунотрясения в литосфере с очагом на глубине не более 100 км (обусло­вленные наличием больших касатель­ных напряжений, так же, как и в слу­чаях внутриплитовых землетрясений); глубокофокусные лунотрясения, оча­ги которых расположены на глубинах от 700 до 1100 км (источником энер­гии для них служат лунные приливы).

Полные выделения сейсмической энергии на Луне за год примерно в миллиард раз меньше, чем на Земле. Это не удивительно, так как тектони­ческая активность на Луне закончи­лась несколько миллиардов лет назад, а на нашей планете продолжается и по сей день."