Если можно хотел бы помощи в выяснении такого вопроса:
Полет к марсу по быстрой траектории
Сейчас почти все проекты предусматривают долгую экспедицию, года в полтора и более
Насколько энергозатратной была бы экспедиция по быстрой траектории?
То есть экспедиция отправляется когда Земля догоняет марс по орбите, какое то время - пусть пара недель на Марсе, потом взлет и догон Земли
Плюс - отпадают много гемороя по радиационной защите, проблемы долгой невесомости, экспедиция безопаснее из за меньшей длительности
Насколько это энергетически невыгоднее? Величину бы в деньгах и энергозатртах
Обеспечивают ли такую возможность существующие ЭРД?
Гыыы, а что это за "быстрая траектория"? ЭРД и "быстрота" - из разных опер :)
хех... :)
ЕМНИП, при отлете с третьей космической скоростью (16,7 км/с), экспедиция занимает 5 месяцев (70 + 10 + 70).
Теперь предложите, КАК разогнать КК до таких скоростей...
И как потом затормозить у Марса :)
ЦитироватьИ как потом затормозить у Марса :)
Точно :) мы ж собрались еще и вернуться :) :D
Кстати, любопытно, можно ли пожлетая по гиперболе к Марсу, сделать "аэробрейк"? проще гворя затормозиться об атмосферу? или с марсианской атмосферой не получиться?
Цитироватьхех... :)
ЕМНИП, при отлете с третьей космической скоростью (16,7 км/с), экспедиция занимает 5 месяцев (70 + 10 + 70).
Теперь предложите, КАК разогнать КК до таких скоростей...
Даже с помощью современных технологий можно разогнать очень и очень - по элементарным формулам Циолковского, только полезная масса будет мала
Я собственно и спрашивал - какой конкретный энергетический проигрыш при полете по "быстрой " траектории
Неужели никто не сможет дать аргументированный точный ответ?
По формуле Циолковского, вы посчитаете только лишь прирощение скорости, но эта формула не скажет вам за какой время произойдет разгон до этой скорости. Т.к. вы явно имеете ввиду ЭРД, то это займет месяцы и месяцы...
Цитироватькакой конкретный энергетический проигрыш при полете по "быстрой " траектории
Что вы конкретно имеете в виду?
ЦитироватьЦитироватьИ как потом затормозить у Марса :)
Точно :) мы ж собрались еще и вернуться :) :D
Кстати, любопытно, можно ли пожлетая по гиперболе к Марсу, сделать "аэробрейк"? проще гворя затормозиться об атмосферу? или с марсианской атмосферой не получиться?
С третьей космической? Наверно, нет :)
А вот прошлогоднюю дикую идею с подхватом в атмосфере Венеры аэростатного контейнера с грунтом во время "нырка" крылатого КК по пролётной траектории, мне это напомнило :)
ЦитироватьС третьей космической? Наверно, нет :)
...ну, или по меньшей мере, ширина "коридора входа" будет таким маленьким, что явно не получится в него попасть, или он будет вообще под поверхностью Марса...
Впрочем, конечно, нужно считать...
ЦитироватьПо формуле Циолковского, вы посчитаете только лишь прирощение скорости, но эта формула не скажет вам за какой время произойдет разгон до этой скорости. Т.к. вы явно имеете ввиду ЭРД, то это займет месяцы и месяцы...
Цитироватькакой конкретный энергетический проигрыш при полете по "быстрой " траектории
Что вы конкретно имеете в виду?
Ну давайте сравним характеристическую скорость - по обычному длинному маршруту, и по короткому
Расклад - разгон, торможение у Марса, отлет от Марса, торможение у Земли (обязательно ли?? )
Кстати я так же хотел бы аргументации, почему нельзя ЭРД
Почему нельзя - 50 процентов времени (прикидка конечно) разгон, 50 процентов - торможение?
"Длинная" и "долгая" траектории:
1. отлет от Земли: 11,5-7,9=3,6 (это самый минимум!!!)
2. торможение у Марса: 5,1-3,6 = 1,5
3. отлет от Марса: 5,1-3,6 = 1,5
4. торможение у Земли: 11,5-7,9= 3,6
_______
Итого: 10,2 км/с. Реально запас ХС должен быть не менее 11,5 км/с, а то и больше...
"короткая" и "быстрая" траетории.
Тут не все так однозначно, во первых, из-за окон возвращения. Например, если мы "улетаем" к Марсу со скоростью 13 км/с, и перелет (от балды) занимает 5 месяцев, то может потребоваться не один месяц, а может и год с лишним, чтобы дождаться "окна" для обратного возвращения.
Но расчитаем потребную ХС для перелета по гиперболе (со скоростью отлета, равной 3 космической) - я просто помню данный расчет - и обратно также по гиперболе:
1. отлет от Земли: 16,7-7,9=8,8
2. торможение у Марса (тут приближенно): 5,2 (не спрашивайте, откуда я взял это )
3. отлет от Марса: 5,2
4. торможение ориетировочно 8,8 км/с
__________
итого: 28 км/с
Цена "разницы" скорости отлета: 28-11,5 = 16,5 км/с...
Фигня вопрос
ЭРД, говорите?
вы будете полгода У ЗЕМЛИ разгоняться до 11,2 км/с (тут тоже надо , конечно, считать, и для этого есть прекрасный инструмент у ratman'a:
Orbital model (http://www.geocities.com/levinkirill/SpaceModel/rus/) )
потом еще какое то время вы будете "догонять" скорость до 16,7 км/с (тут я вообще помолчу про время и число ОБОРОТОВ вокруг Солнца - просто не знаю), ну и потом - тормозить
БЫСТРАЯ получается траектория??? А кроме двигателей малой тяги типа ЭРД, 28 км/с ничто не осилит... если, конечно, речь не идет о полете к Марсу с ПН весом в несколько килограммов
Тормозиться около планет с атмосферами (коими являются обе - и Земля и Марс) можно конечно методом погружения в атмосферу (возможно неоднократно), это само-собой уменьшает потребную ХС. Но с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
И, вообще, читайте оригиналы, что я тут полуправдивой компиляцией занимаюсь? ;) :evil:
"Механика космического полета в элементарном изложении" Левантовского, или посерьезней:
"Основы механики космического полета" Д.Е.Охоцимского и Ю.Г.Сихарулидзе. (они есть в сети)
Кое что могу в интернете сразу посоветовать:
А.В. Алёшин, О.В. Половников "Основы теории полета космического аппарата" (http://space.org.ru/Media/Books/DPKA)
ЦитироватьКстати, любопытно, можно ли пожлетая по гиперболе к Марсу, сделать "аэробрейк"? проще гворя затормозиться об атмосферу? или с марсианской атмосферой не получиться?
Думаю, можно при большом отношении площади теплозащитного щита к массе всего аппарата. Как насчет надувного щита или "ballute" ?
Как то в журнале для "школьников" (!) "Квант", лет 15-20 назад была статья про коридор спуска, где доступным для школьников аппаратом физики и математики выводилась совсем нетрудная формула для ширины коридора спуска. Само-собой, в этой формуле удельная на площадь миделя масса присутствовала, как и градиент плотности атмосферы...
Сейчас погуглю:
http://space.org.ru/Media/Books/DPKA/7_2.htm
или вот, из Кванта: http://kvant.mirror1.mccme.ru/1988/05/koridor_vhoda.htm - ВНИМАНИЕ КАРТИНКИ НА 3 МЕГА!
Цитировать"Длинная" и "долгая" траектории:
1. отлет от Земли: 11,5-7,9=3,6 (это самый минимум!!!)
2. торможение у Марса: 5,1-3,6 = 1,5
3. отлет от Марса: 5,1-3,6 = 1,5
4. торможение у Земли: 11,5-7,9= 3,6
_______
Итого: 10,2 км/с. Реально запас ХС должен быть не менее 11,5 км/с, а то и больше...
Но расчитаем потребную ХС для перелета по гиперболе (со скоростью отлета, равной 3 космической) - я просто помню данный расчет - и обратно также по гиперболе:
1. отлет от Земли: 16,7-7,9=8,8
2. торможение у Марса (тут приближенно): 5,2 (не спрашивайте, откуда я взял это )
3. отлет от Марса: 5,2
4. торможение ориетировочно 8,8 км/с
__________
итого: 28 км/с
Цена "разницы" скорости отлета: 28-11,5 = 16,5 км/с...
Фигня вопрос
Спасибо что ответили мне, но все таки уж очень грубая оценка, примерно на том уровне что и я могу
Где бы рассмотреть возможность уменьшения..
28 км/с - устрашающая цифра конечно ...
Первое вы сами сказали - даже древний Зонд спускался с 11 км/с
Чуть не основная потеря - торможение
Уберем хотя бы эти 8,8 - остается 20 км/с..
Ну пусть 22
По формулам даже для чистого водород/кислорода получаем где то "е" в пятой
порядка 150 ..
Для 10 тонной возвращаемой капсулы стартовый вес системы 1500 тонн
Для сборного комплекса не так уж и нереально - максимальный вариант Энергии LEO было ок 250-300 тонн
6 запусков всего
Еще к сказанному - Нерва еще в 60-е испытывалась
Все таки 40 лет прошло - техника развивалась
Бумага все стерпит...
Но делать такое никто никогда не будет. Уверяю вас.
ЦитироватьБумага все стерпит...
Но делать такое никто никогда не будет. Уверяю вас.
Нечто а-ля старушка Нерва и родимый РД-0410 делать не токмо можно, но и нужно ;)
Штука получится более чем безопасная. Уж 100% куда безопаснее, чем плутониевые РИТЭГ запускать :)
Просто надо избавиться от дурацких "махновских" паранойй :)
ЦитироватьЦитироватьКстати, любопытно, можно ли пожлетая по гиперболе к Марсу, сделать "аэробрейк"? проще гворя затормозиться об атмосферу? или с марсианской атмосферой не получиться?
Думаю, можно при большом отношении площади теплозащитного щита к массе всего аппарата. Как насчет надувного щита или "ballute" ?
Конечно, можно!
Причём у Марса на-амного легче, чем у Земли, благодаря "мягкости" его атмосферы.
Но площадь тормозного щита да, нужна будет достаточно приличная. Но не запредельная какая-то.
ЦитироватьГыыы, а что это за "быстрая траектория"? ЭРД и "быстрота" - из разных опер :)
Клевета!
На БОЛЬШИХ расстояниях ЭРД как раз-таки позволяет слетать быстрее, чем ЖРД.
Это только для полётов Земля-Луна траектория аппарата с малой тягой действительно всегда "медленная".
(кровожадно)
Тут бы и о ГФЯРДах не грех вспомнить!
Вообще, ИМХО, это минимальный вменяемый двигатель для пилотируемой межпланетки (дальше, чем Луна). Хотя флагофтык на марсе можно, конечно, и проще, но тогда вопрос о быстрых траекториях отпадает.
А оно вообще зачем надо-то? 15 лет уникальный корабль строить, чтобы 10 дней по Марсу попрыгать? Онанизм сие.
Или автор топика рассказ фантастический пишет? Тогда нет проблем - при мощности энергетической установки в единицы мегаватты на тонну корабля - будет "малое НФ-счастье", на Марс за 70 дней.
ЦитироватьА оно вообще зачем надо-то? 15 лет уникальный корабль строить, чтобы 10 дней по Марсу попрыгать? Онанизм сие.
Или автор топика рассказ фантастический пишет? Тогда нет проблем - при мощности энергетической установки в единицы мегаватты на тонну корабля - будет "малое НФ-счастье", на Марс за 70 дней.
Сложный вопрос
Ну пусть будет большое НФ счастье- год+ в невесомости изнывать от скуки и безделья под солнечной радиацией ради пары недель на Марсе
Самое дорогой срок заключения в истории человеческой цивилизации :)
Кстати по топику - несколько новостей
Первая - а для чего создавать 10 этажный монстр а ля Оберт
Можно разгонные блоки посылать по обычным медленным траекториям и стыковаться с ними уже на масианской орбите
Куда беспилотным танкерам торопиться?
Вторая - нашел дома книгу
Гребеников, Демин "Межпланетные перелеты" М. Наука
Там описаны траектории к Марсу
таблица оттуда
по порядку - гелиоцентричекая начальная скорость, гелиоцентрический угол между Землей в момент старта и Марсом в момент прибытия, продолжительность полета в месяцах (так в книге)
32,71 180 8,63
33,71 124 5,25
34,71 108 4,32
35,71 97 3,77
36,71 90 3,40
Прирост скорости относительно старта с низкой орбиты не приводится, но есть формула, по ней для нижней строки получается 5,2 км/с
Не такая уж высокая цифра
Даже с учетом затрат на торможение у Марса (явно меньше чем приведенные Игорем 5,2 км/с) можно в одну ступень вписаться
Плохо то что при полете Земля обгонит марс и будет впереди по орбите - сложности с обратным полетом
Оптимальные траектории пр полете к внутренней планете из этой книги на примере Венеры - когда внутренняя планета отстает по траектории
ЦитироватьНечто а-ля старушка Нерва и родимый РД-0410 делать не токмо можно, но и нужно ;)
Я про 1500 КК на водороде-кислороде...
ЦитироватьПлохо то что при полете Земля обгонит марс и будет впереди по орбите - сложности с обратным полетом
Вот именно! В одну сторону летим?
ЦитироватьВот именно! В одну сторону летим?
Наверное лучше год на Марсе просидеть чем в корабле
Люди при деле и кости не размягчаются - невесомости нет :)
Не совсем понятно, зачем так торопиться ТУДА, если потом там год жить? К тому же, полностью замкнутой СЖО пока не создано, поэтому на этот год житья на Марсе придется тащить еду, питье, кислород и т.д., а это масса, и не малая.
Пока мы летаем на ЖРД или всяческих "ионниках" и иже с ними, наш удел - 1,5-2 годовалые экспедиции на Марс, с целью "флаговтыкательства".
Даешь гравицапу! ;)
ЦитироватьНе совсем понятно, зачем так торопиться ТУДА, если потом там год жить? К тому же, полностью замкнутой СЖО пока не создано, поэтому на этот год житья на Марсе придется тащить еду, питье, кислород и т.д., а это масса, и не малая.
Кислород тащить не надо, он на ура нарабатывается плазмохимическими методами из СО2 марсианской атмосферы.
ЦитироватьЦитироватьНе совсем понятно, зачем так торопиться ТУДА, если потом там год жить? К тому же, полностью замкнутой СЖО пока не создано, поэтому на этот год житья на Марсе придется тащить еду, питье, кислород и т.д., а это масса, и не малая.
Кислород тащить не надо, он на ура нарабатывается плазмохимическими методами из СО2 марсианской атмосферы.
Да там, судя по ландшафтам и воду найти будет много проще, чем на Луне...
Марсианский экспресс На гравитационных рогатках (http://www.popmech.ru/part/?articleid=3752&rubricid=4)
Что касается длительности экспедиции, то для месячного пребывания на Марсе оптимальным является где то полтора года. Если меньше, то растут энергозатраты, а больше - доза радиации... :lol: :lol: :lol:
А вообще надо строить базу и жить там по году, а все грузы доставлять на малой тяге грузовыми кораблями. Экипаж может летать по быстрым траекториям на ЖРД или ЯРД.
ЦитироватьЧто касается длительности экспедиции, то для месячного пребывания на Марсе оптимальным является где то полтора года. Если меньше, то растут энергозатраты, а больше - доза радиации... :lol: :lol: :lol:
А вообще надо строить базу и жить там по году, а все грузы доставлять на малой тяге грузовыми кораблями. Экипаж может летать по быстрым траекториям на ЖРД или ЯРД.
Уж сколько было сказано про "Циклер"... Если действительно строить базу, то тут поможет только он - и находится как раз в пределах досягаемости современных технологий...
ЦитироватьЦитироватьЧто касается длительности экспедиции, то для месячного пребывания на Марсе оптимальным является где то полтора года. Если меньше, то растут энергозатраты, а больше - доза радиации... :lol: :lol: :lol:
А вообще надо строить базу и жить там по году, а все грузы доставлять на малой тяге грузовыми кораблями. Экипаж может летать по быстрым траекториям на ЖРД или ЯРД.
Уж сколько было сказано про "Циклер"... Если действительно строить базу, то тут поможет только он - и находится как раз в пределах досягаемости современных технологий...
Что за "Циклер"?
ЦитироватьЧто за "Циклер"?
Вверху страницы ссылочка на "Популярную механику", от Alexandrc
http://www.popmech.ru/part/?articleid=3752&rubricid=4
ЦитироватьЭкспедиция на Марс по быстрой траектории[/size]
В своё время я немного интересовался этим вопросом :)
Цитировать"Длинная" и "долгая" траектории:
1. отлет от Земли: 11,5-7,9=3,6 (это самый минимум!!!)
2. торможение у Марса: 5,1-3,6 = 1,5
3. отлет от Марса: 5,1-3,6 = 1,5
4. торможение у Земли: 11,5-7,9= 3,6
_______
Итого: 10,2 км/с. Реально запас ХС должен быть не менее 11,5 км/с, а то и больше...
Листаю А.А. Штернфельда "
Парадоксы космонавтики"...
У него приводится средняя минимальная скорость отлета к Марсу 11,59 км/с - в зависимости от положения Марса на его эллиптической орбите - в перигелии или в афелии: "в первом случае скорость отлета с Земли должна быть меньше, чем во втором, а именно: 11,44 и 11,75 км/с"
"...С прилетающей на красную планету ракетой происходит как раз обратное явление: она падает на Марс ...со скоростью 6,01 км/с в перигелии планеты и 5,41 км/с - в афелии."
Иначе говоря, суммарная скорость составит в минимальном случае:
1. 11,75-7,9=3,85 км/с
2. 5,41-3,6=1,81 км/с (можно заменить аэробрейкингом)
3. 5,41-3,6=1,81 км/с
4. 11,75-7,9=3,85 км/с (тоже можно заменить аэробрейкингом, хотя здесь и сложнее)
-----------------------------------------
Суммарно потребная ХС составит ~5,7 км/с с аэробрейкингом или вдвое больше - без него. Если учесть грав.потери на "медленность" разгона и коррекции, то получим ~ 5,8 / 11,6 км/с [/size]
А Космонавты в результате "короткого полета" будут живые или в виде кашицы?
Это смотря как на Солнышке вспышка шарахнет... Ускорения далеко не предельные.
Цитировать"короткая" и "быстрая" траетории.
Тут не все так однозначно, во первых, из-за окон возвращения. Например, если мы "улетаем" к Марсу со скоростью 13 км/с, и перелет (от балды) занимает 5 месяцев, то может потребоваться не один месяц, а может и год с лишним, чтобы дождаться "окна" для обратного возвращения.
Но расчитаем потребную ХС для перелета по гиперболе (со скоростью отлета, равной 3 космической) - я просто помню данный расчет - и обратно также по гиперболе:
1. отлет от Земли: 16,7-7,9=8,8
2. торможение у Марса (тут приближенно): 5,2 (не спрашивайте, откуда я взял это )
3. отлет от Марса: 5,2
4. торможение ориетировочно 8,8 км/с
__________
итого: 28 км/с
Ну, можно и не разгоняться до третьей космической, для варианта короткого перелета к Марсу в принципе можно обойтись и меньшими скоростями.
Опять же, у Штернфельда:
"Оказывается, что при увеличении скорости отлета с Земли всего на 3,2% длительность полета уменьшается на 42% !"
Тут он, правда, отсчитывал скорость относительно поверхности Земли, т.е. от минимальной отлетной до Марса 11,59 км/с. Получается, что 11590*1,032=11960,9 м/с, т.е. добавка составляет 371 м/с. А длительность перелёта сократится с 259 до 157 сут.
Далее: "Правда, если увеличить скорость до 15,1 км/с, время перелета сократится с 259 до 79 сут, но период ожидания на Марсе симметрической траектории ...станет более длинным - с 454 сут увеличится до 775 сут. В результате общий выигрыш во времени окажется очень незначительным.
Однако ... при увеличении стартовой скорости до 15,8 км/с нас ожидает сюрприз: в этом случае полет может происходить по такой траектории, благодаря которой время принудительного ожидания на Марсе окажется равным нулю. ...продолжительность всей экспедиции резко сократилась бы - до 150 сут вместо двух лет восьми месяцев."
Здесь вспоминается уже книга С.П. Уманского (не помню точно название, кажется "Космическая Одиссея" - там у него как раз приведена траектория "Марс-Экспресс" (Не путать с европейской АМС! ;) ), соответствующая вышеописанному случаю.
Правда, для того, чтобы получить в распоряжении экспедиции хотя бы 2-3 недели для высадки и исследований на поверхности, необходимо и дальше увеличивать отлетную скорость... возможно,
вплоть до 3-й космической, или по крайней мере до 16 км/с. В этом случае потребная отлетная с НОО скорость составит 16-7,9=8,1 км/с, если с запасом на потери, коррекции и т.п., то вероятно
~8,5 км/с. Аэроторможение так же вполне реально, по крайней мере у Марса.
При отлете с Марса, как я понял, нужна такая же гелиоцентрическая скорость, однако у него меньше будут потери на притяжение планеты, так что тут имхо потребная скорость будет где-то
~6 км/с.
Цитировать...с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
Атмосферное торможение у Земли с такими скоростями - крайне сложная задача (из-за большей скорости входа и более высокого градиента плотности), однако думаю, что она реализуема - за счет повышения точности определения положения марсианского корабля благодаря наземным и орбитальным средствам (например, уголковые лазерные отражатели) и за счет использования хорошего аэродинамического качества возвращаемого аппарата. Возможно, потребуется "двухступенчатый" теплозащитный экран и наверняка более двух входов в атмосферу.
---------------------------------------
Суммарно: потребная ХС ~ 14,5 / 29 км/с[/size]
Если даже допустить при этом использование обоих "атмосферных" маневров,
расчет по формуле Циолковского показывает, что для доставки в атмосферу Марса орбитального корабля-станции (с аэродин. щитом и СА) общей массой 100 т и с ним 60-тонного десантного аппарата, плюс разгонный блок для последующего запуска корабля к Земле --
на околоземной орбите должна быть собрана система массой:
А) Для "МЕДЛЕННОЙ" траектории - 707 т[/size]
Б) Для "БЫСТРОЙ" траектории - 50652 т !!! [/size] :shock: :o
Всё так и есть, я перепроверил.
(это при использовании на разгоне водорода, УИ=470 с, а у Марса - АТ+НДМГ, УИ=335 с, и массовом совершенстве РБ=0,12)
Конечно, для таких ХС неизбежно потребуется многоступенчатые РБ, твердофазные или более совершенные ЯРДы и т.п., но суть разницы скоростей достаточно наглядна.
Вот такая вот плата за скорость... :( :( :(
ЦитироватьТормозиться около планет с атмосферами (коими являются обе - и Земля и Марс) можно конечно методом погружения в атмосферу (возможно неоднократно), это само-собой уменьшает потребную ХС. Но с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
Допустим, скорость входа вдвое выше орбитальной скорости. Значит, для огибания Земли нужно центростремительное ускорение вчетверо большее. Т.е. крылья должны создавать ускорение = 3g, направленное вниз. Продольная перегрузка будет зависеть от аэродинамического качества. Например, при качестве = 3, добавится меньше единицы перегрузки. От плотности атмосферы ничего не зависит, это вопрос площади крыла.
Вроде, ничего запредельного?
ЦитироватьЕсли даже допустить при этом использование обоих "атмосферных" маневров,
расчет по формуле Циолковского показывает, что для доставки в атмосферу Марса орбитального корабля-станции (с аэродин. щитом и СА) общей массой 100 т и с ним 60-тонного десантного аппарата, плюс разгонный блок для последующего запуска корабля к Земле --
на околоземной орбите должна быть собрана система массой:
А) Для "МЕДЛЕННОЙ" траектории - 707 т[/size]
Б) Для "БЫСТРОЙ" траектории - 50652 т !!! [/size] :shock: :o
Всё так и есть, я перепроверил.
(это при использовании на разгоне водорода, УИ=470 с, а у Марса - АТ+НДМГ, УИ=335 с, и массовом совершенстве РБ=0,12)
Конечно, для таких ХС неизбежно потребуется многоступенчатые РБ, твердофазные или более совершенные ЯРДы и т.п., но суть разницы скоростей достаточно наглядна.
Вот такая вот плата за скорость... :( :( :(
А если десантный аппарат со всем барахлом, которое понадобится космонавтам на Марсе и топливо на дорогу домой везти отдельно, электроракетным буксиром. Т.е. по "быстрой" траектории отправляется жилой модуль и возвращаемый аппарат :?: :?: :?:
Ну ясен пень, так и надо. Грузы надо делить на "скоропортящиеся" и "нескоропортящиеся".
Так же, кстати, и с Луной.
ЦитироватьА если десантный аппарат со всем барахлом, которое понадобится космонавтам на Марсе и топливо на дорогу домой везти отдельно, электроракетным буксиром. Т.е. по "быстрой" траектории отправляется жилой модуль и возвращаемый аппарат :?: :?: :?:
Я то же так думаю, причем электроракетный возможно и не понадобится - обычным водородником
Еще вопрос - почему при расчете не считали кислород/водород у марса - что так безнадежно компоненты длительное время хранить?
ЦитироватьЦитировать...с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
Атмосферное торможение у Земли с такими скоростями - крайне сложная задача (из-за большей скорости входа и более высокого градиента плотности), однако думаю, что она реализуема - за счет повышения точности определения положения марсианского корабля благодаря наземным и орбитальным средствам (например, уголковые лазерные отражатели) и за счет использования хорошего аэродинамического качества возвращаемого аппарата. Возможно, потребуется "двухступенчатый" теплозащитный экран и наверняка более двух входов в атмосферу.
Атмосферное торможение у Земли с такими скоростями - вполне умеренной сложности задача.
Стардаст в атмосфере тормозился как раз почти с такой скорости, причём это всего в один заход (а не в два-три-много), и без аэродинамического качества.
ЦитироватьЕсли даже допустить при этом использование обоих "атмосферных" маневров,
расчет по формуле Циолковского показывает, что для доставки в атмосферу Марса орбитального корабля-станции (с аэродин. щитом и СА) общей массой 100 т и с ним 60-тонного десантного аппарата, плюс разгонный блок для последующего запуска корабля к Земле --
на околоземной орбите должна быть собрана система массой:
А) Для "МЕДЛЕННОЙ" траектории - 707 т[/size]
Б) Для "БЫСТРОЙ" траектории - 50652 т !!! [/size] :shock: :o
Всё так и есть, я перепроверил.
Кгхм... это на какие ХС закладывались-то?
И на какие траектории?
А то ведь про малые тяги грех забывать, выбор траектории, возможность гравиманёвра у Луны...
ЦитироватьЕсли даже допустить при этом использование обоих "атмосферных" маневров,
расчет по формуле Циолковского показывает, что для доставки в атмосферу Марса орбитального корабля-станции (с аэродин. щитом и СА) общей массой 100 т и с ним 60-тонного десантного аппарата, плюс разгонный блок для последующего запуска корабля к Земле --
на околоземной орбите должна быть собрана система массой:
А) Для "МЕДЛЕННОЙ" траектории - 707 т[/size]
Б) Для "БЫСТРОЙ" траектории - 50652 т !!! [/size] :shock: :o
Вот такая вот плата за скорость... :( :( :(
Не согласен с вами - практически характеристическая скорость даже по вашим цифрам около 20 км/с
Аэродинамически тормозится у Земли вполне можно
Зонд тормозился с лунной траектории еще в 60-е
А с учетом отправки медленного корабля с топливом на обратный полет (это сейчас уже совершенно ясно что необходимо) вполне реальная конструкция
Еще несогласен - зачем 60-тонный спускаемый аппарат и 100-тонный главный модуль если весь полет полгода??
20+10 - хватит
Посчитайте пожалуйста по моим прикидкам - у вас лучше получится
Должна получиться реальная вещь
Ясно что не по стоимости бутылки пепси но ...
ЦитироватьСтардаст в атмосфере тормозился как раз почти с такой скорости, причём это всего в один заход (а не в два-три-много), и без аэродинамического качества.
Так ему и перегрузки были безразличны. :wink:
Всё же не до такой степени безразличны, как "Венерам" :)
И, повторяюсь, это без серьёзных коррекций, без аэродинамического качества, и в один заход.
ЦитироватьЦитироватьТормозиться около планет с атмосферами (коими являются обе - и Земля и Марс) можно конечно методом погружения в атмосферу (возможно неоднократно), это само-собой уменьшает потребную ХС. Но с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
Допустим, скорость входа вдвое выше орбитальной скорости. Значит, для огибания Земли нужно центростремительное ускорение вчетверо большее. Т.е. крылья должны создавать ускорение = 3g, направленное вниз. Продольная перегрузка будет зависеть от аэродинамического качества. Например, при качестве = 3, добавится меньше единицы перегрузки. От плотности атмосферы ничего не зависит, это вопрос площади крыла.
Вроде, ничего запредельного?
Гм, а это ещё зачем такие сложности? :shock:
Для аэроторможения НЕ НУЖНО обеспечивать ОГИБАНИЕ поверхности - его обеспечит сама гравитация. Просто необходимо подобрать глубину погружения.
Я подразумевал использование аэродинамического качества только как средства коррекции этой самой глубины на самом заключительном этапе - уже в атмосфере. Поскольку я понятие "коридор "захлопнется" понял только лишь как невозможность КА попасть в коридор из-за недостаточной точности навигации.
Конечно, есть ещё риск, что перегрузки при первом входе будут чрезмерными даже в пределах "коридора", в этом случае, возможно,
огибание может иметь определенный смысл... Но без расчета мне трудно понять, обеспечивает ли такой "финт ушами" достаточно заметный эффект.
ЦитироватьА если десантный аппарат со всем барахлом, которое понадобится космонавтам на Марсе и топливо на дорогу домой везти отдельно, электроракетным буксиром. Т.е. по "быстрой" траектории отправляется жилой модуль и возвращаемый аппарат :?: :?: :?:
Ну, тогда стартовая масса у Земли уменьшится... процентов на 25% ;)
Я понимаю, конечно, что я не учел масштабный фактор, возможность многоступенчатости и ещё некоторые эффекты, но
качественно эти детали картину не изменят...
Хранить водород? не знаю, спросите у специалистов. Но имхо даже за месяц испарится стольководорода, что лучше уж АТ-НДМГ. Да к тому же надо ещё вход в атмосферу Марса выдержать...
ЦитироватьЦитироватьЦитировать...с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
Атмосферное торможение у Земли с такими скоростями - крайне сложная задача (из-за большей скорости входа и более высокого градиента плотности), однако думаю, что она реализуема - за счет повышения точности определения положения марсианского корабля благодаря наземным и орбитальным средствам (например, уголковые лазерные отражатели) и за счет использования хорошего аэродинамического качества возвращаемого аппарата. Возможно, потребуется "двухступенчатый" теплозащитный экран и наверняка более двух входов в атмосферу.
Атмосферное торможение у Земли с такими скоростями - вполне умеренной сложности задача.
Стардаст в атмосфере тормозился как раз почти с такой скорости, причём это всего в один заход (а не в два-три-много), и без аэродинамического качества.
Ок, принято :)
ЦитироватьЦитироватьЕсли даже допустить при этом использование обоих "атмосферных" маневров,
расчет по формуле Циолковского показывает, что для доставки в атмосферу Марса орбитального корабля-станции (с аэродин. щитом и СА) общей массой 100 т и с ним 60-тонного десантного аппарата, плюс разгонный блок для последующего запуска корабля к Земле --
на околоземной орбите должна быть собрана система массой:
А) Для "МЕДЛЕННОЙ" траектории - 707 т[/size]
Б) Для "БЫСТРОЙ" траектории - 50652 т !!! [/size] :shock: :o
Всё так и есть, я перепроверил.
Кгхм... это на какие ХС закладывались-то?
И на какие траектории?
А то ведь про малые тяги грех забывать, выбор траектории, возможность гравиманёвра у Луны...
Кгхм... а Вы внимательно читали вообще? :?
В двух длинных предыдущих постах я всё это подробнейше описал...
Именно
выбор траектории (по Штернфельду), соответствующие ей
ХС и разгон с
большой тягой (ЖРД). О Луне я тоже помнил, но там при таких скоростях прирост от гравиманевра мизерным будет, я где-то слышал...
А сам просчитать возможности не имею, инструментов (умений) не хватает. Кста, а кто-нибудь может поделиться опытом освоения Ратмановской OrbitalModel.xls ?
А о малой тяге я тож не забывал, но умышленно оставил за скобками. Поскольку тут по Циолковскому не посчитаешь (да и вообще помойму можно только численно).
Но я подозреваю, что ТОЛЬКО ЭРД и полет с малой тягой обеспечат перелёт за время, меньшее оптимальных для ЖРД полутора лет (550 дней).
И при этом со вполне разумными массами :)
Одна только закавыка - где ж взять настолько мощный ядрёный реактор?... :(
ЦитироватьЦитироватьА если десантный аппарат со всем барахлом, которое понадобится космонавтам на Марсе и топливо на дорогу домой везти отдельно, электроракетным буксиром. Т.е. по "быстрой" траектории отправляется жилой модуль и возвращаемый аппарат :?: :?: :?:
Я то же так думаю, причем электроракетный возможно и не понадобится - обычным водородником
Чтоо?? Топливо на обратный путь с собой не брать? :?: :shock:
Господа хорошие, Вы с ума сошли?! :o А если случится чего по дороге? Нее, на эту авантюру живых людей я не пущу! :D
Ну, в крайнем случае, только если вы построите на Марсе ДОМС...
В смсле Долговременную ОколоМарсианскую Станцию ;) - но это уже только после ДМБ - первой Долговременной Марсианской Базы... :P
ЦитироватьЦитироватьЕсли даже допустить при этом использование обоих "атмосферных" маневров,
расчет по формуле Циолковского показывает, что для доставки в атмосферу Марса орбитального корабля-станции (с аэродин. щитом и СА) общей массой 100 т и с ним 60-тонного десантного аппарата, плюс разгонный блок для последующего запуска корабля к Земле --
на околоземной орбите должна быть собрана система массой:
А) Для "МЕДЛЕННОЙ" траектории - 707 т[/size]
Б) Для "БЫСТРОЙ" траектории - 50652 т !!! [/size] :shock: :o
Вот такая вот плата за скорость... :( :( :(
Не согласен с вами - практически характеристическая скорость даже по вашим цифрам около 20 км/с
Аэродинамически тормозится у Земли вполне можно
Зонд тормозился с лунной траектории еще в 60-е
А с учетом отправки медленного корабля с топливом на обратный полет (это сейчас уже совершенно ясно что необходимо) вполне реальная конструкция
Слушайте, а с законами Вселенной, открытыми Нюютоном и Кеплером Вы как вооще, согласны ? :lol: А с формулой Циолковского ? ;)
Вы хоть бы потрудились чуток разобраться, прежде чем возражать.
У меня в расчёт и так заложены оба аэроторможения. И ХС для БЫСТРОЙ траектории даже не 20 - всего 8,5+6=14,5 :!: км/с. И они уже выдают по Циолковскому такие сумасшедшие массы.
Если не верите - подставляете скорости и конечные массы в формулу сами и считаете.
ЦитироватьЕще несогласен - зачем 60-тонный спускаемый аппарат и 100-тонный главный модуль если весь полет полгода??
20+10 - хватит
Посчитайте пожалуйста по моим прикидкам - у вас лучше получится
В массах, конечно, можно кой-чего ужать, это же всё навскидку. Но то что Вы предложили -
вообще курам на смех. Какие такие 10 т на
Марсианский лэндер? :lol:
Это на какой же экипаж он рассчитан - на одного пигмейского нанокосмонавта ? :D
Может у Вас и к Марсу таких всего двое полетит? ;)
ttt2, освойте для начала хотя бы формулу Циолковского. А потом глятьте (а лучше посчитайте сами) массы элементов лунной программы "Аполло".
И снизойдёт на Вас просветление... :)
ЦитироватьДолжна получиться реальная вещь
Ясно что не по стоимости бутылки пепси но ...
Кому она должна, она уже простила ;)
Да и в чём вообче промблема-то? По медленной траектории и получилась вполне реальная вещь :) Только за 2,67 года.
Если лететь по более "хитрой" траектории с гравиманевром при облете Венеры, то при немножко большей ХС получится всего 500-560 суток. Имхо это самая оптимальная траектория для
Марсианской экспедиции :
(http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/znan/2-90/6.jpg)
Ну аесли надо ещё быстрее - делаете мощный реактор, футбольное поле из ЭРД - и вперёд. ;) Помойму, у Уманского приводилась длительность 12-14 мес ЕМНИП.
ЦитироватьЦитировать
Гм, а это ещё зачем такие сложности? :shock:
Для аэроторможения НЕ НУЖНО обеспечивать ОГИБАНИЕ поверхности - его обеспечит сама гравитация. Просто необходимо подобрать глубину погружения.
Я придумал эту экзотику, чтобы суметь как-то посчитать перегрузки :). Гравитация обеспечит огибание, только если скорость меньше или равна ОРБИТАЛЬНОЙ. Есть подозрение, что эта схема торможения будет вообще оптимальной. То есть, пока скорость не упадет до орбитальной, аэродинамическая сила тянет вниз, после того - вверх.
Конечно, возможно, что эти рассуждения опровергнуты еще в 50-х годах и изучаются студентами на первом курсе, не знаю :).
SpaceR
Чего нагнетать страсти? Спокойно поговорить нельзя?
ЦитироватьЗдесь вспоминается уже книга С.П. Уманского (не помню точно название, кажется "Космическая Одиссея" - там у него как раз приведена траектория "Марс-Экспресс" (Не путать с европейской АМС! ;) ), соответствующая вышеописанному случаю.
Правда, для того, чтобы получить в распоряжении экспедиции хотя бы 2-3 недели для высадки и исследований на поверхности, необходимо и дальше увеличивать отлетную скорость... возможно, вплоть до 3-й космической, или по крайней мере до 16 км/с. В этом случае потребная отлетная с НОО скорость составит 16-7,9=8,1 км/с, если с запасом на потери, коррекции и т.п., то вероятно ~8,5 км/с. Аэроторможение так же вполне реально, по крайней мере у Марса.
При отлете с Марса, как я понял, нужна такая же гелиоцентрическая скорость, однако у него меньше будут потери на притяжение планеты, так что тут имхо потребная скорость будет где-то ~6 км/с.
Цитировать...с повышением скорости подлета к планете с атмосферой, уменьшаются "коридоры" входа в атмосферу, ограниченные тепловыми потоками и перегрузкой, и почти уверен, что при подходе к Земле со скоростью 16-17 км/с, коридор "захлопнется", т.е. невозможно будет ТОЛЬКО лишь одной атмосферой затормозиться до орбитальной скорости.
Атмосферное торможение у Земли с такими скоростями - крайне сложная задача (из-за большей скорости входа и более высокого градиента плотности), однако думаю, что она реализуема - за счет повышения точности определения положения марсианского корабля благодаря наземным и орбитальным средствам (например, уголковые лазерные отражатели) и за счет использования хорошего аэродинамического качества возвращаемого аппарата. Возможно, потребуется "двухступенчатый" теплозащитный экран и наверняка более двух входов в атмосферу.
---------------------------------------
Суммарно: потребная ХС ~ 14,5 / 29 км/с[/size]
Поправьте где неправ
Ну пусть на выход на марсиансую траекторию 8,5 км/с
На торможение у Марса я не очень понял сколько - у Игоря было 5,2 м/с, пусть даже 6 км/с
На отлет с марсиансой орбитальной пусть 6 км/с (сами так сказали)
У Земли я принял аэродинамическое торможение (пока кто конкретно не докажет что это невозможно бду считать так)
20,5 км/с и получили
Что не так?
Что у вас таую ярость вызвала отдельная доставка разгонной ступени к Марсу??
Типа если рядом с баком люди то и не случится ничего??
Аполло несчастливый вспомните
Для чисто одностороннего полета на марс - всего 14,5 км/с
Берем кислород/водород УИ 470 с (кто сказал ? :) )
Е в 3,1 = 23
Ну пусть с поправкой на двухступенчатость даже 30 - что нереального?
Пусть марсиансий корабль 30+20 посадочный тонн = 50 тонн
30х50=1500 тонн
Чего нереального?
+ разгонная ступень доставленная по медленной траектории - ИМХО вполне реальная экспедиция
ЦитироватьКгхм... а Вы внимательно читали вообще? :?
В двух длинных предыдущих постах я всё это подробнейше описал...
Именно выбор траектории (по Штернфельду), соответствующие ей ХС и разгон с большой тягой (ЖРД).
Ну так и указывайте в лоб, при каждой строчке - что и в каких предположениях и допущениях вы считали. Всё в одном месте должно быть - что, каждый должен перекапывать предыдущие посты? А если вы передумали с того времени?
ЦитироватьА о малой тяге я тож не забывал, но умышленно оставил за скобками. Поскольку тут по Циолковскому не посчитаешь (да и вообще помойму можно только численно).
Здрасте, с чего это не посчитаешь? ХС на то и ХС. Знаешь её - считай по Циолковскому.
Другой вопрос, что ХС для малой тяги - предмет отдельного разговора, ну так ХС для любой серьёзной траектории считается непросто, для того баллистиков и учат.
ЦитироватьОдна только закавыка - где ж взять настолько мощный ядрёный реактор?... :(
Заказать ФЭИ в кооперации со смежниками - никаких проблем :)
ЦитироватьЦитироватьЦитировать
Гм, а это ещё зачем такие сложности? :shock:
Для аэроторможения НЕ НУЖНО обеспечивать ОГИБАНИЕ поверхности - его обеспечит сама гравитация. Просто необходимо подобрать глубину погружения.
Я придумал эту экзотику, чтобы суметь как-то посчитать перегрузки :). Гравитация обеспечит огибание, только если скорость меньше или равна ОРБИТАЛЬНОЙ. Есть подозрение, что эта схема торможения будет вообще оптимальной. То есть, пока скорость не упадет до орбитальной, аэродинамическая сила тянет вниз, после того - вверх.
Конечно, возможно, что эти рассуждения опровергнуты еще в 50-х годах и изучаются студентами на первом курсе, не знаю :).
Всё правильно, если скорость существенно больше орбитальной, а торможение происходит в сильно разреженной верхней атмосфере, качество может понадобиться - чтобы "прижать" корабль, иначе он из атмосферы попросту выскочит.
ЦитироватьЦитироватьА если десантный аппарат со всем барахлом, которое понадобится космонавтам на Марсе и топливо на дорогу домой везти отдельно, электроракетным буксиром. Т.е. по "быстрой" траектории отправляется жилой модуль и возвращаемый аппарат :?: :?: :?:
Ну, тогда стартовая масса у Земли уменьшится... процентов на 25% ;)
Я понимаю, конечно, что я не учел масштабный фактор, возможность многоступенчатости и ещё некоторые эффекты, но качественно эти детали картину не изменят...
Хранить водород? не знаю, спросите у специалистов. Но имхо даже за месяц испарится стольководорода, что лучше уж АТ-НДМГ. Да к тому же надо ещё вход в атмосферу Марса выдержать...
Это немало. 25% допустим, от 1000 т. Т.е., уменьшается на четверть. Но у меня такое интуитивное ощущение, что реально выигрыш будет больше. Марс не Луна, камнем не добросишь. Очень не исключено, что уже для первой флаговтыкательской миссии туда забросят целую базу с запасами года на два. На всякий случай.
А с водородом да, проблемка. Но я бы не сказал, что в принципе нерешаемая. Активные системы охлаждения /особенно если мы собираем корабль на орбитальной станции/, может, даже производство из воды там же. Может, спец. хранилище на той же станции с усиленной термоизоляцией. Конечно, хотелось бы без вонючки
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьА если десантный аппарат со всем барахлом, которое понадобится космонавтам на Марсе и топливо на дорогу домой везти отдельно, электроракетным буксиром. Т.е. по "быстрой" траектории отправляется жилой модуль и возвращаемый аппарат :?: :?: :?:
Я то же так думаю, причем электроракетный возможно и не понадобится - обычным водородником
Чтоо?? Топливо на обратный путь с собой не брать? :?: :shock:
Господа хорошие, Вы с ума сошли?! :o А если случится чего по дороге? Нее, на эту авантюру живых людей я не пущу! :D
А что тут такого? Я сначала тоже слегка напрягся. Но, поразмыслив спокойно... мне эта идея /не моя кстати, а американская; у них ещё более сурово - к Марсу грузовик доставляет ещё и специальный корабль для возвращения домой / :!: :!: :!: /, т.е. летят туда на одном КК, а возвращаются на другом/ понравилась. Зачем им тащить с собой топливо на дорогу домой? Если что случится по дороге - они без торможения облетят Красную планету, как Аполлон-13 Луну. Если же на орбите - к ним на помощь придёт грузовик. Можно захватить с собой небольшой корабль-такси, сделанный из Союза. Так что никакая не авантюра.
ЦитироватьНу, в крайнем случае, только если вы построите на Марсе ДОМС...
В смсле Долговременную ОколоМарсианскую Станцию ;) - но это уже только после ДМБ - первой Долговременной Марсианской Базы... :P
Вот и я о том же. Сделать базу, с хорошими запасами, с техникой, с оранжереей. Можно и отсидеться, и скучать не придётся. Может, даже не одну /на всякий случай/ - в гости друг к другу будут летать :wink:
ЦитироватьЦитироватьЦитировать
Гм, а это ещё зачем такие сложности? :shock:
Для аэроторможения НЕ НУЖНО обеспечивать ОГИБАНИЕ поверхности - его обеспечит сама гравитация. Просто необходимо подобрать глубину погружения.
Я придумал эту экзотику, чтобы суметь как-то посчитать перегрузки :). Гравитация обеспечит огибание, только если скорость меньше или равна ОРБИТАЛЬНОЙ. Есть подозрение, что эта схема торможения будет вообще оптимальной. То есть, пока скорость не упадет до орбитальной, аэродинамическая сила тянет вниз, после того - вверх.
Конечно, возможно, что эти рассуждения опровергнуты еще в 50-х годах и изучаются студентами на первом курсе, не знаю :).
А, понятно. Но вообще-то Вы ошибаетесь - гравитация
обеспечивает огибание, хоть и
незамкнутое если скорость больше параблической.
Ну меньше будет время нахождения в атмосфере, так и что? В любом случае должно хватить для снижения скорости до орбитальной - вопрос только в "высоте погружения". И, конечно, допустимой перегрузке.
Предлагаемый Вами метод позволит как раз снизить перегрузки, действующие на КА в атмосфере, но если они приемлемы, то торможение в два захода можно обеспечить
вообще без подъёмной силы. Главная проблема будет в требуемой точности входа... Хотя всё это частности - аэроторможение всё равно вполне РЕАЛЬНО.
ЦитироватьSpaceR
Чего нагнетать страсти? Спокойно поговорить нельзя?
Цитировать. . .
---------------------------------------
Суммарно: потребная ХС ~ 14,5 / 29 км/с[/size]
Поправьте где неправ
Ну пусть на выход на марсиансую траекторию 8,5 км/с
На торможение у Марса я не очень понял сколько - у Игоря было 5,2 м/с, пусть даже 6 км/с
На отлет с марсиансой орбитальной пусть 6 км/с (сами так сказали)
У Земли я принял аэродинамическое торможение (пока кто конкретно не докажет что это невозможно бду считать так)
20,5 км/с и получили
Что не так?
"Не так" только то, что У МАРСА МОЖНО НЕ ТОРМОЗИТЬ двигателем -здесь использовать атмосферу ещё удобнее, чем у Земли. 8)
Прошу прощения, если Вам мой тон показался "нагнетанием страстей" - и в мыслях не было ;) .
ЦитироватьЧто у вас таую ярость вызвала отдельная доставка разгонной ступени к Марсу??
Типа если рядом с баком люди то и не случится ничего??
Не, тут я имел в виду наоборот - если случится чего по дороге, как с Аполло-13, то не будет возможности спастись, не имея топлива на обратный путь :(
Хотя в принципе, если помечтать о будущем, в котором межпланетные корабли станут надёжнее, можно летать и без топлива на обратный путь. Но для ПЕРВЫХ экспедиций я считаю, что это не годится.
А вот лэндер можно в принципе доставить и отдельно, но проблематично будет обеспечить совмещение плоскостей орбит у Марса :( .
Если же это будет обеспечено, то позволит, конечно, заметно сэкономить топливо "быстрого" корабля. Правда, нужно обеспечить, чтобы посадочный корабль-лэндер "медленным рейсом" успел попасть на околомарсианскую орбиту ДО ПРИБЫТИЯ "экспресса" с экипажем, что тоже не так-то просто.
ЦитироватьДля чисто одностороннего полета на марс - всего 14,5 км/с
Берем кислород/водород УИ 470 с (кто сказал ? :) )
Е в 3,1 = 23
Ну пусть с поправкой на двухступенчатость даже 30 - что нереального?
Пусть марсиансий корабль 30+20 посадочный тонн = 50 тонн
30х50=1500 тонн
Чего нереального?
Нереального здесь следующее:
1) Кислород-водородную ступень вряд ли можно довезти до Марса по медленной траектории - выкипит :(
2) 1500-50=1450 т - это столько топлива Вы должны потратить? А Вы массу баков для него вместе с движком где-нибудь учли, а ? ;)
3) Марсианский лэндер - он у Вас как сделан, чисто для флаговтыка и одной ночёвки в скафандрах или всё же подразумевает несколько дней жизни на поверхности? Если второе, то 20 тонн нехватит никак. даже для двух человек.
4) Примерно же самое можно перефразировать и касательно ОСНОВНОГО корабля - ему не хватит 30 тонн.
Но главное, конечно, то, что такая "быстрая" траектория потребует доставки на околоземную орбиту и сборки в одном корабле в несколько раз большей массы, чем для любого из немалого числа вариантов менее быстрых экспедиций. И убедить спецов, что такая экспедиция будет для миссии на Марс более оптимальной - совершенно нереально.
Цитировать...мне эта идея /не моя кстати, а американская; у них ещё более сурово - к Марсу грузовик доставляет ещё и специальный корабль для возвращения домой / :!: :!: :!: /, т.е. летят туда на одном КК, а возвращаются на другом/ понравилась. Зачем им тащить с собой топливо на дорогу домой? Если что случится по дороге - они без торможения облетят Красную планету, как Аполлон-13 Луну. Если же на орбите - к ним на помощь придёт грузовик. Можно захватить с собой небольшой корабль-такси, сделанный из Союза. Так что никакая не авантюра.
Гм, а Вы представляете, ПО КАКОЙ ТРАЕКТОРИИ полетит марсианский корабль, обогнув Марс без торможения? Это же не система "Земля-Луна", здесь к Земле попасть несколько сложнее...
Я не исключаю, что такая траектория существует, и вероятно по ней можно летать к Марсу даже без топлива на обратный путь (ну, кроме коррекций), но она ЯВНО не относится к обсуждаемым тут "БЫСТРЫМ" траекториям.
ЦитироватьЦитироватьКгхм... а Вы внимательно читали вообще? :?
В двух длинных предыдущих постах я всё это подробнейше описал...
Именно выбор траектории (по Штернфельду), соответствующие ей ХС и разгон с большой тягой (ЖРД).
Ну так и указывайте в лоб, при каждой строчке - что и в каких предположениях и допущениях вы считали. Всё в одном месте должно быть - что, каждый должен перекапывать предыдущие посты? А если вы передумали с того времени?
Ничего не нужно перекапывать 100 раз, не шумите. Просто Вам лень читать длинные посты, тольк и всего ;)
Все ХС и прочие данные расчета приведены в трех сообщениях ПОДРЯД, причём ХС ещё и выделена КРУПНЫМ ЖЁЛТЫМ, я был уверен, что сообразительные форумчане такое проморгать не смогут :)
ЦитироватьЦитироватьА о малой тяге я тож не забывал, но умышленно оставил за скобками. Поскольку тут по Циолковскому не посчитаешь (да и вообще помойму можно только численно).
Здрасте, с чего это не посчитаешь? ХС на то и ХС. Знаешь её - считай по Циолковскому.
Другой вопрос, что ХС для малой тяги - предмет отдельного разговора, ну так ХС для любой серьёзной траектории считается непросто, для того баллистиков и учат.
Угум. Меня, правда, не учили - в баллистике я, можно сказать, любитель-самоучка :)
А насчёт Циолковского я, конечно, маху дал, признаю - хотел сказать "по Кеплеру" ;) . Но ХС для малой тяги - где ж её взять-то? Увы...
Fakir, может Вы чего подскажете ? ;)
ЦитироватьНо ХС для малой тяги - где ж её взять-то? Увы...
Fakir, может Вы чего подскажете ? ;)
Читайте:
О гравитационных потерях при полетах с малой тягой (http://www.synerjetics.ru/article/sm_trust.htm)
Будут вопросы, спрашивайте, ибо: "...авторы выражают свою искреннюю благодарность И. Суслову за обсуждение данной работы." :D ...хотя, если честно, предпочитаю численное моделирование аналитическому решению, благо компьютеры нынче быыыыстрые...
А вот и численное моделирование:
1.
OrbitalModel (http://www.geocities.com/levinkirill/SpaceModel/rus/) - это ratman'a, Excel, достаточно сложный. Можно менять большое количество параметров, как самой тяги, так и гравитирующего тела - т.е. программа вполне пригодна для моделирования полета в околосолнечном пространстве.
2.
Small Thrust (http://www.geocities.com/igor_suslov/SmallThrust.html) - это уже моё :) , программка на VB, вполне доступная. Считает полет с малой тягой только около Земли.
Правда, она криво написана, вернее, там нет установщика (для уменьшения размера)... поэтому вам придется скачать пару файлов - http://www.geocities.com/igor_suslov/COMCTL32.zip (250 к) и http://www.geocities.com/igor_suslov/TABCTL32.zip (100 к) ...ну, в общем, читайте доку...
Цитировать"Не так" только то, что У МАРСА МОЖНО НЕ ТОРМОЗИТЬ двигателем -здесь использовать атмосферу ещё удобнее, чем у Земли. 8)
А вот лэндер можно в принципе доставить и отдельно, но проблематично будет обеспечить совмещение плоскостей орбит у Марса :( .
Если же это будет обеспечено, то позволит, конечно, заметно сэкономить топливо "быстрого" корабля. Правда, нужно обеспечить, чтобы посадочный корабль-лэндер "медленным рейсом" успел попасть на околомарсианскую орбиту ДО ПРИБЫТИЯ "экспресса" с экипажем, что тоже не так-то просто.
Согласен в основном
Цитировать"
Нереального здесь следующее:
1) Кислород-водородную ступень вряд ли можно довезти до Марса по медленной траектории - выкипит :(
2) 1500-50=1450 т - это столько топлива Вы должны потратить? А Вы массу баков для него вместе с движком где-нибудь учли, а ? ;)
3) Марсианский лэндер - он у Вас как сделан, чисто для флаговтыка и одной ночёвки в скафандрах или всё же подразумевает несколько дней жизни на поверхности? Если второе, то 20 тонн нехватит никак. даже для двух человек.
4) Примерно же самое можно перефразировать и касательно ОСНОВНОГО корабля - ему не хватит 30 тонн.
Но главное, конечно, то, что такая "быстрая" траектория потребует доставки на околоземную орбиту и сборки в одном корабле в несколько раз большей массы, чем для любого из немалого числа вариантов менее быстрых экспедиций. И убедить спецов, что такая экспедиция будет для миссии на Марс более оптимальной - совершенно нереально.
Вот тут мысли
Думал даже топик отдельный создать о способах хранения водорода
А есть какие принципиальные запреты упростить задачу - возить водород просто сжатым в надувных баллонах из какого то материала?
с учетом потерь и тп? Что водород диффундирует я в курсе, но никак это не обойти?
Насчет массы уже сказали простую идею марсианский модуль тоже с разгонником по медленной - значит вопрос решаемый
ЦитироватьЦитироватьНо ХС для малой тяги - где ж её взять-то? Увы...
Fakir, может Вы чего подскажете ? ;)
Читайте: О гравитационных потерях при полетах с малой тягой (http://www.synerjetics.ru/article/sm_trust.htm)
Будут вопросы, спрашивайте, ибо: "...авторы выражают свою искреннюю благодарность И. Суслову за обсуждение данной работы." :D ...хотя, если честно, предпочитаю численное моделирование аналитическому решению, благо компьютеры нынче быыыыстрые...
А вот и численное моделирование:
1. OrbitalModel (http://www.geocities.com/levinkirill/SpaceModel/rus/) - это ratman'a, Excel, достаточно сложный. Можно менять большое количество параметров, как самой тяги, так и гравитирующего тела - т.е. программа вполне пригодна для моделирования полета в околосолнечном пространстве.
2. Small Thrust (http://www.geocities.com/igor_suslov/SmallThrust.html) - это уже моё :) , программка на VB, вполне доступная. Считает полет с малой тягой только около Земли.
Правда, она криво написана, вернее, там нет установщика (для уменьшения размера)... поэтому вам придется скачать пару файлов - http://www.geocities.com/igor_suslov/COMCTL32.zip (250 к) и http://www.geocities.com/igor_suslov/TABCTL32.zip (100 к) ...ну, в общем, читайте доку...
Гораздо лучше, ИМХО, обратиться к специальной литературе по вопросу - напр., Гродзовский с соавторами, "Механика космических полётов с малой тягой". Большая монография, целиком посвященая этим вопросам.
Не хочу никого обидеть, но самодельные модельки неспециалиста могут многое упустить из поля зрения. Не обязательно, конечно, но - шансы немалы.
Особенно если не забывать, что самодельные модели не учитывают относительного движения планет и т.п.
ЦитироватьГораздо лучше, ИМХО, обратиться к специальной литературе по вопросу
Безусловно!
ЦитироватьНе хочу никого обидеть, но...
Никто и не обижается :) Приведенные выше ссылки, так сказать, на поверхности - в Сети. Кроме того, они позволяют "на коленке" достаточно точно прикинуть ХС, время перелета и т.п., безусловно, никто не собирается отправлять АМС с ЭРД к Марсу, пользуясь вышепреведенным софтом :)
Ну в общем достаточно очевидно, что предложенные варианты слишком тяжелы для практической реализации.
Поэтому предлагаю минимизировать поднимаемый с Земли груз. Берём только обитаемые модули + энергию (реактор). Рабочее тело ковыряем в космосе.
Сразу вопрос - что и где. На вопрос "где" ответ почти однозначный - Луна. А вот "что"... Водорода там нет, и вообще с легкоиспаряемыми материалами напряг. Поэтому - добываем на луне металл и используем его в двигателе (разгон металлической пыли/расплава ЭМ-полем). Масса - произвольная, хоть десятки тысяч тонн....
ЦитироватьДем пишет:
Ну в общем достаточно очевидно, что предложенные варианты слишком тяжелы для практической реализации.
Поэтому предлагаю минимизировать поднимаемый с Земли груз. Берём только обитаемые модули + энергию (реактор). Рабочее тело ковыряем в космосе.
с реактором другой коленор
хватит и того что земли доставляем
Да как сказать... долго возить придётся - с водородом можно и не успеть.
А до марса вообще водород хрен довезёшь...
ЦитироватьНу в общем достаточно очевидно, что предложенные варианты слишком тяжелы для практической реализации.
Поэтому предлагаю минимизировать поднимаемый с Земли груз. Берём только обитаемые модули + энергию (реактор). Рабочее тело ковыряем в космосе.
Сразу вопрос - что и где. На вопрос "где" ответ почти однозначный - Луна. А вот "что"... Водорода там нет, и вообще с легкоиспаряемыми материалами напряг. Поэтому - добываем на луне металл и используем его в двигателе (разгон металлической пыли/расплава ЭМ-полем). Масса - произвольная, хоть десятки тысяч тонн....
Ого, ну вы и загнули... похоже на беспорядочный набор вариантов с уклоном на "хрень" (не хочу никого обидеть, но лучше уж сказать прямо).
Вы бы покритичнее относились к стоимости и реализуемости подобных вещей, прежде чем перечислять...
Касательно непосредственно "быстрой траектории" - так ЗАЧЕМ Вам нужно быстрее, чем за 500 дней ? ИМХО потребующееся увеличение доставляемой в космос массы никакими преимуществами "быстрого" полета не окупятся.
Еще раз по топику
Я думаю реального освоения межпланетных траекторий без ЯРД или ЭРД добиться невозможно
Склоняюсь к ЯРД как обеспечивающий нормальные разгонные характеристики
Берем просто достигнутую технологию NERVA-2
Просто в Супер-Нерва принимаем регулировку тяги в любых пределах
Никаких физических или технологических препятствий нет
Отсюда вполне реальный проект экспедиции на Марс по быстрой траектории
Вес спускаемого аппарата – 25 тонн (как у американцев в проекте Rombus три человека на 20 дней)
Вес самого КА – тоже 25 тонн – для 6 месяцев полета 4 человек достаточно -
Принимаем полет двух кораблей – обитаемого по быстрой траектории и разгонного блока по медленной
Оба запускаются той же ЯРД ДУ с разным запасом топлива
Для основного обитаемого
Для характеристической скорости 14,5 м/с и уже давно достигнутого импульса 9 км/с
Соотношение ровно 5
Берем 50 процентов на вес конструкции и 50 процентов на корабль
Отсюда стартовый вес обитаемого с околоземной орбиты – 500 тонн
Плюс столько же для разгонного блока
1000 тонн LEO. меньше чем МПК Тихонравова 1600 тонн
В пересчете к Аполло – один полет как 8 полетов Аполло
Реально?
Ваши замечания и поправки??
ЦитироватьЦитировать...мне эта идея /не моя кстати, а американская; у них ещё более сурово - к Марсу грузовик доставляет ещё и специальный корабль для возвращения домой / :!: :!: :!: /, т.е. летят туда на одном КК, а возвращаются на другом/ понравилась. Зачем им тащить с собой топливо на дорогу домой? Если что случится по дороге - они без торможения облетят Красную планету, как Аполлон-13 Луну. Если же на орбите - к ним на помощь придёт грузовик. Можно захватить с собой небольшой корабль-такси, сделанный из Союза. Так что никакая не авантюра.
Гм, а Вы представляете, ПО КАКОЙ ТРАЕКТОРИИ полетит марсианский корабль, обогнув Марс без торможения? Это же не система "Земля-Луна", здесь к Земле попасть несколько сложнее...
Я не исключаю, что такая траектория существует, и вероятно по ней можно летать к Марсу даже без топлива на обратный путь (ну, кроме коррекций), но она ЯВНО не относится к обсуждаемым тут "БЫСТРЫМ" траекториям.
Не знаю, я не баллистик. Но после "огибания" коррекция, разумеется, будет нужна
ЦитироватьЦитироватьЦитировать...мне эта идея /не моя кстати, а американская; у них ещё более сурово - к Марсу грузовик доставляет ещё и специальный корабль для возвращения домой / :!: :!: :!: /, т.е. летят туда на одном КК, а возвращаются на другом/ понравилась. Зачем им тащить с собой топливо на дорогу домой? Если что случится по дороге - они без торможения облетят Красную планету, как Аполлон-13 Луну. Если же на орбите - к ним на помощь придёт грузовик. Можно захватить с собой небольшой корабль-такси, сделанный из Союза. Так что никакая не авантюра.
Гм, а Вы представляете, ПО КАКОЙ ТРАЕКТОРИИ полетит марсианский корабль, обогнув Марс без торможения? Это же не система "Земля-Луна", здесь к Земле попасть несколько сложнее...
Я не исключаю, что такая траектория существует, и вероятно по ней можно летать к Марсу даже без топлива на обратный путь (ну, кроме коррекций), но она ЯВНО не относится к обсуждаемым тут "БЫСТРЫМ" траекториям.
Не знаю, я не баллистик. Но после "огибания" коррекция, разумеется, будет нужна
При подлёте к Марсу с гиперболической скоростью может не оказаться ни одной траектории, ведущей к Земле за приемлемый срок. Поэтому потребуется не коррекция, а достаточно серьёзный импульс, сравнимый с торможением.
Гм, правда в принципе есть возможность обеспечить его за счет атмосферы Марса... хотя это всё же высокий риск.
А риск сбоев при стыковке уже у Марса с грузовиком топлива на обратный путь - ещё более серьёзен. И тут беспилотный грузовик може стать не спасателем, а наоборот, источником проблем. Так что - всё-таки авантюра. ;) (хоть и реализуемая - в теории).
ЦитироватьЕще раз по топику
Я думаю реального освоения межпланетных траекторий без ЯРД или ЭРД добиться невозможно
Склоняюсь к ЯРД как обеспечивающий нормальные разгонные характеристики
Берем просто достигнутую технологию NERVA-2
Просто в Супер-Нерва принимаем регулировку тяги в любых пределах
Никаких физических или технологических препятствий нет
:shock: Вы шутите??
Впрочем, эту ошибку можно пока опустить.
ЦитироватьОтсюда вполне реальный проект экспедиции на Марс по быстрой траектории
Вес спускаемого аппарата – 25 тонн (как у американцев в проекте Rombus три человека на 20 дней)
Вес самого КА – тоже 25 тонн – для 6 месяцев полета 4 человек достаточно -
Принимаем полет двух кораблей – обитаемого по быстрой траектории и разгонного блока по медленной
Оба запускаются той же ЯРД ДУ с разным запасом топлива
Для основного обитаемого
Для характеристической скорости 14,5 м/с и уже давно достигнутого импульса 9 км/с
Соотношение ровно 5
Берем 50 процентов на вес конструкции и 50 процентов на корабль
Отсюда стартовый вес обитаемого с околоземной орбиты – 500 тонн
Плюс столько же для разгонного блока
1000 тонн LEO. меньше чем МПК Тихонравова 1600 тонн
В пересчете к Аполло – один полет как 8 полетов Аполло
Реально?
Ваши замечания и поправки??
1) 25 тонн на 4 человек и прочее оборудование не хватит, имхо нужно тонн 30-40 на обитаемый отсек со всем необходимым оборудованием, плюс 5 т на спускаемый аппарат для земной атмосферы.
2) ИМХО
крайне проблематично пока что обеспечить доставку к Марсу водород для возврашения назад, да ещё и по "медленной" траектории. Однако в ЯРД можно использовать аммиак, УИ=550 с. (кстати, а пустые водородные баки после разгона у Земли можно и сбросить :)
3) Не знаю, какая масса у NERVA-2, но подозреваю тонн 10. Плюс масса баков, где-то одна десятая от массы израсродрванного топива.
Если это подправить, то масса возрастет, но будет ещё в пределах реально достижимой.
Однако более важный вопрос в другом, и я его здесь уже ставил немного раньше:
ЦитироватьИМХО потребующееся увеличение доставляемой в космос массы никакими преимуществами "быстрого" полета не окупятся.
Вчера купил еженедельник "Аномальные новости" "25
О б экспедтции на Марс
Примерно то же - огромная радиационная опасность и тп
при путешествии 2 года
а зачем это?
берем быструю траекторию и ЯРД - все нормально
ЦитироватьВчера купил еженедельник "Аномальные новости" "25
О б экспедтции на Марс
Примерно то же - огромная радиационная опасность и тп
при путешествии 2 года
а зачем это?
берем быструю траекторию и ЯРД - все нормально
Не читайте на ночь уфологических газет :wink:
Вот ссылки на уровень радиации в полетах Аполлонов:
http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19910008686_1991008686.pdf
Radiation protection for human missions to the Moon and Mars.
http://www.hq.nasa.gov/alsj/tnD7080RadProtect.pdf
Apollo Experience Report - Protection from Radiation.
А за ЯРД (пусть даже он и работать-то будет только в космосе) господа зеленые мать родную удавить готовы... Может со временем что-то изменится, но это вряд ли... Эх, словить бы штук несколько покрупнее, да поспрошать с пристрастием, на каких таких вечнозеленых человечков они работают :D :D :D
ЦитироватьВчера купил еженедельник "Аномальные новости" "25
Об экспедтции на Марс
Примерно то же - огромная радиационная опасность и тп
при путешествии 2 года
а зачем это?
берем быструю траекторию и ЯРД - все нормально
А зачем быструю траекторию?
Берём разумную противорадиационную защиту и получаем вдвое-втрое меньшую стартовую массу корабля, чем Вы предлагаете, а уровень радиации такой же будет.
Собственно, при наличии ЯРД по-любому будет наличие антирадиационного экрана. Неслабого такого экрана. И как, его не хватит для отражения потока от солнечной вспышки? :?
ЦитироватьА зачем быструю траекторию?
А интереснее! :P
ЦитироватьА зачем быструю траекторию?
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/59996.gif)
ЦитироватьДля частиц с энергией более 1ГэВ получаем поток энергии около 10ТэВ/с*м^2. Учитывая, что площадь туловища человека порядка 0.5м^2, а масса - 50кг, получаем 100ТэВ/кг*с или около 60мкДж/кг*час. Коэффициент качества для быстрых протонов - 10 (хотя такой он для частиц куда меньших энергий, для столь быстрых частиц, он может быть и больше). Т.е. облучение ими эквивалентно гамма-облучению 0.6мДж/кг*час. Это даст нам за год более 10-ти предельных годовых норм облучения экипажа...
Остаётся только вопрос, какую долю этой энергии тело поглотит. Если хотябы 10%, то это уже недопустимая доза.
Т.е. мы имеем факт: в спектре космических лучей есть частицы, от которых принципиально невозможно защититься и таких частиц много.
что думаете?