Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

Автор Space books, 16.09.2020 09:54:02

« назад - далее »

0 Пользователи и 2 гостей просматривают эту тему.

keeper

Основная проблема амс к другим планетам - это деньги. Учёные всегда  идут на компромисс между научными приборами  и количеством выделенных на него денег .  А буксир только увеличит стоимость миссии. Наса и так готово выбрать более длительный полет, но сэкономить на РН. 
Ради нескольких полетов буксир не нужен, а больше их не станет так как он не решает те проблемы из-за которых у нас  полетов к Юпитеру и далее совсем немного.

Просто Василий

Цитата: keeper от 30.01.2021 11:09:39Ради нескольких полетов буксир не нужен, а больше их не станет так как он не решает те проблемы из-за которых у нас  полетов к Юпитеру и далее совсем немного.
С чего такие выводы? Как раз решает эти проблемы, и проблемы стоимости груза, за счёт той же многоразовости.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 08:52:29
Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 08:35:25
Цитата: Просто Василий от 29.01.2021 18:25:32
Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 29.01.2021 15:17:38
Цитата: Просто Василий от 29.01.2021 07:31:09Да и все, довольствуйтесь 600-800 ватт энергии на орбите Юпитера или Сатурна.

Добавить больше СБ (один хер у нас орбитальная сборка должна быть). У JUNO всего-то около 60 м2 панелей...

Да и вообще, можно приделать аккумулятор, заряжать его малой мощностью, а потом быстро разряжать.

И СБ - надёжное и проверенное решение, в отличии от хитровычурных реакторов.
Это все Масса, значит у вас запас ХС на орбите Юпитера или Сатурна будет маленьким, в общем масса будет расти, количество энергии от солнечных батарей на орбите Сатурна или Юпитера мизерное, ни говоря про Нептун или Уран.

Ну так все ядерные реакторы, которые разрабатываются сейчас требуют немаленьких радиаторов, и по сути РИТЭГи-переростки. Там соотношение масса/мощность не самое высокое. Тот же Juno неспроста с СБ летает.
Многократно выше чем у СБ, особенно у Сатурна и далее.

Тогда почему Juno на СБ?

У реальных реакторов 5-6 Ватт на кг (считаю по х-тикам Топаза), без учёта радиаторов (не уверен, а Топазу они точно нужны?). ИРЛ на орбите Юпитера СБ генерируют 7 Ватт энергии (мощность Юноны/площадь солнечных батарей Юноны). Таким образом, СБ с массой в районе 1 кг на кубометр уже уверенно соревнуются с ядерными реакторами.

https://mai.ru/upload/iblock/eef/solnechnye-i-akkumulyatornye-batarei-oao-_saturn_-na-kosmicheskikh-apparatakh-s-elektronnymi-dvigatelyami.pdf

Считаем по таблице, и опана - СБ выдают 374,2 Ватта на околоземной орбите. Делим на 25 (во столько раз падает мощность СБ на орбите Юпитера, по данным NASA), и выходит...

14,9 Ватт/кг.

И это с учётом конструкции каркаса СБ.


Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 14:34:35
Цитата: keeper от 30.01.2021 11:09:39Ради нескольких полетов буксир не нужен, а больше их не станет так как он не решает те проблемы из-за которых у нас  полетов к Юпитеру и далее совсем немного.
С чего такие выводы? Как раз решает эти проблемы, и проблемы стоимости груза, за счёт той же многоразовости.

Так там ведь даже у самых-самых перспективных космических реакторов срок службы около 7-10 лет, а с межпланетным полётами дай Бог 2-3 полёта совершить.

Alex_II

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 08:42:54
Цитата: Alex_II от 29.01.2021 15:27:05
Цитата: undefinedИ СБ - надёжное и проверенное решение, в отличии от хитровычурных реакторов.
Особенно хороши СБ в системах Юпитера, Сатурна и дальше...

А кому сейчас легко.
Ну да, "создадим себе трудности и героически их преодолеем" - это несомненно наш способ...
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Просто Василий

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 15:01:07
Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 08:52:29Многократно выше чем у СБ, особенно у Сатурна и далее.

Тогда почему Juno на СБ?

У реальных реакторов 5-6 Ватт на кг (считаю по х-тикам Топаза), без учёта радиаторов (не уверен, а Топазу они точно нужны?). ИРЛ на орбите Юпитера СБ генерируют 7 Ватт энергии (мощность Юноны/площадь солнечных батарей Юноны). Таким образом, СБ с массой в районе 1 кг на кубометр уже уверенно соревнуются с ядерными реакторами.

https://mai.ru/upload/iblock/eef/solnechnye-i-akkumulyatornye-batarei-oao-_saturn_-na-kosmicheskikh-apparatakh-s-elektronnymi-dvigatelyami.pdf

Считаем по таблице, и опана - СБ выдают 374,2 Ватта на околоземной орбите. Делим на 25 (во столько раз падает мощность СБ на орбите Юпитера, по данным NASA), и выходит...

14,9 Ватт/кг.

И это с учётом конструкции каркаса СБ.
Юнона с СБ потому что реактора не было, и СБ дешевле РИТЭГов, как и реакторы. 

Считать надо не по древнему Топазу, а хотя бы по kilopower.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.

Просто Василий

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 15:10:53Так там ведь даже у самых-самых перспективных космических реакторов срок службы около 7-10 лет, а с межпланетным полётами дай Бог 2-3 полёта совершить.
Реакторы на современных подводных лодках на весь срок службы рассчитаны 30-50 лет, в принципе нет ни каких фундаментальных физических проблем сделать так же на ядерном буксире.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.

Просто Василий

Солнечные батареи точно ни когда не выиграют у атомной энергетики, особенно у орбиты Юпитера и далее. 
Противником Нуклона может быть только вредитель или враг РФ,  или человек зашедший на данные ресурс с Украины в ввиду отсутствия на Украине подобных форумов. 
Преимущества ЯЭУ по сравнению СБ ясны и понятны всем, особенно в электрической мощности.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.

Astro Cat

Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 15:01:07Тогда почему Juno на СБ?

Потому что никаких ядерных буксиров нет и не будет в обозримой перспективе.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 15:39:51Солнечные батареи точно ни когда не выиграют у атомной энергетики, особенно у орбиты Юпитера и далее.
Противником Нуклона может быть только вредитель или враг РФ,  или человек зашедший на данные ресурс с Украины в ввиду отсутствия на Украине подобных форумов.

Ага, и именно поэтому кол-во спутников с ядерными реакторами можно по пальцам посчитать.

Тут как с многоразовыми ракетами - многие их хотят, многие о них говорят, что это круто. Но на практике их в истории космонавтики было столько, что по пальцам пересчитать.

А, и я казах.

И СБ - реально востребованный отечественной космонавтикой и мировым рынком товар. 

Тем более что ТЭМ должен иметь удельную мощность чуть больше 14 Ватт/кг. СБ уже сейчас почти такие же характеристики имеют на орбите Юпитера, а уж что к 2030-му будут демонстрировать СБ... И кто тут вредитель - тот кто предлагает прям щас для нужд родины эффективную и проверенную 8-летним периодом 

Кстати, статья про СБ, которая от МАИ и которую я кидал выше датирована 2012-ым годом. 

И там говорится про серийные и универсальные СБ. А уж для мелкосерийных буксиров можно установить какие-нибудь рекордные, самые лучшие СБ.

И прогресс в СБ идёт постоянный, это тебе не ядерные реакторы, которые до изделия в металле-то редко доходят, не говоря уже про орбиту.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 15:27:19Считать надо не по древнему Топазу, а хотя бы по kilopower.

Ну ладно. Kilopower:


Вот вам проект для реализации в "поздних 20-х". Всего-то 1,7-5 Ватт/кг. У ТЭМ при всех ухищрениях, чья надёжность не гарантирована, как и у любого нового и уникального изделия, всего 14 Ватт/кг.

А данные по СБ я давал. Они без особых проблем выдают эти 14 ватт/кг после 15 лет службы. Т.е. потенциально они в 1,5-2 раза "более многоразовые", чем реакторы с 7-10 летним сроком службы. А это уменьшает цену, как и минимизация необходимых НИОКР. 

Так что кто тут вредитель?

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 15:39:51Солнечные батареи точно ни когда не выиграют у атомной энергетики, особенно у орбиты Юпитера и далее. 

Даже при падении мощности в более чем 25 раз они демонстрируют высокие характеристики.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 15:39:51Преимущества ЯЭУ по сравнению СБ ясны и понятны всем, особенно в электрической мощности.

Ага, именно поэтому они мощнее 7 кВт никогда не были, и существуют меньше десятилетия. Нет, конечно есть РИТЭГи, которые топ и живут по 40 лет, не спорю, но каких-то высоких удельных мощностей там нет и не будет.

Так что тут или срок службы или мощность/кг или стоимость. Выбирай не более 2 из 3, и лет десять работы с недешёвыми НИОКР, а космические СБ всё равно за это время шагнут далеко вперёд, т.к. в них тупо больше денег инвестируют.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 15:32:09
Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 15:10:53Так там ведь даже у самых-самых перспективных космических реакторов срок службы около 7-10 лет, а с межпланетным полётами дай Бог 2-3 полёта совершить.
Реакторы на современных подводных лодках на весь срок службы рассчитаны 30-50 лет, в принципе нет ни каких фундаментальных физических проблем сделать так же на ядерном буксире.

Реакторы-то там и вправду могут работать по 30 лет (S9G от АПЛ Virginia имеет гарантийный срок в 33 года, хотя даже первым ПЛ такого класса ещё 25 не стукнуло). Но вот насчёт работающих 30-5о лет в режиме нон-стоп турбин я не уверен... Да и ограничений по массе, в сравнении с КК, там нет, и рядом забортная вода для охлаждения.

А пока даже в самых красивых мечтах, рядом с постоянно обитаемой лунной базой и высадкой человека на Марс самые смелые надежды дают 7-10 лет работы реактора.

Цитата: Astro Cat от 30.01.2021 16:54:13
Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 15:01:07Тогда почему Juno на СБ?

Потому что никаких ядерных буксиров нет и не будет в обозримой перспективе.

+

Надо быть реалистами.

Просто Василий

Цитата: Astro Cat от 30.01.2021 16:54:13
Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 15:01:07Тогда почему Juno на СБ?

Потому что никаких ядерных буксиров нет и не будет в обозримой перспективе.
Будут.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.

Просто Василий

#553
Цитата: Верный Союзник с Окинавы от 30.01.2021 17:04:42Ага, и именно поэтому кол-во спутников с ядерными реакторами можно по пальцам посчитать.


А, и я казах.

И СБ - реально востребованный отечественной космонавтикой и мировым рынком товар.

Тем более что ТЭМ должен иметь удельную мощность чуть больше 14 Ватт/кг. СБ уже сейчас почти такие же характеристики имеют на орбите Юпитера, а уж что к 2030-му будут демонстрировать СБ... И кто тут вредитель - тот кто предлагает прям щас для нужд родины эффективную и проверенную 8-летним периодом

Кстати, статья про СБ, которая от МАИ и которую я кидал выше датирована 2012-ым годом.

И там говорится про серийные и универсальные СБ. А уж для мелкосерийных буксиров можно установить какие-нибудь рекордные, самые лучшие СБ.

И прогресс в СБ идёт постоянный, это тебе не ядерные реакторы, которые до изделия в металле-то редко доходят, не говоря уже про орбиту.


Вот вам проект для реализации в "поздних 20-х". Всего-то 1,7-5 Ватт/кг. У ТЭМ при всех ухищрениях, чья надёжность не гарантирована, как и у любого нового и уникального изделия, всего 14 Ватт/кг.

А данные по СБ я давал. Они без особых проблем выдают эти 14 ватт/кг после 15 лет службы. Т.е. потенциально они в 1,5-2 раза "более многоразовые", чем реакторы с 7-10 летним сроком службы. А это уменьшает цену, как и минимизация необходимых НИОКР.

Так что кто тут вредитель?

Даже при падении мощности в более чем 25 раз они демонстрируют высокие характеристики.

Ага, именно поэтому они мощнее 7 кВт никогда не были, и существуют меньше десятилетия. Нет, конечно есть РИТЭГи, которые топ и живут по 40 лет, не спорю, но каких-то высоких удельных мощностей там нет и не будет.

Так что тут или срок службы или мощность/кг или стоимость. Выбирай не более 2 из 3, и лет десять работы с недешёвыми НИОКР, а космические СБ всё равно за это время шагнут далеко вперёд, т.к. в них тупо больше денег инвестируют.

Реакторы-то там и вправду могут работать по 30 лет (S9G от АПЛ Virginia имеет гарантийный срок в 33 года, хотя даже первым ПЛ такого класса ещё 25 не стукнуло). Но вот насчёт работающих 30-5о лет в режиме нон-стоп турбин я не уверен... Да и ограничений по массе, в сравнении с КК, там нет, и рядом забортная вода для охлаждения.

А пока даже в самых красивых мечтах, рядом с постоянно обитаемой лунной базой и высадкой человека на Марс самые смелые надежды дают 7-10 лет работы реактора.
Причем здесь спутники? Про АМС идет речь.
Удельная мощность важна только для времени перелета, Juno на орбите Юпитера дает всего лишь 435 Ватт энергии, это крайне мало, на такой мощности уже все исследовано нужны сотни киловатт и новые инструменты.
ЯЭУ не были мощнее 7 кВт, понятно дело они более сложнее чем СБ.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.

keeper

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 14:34:35
Цитата: keeper от 30.01.2021 11:09:39Ради нескольких полетов буксир не нужен, а больше их не станет так как он не решает те проблемы из-за которых у нас  полетов к Юпитеру и далее совсем немного.
С чего такие выводы? Как раз решает эти проблемы, и проблемы стоимости груза, за счёт той же многоразовости.
И как ? У роскосмос 0 полетов к этим планетам.  И вот теперь нужно будет потратить деньги не только на амс, но ещё много миллиардов на буксир...
Сколько он проработает большой вопрос.  Максимально облегчённый ядерный реактор в космосе, турбины и ещё сотни и сотни элементов, да именно от этого мы  ждём работы много лет без обслуживание...
АПЛ плохой пример они половину свой жизни проводят на обслуживание и в ремонте. КОН 0.5  считает хорошим результатам.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 17:46:25Причем здесь спутники? Про АМС идет речь. 


Притом, что СБ универсальны - хоть на какой спутник ставь, хорошо себя показывают и легко масштабируются.



Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 17:46:25Что Производит Казахстан кроме казахов? 


Например поддерживает инфраструктуру для всех запусков Протона. 

Вы говорите это всё, потому что я казах, да?



Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 17:46:25Удельная мощность важна только для времени перелета,


Чем выше удельная мощность - тем меньше масса источника тока.

Вот зачем тогда ядерные реакторы? СБ работают дольше всяких ТЭМ и kilopower'ов, удельную мощность имеют больше, давно массово производятся, давно испытаны на практике и крайне надёжны, дают минимальные риски.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 17:46:25Juno на орбите Юпитера дает всего лишь 435 Ватт энергии,


Угу, при этом это очень маленькая и лёгкая АМС, запускаемая однопуском сразу на траекторию к Юпитеру.

Тем не менее, удельная мощность у этой немолодой станции, даже с учётом деградации СБ не ниже, чем у супер реакторов.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 17:46:25нужны сотни киловатт и новые инструменты. 

Берёшь на орбите собираешь буксир из СБ, ионников и ПН пуска за 2-4, и вуаля.

Цитата: Просто Василий от 30.01.2021 17:46:25ЯЭУ не были мощнее 7 кВт, понятно дело они более сложнее чем СБ.

Они сложнее, обладают меньшей удельной мощностью даже на орбите Юпитера, они менее надёжны, они более дорогие, они уступают СБ по времени службы - так какой в них смысл?

Кстати, я тут почитал про всякие Ромашки, Топазы, Енисеи и прочие - их срок службы в реале достигал от 11 месяцев до 3 лет...

Так что сроки работы реакторов 30-х годов в 7-10 лет ещё ой какие оптимистичные...

Цитата: keeper от 30.01.2021 19:40:38И как ? У роскосмос 0 полетов к этим планетам. 


Более того - дальше Марса и СССР не летал.

Последняя миссия к Юпитеру была на СБ и запущена NASA (JUNO) 10 лет назад. Следующие две миссии запланированы NASA на 2024 год и ESA на 2022 год, и обе питаются от СБ. Всего к Юпитеру было 9 миссий, с учётом JUNO.

К Сатурну последний раз летали в далёком 1997-ом году, совместными усилиями NASA и ESA. Всего к Сатурну было 4 миссии, 3 от NASA и 1 NASA+ESA.

К Урану, Нептуну и Плутону летали NASA всего по 1 разу. Уран и Нептун пролетала АМС Вояджер-2, запущенная в далёком 1977 году (!), а мимо Плутона пролетала АМС "Новые Горизонты", запущенная в 2006 году. Каких-то планов лететь к этим трём планетам на ближайшие лет 10 ни у кого нет.


Цитата: keeper от 30.01.2021 19:40:38И вот теперь нужно будет потратить деньги не только на амс, но ещё много миллиардов на буксир...
Сколько он проработает большой вопрос.  Максимально облегчённый ядерный реактор в космосе, турбины и ещё сотни и сотни элементов, да именно от этого мы  ждём работы много лет без обслуживание...


+


А теперь попробую прикинуть характеристики АМС.

Тут таблица дана без учёта гравитационных манёвров, но с учётом максимально эффективных манёвров.

С круговой орбиты 250х250 км нужно 3210 м/с, чтобы вылететь на орбиту Солнца.

К системе Юпитера надо ещё 3360 м/с.

К Каллисто надо ещё 5140 + 70 = 5210 м/с.

Итого запасы delta v должны быть в 11780 м/с, т.е. примерно 12 км/с.

Просто Василий

У верного союзника с Окинавы фонтан вообще не закрывается.
Буксир из СБ это самая полная хрень.
Пока мы говорим, уходит завистливое время: лови момент, как можно меньше верь будущему.