методы строительства лунных баз

[us2-star]

Valerij писал(а):

Это так, но, во первых, как выяснилось, на Луне намного больше воды, чем мы первоначально ожидали.

Нет. Скорее наоборот - нет подтверждений что на Лу
не столько воды сколько мы ожидали. А мы ожидали мизер.

А я понял...
На Луне ровно столько воды, сколько выгодно добывать при частной инициативе исследователей, но недостаточно для разработкки государственными конторами...

[LG]

Valerij писал(а):

Это так, но, во первых, как выяснилось, на Луне намного больше воды, чем мы первоначально ожидали.

Нет. Скорее наоборот - нет подтверждений что на Лу
не столько воды сколько мы ожидали. А мы ожидали мизер.

А я понял...
На Луне ровно столько воды, сколько выгодно добывать при частной инициативе исследователей, но недостаточно для разработкки государственными конторами...

Представьте ситуацию - на Луне нет водяного льда. И что делать?

[us2-star]

Представьте ситуацию - на Луне нет водяного льда. И что делать?

Легко представляю...
Даже почти уверен, на 96,5 % поверхности Луны "ледяного льда", практически нет..
И что делать?:
1) установки по добыче из того что есть...
2) привозить сколько надо с Земли... "30-тн моноблоком"

[LG]

Представьте ситуацию - на Луне нет водяного льда. И что делать?

Легко представляю...
Даже почти уверен, на 96,5 % поверхности Луны "ледяного льда", практически нет..
И что делать?:
1) установки по добыче из того что есть...
2) привозить сколько надо с Земли... "30-тн моноблоком"

Т.е. нужны технлогии.
Когда есть водяной лед в любой форме - нужны достаточно примитивные технлогии по извлеканию и переработке.
А вот когда воды нет вообще - тут надо изощряться и придумывать новые технлогии. Глушко говорил про топливо лунных лендеров на основе лунных ресурсов и без кислорода.

[us2-star]

Когда есть водяной лед в любой форме - нужны достаточно примитивные технлогии по извлеканию и переработке.
А вот когда воды нет вообще - тут надо изощряться и придумывать новые технлогии. Глушко говорил про топливо лунных лендеров на основе лунных ресурсов и без кислорода.

Так что есть на Луне?
Мы (Земляне) это знаем? или не знаем?
А если не знаем, так что тут за препирательсва блин? Узнавать надо! И действовать - соответственно! ...

[ronatu]

Первым делом, первым делом - автоматы,
Ну а ЛОСы, ЛОКи, Лендеры потом...

[hcube]

Ну, лед - штука полезная, но не настолько уж нужная. Если добывать скажем Гелий-3 - то попутно будет доступен гелий-4 и водород - причем прилично, в десятки раз больше по массе. ТОЧНО будет доступен кислород - его в составе пород полно. ТОЧНО будут доступны металлы в порошке и кремний - вопрос только в очистке.

Да - лендер лучше всего заправлять полностью, на посадку и взлет. По массе вполне 'влезает'. Во многоразовом же девайсе есть своя прелесть - его надо только дозаправлять. Причем топливо для дозаправки можно тащить относительно медленно и дешево, а окислитель - местный.

[ronatu]

Нету, нету тама льда...
Только пыль лежит одна... :wink:

[Valerij]

Да - лендер лучше всего заправлять полностью, на посадку и взлет. По массе вполне 'влезает'. Во многоразовом же девайсе есть своя прелесть - его надо только дозаправлять. Причем топливо для дозаправки можно тащить относительно медленно и дешево, а окислитель - местный.

Поправка - только пилотируемый, в связи с большим риском для людей в случае аварийной посадки вдали от базы. Этому условию могут соответствовать частично многоразовые двухступенчатые лендеры, или многоразовые лендеры на криогенном топливе или метане.

Грузовой лендер, даже многоразовый, должен садиться с почти сухими баками (естественно, если это не танкер с грузом жидкого водорода или метана). Что бы обеспечить большую эффективность доставки жидкого кислорода на ЛОС, взлетать грузовой танкер должен как двухступенчатый, по типу "Россиянки". При доставке на Луну первой ступени этого лендера она может быть использована как тяжелый грузовой лендер, для доставки тяжелой моноблочной ПН на поверхность Луны.

[Valerij]

Нету, нету тама льда...
Только пыль лежит одна... :wink:

Ну, об этом уже больше года поздно спорить, этот вопрос пора предметно изучать:

22.10.10  Еникеева Альфия

На Луне обнаружены залежи водяного льда[/size]

На состоявшейся 21 октября телеконференции в NASA были объявлены результаты миссий LCROSS и LRO. Ключевая информация в ходе этих экспериментов была получена с помощью нейтронного телескопа LEND (Lunar Exploration Neutron Detector), разработанного российскими учёными из Института космических исследований (ИКИ) РАН и установленного на борту космического аппарата LRO. Результаты миссий будут опубликованы в специальном выпуске журнала Science, который выходит в свет уже сегодня.

Основная задача экспериментов Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) и Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) – выяснить, существуют ли на Луне залежи водяного льда.

В ходе миссии LCROSS поверхность Луны бомбардировалась ракетой-носителем зонда «Центавр» (Centaur). На некотором удалении от него следовал сам аппарат LCROSS, который измерял характеристики поднятого облака лунного грунта. Запланированная бомбардировка была проведена 9 октября 2009 года в районе кратера Кабеус (на Южном полюсе Луны). В ходе эксперимента в составе облака, поднявшегося над Луной, было обнаружено около 155 килограммов воды в виде пара и льда, а также зафиксировано содержание в нём кальция, ртути, серебра и угарного газа. Аппарат LRO, также участвовавший в этом эксперименте, провёл контрольное измерение состава выброшенного вещества.

На карте отмечены данные измерений потока нейтронов телескопом LEND. Синий цвет соответствует низкому потоку нейтронов, что указывает на высокое содержание водорода, а значит, и на наличие водяного льда. Зелёным цветом показан умеренный поток нейтронов и умеренное содержание водорода. Красным цветом отмечены районы с высоким нейтронным потоком, где доля водорода в реголите низка

Согласно полученным данным, реголит в районе кратера Кабеус содержит сравнительно высокий процент водяного льда – около четырёх процентов в весовом соотношении. По словам научного руководителя миссии LCROSS Энтони Колапрете из Исследовательского института Эймса, при такой массовой доле льда из тонны лунного грунта под силу получить примерно 45 литров воды. А целесообразной может считаться «добыча» воды из реголита, если массовая доля льда в нём составляет всего один процент. Таким образом, как отметил г-н Колапрете, астрофизики могли бы использовать «обнаруженные ресурсы в будущих миссиях».

До запуска аппарата LRO предполагалось, что наиболее вероятными областями Луны, где могут находиться залежи водяного льда, являются так называемые «холодные ловушки» – вечно затенённые области кратеров в полярных районах земного спутника. Данные прибора LEND помогли выбрать место столкновения космических аппаратов c Луной. «Поскольку к моменту предполагаемой бомбардировки Луны наш прибор проработал на орбите только три месяца, мы не могли гарантировать, что выбрали оптимальную цель для эксперимента, – рассказал руководитель проекта LEND на аппарате LRO, заведующий лабораторией спектрометрии космического гамма-излучения ИКИ РАН Игорь Митрофанов. – Но сегодня по прошествии 15 месяцев постоянных наблюдений мы можем сказать, что выбор кратера Кабеус был лучшим вариантом, который мы могли бы рекомендовать».

Обработка данных нейтронного телескопа привела учёных к ещё одному неожиданному заключению. Водяной лёд в верхнем слое реголита может существовать и в тех областях, которые довольно сильно нагреваются под солнечными лучами в течение лунного дня. А это означает, что процессы лунного «круговорота воды» гораздо более сложны, чем считалось ранее.

В настоящее время номинальная миссия LRO завершена, но начаты исследования по дополнительной программе, которые продлятся около двух лет и помогут объяснить обнаруженное явление.

http://www.strf.ru/material.aspx?CatalogId=391&d_no=34484

Ученый также отметил, что с измерениями LCROSS «мы сможем начать составлять абсолютно новую карту Луны» с точки зрения количества доступных ресурсов.
«Я думаю, что следующий шаг – изучение (этого вопроса) на малых масштабах», – сказал он, пояснив, что пока разрешения, с которым работают ученые, недостаточно для того, чтобы оценивать запасы воды и других ресурсов в конкретном месте.

«Когда вы находите потенциальный ресурс, ваш следующий шаг – изучить его, попытавшись понять, является ли этот ресурс «рудой», ценным сырьем, которое вам доступно и может обрабатываться с разумными затратами», – добавил научный руководитель лунной программы в дирекции исследовательских проектов НАСА Майкл Уорго (Michael Wargo).

http://www.gazeta.ru/news/science/2010/10/22/n_1562660.shtml

Так что на Луне как раз есть очень интересные задачи для АМС и лунохода нового поколения, и есть возможности эффективно использовать приборы для анализа на месте.

[Back-stabber]

Не понятно _чем_именно_ Вы собираетесь активно маневрировать -- ЛОС или ЛК.. :roll:

ЛК, ясен пень - он все же значительно легче...

Если Вы хотите менять наклонение орбиты -- то уже нет. В смысле уже не легче.. :lol:
Для наличия возможности совершить посадку в любой точке Луны, посадочная ступень должна иметь запас Vx около 2500 м/с. И столько-же взлётная. Итого 5000 м/с (это только _запас_!!). В сумме 9 км/с _минимум_. Унреал. Сатурн-5. :wink:

[Back-stabber]

Еще Глушко полвека назад говорил что можно делать топливо из лунных реурсов даже без кислорода на Луне.

Термит? Могут быть некоторые проблемки с использованием...

[Back-stabber]

Это так, но, во первых, как выяснилось, на Луне намного больше воды, чем мы первоначально ожидали. Это позволяет получать на Луне не только окислитель, но топливную пару целиком. Во вторых, технология получения топлива из воды намного проще, чем кислорода из реголита, и оборудование легче и имеет большой ресурс.

Возможно, но опять-же не "халява".
И "тройная перекидка" никуда не денется..

Мы считали одноступенчатый многоразовый лендер, а нужно считать двухступенчатый, по идеологии подобный "россиянке". При этом первая ступень такого лендера одновременно может использоваться как тяжелый лендер, для спуска на поверхность Луны тяжелой ПН.

Вот эту схемку -- можно поподробнее..
Ща мы её того... Препарируем...
(картинки про "россиянку" от Вас уже видел, спасибо, просто как Вы собираетесь это применить к Лунным условиям?)

Но ЛОС позволяет сократить расходы на этапе множественных экспедиций посещения примерно до двух раз. При этом, если ЛОС на полярной орбите, возможны экспедиции посещения практически на любую точку на поверхности Луны, короткие (примерно до трех суток) и средние примерно от одиннадцати до четырнадцати суток, для более длительных потребуется лунная база первого этапа. При этом используется частично-многоразовый лендер.

При полёте через полярную орбиту в любую точку кроме приполярных областей -- нехило влетаем на горючку.
Оно нам надо? :roll:

[Alex_II]

Для наличия возможности совершить посадку в любой точке Луны, посадочная ступень должна иметь запас Vx около 2500 м/с. И столько-же взлётная. Итого 5000 м/с (это только _запас_!!). В сумме 9 км/с _минимум_. Унреал. Сатурн-5. :wink:

Ну и как у вас из 2,5км/сек получилось девять? Путем двойного тупого резервирования? Что иметь возможность высадиться на Фарсайде, когда ступень идет над центром "земной" стороны Луны? А нафига? Вы же такси из Москвы во Владивосток не заказываете? Вот и тут не надо такого перерасхода...

[Back-stabber]

Для наличия возможности совершить посадку в любой точке Луны, посадочная ступень должна иметь запас Vx около 2500 м/с. И столько-же взлётная. Итого 5000 м/с (это только _запас_!!). В сумме 9 км/с _минимум_. Унреал. Сатурн-5. :wink:

Ну и как у вас из 2,5км/сек получилось девять? Путем двойного тупого резервирования? Что иметь возможность высадиться на Фарсайде, когда ступень идет над центром "земной" стороны Луны? А нафига? Вы же такси из Москвы во Владивосток не заказываете? Вот и тут не надо такого перерасхода...

Девять -- это два раза по два с половиной (два раза поменять наклонение) плюс два раза по два (посадка-взлёт).
Вы-ж хотите что-бы _вся_ поверхность Луны была для Вас доступна, да?
И всегда? :wink:

[Alex_II]

Вы-ж хотите что-бы _вся_ поверхность Луны была для Вас доступна, да?
И всегда? :wink:

Да не, это вы хотели... Я предпочту нужный виток ЛОС ловить - дешевле выйдет... Я знаете ли горючке цену знаю - потому что много лет пользуюсь вертолетами, а там те же проблемы...

[Back-stabber]

Вы-ж хотите что-бы _вся_ поверхность Луны была для Вас доступна, да?
И всегда? :wink:

Да не, это вы хотели... Я предпочту нужный виток ЛОС ловить - дешевле выйдет... Я знаете ли горючке цену знаю - потому что много лет пользуюсь вертолетами, а там те же проблемы...

Оки. Не вопрос.

Положим у нас База невысоко-ненизко, недалеко-неблизко... На 45 градусах широты. Для конкретики.
ЛОС (или ЛОК, не суть рояль) соответственно логично то-же с наклонением 45 крутить вокруг Луны, так? (ну что-б на горючку не влетать, при выходе на большее наклонение).
Прилетели, дождались пока орбита над базой, плюхнулись. Сидим, по реголиту прыгаем, пёрышки с молотками подбрасываем... Лепота вобщем.
И тут бденц -- мастералярм какой через пару недель (не суть рояль, аппендицит, бубонная чума, разгерметизация станции, фон реактора... Не суть.) Эвакуация короче ломится. На Землю. Лунник естественно в готовности, взлётная ступень заправлена, всё пучком и чики-брики вобщем с ним.

Наши действия?

[hcube]

Девять -- это два раза по два с половиной (два раза поменять наклонение) плюс два раза по два (посадка-взлёт).
Вы-ж хотите что-бы _вся_ поверхность Луны была для Вас доступна, да?
И всегда? :wink:

А не 'дешевле' запустить 3 ЛОС на разных наклонениях?

Орбита ЛОС, я так понимаю, фиксирована. То есть Луна под ней крутится. За лунный месяц - полный оборот. То есть за 2 недели орбита проворачивается на 180 градусов.

Допустим, у нас экспедиция посещения сидит на поверхности 3 дня. За это время орбита ЛОС успеет уйти от точки посещения на 180*(3/14) ~ 36 градусов. То есть надо выйти на полярную орбиту, а потом совершить маневр доворота плоскости.

Либо можно запустить 3 ЛОС с шагом в 60 градусов - тогда плоскость орбиты какой-то из них будет проходить над точкой посадки 6 раз в месяц - раз в 5 дней. Соответственно орбиту придется доворачивать максимум на 20 градусов при старте в ЛЮБОЙ момент времени.

Или - можно планировать экспедицию так, чтобы сидеть на поверхности 2 недели, и стартовать в следующее окно прохода ЛОС.

Еще вариант - подобрать для ЛОС такую орбиту, чтобы она прецессировала так, чтобы всегда проходить над районом посадки или около того. Либо постоянно ее корректировать высокоимпульсным двигателем.

Лично мне вариант с 3 ЛОС нравится больше всего :-).

Да - по вашему варианту. На ЛОС ВСЕГДА сидит полностью заправленный резервный лунник (и даже если его нету - есть лунник-танкер). Его ХС - те самые 5 км/с. Поэтому лунником взлетаем, одновременно меняем плоскость орбиты ВТОРЫМ лунником (это заведомо проще по ХС, чем взлететь), стыкуемся с первым, и меняем плоскость орбиты обратно. Цена маневра - горючка на одну экспедицию посещения.

[Зомби. Просто Зомби]

Читайте Маркса, там все написано.

Естественно, на ЛОС имеется сменно-резервный Союз.

Сложнее с выбором высоты орбиты.

Для связи с телеоператорными автоматами желательна высота ~2000 км, точно также, для устойчивости орбита тоже должна быть высокой.
Но это приводит к перерасходу топлива при высадках.

По-моему, на это стоит пойти, так как высадки как раз можно предполагать достаточно редкими.
Либо можно работать на высокой орбите в "фазе-1", когда высадки единичны, а потом ее понизить, когда пойдет работа с "летними лагерями" на поверхности.
Либо иметь ретранслятор на высокой орбите или даже "в лагранже", хотя это уже на пределе, далековато будет.

Естественно также, что орбита должна быть "околополярной", а для перехвата аварийного ЛК в случае чего - резервный Союз.

[Valerij]

Да - по вашему варианту. На ЛОС ВСЕГДА сидит полностью заправленный резервный лунник (и даже если его нету - есть лунник-танкер). Его ХС - те самые 5 км/с. Поэтому лунником взлетаем, одновременно меняем плоскость орбиты ВТОРЫМ лунником (это заведомо проще по ХС, чем взлететь), стыкуемся с первым, и меняем плоскость орбиты обратно. Цена маневра - горючка на одну экспедицию посещения.

Я резервный лунник обозвал "динамическим модулем". Наличие такого модуля на ЛОС позволяет решить вопрос с обеспечением аварийного старта с произвольной точки на поверхности Луны в практически произвольный момент времени.

Для нормальных экспедиций посещения больше всего подходит другой вариант:

Допустим, у нас экспедиция посещения сидит на поверхности 3 дня. За это время орбита ЛОС успеет уйти от точки посещения на 180*(3/14) ~ 36 градусов. То есть надо выйти на полярную орбиту, а потом совершить маневр доворота плоскости.
 .....
Или - можно планировать экспедицию так, чтобы сидеть на поверхности 2 недели, и стартовать в следующее окно прохода ЛОС.

Вывод: ЛОС на околополярной орбите отлично обеспечивает экспедиции посещения любой точки на поверхности Луны и гарантирует необходимую степень безопасности при таких экспедициях. ИМХО, эту тему можно закрыть.