Вращающаяся оранжерея из Ариан-5 бака Шаттла или Энергии

[m-s Gelezniak]

Стыковаться к вращающемуся узлу, даже если он строго на оси, я бы не хотел.

А если вы и сами начнёте вращаться с той же скоростью, что и он и поэтому не будете замечать этого вращения? Скорость вращения в 2.5 оборота в минуту - в общем не слишком высокая.

Мастеру стыковок. Представьте себе вращающуюся станцию и вращающийся Союз. Оси параллельны, расхождение осей 1 м. Как Союзу переместиться на 1 м. Надо остановить вращение до нуля, параллельно перенестись на метр, раскрутиться и синхронизировать вращение. Сколько это займет времени. За это время орбиты станции и Союза разбегутся и начинай все сначала. А если еще и напрвавление осей не совпадает?...  :roll:

Нет, надо сначала выровнять оси, а потом придать вращение и состыковаться.

В принципе можно и так, что станция вращается, а Союз - нет; Союзу сделать только чтобы штырь прокручивался, которым он в конус тыкается при стыковке.

После того, как штырь захвачен, Союз раскручивается до скорости станции,, выбирает правильное положение, далее происходит стягивание и полная стыковка.

Возможно так?

А с антеннами системы сближения что делать? Вообще это в теории восможно, при ручной стыковке, при условии расположения мишени по оси СУ и (вниманеие!) совмещения ЦМ станции с осью СУ.
Думаем дальше :wink:

[Back-stabber]

Мастеру стыковок. Представьте себе вращающуюся станцию и вращающийся Союз. Оси параллельны, расхождение осей 1 м. Как Союзу переместиться на 1 м. Надо остановить вращение до нуля, параллельно перенестись на метр, раскрутиться и синхронизировать вращение. Сколько это займет времени. За это время орбиты станции и Союза разбегутся и начинай все сначала. А если еще и напрвавление осей не совпадает?...  :roll:

Решение этой "проблемы" "стоит" грамм 150 веса + ватт -- полтора энергии.
Я на однокристалке тыщща-восемьсот-затёртого года это наваяю. Типа КМ1816.
Если кому надо будет. :roll:
И нинадо никаое вращение останавливать... Нафига?? :shock:

[Дмитрий Инфан]

По-поводу эксперимента Биосфера думаю, что им просто не хватало зимы. Надо было разделить Биосферу на две части, и как только живность расплодиться устраивать ей лютую зиму, чтобы она вся дохла. Превращалась в удобрения для растений. А потом наступает "весна", растения бурно растут и поглощают углекислый газ.

В общем смена времён года - важный естественный регулятор.

Но корень проблем у них всё же в том, что они не контролировали природу, всё на самотёк, пусть всё само растёт, плодиться, а люди только жрут и ни черта не делают. На орбите такой бесконтрольщины быть не должно.

Смена времён года ненадёжный и чересчур дорогой регулятор. Во-первых, потому, что не все потенциальные вредители теплолюбивы. Среди нежелательных существ могут оказаться и морозостойкие особи. Во-вторых, на время зимнего сезона оранжерея будет простаивать, что не выгодно экономически. И потом, вы представьте, каково будет "сливать воду" из системы перед каждым зимним сезоном, а потом обратно заливать? Стоимость оборудования вырастет в разы. Ну а в третьих, надеяться на абсолютный контроль напрасно - к каждому микробу датчик не поставишь.

Кстати, я не пойму, для чего нужна оранжерея на орбите? Если она на околоземной орбите, то продовольствие космонавтам на много порядков проще и дешевле привезти с Земли

Наоборот. Вон американцы одно место в Союзе покупают за 50 миллионов долларов. Какая уж тут дешевизна.

50 млн. за место в "Союзе" - это коммерческая ("рыночная") цена. Считать надо себестоимость, а она примерно на порядок меньше. Какая будет себестоимость оранжереи я боюсь представить. Во-первых, бак. Его сухая масса 37 тонн - нужен соответствующий носитель. Далее, оборудование - системы терморегуляции, водоснабжения и прочие. Это ещё 37 тонн (а, может, и больше). Далее, работы по их установке, наладке и т. д., для чего на оранжерее придётся работать космонавтам (и, наверняка, не один месяц). И, наконец, регулярное обслуживание оранжереи, когда она начнёт функционировать - доставка туда воды, удобрений, замена грунта (раз в два года делать придётся обязательно). Нынешний "Прогресс" может доставить на орбиту тонну сублимированных продуктов, что примерно эквивалентно 10 т. свежих (они процентов на 90 состоят из воды). Два "Прогресса" в год перекроют с лихвой гипотетическую продукцию орбитальной оранжереи и стоить их запуск будет куда дешевле.

То же справедливо и для Луны.

Во-первых намного дороже, из-за куда больших скоростей которые придётся достигать и гасить.
Во-вторых туда вообще не на чем доставлять грузы. А на создание этого уйдут миллиарды.

Пока, действительно, не на чем. Но создавать надёжное и эффективное транспортное средство по-любому придётся до того, как на Луне будет развернуто тепличное хозяйство (его компонеты тоже надо как-то туда доставлять). И потом, оранжерея тоже будет стоить миллиарды. На Луне оранжерея не нужна. Вот на Марсе - другое дело.

[gans3]

Грустное для этого прожекта то, что если повесить ЭТО на высоте орбиты МКС, то оно сойдет с орбиты через несколько лет - сопротивление атмосферы плюс парусность. Поднимать как МКС - весьма затратно, раве что постянный Вазимир. А выше уже радиационный пояс внутрениий начинатся. Опять же бак надо теплоизоляцией орбитальной обматывать - ибо в существующем виде будет плохо с неравномерным нагревом\охлаждением.
 Зверек вот вот для себя откроет надувные конструкции Бигелоу..
 

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Мастеру стыковок. Представьте себе вращающуюся станцию и вращающийся Союз. Оси параллельны, расхождение осей 1 м. Как Союзу переместиться на 1 м. Надо остановить вращение до нуля, параллельно перенестись на метр, раскрутиться и синхронизировать вращение. Сколько это займет времени. За это время орбиты станции и Союза разбегутся и начинай все сначала. А если еще и напрвавление осей не совпадает?...  :roll:

Решение этой "проблемы" "стоит" грамм 150 веса + ватт -- полтора энергии.
Я на однокристалке тыщща-восемьсот-затёртого года это наваяю. Типа КМ1816.
Если кому надо будет. :roll:
И нинадо никаое вращение останавливать... Нафига?? :shock:

Когда будете ваять, сначала основы баллистики почитайте. Потом про вращательное движение немного. Потом побеседуем...  :wink:

[ааа]

Не нужно кораблю вращаться.
Надо сделать вращающимся стыковочный узел станции или часть его. Причем, может быть, даже не в том смысле, что его мотор вращает, а в том, что он может свободно вращаться.

[Старый]

Ох уж эти баки шаттлов... Ну не дают они людям покоя, жалко такую вещь каждый раз выбрасывать...

[Зомби. Просто Зомби]

Ох уж эти баки шаттлов... Ну не дают они людям покоя, жалко такую вещь каждый раз выбрасывать...

Потому что даровая.
А значит использование ее эффективно.
В смысле соотношения стоимости к результату :roll:
Как совершенно очевидно :mrgreen:

[pkl]

А вот это спорно. Бак шаттла изначально предназначен для хранения топлива. И ни для чего другого больше! Чтобы переделать его в современный "Скайлэб", понадобится большой объём работ. А с учётом того, что эти работы, в основном, должны производиться в космосе... ууу... Вот, например: как палубы вваривать в гермооболочку?

[Дмитрий Инфан]

А вот это спорно. Бак шаттла изначально предназначен для хранения топлива. И ни для чего другого больше! Чтобы переделать его в современный "Скайлэб", понадобится большой объём работ. А с учётом того, что эти работы, в основном, должны производиться в космосе... ууу... Вот, например: как палубы вваривать в гермооболочку?

Ну, это-то как раз несложно. На внутренней поверхности бака надо заранее предусмотреть какие-нибудь упоры, типа уголков, на которых из отдельных секций монтировать переборки. Стыковочный узел тоже надо ставить ещё на Земле - на орбите космонавтам останется лишь аккуратно вскрыть внутреннюю стенку бака позади стыковочного узла. Но, конечно, лучше всего не мучаться с переделкой бака на орбите, а взять его, так сказать, "за основу" и ещё на Земле делать на его базе целевую оранжерею - как делали "Скайлэб".

[LG]

Кенгуру писал(а):

Нет, надо сначала выровнять оси, а потом придать вращение и состыковаться.

Архисложная задача при этом будет чудовищный расход топлива на причаливаемом объекте (в данном случае - ПК Союз).

[Кенгуру]

Решил посчитать, сколько надо топлива на раскрутку бака.

Расчёт сколько надо топлива, чтобы раскрутить бак

Момент инерции бака Шаттла, если условно считать его однородным сплошным целиндром длиной l = 46,88 метров, радиусом r = 8.4 = 4.2 метра, и  массой в m = 40000 кг ( 26500 кг. - вес бака, и 13500 - оборудование на  борту ):
  J = m*(r^2/4 + l^2/12) = 40000*(4.2^2/4 + 46,88^2/12) = 40000 *187.5 = 7502181 кг*м^2

Момент импульса бака:
  1) Для земной гравитации ( угловая скорость бака wземли = 0,6532 рад/сек )
  Lземли = J*wземли = 7502181 * 0,6532 = 4900424
  2) Для лунной гравитации ( угловая скорость бака wлуны = 0,6532 рад/сек )
  Lлуны  = J*wлуны  = 7502181 * 0,2666 = 2000081

  Предположим на конце бака, то есть на r2 = 23.44 метра, расположен двигатель для раскрутки со скоростью истечения ( он же удельный импульс ) в v2 = 3500 м/сек.

  По закону сохранения момента импульса:
  L = m*r2*v2 -> m = L/(r2*v2)
  1) Для раскрутки до скорости при которой создаётся гравитация Земли  потребуется топлива:
  mземли = Lземли/(r2*v2) = 4900424/(23.44*3500) = 59,732 кг.
  2) Для раскрутки до скорости при которой создаётся гравитация Луны потребуется топлива:
  mземли = Lземли/(r2*v2) = 2000081/(23.44*3500) = 24,379 кг.


  Вообще-то не так уж и много ... Если я ничего не наврал! Проверьте пожалуйста.

  Поскольку процессия должна быть очень медленной ( 1 оборот в год ), то  возможно для её создания лучше использовать ионный двигатель, тогда расход рабочего тела упадёт раз в десять, но нужно будет использовать ток от солнечных батарей.

[Кенгуру]

Стыковаться к вращающемуся узлу, даже если он строго на оси, я бы не хотел.

А если вы и сами начнёте вращаться с той же скоростью, что и он и поэтому не будете замечать этого вращения? Скорость вращения в 2.5 оборота в минуту - в общем не слишком высокая.

Мастеру стыковок. Представьте себе вращающуюся станцию и вращающийся Союз. Оси параллельны, расхождение осей 1 м. Как Союзу переместиться на 1 м. Надо остановить вращение до нуля, параллельно перенестись на метр, раскрутиться и синхронизировать вращение. Сколько это займет времени. За это время орбиты станции и Союза разбегутся и начинай все сначала. А если еще и напрвавление осей не совпадает?...  :roll:

Нет, надо сначала выровнять оси, а потом придать вращение и состыковаться.

В принципе можно и так, что станция вращается, а Союз - нет; Союзу сделать только чтобы штырь прокручивался, которым он в конус тыкается при стыковке.

После того, как штырь захвачен, Союз раскручивается до скорости станции,, выбирает правильное положение, далее происходит стягивание и полная стыковка.

Возможно так?

А с антеннами системы сближения что делать? Вообще это в теории восможно, при ручной стыковке, при условии расположения мишени по оси СУ и (вниманеие!) совмещения ЦМ станции с осью СУ.
Думаем дальше :wink:

А были вообще на практике случаи ручной стыковок к вращающимся объектам?

Честно говоря, не слишком хорошо знаю систему стыковки, нет ли какой-нибудь подробной статьи мне почитать? Через Гугль ничего конкретного не нашёл, только то, что все знают, хочу разобраться, чтобы понять этот вопрос.

Думаю для центровки вращающегося бака можно поставить скажем ёмкости с водой на его концах, и перекачивать её туда-сюда. Плюс сами космонавты должны следить сколько грузов в одном конце бака находится и сколько в другом, чтобы не нарушать центровки.

[Кенгуру]

По-поводу эксперимента Биосфера думаю, что им просто не хватало зимы. Надо было разделить Биосферу на две части, и как только живность расплодиться устраивать ей лютую зиму, чтобы она вся дохла. Превращалась в удобрения для растений. А потом наступает "весна", растения бурно растут и поглощают углекислый газ.

В общем смена времён года - важный естественный регулятор.

Но корень проблем у них всё же в том, что они не контролировали природу, всё на самотёк, пусть всё само растёт, плодиться, а люди только жрут и ни черта не делают. На орбите такой бесконтрольщины быть не должно.

Смена времён года ненадёжный и чересчур дорогой регулятор. Во-первых, потому, что не все потенциальные вредители теплолюбивы. Среди нежелательных существ могут оказаться и морозостойкие особи. Во-вторых, на время зимнего сезона оранжерея будет простаивать, что не выгодно экономически. И потом, вы представьте, каково будет "сливать воду" из системы перед каждым зимним сезоном, а потом обратно заливать?

Я это говорил про проект Биосфера, а не про космическую станцию из бака Шаттла. В баке должно быть контролируемое выращивание растений, а не дикая природа как в Биосфере.

Локальную зиму в Биосфере можно было устраивать на короткое время. Насекомых и бактерий могущих пережить слишком низкие температуры не так много. По крайней мере другого простого способа избавиться от избытка живности и восстановить уровень кислорода в Биосфере я не вижу.

Кстати, я не пойму, для чего нужна оранжерея на орбите? Если она на околоземной орбите, то продовольствие космонавтам на много порядков проще и дешевле привезти с Земли

Наоборот. Вон американцы одно место в Союзе покупают за 50 миллионов долларов. Какая уж тут дешевизна.

50 млн. за место в "Союзе" - это коммерческая ("рыночная") цена. Считать надо себестоимость, а она примерно на порядок меньше. Какая будет себестоимость оранжереи я боюсь представить. Во-первых, бак. Его сухая масса 37 тонн - нужен соответствующий носитель.

Бак - сам носитель, который всё это время пропадал даром. В нём топливо содержится, водород и кислород. Которые питали двигатели Шаттла ушедшего теперь на покой.

Далее, оборудование - системы терморегуляции, водоснабжения и прочие. Это ещё 37 тонн (а, может, и больше).

То есть две системы, которые по-вашему мнению весят 37 тонн. Доказательств требовать не буду, из-за очевидной абсурдности заявления.

обслуживание оранжереи, когда она начнёт функционировать - доставка туда воды

Очистку воды ещё на "Мире" освоили.

[Back-stabber]

Мастеру стыковок. Представьте себе вращающуюся станцию и вращающийся Союз. Оси параллельны, расхождение осей 1 м. Как Союзу переместиться на 1 м. Надо остановить вращение до нуля, параллельно перенестись на метр, раскрутиться и синхронизировать вращение. Сколько это займет времени. За это время орбиты станции и Союза разбегутся и начинай все сначала. А если еще и напрвавление осей не совпадает?...  :roll:

Решение этой "проблемы" "стоит" грамм 150 веса + ватт -- полтора энергии.
Я на однокристалке тыщща-восемьсот-затёртого года это наваяю. Типа КМ1816.
Если кому надо будет. :roll:
И нинадо никаое вращение останавливать... Нафига?? :shock:

Когда будете ваять, сначала основы баллистики почитайте. Потом про вращательное движение немного. Потом побеседуем...  :wink:

О Великий Гуру.
На пути решения сией задачи нас ожидает множество препятствий окромя законов физики, о коих осведомлены только вы? :roll:
Не томите, поделитесь тайнами мироздания..

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Мастеру стыковок. Представьте себе вращающуюся станцию и вращающийся Союз. Оси параллельны, расхождение осей 1 м. Как Союзу переместиться на 1 м. Надо остановить вращение до нуля, параллельно перенестись на метр, раскрутиться и синхронизировать вращение. Сколько это займет времени. За это время орбиты станции и Союза разбегутся и начинай все сначала. А если еще и напрвавление осей не совпадает?...  :roll:

Решение этой "проблемы" "стоит" грамм 150 веса + ватт -- полтора энергии.
Я на однокристалке тыщща-восемьсот-затёртого года это наваяю. Типа КМ1816.
Если кому надо будет. :roll:
И нинадо никаое вращение останавливать... Нафига?? :shock:

Когда будете ваять, сначала основы баллистики почитайте. Потом про вращательное движение немного. Потом побеседуем...  :wink:

О Великий Гуру.
На пути решения сией задачи нас ожидает множество препятствий окромя законов физики, о коих осведомлены только вы? :roll:
Не томите, поделитесь тайнами мироздания..

Для начала простой вопрос. Вы находитесь около станции, оси параллельны, расстояние между осями 10 м. Ваши действия?

[Кенгуру]

Ох уж эти баки шаттлов... Ну не дают они людям покоя, жалко такую вещь каждый раз выбрасывать...

Потому что даровая.
А значит использование ее эффективно.
В смысле соотношения стоимости к результату :roll:
Как совершенно очевидно :mrgreen:

Ещё дело в том, что станцию большого объёма нечем вывести.

Протон может вывести вес близкий к весу пустого бака Шаттла, но поставить сверху на Протон этот бак и запустить - совершенно не реально из-за слишком больших размеров.

[Кенгуру]

Не нужно кораблю вращаться.
Надо сделать вращающимся стыковочный узел станции или часть его. Причем, может быть, даже не в том смысле, что его мотор вращает, а в том, что он может свободно вращаться.

Если имеется в виду, что чтобы не вращающийся Союз был пристыкован к вращающейся станции и при этом можно было бы переходить туда-сюда, то сложно обеспечить герметичность места стыка так, чтобы воздух не выходил. То есть видимо должны быть какие-то уплотнители, которые будут постоянно тереться об вращающуюся часть и быстро изнашиваться. В общем и сложно и недолговечно.

[Frontm]

А откуда брать эти химические реагенты, скажем на Марсе или Луне? Надо же чтобы замкнутость была. Значит надо наладить производство этих реагентов на борту, а как? Каких? И из чего?

Конечно изначально с собой привезти. Для замкнутости и химические циклы должны быть замкнутыми. Значит должны быть восстанавливающие реакции. Какие - это к химикам. А реакции с бактериями - это всё слишком длительные циклы. Да и их с собой привозить надо бактерии и для резерва культуру держать. На Земле без химии полная переработка навоза в перегной до 3х лет. Можно и ускорять температурой, перемешиванием для доступа воздуха и калифорнийскими червями. А после надо ещё и ph приводить в норму.

А что Вы предлагаете с семенами? Завезти сразу на много лет и создать условия на борту для их хранения или заняться семеноводством? При таких малых объёмах культура может начать вырождаться через несколько поколений.

В начале завозить, так как весят они мало, в перспективе - разводить.

посадочный картофель весит много. Если семена разводить, то лучше иметь стерильные условия и культуры выбирать невырождаемые. Сохранность семян обеспечивать по науке, но тогда для разных семян нужны разные условия, а это опять добавляются чисто инженерные вопросы.

Свинья хороша всеядностью. Чтобы отходы утилизировала.

На одних отходах хрюшку не вырастишь. Ей и своё индивидуальное питание требуется, а иначе болеть будет. Питание человека то от оранжереи будет не шибко разнооьразным, и отходы будут не ахти.

Кур и кроликов я бы не взял, часто с ними проблемы, как заболеют так вымрут все и сразу.

А чем можно заразиться в космосе?
Можно не кур, а там утку или индейку. Птицы нужны потому, что это не только мясо, но и яйца.

Почему обязательно заразиться? Свои родные и вирусы есть и бактерии собственные. От плохой еды и неземных условий иммунитет сломается и всё, животные не люди, что болит не спросишь. А дохнут быстро - вечером внешне нормально выглядят, а утром утилизируй трупики. У кроликов ещё и механизмы регулировки численности могут включиться. Получается что и каждую птичку нужно содержать изолированно от другой, а от другой живности и подавно. Не многовато ли отсеков понадобится? Да и всё равно, одну клетку открыл-закрыл, другую открыл, может бяка и так залететь.

[Зомби. Просто Зомби]

Ещё дело в том, что станцию большого объёма нечем вывести.

Не факт, что и надо.

Протон может вывести вес близкий к весу пустого бака Шаттла, но поставить сверху на Протон этот бак и запустить - совершенно не реально из-за слишком больших размеров.

Зато можно собрать из обычных модулей.

Какая принципиальная разница?