Пилотируемый полёт на Марс с использованием ЖРД

[Олег Шляпин]

Как вариант - раздельная доставка ВПК и тогда масса ПН для полёта к Марсу и возвращению к Земле - 70 т

[Олег Шляпин]

Может кто в курсе - есть ли сейчас проекты облета Марса по околосолнечной орбите? В таких случаях можно было бы использовать ЖРД.


И еще - есть специалисты по оценке массы противорадиационной защиты. Меня интересует возможность хотя бы поверхностного расчета такой защиты для обитаемого модуля. Вот если Бигелоу создает модуль ВА-330, что вполне достаточно по объему для экипажа в 4 человека для марсианской экспедиции, то какой должна бы быть масса противорадиационной защиты? Массу СЖО можно взять из приведенной выше ссылки по российским разработкам. Или же из проекта DSH Меня интересует  - можно ли создать достаточно большой жилой отсек при массе в пределах до 50 т, как в проекте DSH для 500-дневной экспедиции

[Олег Шляпин]

Ну если рассуждать так: кислород - 0,86 кг/чел. сутки для экспедиции в 520 дней при экипаже 4 человека 2236 кг (при аварийном запасе 25%) + 48 кг на 12 шлюзований = 2300 кг (округлил);
вода - 1000 кг с учетом регенерации
пищи - из расчета 1,5 кг/человек в сутки 1,5х4х520х1,25=3900 кг. И того 2300+1000+3900=7200 кг. К этому плюс по 100 кг личных вещей на каждого (400 кг) и 2 внешних скафандра (по 200 кг) и 4 внутренних - 4 Х100 кг. И того 7200 +400+400+400=8400 кг. Ну пусть еще прочие массы и того округлим до 9000 кг. Если масса ВА-330 планируется 23 т, то в сумме 23+9=32 т. Ну пусть плюс большие солнечные батареи - 1 т. И того 33 т. Защита в тонн 10 уложится или нет?

[Дмитрий Инфан]

Олег Шляпин Защита в тонн 10 уложится или нет?

Модуль ВА-330 - надувной. Защита, следовательно, тоже должна быть надувной?

[Олег Шляпин]

Дмитрий Инфан пишет:
Модуль ВА-330 - надувной. Защита, следовательно, тоже должна быть надувной?

Получается так

[Олег Шляпин]

Дмитрий Инфан пишет:
Модуль ВА-330 - надувной. Защита, следовательно, тоже должна быть надувной?

В орбитальном варианте модуля противорадиационная защита тоже предусматривается. Так ведь?

[Serge]

Олег Шляпин пишет:
Как я понял из http://www.federalspace.ru/130/

Массы:
Межпланетный орбитальный корабль - 60-70 т
Взлетно-посадочный комплекс - 35-40 т
Корабль возвращения на Землю - 9,4 т.

В принципе, если ВПК создать только для взлета и посадки, а жилой модуль и аппаратуру доставлять отдельным аппаратом, то при минимальном экипаже и минимальных задачах массы межпланетного КК вполне могут быть такими:
-МОК - 60 т
- ВПК - 30 т
- КВЗ - 10 т.
И того масса ПН к Марсу - 100 т. Масса ПН при возвращении к Земле - 70 т.

Хорошо бы объединить КВЗ и ВПК. Это должно прилично сэкономить массу. К примеру капсула возвращения к МОК является одновременно КВЗ. А экипаж просто прикрепляет к ней щит для торможения в земной атмосфере во время перелета к Земле. Или вообще теплозащита плиточная, а компоновка  ВПК такова что плиточный щит капсулы входит в общий щит торможения в марсианской атмосфере. Типа  \_/ . большой щит "кольцо" (надувной?) сбрасывается перед включением двигателей реактивной посадки, а по центру плиточное дно капсулы.

В общем больше оптимизации. Это еще в лунной программе удивляло когда отдельный двигатель на старт с НОО, отдельный на посадку на Луне, и еще один на отлет к Земле. Когда все движки работают в вакууме. Надо бы больше по массе оптимизировать все эти проекты.

[Serge]

Олег Шляпин пишет:

Дмитрий Инфан пишет:
Модуль ВА-330 - надувной. Защита, следовательно, тоже должна быть надувной?

В орбитальном варианте модуля противорадиационная защита тоже предусматривается. Так ведь?

По защите стоило бы у Зубрина поискать. Он в фильме Марс Ундерграунд очень так уверенно говорит что дозы полученной радиации будут не так велики.

А вообще надо защищать не весь корабль, а самих астронавтов - это по массе выгоднее. Электронника естественно как на АМС, ей все равно. 

То есть во первых спальные коконы с толстыми панелями аля "поэлителен" и т.п. с высоким содержанием водорода в хим соединения. Все таки сон - 8 часов, треть всего времени перелета. И в эти же "коконы" прятаться во время всяких "протонных событий", подарков от нашего солнышка.
ИМХО - оптимальный вариант. А обкатать-проверить можно еще на МКС, прямо сейчас.

[Astro Cat]

Нет радиации на МКС межпланетной. Коконы надо выше радиационных поясов запускать на пару лет и мерять уровень радиации внутри. Только это все полумеры.

[Serge]

Astro Cat пишет:
Нет радиации на МКС межпланетной. Коконы надо выше радиационных поясов запускать на пару лет и мерять уровень радиации внутри. Только это все полумеры.

Не полумера только одна - тащить с собой всю планету  . Если серьезно то и так нужно считать каждый кг при имеющихся технологиях. Поэтому нужны как раз "полумеры" - максимально легкая защита выполняющая две функции : а. общая доза радиации за весь полет на приемлемом уровне, б. защита от вспышек на солнце и других радостей глубокого космоса, опять же на приемлемом уровне.

И все. Больше - нереально.

По коконам на МКС - там достаточно много высокоэнергетического прилетает, интересно можно ли сделать подобный кокон хотя бы на столько, что бы космонавты периодически "вспышек" не видели с закрытыми глазами.
Была бы очень неплохая и полезная для здоровья постель. Кстати хорошая идея для МКС, можно было бы на разработку предложить. Все таки треть времени человек проводит во сне и нет смысла в это время хватать лишние дозы.

[Дмитрий Инфан]

Serge пишет:

То есть во первых спальные коконы с толстыми панелями аля "поэлителен" и т.п. с высоким содержанием водорода в хим соединения. Все таки сон - 8 часов, треть всего времени перелета. И в эти же "коконы" прятаться во время всяких "протонных событий", подарков от нашего солнышка.

Да чего уж там - сидеть им в этих коконах придётся весь полёт.
Радикально решит проблему радиации (и защиты от метеоритов) траектория Штернфельда - чем короче перелёт, тем меньше облучение (и риск повстречать метеорит).

[Astro Cat]

Serge пишет:
Не полумера только одна - тащить с собой всю планету   .

Надо имитировать планету. Создавать вокруг корабля магнитное поле, способное отклонять заряженные частицы. Высокоэнергетические же вроде никакой защиты не хватит. И все испытывать надо при реальных полетах на Луну. Раз за разом улучшая и дорабатывая, а не раз - и сразу на Марс.

[Serge]

Astro Cat пишет:

Serge пишет:
Не полумера только одна - тащить с собой всю планету    .

Надо имитировать планету. Создавать вокруг корабля магнитное поле, способное отклонять заряженные частицы. Высокоэнергетические же вроде никакой защиты не хватит. И все испытывать надо при реальных полетах на Луну. Раз за разом улучшая и дорабатывая, а не раз - и сразу на Марс.

Магнитное поле Земли создает радиационные пояса. Корабль также создавая магнитосферу не создаст заодно электронный и протонный радиационные пояска вокруг себя ? Лекарство хуже болезни не будет ?

[Astro Cat]

Serge, не попробуешь - не узнаешь.:-) Как вариант - частицы используем в качестве рабочего тела для электрореактивных двигателей. Тем самым выкидывая их назад.

[Олег Шляпин]

Serge пишет:

Хорошо бы объединить КВЗ и ВПК. Это должно прилично сэкономить массу. К примеру капсула возвращения к МОК является одновременно КВЗ. А экипаж просто прикрепляет к ней щит для торможения в земной атмосфере во время перелета к Земле. Или вообще теплозащита плиточная, а компоновка ВПК такова что плиточный щит капсулы входит в общий щит торможения в марсианской атмосфере. Типа \_/ . большой щит "кольцо" (надувной?) сбрасывается перед включением двигателей реактивной посадки, а по центру плиточное дно капсулы.

В общем больше оптимизации. Это еще в лунной программе удивляло когда отдельный двигатель на старт с НОО, отдельный на посадку на Луне, и еще один на отлет к Земле. Когда все движки работают в вакууме. Надо бы больше по массе оптимизировать все эти проекты.

Кстати - мне такое в голову приходило. Было подобное и в советских проектах

[Олег Шляпин]

Serge пишет:
То есть во первых спальные коконы с толстыми панелями аля "поэлителен" и т.п. с высоким содержанием водорода в хим соединения. Все таки сон - 8 часов, треть всего времени перелета. И в эти же "коконы" прятаться во время всяких "протонных событий", подарков от нашего солнышка.
ИМХО - оптимальный вариант. А обкатать-проверить можно еще на МКС, прямо сейчас.

Хорошая идея. Частично она решает проблему. Но при длительной экспедиции нужен комфорт. Кроме того выращивание пищи на борту корабля. И потому я думаю, что все же основную защиту нужно размещать по всей обшивке жилого отсека.


Почему мне нравятся надувные модули? Большой объем. В СССР был проект ТМК и 3 добровольца прожили в макете корабля год. Объем - 48 м3. Теоретически можно. Тем более сейчас уже есть несравнимо больший опыт в создании систем жизнеобеспечения. Хотя тот проект того же DSH как раз и создан как корабль "эконом класса" - всё есть при минимальных объемах ЖО

[Олег Шляпин]

Serge пишет:
Магнитное поле Земли создает радиационные пояса. Корабль также создавая магнитосферу не создаст заодно электронный и протонный радиационные пояска вокруг себя ? Лекарство хуже болезни не будет ?

И все же я больше склонен к тому, что это должна быть пассивная защита. А что если корабль по каким либо причинам потеряет часть мощности для создания такого поля? Да и вода не очень подходит - будет потеряна при разгерметизации

[Олег Шляпин]

Хорошо бы объединить КВЗ и ВПК. Это должно прилично сэкономить массу. К примеру капсула возвращения к МОК является одновременно КВЗ. А экипаж просто прикрепляет к ней щит для торможения в земной атмосфере во время перелета к Земле. Или вообще теплозащита плиточная, а компоновка ВПК такова что плиточный щит капсулы входит в общий щит торможения в марсианской атмосфере. Типа \_/ . большой щит "кольцо" (надувной?) сбрасывается перед включением двигателей реактивной посадки, а по центру плиточное дно капсулы.

В этом проекте

Как раз так и есть - щит выполняет функцию при торможении в атмосфере для выхода на орбиту Марса, а потом часть его - для торможения ВПК. При этом жесткое днище ВПК есть центром экрана.

А в этом проекте та же идея, но только экран не раскрывающийся, а в виде крыла. Как я понял сопоставим по габариту с "Бураном" - выводится на орбиту РН "Энергия"

 

 
Вот еще одна сумасшедшая идея
 


Отсюда http://olegpon.narod.ru/3.htm

[pkl]

Олег Шляпин пишет:

Serge пишет:
Магнитное поле Земли создает радиационные пояса. Корабль также создавая магнитосферу не создаст заодно электронный и протонный радиационные пояска вокруг себя ? Лекарство хуже болезни не будет ?

И все же я больше склонен к тому, что это должна быть пассивная защита. А что если корабль по каким либо причинам потеряет часть мощности для создания такого поля? Да и вода не очень подходит - будет потеряна при разгерметизации

Защита должна быть комбинированной: модуль скайлэбовской размерности с двойными стенками, между которыми - вода и радиационное убежище /штормовой отсек/ в центре из вольфрама/обеднённого урана. А ещё модуль должен быть обвешан со всех сторон топливными баками и разгонными блокам - тоже какая-никакая, а защита, благо для полёта к Марсу на ЖРД топлива понадобится будь здоров!

[Astro Cat]

Олег Шляпин пишет:
И все же я больше склонен к тому, что это должна быть пассивная защита. А что если корабль по каким либо причинам потеряет часть мощности для создания такого поля?

Сколько тонн будет весить пассивная и будет ли от нее ощутимый толк? А поломки будут всегда. Метеорит пробил бак и все - конец. Риск есть всегда. Вон Аполлон-13 чудом выкрутился.