Пилотируемые полёты на Луну и Марс "малыми средствами"

[Олег Шляпин]

Говоря о "малых средствах", я часто упоминал американский проект SEP-tug. Вот он. Многоразовый разгонный буксир имеет массу 15 т (7,7 т - масса конструкции и 7,3 т - масса ксенона), груз, транспортируемый на ОИС Луны - 20 т.
http://www.astronautix.com/craft/septug.htm

Вот вам и "малые средства" - 2 модернизированные РН "Союз-2" и 1 РН "Ангара-5". Сам буксир многоразовый.

4 таких буксира за год доставят 4 жилых модуля на поверхность Луны, за второй год 1 лунную ОС, 2 посадочно-взлётных комплекса и еще 1 модуль на поверхность Луны.

В год 8 модернизированных РН "Союз-2", 4 РН "Ангара-5". Для 2 пилотируемых экспедиций на лунном варианте КК "Союз" еще 2 пуска РН типа "Ангара-3" или "Союз-2-3" ("Онега") и 2 РН "Ангара-5" с буксирами на базе разгонных блоков КВТК.


Лунный вариант КК "Союз" массой 13,2 т
 
Или же с использованием блока "Фрегат" - суммарная масса 13,9 т
 

Старт к Луне с использованием буксиров на базе РБ типа КВРБ или КВТК
 

 

Жилой модуль и посадочно-взлетный комплекс.

 
Лунная ОС
 

Грузовой корабль снабжения для лунной ОС на базе лунного КК "Союз-Л"

 

[Кубик]

Олег Шляпин пишет: 4 таких буксира за год доставят 4 жилых модуля на поверхность Луны,

Хотите сказать, что они могут сесть на Луну и потом взлететь?     Это же задача их груза - посадочных модулей, и сколько там полезного за вычетом платформы? И далась вам "лунная ОС" - на что она годится, кроме как отнимать ресурсы от работы по исследованиям на поверхности?

[Кубик]

Олег Шляпин пишет: Ну а что - нельзя сделать конструктивно так. что бы потом взлетная ступень
отстреливалась, а не отстыковывалась?

Сначала стыковать - а потом отстреливать? Это почто? Я сказал, что вероятность, не расстыковать по команде выше, чем самопроизвольная расстыковка - но это не значит, что стыковочные агрегаты ненадёжны. В крайнем случае - отстрел узла ступени при аварии..

[Олег Шляпин]

Кубик пишет:
Хотите сказать, что они могут сесть на Луну и потом взлететь?    Это же задача их груза - посадочных модулей, и сколько там полезного за вычетом платформы? И далась вам "лунная ОС" - на что она годится, кроме как отнимать ресурсы от работы по исследованиям на поверхности?

1. Естественно речь идёт о грузах, а не об ионных буксирах. 2. А сколько может посадить 20-тонный аппарат на поверхность? Тон 8 "чистого" груза. Станция далась не мне

[Олег Шляпин]

Кубик пишет:
Сначала стыковать - а потом отстреливать? Это почто? Я сказал, что вероятность, не расстыковать по команде выше, чем самопроизвольная расстыковка - но это не значит, что стыковочные агрегаты ненадёжны. В крайнем случае - отстрел узла ступени при аварии..

Я имею ввиду. что для сборки в единую конструкцию 2 модуля состыковываются и скрепляются силовыми элементами, а при старте с поверхности Марса, взлётная ступень отстреливается от узла крепления

[Кубик]

А зачем их скреплять, если стыковочные узлы надёжны и позволяют, скажем, переход или перекачку - неужто они развалиться могут? Конечно, надо учесть нагрузки в конструкции, но вводить дополнительную операцию скрепления, устанавливать доп. элементы - вручную? Вот защита стыка, если всё будет садиться - да.

[Олег Шляпин]

Кубик пишет:
А зачем их скреплять, если стыковочные узлы надёжны и позволяют, скажем, переход или перекачку - неужто они развалиться могут? Конечно, надо учесть нагрузки в конструкции, но вводить дополнительную операцию скрепления, устанавливать доп. элементы - вручную? Вот защита стыка, если всё будет садиться - да.

Речь идёт о посадочно-взлётном комплексе. Масса аппарата для взлёта примерно 22 т, но нужен ещё аэродинамический экран, небольшой жилой модуль, посадочные опоры и лёгкий марсоход открытого типа.

У меня вопрос был в чём - можно ли вывести это всё в 2 пуска РН "Протон-М"/"Ангара-5" и состыковать. А после посадки взлётная ступень просто отстреливается пирозамками от посадочной части.

[Олег Шляпин]

Если исходить их гравитационного параметра Марса 42 828 (км3с−2) и его среднего радиуса 3389,5 км, то 1 космическая скорость у поверхности планеты 3554 м/с.

Характеристическая скорость взлётной ступени американского лунного модуля  LEM по программе "Аполлон" составляла 2 220 м/с, а посадочной ступени - 2470 м/с. Т.е в сумме 4690 м/с. И это при массе 14 т. Таким образом 2-ступенчатой взлетной ступени в 14 т вполне хватит.

Думаю, что комплекс для кратковременного пребывания 2-3 космонавтов в течении нескольких дней на Марсе можно уложиться до 25 т. Может и меньше.

Надо будет прикинуть минимальные массы такой экспедиции.

[Кубик]

Олег Шляпин пишет: У меня вопрос был в чём - можно ли вывести это всё в 2 пуска РН
"Протон-М"/"Ангара-5" и состыковать. А после посадки взлётная ступень просто
отстреливается пирозамками от посадочной части.

Так и вопрос в том - применять обычный стыковочный агрегат и отстреливать его часть (лучше бы от взлётной?) или создавать нечто похожее, но с фиксацией как обычно, (может быть, по всему периметру "торца" модуля), а освобождением пирозамками? В стандартных СУ вроде бы было на аварийный случай нечто..

[Олег Шляпин]

Кубик пишет:
Так и вопрос в том - применять обычный стыковочный агрегат и отстреливать его часть (лучше бы от взлётной?) или создавать нечто похожее, но с фиксацией как обычно, (может быть, по всему периметру "торца" модуля), а освобождением пирозамками

Ну как то так

[Дем]

давайте всё-таки о том, что реальней, а именно - о Луне

1) ЛОС оставляем в лагранже - это оптимальная точка для сборки из относительно малых квантов доставляемых с Земли
2) Все межорбитальные грузовые перелёты - на электротяге. Это позволит доставить с НОО до ЛОС 90% массы
3) Перелёт от ЛОС на ОЛО  - тоже на электротяге, потом лендер отделяется от буксира и садится, буксир летит обратно к ЛОС. Расход рабочего тела не более 5% массы.
4) Квант экипажа - 2 человека. Тяжелый носитель вполне докинет корабль с ними до ЛОС.
5) К моменту высадки на Луну у нас на ЛОС скопится не менее  4 буксиров - так что если их все впрячь во взлётнопосадочный модуль, на ОЛО и обратно они его доставят шустро.
6) Кроме того, наличие большого количества буксиров на ЛОС даст ей очень хорошую энергетику и позволит задуматься о производстве топлива и т.д. из лунных материалов.

[Seti]

По моим прикидкам получается "Лунник" с гермокабиной не может быть меньше 11т , а если без неё то больше 
9... 

[Дмитрий Инфан]

Seti пишет:
По моим прикидкам получается "Лунник" с гермокабиной не может быть меньше 11т , а если без неё то больше
9...

Если посадочная платформа без гермокабины и на одного человека, то вполне можно уложиться в габариты Луны-16 (начальная масса 5,5 тонн).

[Дмитрий Инфан]

Дем пишет:
давайте всё-таки о том, что реальней, а именно - о Луне

1) ЛОС оставляем в лагранже - это оптимальная точка для сборки из относительно малых квантов доставляемых с Земли
2) Все межорбитальные грузовые перелёты - на электротяге. Это позволит доставить с НОО до ЛОС 90% массы
3) Перелёт от ЛОС на ОЛО - тоже на электротяге, потом лендер отделяется от буксира и садится, буксир летит обратно к ЛОС. Расход рабочего тела не более 5% массы.

Если наличествует электротяга, то для чего делать кванты маленькими? Они вполне могут быть и большими, под "Ангару-5", скажем (24 тонны). Тогда нет смысла в промежуточном звене в точке Лагранжа - их следует сразу транспортировать на ОЛО.

[Дем]

1) 24 тонны - это с буксиром, полезная часть - где-то половина. Всё равно собирать.
По крайней мере первый десяток пусков, потом мобыть сможем буксиры назад на НОО гонять.

2) Из лагранжа можно высаживаться в любую точку Луны, станция на ОЛО раз и навсегда задаёт плоскость. для этапа первых исследований плохо.
И не нужно тащить на ОЛО и обратно корабль для возврата на Землю, это два раза по 1км/с

Плюс - на станции в Лагранже мы не будем проводить половину времени в лунной тени.

[Дмитрий Инфан]

Дем пишет:
1) 24 тонны - это с буксиром, полезная часть - где-то половина. Всё равно собирать.
По крайней мере первый десяток пусков, потом мобыть сможем буксиры назад на НОО гонять.

2) Из лагранжа можно высаживаться в любую точку Луны, станция на ОЛО раз и навсегда задаёт плоскость. для этапа первых исследований плохо.
И не нужно тащить на ОЛО и обратно корабль для возврата на Землю, это два раза по 1км/с

Плюс - на станции в Лагранже мы не будем проводить половину времени в лунной тени.

1) Нафига такие сложности? Если есть электротяга, то буксир должен быть многоразовый, один на все перевозимые модули. Это и проще, и выгоднее (уменьшает число пусков).
2) Зато придётся всякий спускать на поверхность Луны дополнительный запас топлива (химического, для ЖРД с низким УИ !), чтобы, покидая Луну, добираться до точки Лагранжа. На ОЛО же корабль притащить с помощью ЭРД куда менее затратно.

[Практик]

Дем пишет:
давайте всё-таки о том, что реальней, а именно - о Луне

1) ЛОС оставляем в лагранже - это оптимальная точка для сборки из относительно малых квантов доставляемых с Земли

Почему вы думаете, что это оптимальная точка...? Сейчас вовсю рассматриваются другие орбиты типа NRO и похоже лунную станцию будут "тащить" туда... 

[Практик]

Дмитрий Инфан пишет: 
 На ОЛО же корабль притащить с помощью ЭРД куда менее затратно.

А вы знаете примеры доставки с ЭРДУ на ОЛО? И на сколько это менее затратно?

[ХВ.]

По объявленной сегодня ФКП пилотируемый полёт к Луне передвинут на 2035 год. Ракета-носитель -  сверхтяж.

20.01.2016          Роскосмос передвинул сроки пилотируемого полета на Луну на 2035 год
       
 Предполагаемые сроки первого пилотируемого полета на Луну российской сверхтяжелой ракеты-носителя с космодрома Восточный сдвигаются на пять лет – с 2030 до 2035 года, следует из презентации проекта Федеральной космической программы 2016-2025, представленного Роскосмосом в среду 20 января.
 
 Согласно ранней версии ФКП, рассчитывавшейся из бюджета порядка 2 триллионов рублей, создание "ракеты-носителя ключевых элементов и технологий сверхтяжелого класса" должно было обеспечить возможность осуществления пилотируемых полетов на Луну к 2030 году. В новом проекте ФКП при бюджете 1,4 триллиона рублей, задел для пилотируемого полета на спутник Земли будет создан лишь после 2035 года, передает РИА Новости.
 
 А.Ж.

[SFN]

Это полет сверхтяжелой передвинут  а про многопуск на Ангаре А.Ж. ни слова не сказал.