Как сесть на Марс?

Автор pkl, 20.10.2016 21:58:40

« предыдущая - следующая »

AGKKM-NK и 1 гость просматривают эту тему.

pkl

20.10.2016 23:43:40 #20 Последнее редактирование: 20.02.2021 00:36:35 от pkl
И, наконец, Скиапарелли, про которого мы, на момент написания этого сообщения, ещё не знаем толком, что с ним случилось, но... кажется, уже всё.  :( 



Вот ещё неплохая картинка:

http://forskning.no/sites/forskning.no/files/blogg/exomars_schiaparelli_landing_small.jpg
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Старый

Викинг рулёз форевер! :)
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Чем мрачнее реальность тем ярче бред.

pkl

Что у нас ещё? Ровер 20-го г. будет садиться, как Кьюриосити, на скай кране /народ так впечатлён, что весь интернет этим скай краном заспамлен :evil: /, тут ничего нового.

О! Экзо-Марс:



На данный момент схема посадки выглядит так.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Кубик

20.10.2016 22:54:20 #23 Последнее редактирование: 20.10.2016 22:55:53 от Кубик
ЦитатаКомодский Варан пишет: - Простота и отработанность схемы посадки. Никаких парашютов, никаких сбросов теплового щитка. Следствие этому - высокая надёжность.
А кто садился с орбиты вокруг Марса только на ЖРД так, что это вошло в список отработанных схем?  И топливная пара - ...та..И надёжность со вчерашнего дня ещё несколько того..
И бесы веруют... И - трепещут!

pkl

20.10.2016 23:55:09 #24 Последнее редактирование: 20.02.2021 00:21:44 от pkl
ЦитатаКубик пишет:
ЦитатаСтарый пишет: А где гашение лбом о грунт?
Старый, садятся - известно чем..и по ранней молодости - оочень эффективно..  ;)
Вот вам гашение лбом о грунт:


http://www.krugozors.ru/wp-content/uploads/2014/03/mars96-penetrator-and-station-descent-2.jpg

Лично мне такая схема очень нравится. Для небольших зондов - самое то! Для большей надёжности тормозной экран можно сделать цельнометаллическим, часть скорости погасить парашютом, хотя... электронику, способную выдеживать 10000 g, мы умеем делать давным давно, так что... ;)
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl

ЦитатаVi1 пишет:
Цитатаpkl пишет:

Возможные варианты можно свести к следующим базовым способам:
II. Посадка с предварительным выходом на орбиту.
Так уже делать никто не будет, только если это не пилотируемый КК
Если серьёзно, то нам сейчас /всем, кроме американцев/ сажать АМС на Марс надо только так. Иначе столько аппаратов набьём о планету, что... топливо дешевле, чем научная аппаратура!
Цитата
Цитатаpkl пишет: 

Возможные схемы торможения:
а) Торможение аэродинамическими поверхностями.
б) Торможение реактивным двигателем.
в) Торможение парашютом.
вариант а) и в) в любом случае останутся для гашения до околозвуковых скоростей
Не обязательно. В теории, затормозиться можно исключительно на ЖРД. Правда, масса КА будет чудовищна, особенно при старте с Земли.
Цитата
Цитатаpkl пишет:

Возможные схемы гашения остаточной скорости /если она есть/:
1) Гашение посадочными опорами.
2) Гашение надувными амортизаторами.
3) Гашение сотовыми либо иными сминаемыми элементами конструкции.
4) Гашение взрывом.
Кажется, я перечислил все возможные способы. Их комбинация даёт возможные схемы посадки на Марс.
вариант 1) и 3) это скорее не обязательно, а дополнительная опция, при свободном падении с высоты в пару метров, а вот после парашюта д.б. либо надувные амортизаторы с последующей работой ТТ ДМП, либо ЖРД (в теле СА или "небесный кран" ;)
В стартовом посте я перечислил возможные решения задачи, а уж как их применять и применять ли вообще - тема длительной дискуссии. От себя скажу, что с надувными амортизаторами вряд ли удастся посадить на планету КК с экипажем. ;)
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl

ЦитатаСтарый пишет:
Цитатаpkl пишет:
ЦитатаСтарый пишет:
А где гашение лбом о грунт? Кажется это самый популярный способ.
п. г) чуть выше.  :)  Вывел в другой раздел - Торможение.  :D  
А если основное торможение парашютом (как Марсы) или двигателями (как MPL) а остаточное - лбом об грунт?  ;)
Пенетраторы. Смотри выше.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

pkl

21.10.2016 00:36:19 #27 Последнее редактирование: 20.10.2016 23:38:25 от pkl
ЦитатаСтарый пишет:
Викинг рулёз форевер!  :)  
Воистину форевер!  :)  
ЦитатаКубик пишет:
ЦитатаКомодский Варан пишет: - Простота и отработанность схемы посадки. Никаких парашютов, никаких сбросов теплового щитка. Следствие этому - высокая надёжность.
А кто садился с орбиты вокруг Марса только на ЖРД так, что это вошло в список отработанных схем? И топливная пара - ...та..И надёжность со вчерашнего дня ещё несколько того..
Никто, но... если честно, мне больше всего нравится именно такая комбинированная схема, а-ля "Викинг", но без парашютов.

По моей классификации: I а)б)1). 

Т.е.: космический аппарат состоит из двух модулей, орбитальный + посадочный. Задача орбитального модуля - обеспечивать посадку и работу посадочного. Для этого он оснащается высокодетальной камерой типа Hi-RISE и аппаратурой для дистанционного зондирования атмосферы /лидар?/. Схема экспедиции такая: связка ОМ+ПМ выходит на орбиту Марса. С орбиты непосредственно перед посадкой, буквально за несколько часов, производится высокодетальная съёмка предполагаемого места посадки для выявления возможных препятствий и определение характеристик атмосферы /давление, скорость и направление ветра, запылённость, наличие облаков, смерчей и т.п./ в районе высадки. После чего принимается уже окончательное решение о посадке. Или подождём, когда распогодится. После разделения ОМ ведёт видеосъёмку ПМ, приём телеметрии с него и продолжает зондирование атмосферы. Ну а в дальнейшем - навигация для ровера и ретрансляция данных. Или, если разобьём ПМ, будет, по крайней мере массив информации для анализа и поиска причин провала. ПМ же садится на комбинации аэродинамический экран + ЖРД, как в советском проекте 5НМ. Согласен, такая схема требует больших затрат топлива. Но она - самая надёжная! Кроме того, только так можно доставить на Марс по-настоящему большие и тяжёлые объекты типа модулей базы.


Ещё момент: в ближайшие годы должны появиться носители с грузоподъёмностью 50+ т. SLS. Возможно, Фалкон-Хэви Э.Маска. Может, даже китайцы подсуетятся или мы. Так что будет чем запускать.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

avk

Для комплекта, предполагаемая схема посадки "Марс-94" с запуском аэростата:


Vi1

Цитатаpkl пишет:
Кроме того, только так можно доставить на Марс по-настоящему большие и тяжёлые объекты типа модулей базы.
На Марс проблематично посадить большие объекты, думаю, либо модули будут надувными, либо отдельные сегменты модуля будут собираться на месте.
Однозначно их спуск на поверхность будет осуществляться с орбиты (после серии маневров в атмосфере - год-два) для уменьшения скорости входа, никто их с пролетной траектории закидывать не будет.

pkl

Нужны мощные высокоимпульсные ЖРД.
Вообще, исследовать солнечную систему автоматами - это примерно то же самое, что посылать робота вместо себя в фитнес, качаться.Зомби. Просто Зомби (с)
Выход из колыбели В БУДУЩЕМ может возникнуть только в случае конфликта цивилизаций. А. Семёнов (с)
Многоразовость - это бяка (с) Дмитрий Инфан

Гусев_А

А как Вам нравится такой способ посадки:
Посадка все таки происходит на парашюте. Аппарат находится как  бы провалившимся сверху в слабо накачанный баллон. А в момент сближения с поверхностью, этот баллон резко накачивается, подбрасывая аппарат и при касании выступает амартизатором.

Одно из двух: или получится, или все равно когда нибудь, у кого нибудь, что нибудь ПОЛУЧИТСЯ!!!

Комодский Варан

ЦитатаКубик пишет:
ЦитатаКомодский Варан пишет: - Простота и отработанность схемы посадки. Никаких парашютов, никаких сбросов теплового щитка. Следствие этому - высокая надёжность.
А кто садился с орбиты вокруг Марса только на ЖРД так, что это вошло в список отработанных схем? И топливная пара - ...та..И надёжность со вчерашнего дня ещё несколько того..
Маск уже умеет сажать ступени. На Луну много раз садились на одном только ЖРД. Схема отработана.

Quооndo

Я могу ошибаться, но полагаю, что по Мю может не эффективно но надежней парашютов и схемы посадки Марса-3 ничего нет. Вообще мне кажется проигрывая по массе надежней делать только одну посадку - либо парашюты, либо двигатели. Наверное с учетом гравитации на Марсе выгодно еще использовать балоны

Agrin

22.10.2016 10:52:09 #34 Последнее редактирование: 22.10.2016 10:18:15 от Agrin
СПУСК В РАЗРЕЖЕННОЙ АТМОСФЕРЕ[/li][li]
[/li][li]В практике космических полетов такие спускаемые аппараты применялись только для полета на планету Марс. Атмосфера этой планеты сильно разреженна. Атмосферное давление на поверхности здесь составляет от 1/160 до 1/100 от нормального атмосферного давления на Земле. Но, несмотря на такую разреженность, вход в атмосферу с космическими скоростями сопровождается явлениями, аналогичными для земной атмосферы. Для торможения и снижения скорости от космической в несколько километров в секунду до порядка 200-300 м/с и в марсианской атмосфере возникает достаточная для этого аэродинамическая сила.[/li][li]
[/li][li]Вся сложность спуска в атмосфере Марса заключается в том, что достижение скорости 200-250 м/с может произойти либо вблизи поверхности, либо перед самым ударом в нее. Времени на введение парашютной системы практически не остается, и спускаемый аппарат может разрушиться при ударе о поверхность раньше, чем произойдет эффективное торможение с помощью парашюта. Поэтому вводить парашют необходимо не при скоростях полета 200-250 м/с, а значительно раньше -- еще при гиперзвуковых скоростях порядка 2М (порядка 650 м/с).[/li][li]
[/li][li]При этом возникает проблема введения парашютов в гиперзвуковой поток. Для изготовления парашютов необходимо применять особопрочньгй материал, который способен выдерживать большие нагрузки, развивающиеся при открытии парашюта. Чтобы уменьшить нагрузки на парашют, необходимо вводить несколько каскадов парашютов один за другим с увеличивающимися площадями куполов, В этом случае нагрузки возрастают медленно. Другой путь уменьшения перегрузок -- ввод зарифленной парашютной системы с постепенным раскрытием в несколько этапов основного парашюта.[/li][li]
[/li][li]Парашютная система в условиях Марса эффективно уменьшает скорость полета только до нескольких десятков метров в секунду (примерно 100 м/с). Погасить скорость до приемлемых величин, порядка 10 м/с, парашютная система разумных размеров в атмосфере Марса не может. Поэтому возникает необходимость в применении комбинированной системы: вместе с парашютной системой использовать двигательную установку. Весь этап торможения в этом случае вначале протекает как и для планет, имеющих атмосферу, с предварительным использованием аэродинамического торможения, а затем с помощью парашютной системы, но на заключительном этапе, как и для планет, не имеющих атмосферы, применяется двигательная установка. К аппаратам, совершавшим подобную посадку на планету Марс, относятся советские станции серии "Марс" и американские станции "Викинг". [/li][li]
[/li][li]Источник информации:[/li][li]Попов Е. И.  Cпускаемые аппараты. -- М: Знание, 1985. -- 64 с., ил. -- (Новое в жизни, науке, технике. Сер. "Космонавтика, астрономия"; № 4).[/li][li]
[/li][li]
[/li][li]
Интересная информация также в книгах[/li][li]
Н.М. Иванов, Л.Н. Лысенко Баллистика и навигация космических аппаратов М., Издательство Дрофа, 2004г.
Глава 16 Особенности спуска КА в атмосферах планет[/li][li]
[/li][li]
Итоги науки и техники. Серия Исследование космического пространства. Том 6 Некоторые проблемы создания и отработки космических аппаратов, предназначенных для входа в атмосферы планет. М., 1975 г.

Комодский Варан

ЦитатаQuооndo пишет:
Я могу ошибаться, но полагаю, что по Мю может не эффективно
Парашют+тепловой щиток дают наибольшую мю ПН, около 50%.

ЦитатаQuооndo пишет:
Вообще мне кажется проигрывая по массе надежней делать только одну посадку - либо парашюты, либо двигатели. 

Вот где собака зарыта. Марсианские СА должны иметь малую нагрузку на тепловой щиток. Поэтому тепловой щиток выглядит примерно так:

  


На высоте 7 км над среднемарсианским уровнем СА будет тормозить с ускорением 6 м/с2. Но вот после сброса теплового щитка торможение лэндера станет околонулевым (двигатели ещё не включены). А вот торможение теплового щитка подскачет до 120 м/с2! И поэтому щиток сразу после отстрела долбанёт лэндер. 
Во избежание этого нужна сложная система увода теплового щитка. 

Если есть парашют, то система увода теплового щитка не нужна. Тепловой щиток отстреливается на скорости 70 м/с, а не 350+, тормозное усилие создаётся парашютом.

Veganin

В СССР разрабатывался способ десантирования личного состава без парашюта - десантник стоит на небольшой платформе, которая с помощью множества микровзрывов взрывчатки безопасно приземляется. И бравый воин сходу вступает в бой. Чем не идея для спускаемого аппарата для Марса?
"А тем кто прочит SpaceX/Tesla/etc технологический провал и разорение, хочется сказать -- ребята, вам пора уже повзрослеть.
Надеяться на то, что у «соседа» ничего не получится, не делая при этом ничего самому -- это несусветная глупость." (C)
voyager-1

Alex_II

ЦитатаVeganin пишет:
В СССР разрабатывался способ десантирования личного состава без парашюта - десантник стоит на небольшой платформе, которая с помощью множества микровзрывов взрывчатки безопасно приземляется.
В 30х годах ХХ века небось разрабатывался? И не разработался?
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Димитър

Давайте разберемся. Во всех приведенных схемах происходит примерно одно и то же.
1. Основная скорость (с 6 км/с до 0.3 - 0.6 км/с) сбрасывается за счет аэродинамического торможения теплозащитного экрана. 
2. Остаток с 500-300 м/с до десятков м/с - парашутами.
3. С десятков м/с до нуля - ракетными двигателями.
4. Почти везде - разные виды амортизаторов удара об грунд.

nsn

ЦитатаСтарый пишет:
А если основное торможение парашютом (как Марсы) или двигателями (как MPL) а остаточное - лбом об грунт?  ;)
Что мучиться, нужно сразу пенетраторы делать.  :)  Тем более что на поверхности ничего интересного нет.