Результаты советских (российских) экспедиций к Марсу

[Андрей Суворов]

Исходные данные неверны - нет непрерывных лазеров на 100 ватт видимого диапазона. Максимум - 1..2 ватта. Это 4..5 звездных величин долой.

Откуда такая информация? Даже для полупроводниковых лазеров в непрерывном режиме достигнута мощность единичного излучателя 6-10 Вт.

В ИК-диапазоне

Я сам лет пять назад делал лабораторку в ФИРАНе в которой использовался перестраиваемый от красного до жёлто-зелёного, лазер на красителях, который накачивался 60 ваттным зелёным неодимовым лазером работающем в квазинепрерывном режиме, на второй гармонике.

Шестидесяти МИЛЛИВАТТНЫМ. КПД неодимового лазера - меньше процента, кпд удвоителя - примерно 50 процентов. Итого в накачку надо для получения 60 ватт выходной мощности пихать 1200 ватт света. При этом кпд ксеноновых ламп, которыми делается накачка, составляет около 30 процентов, а кпд конденсаторного источника - половина. Около семи киловатт будет потреблять такая установка. Представляете, какое ей нужно охлаждение?

Одноваттный лазер на азоте, стоящий на первом этаже корпуса прикладной математики МФТИ, имеет проточное водяное охлаждение. При этом он закрыт специальным оптическим лабиринтом, потому что даже рассеянное лазерное излучение такой интенсивности вредно для глаз. Включают его "по большим праздникам".

Да, вот сейчас не поленился, и набрал в рамблере "непрерывный лазер максимальная мощность" и на первой же странице получил ссылки на промышленные неодимовые лазеры мощностью до 500 Вт

Сделал то же самое, не поленился. Действительно, в статье утверждаются, что на гранате делают лазеры до 4 киловатт выходной мощности. Проблема кпд при этом не обсуждается. Интересно, всё же, как они их охлаждают?

Конечно к такому лазеру нужно подсоединить генератор второй гармоники, на это потеряется несколько десятков %, но это ужё мелочи. Так что тут уже можно вести речь и о наблюдении невооружённым глазом.

Мне всё же очень интересно, каким это образом они отводят тепло от удвоителя, чтоб его оптические характеристики не нарушались?

Наконец, уголковый отражатель не является синфазным.

Почему, что этому мешает?

Потому что он не перпендикулярен падающему лучу. Расстояние до разных ячеек - разное, и разница эта измеряется сантиметрами, а не одной восьмой лямбда.

И, последнее - яркость пепельного свечения Луны такова, что забьёт легко любой лазер. Полная Земля создаёт на Луне освещённость порядка 0,04 ватта/м2, что в 40000 раз больше освещенности, создаваемой лазером. Хорошо, пусть 400 - пусть мы построили лазер на 100 Вт! Светофильтром можно срезать до 99% этого значения, но и при этом естественный свет будет в 4 (а реально - в 400) раз сильнее нашего.

А если взять два фильтра срезающих по 99% и поставим их последовательно, мы получим фильтр срезающий 99,99%, а если три, в общем, монохроматичность лазерного излучения большой плюс.

Эээ, нет! это 99% уже с учётом подобных ухищрений! Светофильтр не является идеальным - он поглощает не только вредное, но и полезное излучение. 99% - это, на самом деле, не светофильтр, как таковой, а монохроматор на дифракционной решетке, соединённый с интерферометром Фабри-Перо - они позволяют поднять контраст в сто раз. Обычные светофильтры едва-едва десятку дадут.

Кроме того, монохроматичность излучения лазера при таком рассмотрении весьма условна. Полоса частот истинно непрерывного газового лазера - около двух гигагерц, и обусловлена броуновским движением атомов в трубе. Полоса же частот лазера, работающего в квазинепрерывном режиме, много шире.

А если наш лазер будет работать на длине волны  соответствующий линии поглощения в спектре Солнца, то можно ещё значительно поднять контраст.

А лазеры на красителях, у которых можно перестраивать частоту плавно, вообще страдают нестабильностью этой самой частоты.

Когда-то давно, на первом курсе, что ли, мы решали задачку по физике - и там приводились реальные параметры установки, которая использовалась для зондирования Луны с уголковым отражателем лунохода. Отклик получался в районе ста фотонов. А при этом же использовался телескоп с диаметром зеркала 2,4 метра. Правда, адаптивной оптики тогда ещё не было.

[VovaKur]

В ИК-диапазоне

А что мешает взять удвоитель

Шестидесяти МИЛЛИВАТТНЫМ. КПД неодимового лазера - меньше процента, кпд удвоителя - примерно 50 процентов. Итого в накачку надо для получения 60 ватт выходной мощности пихать 1200 ватт света. При этом кпд ксеноновых ламп, которыми делается накачка, составляет около 30 процентов, а кпд конденсаторного источника - половина. Около семи киловатт будет потреблять такая установка. Представляете, какое ей нужно охлаждение?

Нет именно 60 Ватт. А КПД неодимового лазера с накачкой от лампы 3-5%, тут уже учтено КПД источника, лампы, и самого кристалла, тоесть это КПД от сети до выходного излучения, таким образом, 60 ваттный лазер будет потреблять примерно 1,5 кВт, охлаждение у того лазера конечно водяное было, а сам лазер не такой и большой был, длина примерно метр, а то и меньше. Сейчас делаются неодимовые лазеры со светодиодной накачкой, у них КПД от сети до излучения превышает 25%. Так что если нам нужен 5 кВт лазер, то для питания такого лазера потребуется всего 20 кВт, вроде ничего страшного в такой мощности нет. В общем лазер мощностью в несколько сотен ватт это серийно выпускаемые устройства, которые хоть сейчас, плати деньги, покупай, и направляй на Луну. Или ты хочешь сказать, что производители таких лазеров сознательно обманывают покупателей, а на лабораторной работе нас получается тоже обманули на три порядка, а результаты потом я подогнал, так чтоли?

Одноваттный лазер на азоте, стоящий на первом этаже корпуса прикладной математики МФТИ, имеет проточное водяное охлаждение. При этом он закрыт специальным оптическим лабиринтом, потому что даже рассеянное лазерное излучение такой интенсивности вредно для глаз. Включают его "по большим праздникам".

С азотными лазерами я не знаком, может это просто особенность азотных лазеров.

Сделал то же самое, не поленился. Действительно, в статье утверждаются, что на гранате делают лазеры до 4 киловатт выходной мощности. Проблема кпд при этом не обсуждается. Интересно, всё же, как они их охлаждают?

А что тут можно придумать, наверняка водой, ну или если выдвигаются какие особые требования, можно и кондиционер приделать и охлаждать фреоном.

Мне всё же очень интересно, каким это образом они отводят тепло от удвоителя, чтоб его оптические характеристики не нарушались?

Не знаю, но такие системы реально работают, значит эта проблема как-то решена, опять же сложно придумать, что то лучше воды.

он не перпендикулярен падающему лучу. Расстояние до разных ячеек - разное, и разница эта измеряется сантиметрами, а не одной восьмой лямбда.

Ну и что, длина когерентности всё равно больше, важно не то, что расстояние разное, главное, чтобы оно было стабильным.

Эээ, нет! это 99% уже с учётом подобных ухищрений! Светофильтр не является идеальным - он поглощает не только вредное, но и полезное излучение. 99% - это, на самом деле, не светофильтр, как таковой, а монохроматор на дифракционной решетке, соединённый с интерферометром Фабри-Перо - они позволяют поднять контраст в сто раз. Обычные светофильтры едва-едва десятку дадут.

Что мешает ставить такие системы последовательно? Пусть каждый фильтр поглашает 99% внеполосного излучения и 10% полезного излучения, тогда три таких фильтра ослабит внеполосное излучение на 99,9999%, а полезное всего на 70%.

Кроме того, монохроматичность излучения лазера при таком рассмотрении весьма условна. Полоса частот истинно непрерывного газового лазера - около двух гигагерц, и обусловлена броуновским движением атомов в трубе. Полоса же частот лазера, работающего в квазинепрерывном режиме, много шире.

А нам больше и не надо

А лазеры на красителях, у которых можно перестраивать частоту плавно, вообще страдают нестабильностью этой самой частоты.

А нам собственно и не нужно перестраиваемый, можно и на фиксированной частоте, главное, чтобы попасть в полосу пропускания фильтра.

Когда-то давно, на первом курсе, что ли, мы решали задачку по физике - и там приводились реальные параметры установки, которая использовалась для зондирования Луны с уголковым отражателем лунохода. Отклик получался в районе ста фотонов. А при этом же использовался телескоп с диаметром зеркала 2,4 метра. Правда, адаптивной оптики тогда ещё не было.

Кстати, такое количество фотонов уже хорошо видно глазом. И ещё, тут речь наверное идёт о достаточно коротких и соответственно с не большой энергией импульсах для измерения расстояния до Луны, если стоит задача визуального наблюдения или фотографирования, параметры излучателя будут другими.

[В А Д И М]

Означает ли вышесказанное, что проверить наличие американских уголковых отражателей на Луне не представляется возможным?  :shock:

[Андрей Суворов]

я тут писал большой-пребольшой ответ, с подробным по пунктам обоснованием, но он, похоже, оказался слишком большим и пропал.
Поэтому отвечу только по паре пунктов.

В ИК-диапазоне

А что мешает взять удвоитель

Шестидесяти МИЛЛИВАТТНЫМ.

Нет именно 60 Ватт.

Я тоже делал когда-то лабы с лазерами, и помню, какие меры предосторожности принимались при работе с лазерами более 10 милливатт. После 100 милливатт опасным становится даже рассеянное, отраженное от матовых поверхностей, лазерное излучение
Вот что пишет об этом Владимир Родионов с iXBThttp://www.ixbt.com/digimage/kofe.shtml
Поэтому мне тяжело поверить, что кто-то в здравом уме потащит на студенческую лабу 60-ваттный лазер
Мы пробивали в копейке образца 1961 года и в лезвии безопасной бритвы дырку сфокусированным 20-джоульным импульсом. Накачка при этом была килодждоуль или два - не помню. Лампа там была ИФП-2000, но я не помню, разгонялась она при этом на максимальную мощность, или нет. Но в методичке к лабе запрещалось делать такие импульсы чаще, чем раз в минуту.

[avmich]

...косвенно картина должна затрагиваться и в Абрамовиче - где-нибудь в главке про течение Прандтля-Майера.

Это течение, конечно, ускоряется, но уже в самом начале имеет сверхзвуковую скорость. А вот как её получить...

Есть такое соотношение Вулиса, из которого следует, что для перехода через кризис можно воздействовать расходом, температурой и механически.

    ... а также геометрически - как в лавале.

Да, конечно :) забыл.

Хотя насчёт постоянства сечения трубы я может и не совсем прав...

Тогда получится и геометрический эффект...

[Старый]

я После 100 милливатт опасным становится даже рассеянное, отраженное от матовых поверхностей, лазерное излучение

А как же мы смотрим в упор на 100-ваттные лампочки? Наверно отражённое от матовой поверхности лазерное излучение мощностью 0.1 ватта ничем не опаснее излучения лампочки от карманного фонарика мощностью в несколько ватт?

[Fakir]

avmich

Это течение, конечно, ускоряется, но уже в самом начале имеет сверхзвуковую скорость. А вот как её получить...

   Может быть, и звуковую

Тогда получится и геометрический эффект...

    Понимаешь, деталей-то я уже не помню, поэтому с уверенностью в данном случае ничего не скажу, однако подозреваю, что геометрический эффект не обязательно сидит в изменении сечения, а может заключаться и в кривизне (по кр. мере частично).

[Андрей Суворов]

я После 100 милливатт опасным становится даже рассеянное, отраженное от матовых поверхностей, лазерное излучение

А как же мы смотрим в упор на 100-ваттные лампочки? Наверно отражённое от матовой поверхности лазерное излучение мощностью 0.1 ватта ничем не опаснее излучения лампочки от карманного фонарика мощностью в несколько ватт?

Старый, лампа накаливания на 100 ватт как раз один ватт света и даёт. И ещё 99 ватт тепла. но это ещё не всё. Спираль 100-ваттной лампочки - довольно протяженная структура, и её изображение на сетчатке весьма велико. Кроме того, спираль - практически изотропный излучатель, а лазер даёт весьма странный свет.
Он не расходится, фокусируется в точку порядка нескольких длин волн в диаметре,

[Старый]

Старый, лампа накаливания на 100 ватт как раз один ватт света и даёт. И ещё 99 ватт тепла. но это ещё не всё.  

Хммм... То есть если мы окружим 100-ваттную лампочку солнечными батареями то мы с них больше 0.2 ватта электричества не получим?

Спираль 100-ваттной лампочки - довольно протяженная структура, и её изображение на сетчатке весьма велико. Кроме того, спираль - практически изотропный излучатель, а лазер даёт весьма странный свет. Он не расходится, фокусируется в точку порядка нескольких длин волн в диаметре,

Нет, споп. Вы ж говорили про рассеяный лазерный свет отражённый от матовой стены?

[Андрей Суворов]

Старый, лампа накаливания на 100 ватт как раз один ватт света и даёт. И ещё 99 ватт тепла. но это ещё не всё.  

Хммм... То есть если мы окружим 100-ваттную лампочку солнечными батареями то мы с них больше 0.2 ватта электричества не получим?

Отчего же? Обычные кремниевые СБ преобразуют и 900 нм в электричество, поэтому они гораздо лучше работают от ламп накаливания, чем от люминесцентных, дающих больше видимого света.

Спираль 100-ваттной лампочки - довольно протяженная структура, и её изображение на сетчатке весьма велико. Кроме того, спираль - практически изотропный излучатель, а лазер даёт весьма странный свет. Он не расходится, фокусируется в точку порядка нескольких длин волн в диаметре,

Нет, споп. Вы ж говорили про рассеяный лазерный свет отражённый от матовой стены?

Ага. Матовость она условная. Напрмер, побеленная стена состоит из микрокристаллов карбоната кальция, имеющих вполне заметные, с точки зрения лазерного излучения, грани. Лично до меня тоже доходило долго, что рассеянный лазерный свет может быть вреден, начиная с некоторой интенсивности... На эту тему в 80-90-е годы проводились специальные медицинские исследования... Если совсем грубо, то рассеянный лазерный луч не становится изотропным конусом, а состоит из чрезвычаайно тонких нитевидных пучков, сохраняющих все свойства лазерного излучения, между этими пучками интенсивность излучения очень мала.

[fagot]

Ну антены же наверно не всесь лепесток занимали? А те четыре штыря которые торчали вверх из самого корпуса разве не были антенами?

А я думаю, что лепесток и был антенной (передающей), а штыри были только приемными и пропускная способность этого канала была гораздо меньше, чем для лепестковых антенн.

[X]

Я имею в виду штатные радары, стоящие на самолётах. У немцев и союзников - это было уже не новшество. Про итальянцев не знаю. Кроме того, в 1945 они уже не воевали. Наверняка не было радаров у румын, венгров и  (далее сами)

Я общался с ветераном ВОВ, который в 1943-45 летал на советском самолете, оснащенном радаром, правда, им не разрешали залетать за линию фронта из-за секретности оборудования.

[X]

Я имею в виду штатные радары, стоящие на самолётах. У немцев и союзников - это было уже не новшество. Про итальянцев не знаю. Кроме того, в 1945 они уже не воевали. Наверняка не было радаров у румын, венгров и  (далее сами)

Я общался с ветераном ВОВ, который в 1943-45 летал на советском самолете, оснащенном радаром, правда, им не разрешали залетать за линию фронта из-за секретности оборудования. Пардон, это коммент на очень старое сообщение.

[Pavel]

"После взрыва реактора на ЧАЭС и разброса радиоактивного мусора в радиусе 15 км близлежащий район превратился в зону повышенной радиации. Фонящие радиоактивные завалы в труднодоступных местах на кровле энергоблока и территории станции смогли эффективно разбирать специализированные транспортные роботы типа СТР-1. Они довольно надeжно работали там, где обычные дистанционные аппараты отказывали из-за запредельной даже для «железа» радиации. Шасси и ходовая часть были спроектированы на базе советского марсохода.

За время спецкомандировки этот тип робота-планетохода использовался не только для расчистки мусора, но и одновременно проводил дозиметрическую разведку, телесъeмку и мониторинг. Применение СТР-1 позволило исключить работу 1000 человек в опасных зонах и убрать около 90 тонн радиоактивного материала. По идее, в машинном парке российского МЧС должен находиться целый отряд специализированных автоматических аппаратов. "

 Это дешовая пропаганда. Ничего там эти роботы не сделали и их послали на #YU. Всё было сделано людьми.

Уф. на кое-что недавно наткнулся.

http://www.rtc.ru/publication/chernob-rob.shtml

"Прежде всего были срочно дооборудованы радиационной защитой штатные технологические машины для выполнения различных, в основном уборочных, работ на открытой территории станции. Однако сразу же стало ясно, что эффект от их применения незначителен, так как требуется принципиально новая техника для работы внутри помещений станции и на их кровле, т. е. специальная робототехника. Были закуплены в Германии два дистанционно-управляемых мобильных робота MF-2 и MF-3. Затем была запрошена подобная техника у отечественных отраслей и ведомств и прежде всего, естественно, у головной организации по робототехнике в стране — ЦНИИ РТК. В результате вскоре были поставлены на станцию два экспериментальных образца мобильных роботов — "Белоярец" ПО "Атомэнергоремонт" и МВТУ-2, созданный в МВТУ им. Н. Э. Баумана. Позднее были поставлены еще два робота СТР-1, разработанные ВНИИТрансмаш совместно с ИФТП на базе ранее созданного этой организацией шасси космического аппарата "Луноход". У ЦНИИ РТК не было готовых роботов для таких задач, поскольку не было заказов на них. Однако была разработана концепция модульного построения роботов, ориентированная именно на оперативное удовлетворение потребностей практически в любых роботах, и типо-размерные ряды соответствующих модулей."

"Что касается перечисленных выше роботов других организаций, то оба робота ФРГ практически при первых же попытках их использования вышли из строя под действием ионизирующих излучений. Также сразу потерпел аварию робот МВТУ-2. Немного поработал робот "Белоярец". Только роботы СТР-1 выполнили определенный объем работы по очистке кровли уже осенью 1986 г."


Здесь отчет Кемуджириана.

http://www.rtc.ru/conference/rob10/s2/kemurdg.zip

Радиационная обстановка в различных зонах была неодинакова и существенно изменялась в процессе проведения работ. Максимальная мощность экспозиционной дозы (МЭД) рентгеновского и g - излучения в зоне В, которая была полностью расчищена с помощью СТР, составляла 2800 - 3100 Р/ч. На подтрубной площадке (зона М) зашкаливали измерители мощности дозы со шкалой до 10 000 Р/ч. До 70% МЭД давало  жесткое  g-излучение с энергией 3,3 МэВ. Отказов СТР вследствие радиоактивного излучения не зафиксировано.
   Но вообще отказы при эксплуатации СТР на кровле, конечно, были. Большая их часть приходилась на РТК, который, как отмечалось, был собран на базе серийных комплектующих. По самоходному шасси был, по сути, только один серьезный отказ: вследствие старт-стопного режима движения и тепловых перегрузок произошло разъединение обмоток со щетками коллектора электродвигателя одного мотор-колеса.
   Все отказы специалисты бригад эксплуатации СТР ликвидировали своими силами, без привлечения военнослужащих. По данным штаба ЛПА на ЧАЭС бэро-затраты на обслуживание комплекса СТР-1 были минимальными и относились только к штатным операциям, перечисленным выше.
   По оценке штаба по ЛПА на ЧАЭС, использование робототехнического комплекса СТР-1 позволило исключить привлечение к работам в опасных зонах более 1000 человек. Только в зоне В с кровель было удалено более 90 т радиоактивных материалов, что снизило МЭД на два порядка. Сохранение здоровья людей - это главный итог эксплуатации робототехнического комплекса СТР-1.


P.S. Интересно я не поставил сейчас рекорд по прошедшему времени меду цитируемым сообщением и ответом.

[X]

Страшно мне сюда писать. Вдруг оно опять...

Так вот, НАСА на одном из своих сайтов выложило отсканированные негативы оригинальных (необработанных) снимков Марса-4, 5. К сожалению, не всех (во всяком случае, для М-5). Так, ни одного снимка максимального разрешения (2000x2000, если кто помнит) там нет. Но снимки 1000x1000 и 256x256 есть почти все.

Так вот, интересно, что М-5 провел 6-й сеанс съемки 28 марта и передал десяток снимков 256x256. В "Поверхности Марса" этот сеанс вовсе не упоминается, снимки высокого разрешения так и не были переданы. Это раз.

Второе, теперь есть возможность увидеть собственными глазами, как выглядели снимки "Марсов" до обработки. По этому поводу был спор со Старым. Было бы также интересно посмотреть, что получится при квалифицированной обработке этих снимков современными средствами, но это по-прежнему оказывается сложновато из-за слишком большого количества промежуточных трансформаций.

Изображения (сверху вниз):
- фрагмент оригинального кадра A5-3-9B (Марс-5, Вега, 1000x1000)
- тот же кадр полностью, как воспроизведен в "Поверхности Марса"
- фрагмент сырого кадра 06354848 панорамной камеры "Маринера-9", изображающего ту же деталь рельефа,
- кадр 06354848 после обработки

[X]

Ну именно с этими кадрами Маринера дело известное - они снимались через пылевую бурю. А потом повторная пересъёмка не производилась так как снимали более интересные места.
 Так что у Маринера там мало что видно а один большой кратер он вообще не заметил и потом его наши назвали Виноградов.

[X]

Ну именно с этими кадрами Маринера дело известное - они снимались через пылевую бурю. А потом повторная пересъёмка не производилась так как снимали более интересные места.
 Так что у Маринера там мало что видно а один большой кратер он вообще не заметил и потом его наши назвали Виноградов.

Нет, это кадр 1972 г., очень хорошего для "Маринера" качества. Съемка 1971 г. по этим местам -- это вообще страшное дело, я ее даже в расчет не беру. Частично пересъемку все-таки производили, хотя всей площади не покрыли.

Кадр "Марса", надо отметить, тоже из лучших.

С топонимами там одним Виноградовым дело не ограничилось: рядом еще какие-то Бабакины и т.д. Большей частью, как я понимаю, потому, что американы просто не успели обработать съемку по этим площадям. Хотя, возможно, и из-за дефектов обработки. В старых изданиях много снимков "Маринера", из которых не выжато и половины возможного.

[Старый]

С топонимами там одним Виноградовым дело не ограничилось: рядом еще какие-то Бабакины и т.д. Большей частью, как я понимаю, потому, что американы просто не успели обработать съемку по этим площадям. Хотя, возможно, и из-за дефектов обработки. В старых изданиях много снимков "Маринера", из которых не выжато и половины возможного.

Кратер Бабакин на картах Маринера-9 есть но они ему просто не дали названия. А Виноградова вообще не было. Так кажется.

[Тор]

Начал читать эту ветку как увлекательный роман. Дошел до 15-ой страницы. Старому - респект, Держитесь!

[Дмитрий Виницкий]

Старый уже больше года держится. В пожизненном бане