Пилотируемая экспедиция на Марс

нейромантик · 06.10.2006 15:27:07

Не вполне понял Вашу концепцию.
Либо мы строим маленькое зависимое поселение и постепенно его развиваем, при этом главное - транспортная система Земля - Марс, тут имеет смысл и строительство околоземной большой базы, и лунного поселения, и разработка Лунного гелия, и Лунных металлов.

Либо мы сразу забрасываем супер-корабль, со всем необходимым. Тогда можно съэкономить на транспортной системе. Но здесь исключается космическая станция близ Земли и пр. Станция на орбите Марса, три-четыре спутника связи и навигации, и всё!

нейромантик · 06.10.2006 15:38:40

Судя по тому что я слышал - низкие давления для растений не представляют особой проблемы, чего не скажешь о низких температурах (до -100) и проблемах (однако разрешимых) с водой.

Воду можно получать из гидратов горных пород (первое время), затем либо найти близлежащий источник воды (водяную линзу - остаток озера и пр.) либо организовать снабжение водой из приполярных районов.
Максимальные потребности составят от 4 кубометров/день белой воды. Серую и чёрную воду можно не считать, т.к. она появится в процессе жизни колонии, и будет привезена "на борту".

Олигарх · 09.10.2006 21:49:20

октябрь 2006 № 10 "В МИРЕ НАУКИ"

ЧЕЛОВЕК, КОСМОС И РАДИАЦИЯ
http://www.sciam.ru/2006/10/mnenye.shtml
Беседовал Дмитрий Мисюров

Сможет ли человек реализовать свою мечту о длительных космических
полетах? Свое мнение высказал руководитель Научно-исследовательского
института ядерной физики им. Д.В. Скобельцына, доктор
физико-математических наук, профессор Михаил Игоревич Панасюк

В шестом номере нашего журнала была опубликована статья американского
ученого Юджина Паркера «Как защитить космических путешественников»,
затрагивающая проблему радиационной опасности во время длительных
космических полетов.

Развитие новых технологий позволяет получать все более точные данные об
окружающем мире. Мы постарались выяснить точку зрения российских ученых на
опасности, подстерегающие человека в открытом космосе и на околоземной
орбите.

Радиационный риск дальних космических миссий

Действительно, галактические и солнечные космические лучи (ГКЛ и СКЛ) —
основные факторы радиационной опасности при межпланетных полетах. ГКЛ
непрерывным потоком пронизывают звездное пространство, их величина
меняется (так называемая модуляция ГКЛ) в соответствии с циклом солнечной
активности, находясь с ней в противофазе. Потоки же СКЛ возникают
спорадически, во время солнечных вспышек, причем не обязательно в периоды,
близкие к максимуму солнечной активности. Их энергии обычно значительно
меньше, чем ГКЛ, зарождаются они случайно и существуют в течение
относительно непродолжительного времени на фоне непрерывного
модулированного Солнцем потока галактических лучей. Поэтому считается, что
во время полета на Марс или длительной экспедиции на Луну космический
аппарат будет достаточной защитой от серьезных радиационных нагрузок.
Логично было бы предположить, что самыми безопасными будут интервалы
времени, близкие максимуму цикла солнечной активности, когда поток ГКЛ
относительно мал.

Радиационное окружение Земли — это радиационные пояса (РПЗ), солнечные
космические лучи (СКЛ) и галактические космические лучи (ГКЛ). В отличие
от СКЛ, ГКЛ легко проникают сквозь магнитное поле Земли, но их поток по
сравнению с СКЛ мал

Но все не так просто. Было зафиксировано уже несколько случаев, когда наше
светило испускало частицы, энергия которых составляла несколько ГэВ (109
эВ), что сопоставимо с энергией ГКЛ. Например, ряд экстремально мощных
вспышек можно было наблюдать в периоды спада солнечной активности после
1981 и 2001 гг. В настоящее время существует ряд моделей ГКЛ и СКЛ, на
основе которых можно прогнозировать радиационные нагрузки при длительных
космических экспедициях на Луну и Марс, а также на околоземной орбите.

В основе модели ГКЛ, созданной в НИИЯФ МГУ, лежит обобщенная аналитическая
зависимость модуляционной кривой изменения потоков лучей, а для модели СКЛ
— вероятностная зависимость появления потоков СКЛ в межпланетном
пространстве. Исходным параметром в обоих случаях служит солнечная
активность, описываемая, как правило, количеством солнечных пятен (числами
Вольфа).
Так, например, результаты расчетов демонстрируют, что для экспедиции на
марсианский спутник Фобос продолжительностью около 3 лет (с октября 2009
г. по август 2012 г.) в период максимума цикла солнечной активности
главным фактором радиационного риска становятся СКЛ. Причем такой вывод
справедлив как для периодов минимума, так и максимума солнечной активности
и даже при значительной толщине защиты космического корабля — вплоть до 10
г/см2 (~3,7 см алюминия).
Конечно, расчетные величины зависят от конструкции конкретного
космического аппарата. Но за три года даже при защите ~10 г/см2 доза
поглощенной радиации составит не менее 10 рад.

Свести риск радиационного поражения к нулю в течение такого длительного
космического полета, каким является путешествие на Марс, нельзя. Но его
можно минимизировать.
И здесь самое главное — пассивная защита
космического корабля, т.е. его стенки. Чтобы уменьшить риск дозовых
нагрузок от СКЛ, их толщина должна быть не менее 10 г/см2 (для легких
сплавов 3–4 см).
С защитой от ГКЛ, обладающих гигантскими энергиями, все
гораздо сложнее.
!!!! Разработать конструкцию космического аппарата при
разумных толщинах стенок, определяющих его вес, не представляется
возможным.

Разрабатываются, я бы сказал, «экзотические» меры защиты кораблей от
космической радиации. Среди них использование магнитных и электрических
полей в качестве экранов (см. статью Ю. Паркера). Но большие значения
напряженностей этих полей, необходимые для «отсечки» заряженных частиц
космических лучей, требуют значительных масс и габаритов подобных систем и
поэтому пока выглядят скорее фантастикой, нежели реальным проектом.
Поэтому проблема радиационного риска при дальних космических полетах
остается.

Вследстие существования Южно-Атлантической магнитной аномалии (ЮАА)
радиационные пояса в этом районе «провисают» над Землей, создавая потоки
радиации (красная область) на пути низколетающих космических аппаратов,
например, Международной космической станции (точечная линия). Потоки
радиации в районе ЮАА испытывают солнечно-циклические вариации (правая
часть рисунка). В годы минимума солнечной активности потоки радиации в
этой области более мощные, чем в максимуме

Радиация вблизи Земли

На высотах орбитальных станций (около 400 км) сильные потоки радиации
существуют лишь над районом Южной Атлантики, вблизи берегов Бразилии.
Именно здесь расположена так называемая Южно-Атлантическая аномалия (ЮАА)
магнитного поля Земли. Космические корабли, пролетая на такой высоте, по
идее, не должны задевать радиационные пояса, расположенные выше. Однако
вследствие ослабления магнитного поля в районе ЮАА они «провисают»,
создавая пространственно-локализованную область повышенных потоков частиц
радиационных поясов на столь малых высотах.

Исследования на орбитальной станции «Мир» в середине 90-х гг. показали,
что потоки радиации в области ЮАА изменяются в противофазе с циклом
солнечной активности (рис. вверху). В годы максимума солнечной активности
плотность атмосферы увеличивается, в результате чего потеря энергии
частицами радиационных поясов происходит быстрее, а при минимуме солнечной
активности наблюдается обратный процесс. Аналогичное временное изменение
доз радиации на низких орбитах пилотируемых космических аппаратов вызывают
и ГКЛ.

Начало работы действующей МКС практически совпало с максимумом цикла
солнечной активности. Дозы радиации внутри станции должны были быть
небольшими, нарастая по мере ослабления солнечной активности. Однако
вплоть до 2004 г. (рис. вверху) ничего подобного не происходило. Причиной
стала особенность модуляции космических лучей, проявившаяся в 2000–2004
гг. в отсутствии увеличения потока ГКЛ на фазе спада солнечной активности.
Характерная структура межпланетной среды, в которой распространяются
космические лучи, а также экстремально высокая солнечная активность,
наблюдавшаяся в тот период, привели к относительно слабому потоку ГКЛ. К
тому же плотность атмосферы оставалась высокой по сравнению с минимумом
цикла солнечной активности, поэтому модуляция потоков частиц РПЗ не была
эффективной.

Магнитное поле Земли достаточно эффективно предохраняет околоземное
пространство и саму планету от губительного воздействия космических лучей.
СКЛ, как правило, не создают дополнительной опасности для обитателей
орбитальных станций, так как они, имея значительно меньшую энергию, чем
ГКЛ, в целом не способны преодолеть земной магнитный барьер. Тем не менее,
иногда они напоминают о себе. Так было, например, 20 января 2005 г., когда
от Солнца исходил могучий поток СКЛ с очень жестким энергетическим
спектром, содержавший много частиц, энергия которых достигала ГэВ. Они
относительно свободно проникают сквозь магнитное поле, достигая орбит
пилотируемых станций. В такие периоды дозы радиации могут увеличиться в
несколько раз.

Сопоставим потенциальную радиационную опасность длительных полетов вблизи
Земли, под ее магнитным щитом, и в межпланетном пространстве. По нашим
расчетам, с октября 2009 г. по август 2012 г (т.е. в тот же период, что и
предполагаемый полет на Фобос) на МКС при аналогичной защите (10 г/см2)
величина поглощенной дозы составит ~70 рад. На околоземной орбите доза
радиации определяется преобладающим воздействием радиационных поясов
Земли, влияние же космических лучей составляет лишь ~20%.

Космический полет, как и любая деятельность человека, связан с риском.
Необходимо правильно уметь его оценить и сопоставить с другими
опасностями.
В случае длительных космических полетов радиационный риск —
немаловажный фактор безопасности. Космонавт при полете на Марс даже при
наличии защиты в течение года может получить дозу облучения в несколько
рад. Люди, проживающие вблизи атомных электростанций или в местах
газоаэрозольных выбросов, получают около 10-5 – 2·10-3 рад/год.
Согласитесь, это намного меньше, чем в космосе.

Поэтому я бы еще раз обратился к имеющимся на сегодня моделям радиации
окружающей среды с целью их дальнейшей верификации, к оценкам степени
риска и к разработке новых методов радиационной защиты, прежде чем
запускать долговременные пилотируемые космические проекты.

Вариации доз радиации на орбитальной станции «Мир» (защита ~ 3 г/см2) и на
МКС (защита ~ 10 г/см2).
Обращает на себя внимание низкий уровень доз и
отсутствие их модуляции после 2000 г.

Yegor · 10.10.2006 20:12:32

Я вообщето за то, что бы сначала лететь на Луну.
Но спросил как то жену, одобрила бы она, как гражданин, госфинансирования в размере 0.5% от госбюджета в течении 10 лет, чтобы Россия полетела на Луну. Она ответила, что одобрила, и даже больше. Но не на Луну, а на Марс. Спрашиваю, почему? Она отвечает, что бы прилететь туда ранеше американцев.

foogoo · 11.10.2006 05:12:25

ЦитироватьЯ вообщето за то, что бы сначала лететь на Луну.
Но спросил как то жену, одобрила бы она, как гражданин, госфинансирования в размере 0.5% от госбюджета в течении 10 лет, чтобы Россия полетела на Луну. Она ответила, что одобрила, и даже больше. Но не на Луну, а на Марс. Спрашиваю, почему? Она отвечает, что бы прилететь туда ранеше американцев.

Политически-грамотная жена у Егора!

Зомби. Просто Зомби · 11.10.2006 12:00:38

А "политически важно" сегодня - "если уж что-то и делать, то максимально бесполезное"?

мар · 12.10.2006 13:11:59

Планета наша самая ужасная наверно во Вселенной,
Бежать с нее нам нужно непременно
Чудовищные силы тайные Земли планетой управляют жутко страшно...
Любой ценой уйти с планеты нужно, хоть кто-нибудь сумел бы убежать!!!
А я писать почти что не могу уже...

Что касается колонии, то ни о каком регулярном снабжении речи быть не может, поэтому надо сразу же все выводить, что только может нам понадобиться...
Распроклятые газетчики, не желают публиковать никаких материалов о марсианской экспедиции даже за деньги на правах рекламы... Но я пока что не сдаюсь, надеюсь я пробить рекламу экспедиции, кто сможет, пусть займется только тем, чтоб рекламировать экспедицию в СМИ, и объявить о сборе средств на экспедицию, открывайте собственный банковский счет и на него пусть деньги и идут, а нет, так свой я счет могу вам дать...

foogoo · 12.10.2006 23:47:14

ЦитироватьПланета наша самая ужасная наверно во Вселенной,
Бежать с нее нам нужно непременно
Чудовищные силы тайные Земли планетой управляют жутко страшно...
Любой ценой уйти с планеты нужно, хоть кто-нибудь сумел бы убежать!!!
А я писать почти что не могу уже...

Браво!

RadioactiveRainbow · 13.10.2006 00:38:10

Люди, это не смешно.
Видно же, что человеку помощь нужна...

foogoo · 13.10.2006 00:49:42

ЦитироватьЛюди, это не смешно.
Видно же, что человеку помощь нужна...

И чем Вы можете помочь по интернету? Доктора вызвать? Куда? Да и поможет ли доктор? :?

мар · 13.10.2006 14:41:17

А вы спросите Политковскую, и парочку замоченных за ней банкиров, как им живется на планете наших жутких самых и чудес?
И многих всяческих других ведь тоже можно поспрошать...
Насколько нужно быть слепым, чтобы не видеть жутких безобразий, но вас пока что гладят по головке, а вот когда напротив вашей шерсти гладить всех начнут, тогда на вас я посмотрю, о чем тогда вы говорить изволите...

Дмитрий Виницкий · 13.10.2006 14:45:36

А шли бы вы, Мар, в баню! На месяцок.

мар · 15.10.2006 13:52:40

Вы сами - доказательство того, что Земля - ненавистная планета...
Впрочем сбор средств для полета на Марс уже начат...
Кто желает участвовать в марсианском проекте. можете присоединиться к сбору средств, или к проектам, но я и в одиночку все потяну...

Есть вариант неводородного топлива, почти как на чистом водороде...
А впрочем и на обычном керосине можно огромную экономию сделать для носителя...

нейромантик · 16.10.2006 10:58:12

ЦитироватьНо спросил как то жену, одобрила бы она, как гражданин, госфинансирования в размере 0.5% от госбюджета в течении 10 лет, чтобы Россия полетела на Луну. Она ответила, что одобрила, и даже больше. Но не на Луну, а на Марс. Спрашиваю, почему? Она отвечает, что бы прилететь туда ранеше американцев.

Выборка недостаточная, не репрезентативная.
Вот если бы Вы опросили 50-60 жён, дело было бы другого рода.
:roll:

ЦитироватьНо я пока что не сдаюсь, надеюсь я пробить рекламу экспедиции, кто сможет, пусть займется только тем, чтоб рекламировать экспедицию в СМИ, и объявить о сборе средств на экспедицию, открывайте собственный банковский счет и на него пусть деньги и идут, а нет, так свой я счет могу вам дать...

Может лучше начать с рассмотрения реального проекта, связаться например с американским обществом, может у них что-то не идёт и им нужна именно Ваша помощь?

мар · 16.10.2006 17:25:39

Во первых, никто не собирается в ближайшее время лететь на Марс, а посему и некому помогать, потом, у них не очень хорошие и очень дорогие ракеты... Пусть бы деньгами поделились, или сами пошли бы на наш проект, дайте адреса иностранных форумов, свяжусь, может кого удастся привлечь в проект
У меня своих проектов достаточно, были бы деньги...
Кто в курсе, можно ли делать ракеты из тонкого листовых алюминиевых сплавов, без фрезерования? Не достаточно ли внутреннего давления и более частых лонжеронов и стрингеров? А впрочем на вмятины можно не обращать внимания...зато дешевле будет
А еще лучше из углепластика верхнюю ступень сварганить.

Дмитрий Виницкий · 16.10.2006 17:29:04

Так и говорите - дайте денег!

foogoo · 16.10.2006 19:27:58

Цитировать...зато дешевле будет
А еще лучше из углепластика верхнюю ступень сварганить.

:lol:

мар · 18.10.2006 14:35:48

Углапластик в СССР был недорогой, сейчвс конесно подорожал, но возможно стеклопластик или армированную пластмассу использовать

Дела плохие, вокруг в обществе одни враги лишь космонавтики, и слушать ничего никто о ней не хочет и совсем, пробить почти что ничего и невозможно ведь!!! А мне помочь никто и не желает, и даже пальцем тоже не желают шевелить!!! Один лишь я сражаюсь и со всеми, но сдвигов нет пока что никаких... И тем не менее я не сдаюсь, и думаю что любой ценой добьюсь победы я.

Планета наша бесконечно проклятая!...
За жизнь любого человека никто и ломанного и гроша не даст!!!
Другое дело, что вы просто никому и не нужны...
Зато вон олигархи огромные деньжищи тратят на свою вот безопасность, и тем не менее, не могут гарантировать ее!!!
Вон арабы и чеченцы охотятся за ракетчиками, но этих вот ракетчиков им даже даром и не нужно ведь...

Дмитрий Виницкий · 18.10.2006 14:40:46

Вы еще солому предложите.

нейромантик · 18.10.2006 15:51:07

Не понял, Вы что - лично решили делать ракету для полёта на Марс?
:shock: