Туристические круизы "Союзов" на Луну

[avmich]

> с околоземной орбиты к Луне направлена со 2-й космической
> связка КК Союз (7000 кг) + доп. Отсек (1500 кг) + РБ Фрегат.

> Если Фрегат у Луны затормозит, используя половину своего топлива,
> на какую орбиту вокруг Луны 100 км - N км выйдет эта связка? И
> каков период этой орбиты?

> Да, эта связка пролетает мимо Луны со скоростью 2,6 км/сек.

Попробуем посчитать. Пусть Фрегат - 5665 топливо + 970 сухой, УИ 332 с. Если мы потратим строго половину топлива Фрегата, ХС получится 675 м/с, а если вторую половину - 852 м/с. То есть, надо тратить, наверное, 3165 кг топлива вначале и остальные 2500 кг в конце, получим ХС 763 м/с. Пусть 760 м/с.

2600 - 760 = 1840 = V. Масса Луны M - 7,347 * 10^22 кг, радиус R - 1737 км. Гравитационная постоянная Г - 6,67 * 10^-11 . Пусть периселений находится на высоте h=100 км над поверхностью. Тогда мы имеем все данные для уравнения сохранения энергии - m*(V^2/2 - M*Г/(R+h)) = m*(v^2/2 - M*Г/(R+H)) и уравнения сохранения момента импульса - m*(V*(R+h)) = m*(v*(R+H)), где v и H - скорость и высота в апоселении. Решая квадратное уравнение относительно R+H, получаем скорость в апоселении 1060 м/с и высоту над поверхностью Луны 1453 км. Меньше одного радиуса Луны над поверхностью Луны... можно считать, довольно близко к круговой орбите :) .

Конечно, расчёт грубый, конечно, у Луны гравитационное поле нецентрично, надо учесть гравитационные потери на манёвр в апоселении... но по порядку величин примерно так.

Проблема тут в другом. Для того, чтобы отправить связка КК Союз (7000 кг) + доп. Отсек (1500 кг) + РБ Фрегат (5665 кг + 970 кг) - общая масса 15135 кг - к Луне, нужен водородный блок класса КВРБ - т.е. 19 тонн топлива, 4 тонны сухой массы. Такой разгонник вывести на орбиту вместе с Фрегатом нельзя даже Ангарой-5. Проблема (выглядит) в том, что слишком велик груз, отправляемый к Луне. Надо уменьшать.

[serb]

Ну так доп отсек выкинуть. Обойдутся одним сортиром :-)

[hcube]

Лучше выкинуть Фрегат и обмотать КВРБ дополнительной теплоизоляцией. И летать именно на нем. А все-таки испаряющийся кислород-водород - в топливные элементы и далее экипажу как питьевую воду.

Кроме того, тормозить надо не 'на сколько получится', а 'на сколько нужно'. Наверняка есть некий оптимум высоты орбиты, определяемый балансом массы СМ и ЛМ при неизменной ПН на поверхности Луны. Мое мнение, что орбита должна быть с высотой апоселения порядка 5000 км, т.е. среднеэллиптическая. Более того, роль БО должен играть 'лунный автобус' - станция 20-тонного класса, которая летает по маршруту LEO - Луна-LEO-Луна-LEO-.... С магнитной радиационной защитой и все такое. А роль Союза - только доставка экипажа на эту самую станцию.

[Олигарх]

> с околоземной орбиты к Луне направлена со 2-й космической
> связка КК Союз (7000 кг) + доп. Отсек (1500 кг) + РБ Фрегат.

> Если Фрегат у Луны затормозит, используя половину своего топлива,
> на какую орбиту вокруг Луны 100 км - N км выйдет эта связка? И
> каков период этой орбиты?

> Да, эта связка пролетает мимо Луны со скоростью 2,6 км/сек.

Попробуем посчитать. Пусть Фрегат - 5665 топливо + 970 сухой, УИ 332 с. Если мы потратим строго половину топлива Фрегата, ХС получится 675 м/с, а если вторую половину - 852 м/с. То есть, надо тратить, наверное, 3165 кг топлива вначале и остальные 2500 кг в конце, получим ХС 763 м/с. Пусть 760 м/с.

2600 - 760 = 1840 = V. Масса Луны M - 7,347 * 10^22 кг, радиус R - 1737 км. Гравитационная постоянная Г - 6,67 * 10^-11 . Пусть периселений находится на высоте h=100 км над поверхностью. Тогда мы имеем все данные для уравнения сохранения энергии - m*(V^2/2 - M*Г/(R+h)) = m*(v^2/2 - M*Г/(R+H)) и уравнения сохранения момента импульса - m*(V*(R+h)) = m*(v*(R+H)), где v и H - скорость и высота в апоселении. Решая квадратное уравнение относительно R+H, получаем скорость в апоселении 1060 м/с и высоту над поверхностью Луны 1453 км. Меньше одного радиуса Луны над поверхностью Луны... можно считать, довольно близко к круговой орбите .

Конечно, расчёт грубый, конечно, у Луны гравитационное поле нецентрично, надо учесть гравитационные потери на манёвр в апоселении... но по порядку величин примерно так.

Проблема тут в другом. Для того, чтобы отправить связка КК Союз (7000 кг) + доп. Отсек (1500 кг) + РБ Фрегат (5665 кг + 970 кг) - общая масса 15135 кг - к Луне, нужен водородный блок класса КВРБ - т.е. 19 тонн топлива, 4 тонны сухой массы. Такой разгонник вывести на орбиту вместе с Фрегатом нельзя даже Ангарой-5. Проблема (выглядит) в том, что слишком велик груз, отправляемый к Луне. Надо уменьшать.

avmich. спасибо. А каков период этой орбиты?
И такая переформулировка исходного вопроса:
какую часть топлива должен использовать Фрегат для торможения, чтобы связка вышла на орбиту с периодом 12 часов?

[avmich]

Лучше выкинуть Фрегат и обмотать КВРБ дополнительной теплоизоляцией. И летать именно на нем. А все-таки испаряющийся кислород-водород - в топливные элементы и далее экипажу как питьевую воду.

15-КРБ есть практически сейчас, а КВРБ, да ещё с дополнительной теплоизоляцией - более теоретическая вещь. Правда, без Ангары-5 всё равно не получается, но Ангара-5 явно будет раньше КВРБ.

Опять же - Фрегат хорош не только УИ, но и широкими возможностями управления. Корректирующие импульсы по дороге выдавать, скажем; подозреваю, надёжность у него повыше.

Кроме того, тормозить надо не 'на сколько получится', а 'на сколько нужно'. Наверняка есть некий оптимум высоты орбиты, определяемый балансом массы СМ и ЛМ при неизменной ПН на поверхности Луны. Мое мнение, что орбита должна быть с высотой апоселения порядка 5000 км, т.е. среднеэллиптическая. Более того, роль БО должен играть 'лунный автобус' - станция 20-тонного класса, которая летает по маршруту LEO - Луна-LEO-Луна-LEO-.... С магнитной радиационной защитой и все такое. А роль Союза - только доставка экипажа на эту самую станцию.

Проблема будет стыковаться к чему угодно, летающему не на круговой орбите.

[hcube]

Не проблема. Союз запускается за день, и для него просчитывается разгонный маневр, который его с текущей орбиты выводит на орбиту встречи со станцией. Решение орбитального перехода ВСЕГДА есть, просто оно не всегда оптимально. И в нужный момент Союз с круговой орбиты дает импульс на переход к станции на эллиптической. А поравнявшись со станцией - второй импульс для уравнивания скоростей.

[avmich]

Не проблема. Союз запускается за день, и для него просчитывается разгонный маневр, который его с текущей орбиты выводит на орбиту встречи со станцией. Решение орбитального перехода ВСЕГДА есть, просто оно не всегда оптимально. И в нужный момент Союз с круговой орбиты дает импульс на переход к станции на эллиптической. А поравнявшись со станцией - второй импульс для уравнивания скоростей.

Проблема-проблема, в сегодняшней практике полётов Союза. Теоретически можно и с ОС на первом витке стыковаться, на практике три дня летают. Делать ОС на некруговых орбитах по таким мелким причинам не стоит.

[hcube]

Ну здрасте, мелкая. Сэкономить треть массы корабля при одновременном увеличении безопасности - мелкая причина? ;-)

[avmich]

На практике безопасность уменьшится - нельзя, как на круговых орбитах, ждать виток.

Практически это гораздо более отдалённый вариант, чем КВРБ.

[hcube]

В самом худшем случае Союз просто долетит до Луны без стыковки - ну да, при малом объеме это будет не слишком комфортно, но никто не помрет.

Другой вариант - запустить много - штук 10 - малых станций на основе чего-то типа Пирса, на одну и ту же орбиту. Тогда какая-то из станций, да подойдет для стыковки.

[fan2fan]

Ламерский вопрос (возможно, просто пропустил).
О каких окололунных орбитах идет речь - экваториальных или полярных ? Если на такой технике возможны полярные, то это ИМХО имеет отдельную, нетуристическую, ценность

[Олигарх]

А в каком состоянии тема облета Луны в РККЭ-Роскосмосе? Раз Space Adventures предлагает ее, значит официально она не закрыта? А каково ее фактическое состояние?

[fan2fan]

Подумалось. Чисто туристический КК для Луны на базе "Союза" должен быть непилотируемым, автоматическим (с контролем Земли), где туристы - как черепашки на "Зонде". Ничего особенного - пусть как Гагарин полетают :-). Их так больше влезет - если троих удастся впихнуть, то можно будет добиваться цены за билет как сейчас для туриста на МКС, или тот же порядок цен, по крайней мере. Кстати, художественное оформление кабины можно делать в стимпанковском или дизельпанковском стиле :-) (или еще как - по желанию заказчика). Ну, сначала испытать-сертифицировать - посылать непилотируемые корабли с исследователями (видимо, медицинского направления - опыты полетов вне радиационных поясов Земли).

[Lev]

ИМХО дурак. Все не так (возможно, я это где-то говорил).

[Lanista]

Смайлики, Lev!

[Bell]

Смайлики, Lev!

Сотрудники РККЭ настолько суровые, что желтыми рожами не пользуются  :twisted:

[А.Коваленко]

Смайлики, Lev!

Сотрудники РККЭ настолько суровые, что желтыми рожами не пользуются  :twisted:

:twisted:  :evil:  :cry:  :oops:          

[Олигарх]

А может быть "консервы" СМИ готовили для этого? http://www.space.com/businesstechnology/070628_private_moonshot.html

The price per seat will slap your wallet or purse for a swift $100 million - but you'll have to get in line as the first voyage is already booked.

Space Adventures, headquartered in Vienna, Virginia, is in negotiations with the customers who will fly the first private expedition to circumnavigate the Moon

"I hope to have those contracts signed by the end of the year," said Eric Anderson, Space Adventures' president and CEO.

"I'm hoping that will happen in 2009," Anderson said. "We have conditional approval from the Russian Space Agency to be able to pull this off."

:shock:

Однако,
Millionaire Space Tourist Wants to Go Back
By Clara Moskowitz
Senior Writer
posted: 09 June 2010
02:43 am ET

The third private citizen to fly in space, American millionaire Gregory Olsen, says he's excited about the future of space travel — especially if it means he might have another chance to fly.

Olsen visited the International Space Station in October 2005 as a paying passenger aboard a Russian Soyuz spacecraft. His ticket, which cost about $20 million at the time, was brokered with the Russian Federal Space Agency through the Virginia-based firm Space Adventures.

A scientist and entrepreneur, Olsen founded the Princeton, New Jersey-based optics firm Sensors Unlimited. The sale of that company in 2000 largely financed his later space trip.
Olsen recounts his long road to space in a new memoir, "By Any Means Necessary," published by his new company, GHO Ventures.

"I'd go in a heartbeat," Olsen said of a second space visit.
!!! Of particular interest would be an orbital trip around the moon on a Soyuz spacecraft. No space tourist has yet traveled beyond low-Earth orbit,
but Space Adventures is working on offering such an excursion.
А РККЭ работает?

"I just have to sell another company" to afford the trip, Olsen said.


К редакции НК: Напишите об этой возможности облета Луны.
По максимуму с историей, оценкой "маркетинга" РККЭ ...

Ну а по минимуму: какие технические проблемы нужно решить СЕЙЧАС, то есть как модифицировать Союз ТМА-Ц, РБ и др., чтобы совершить такой облет? Как сейчас в РККЭ относятся к этой идее?

[Bell]

Как сейчас в РККЭ относятся к этой идее?

Говорят, Севастьянов очень серьезно относился, довольно глубоко прорабатывали лунную версию Союза. А сейчас "севастьяновский лунатизм" не в чести, а сама РККЭ занята ПТК ПН. Союзы как бы долётывают свое и гуд бай...

[Lev]

Как сейчас в РККЭ относятся к этой идее?

Говорят, Севастьянов очень серьезно относился, довольно глубоко прорабатывали лунную версию Союза. А сейчас "севастьяновский лунатизм" не в чести, а сама РККЭ занята ПТК ПН. Союзы как бы долётывают свое и гуд бай...

Союз - это бронепоезд который всегда стоит на запасном пути...