Лунный лендер для гипотетической базы

[nakos]

Абстрагируясь от вопроса о необходимости ПК как таковой, представим себе, что обезумевшее человечество решило-таки построить на Луне базу.

База - не завод по переработке реголита, поэтому топлива in-situ не предвидится. Необходим многоразовый лендер на 2-3 человек, который мог бы совершать полный круг (посадка-взлёт-посадка), заправляясь топливом (гептил) только на орбите Луны (от гипотетического ЛОСа). Лендер должен быть полностью многоразовым, никаких откидываемых лап или сбрасываемых баков. Ну, и надёжность.

В какие примерно можно уложиться веса (полный вес на ОСЛ)? Какая лучше компоновка, сколько и каких двиглов и т.п.

Лично я склонился бы к шароообразному лендеру, БЕЗ герметической кабины, с небольшой СЖО, подключаемой к скафандрам космонавтов. Зачем кабина? Мы допускаем ЕВЫ по 6-7 часов, и ничего. А тут только пара часов полёта.

Двигатели. Если дублировать, то как из разместить, чтоб центр тяжести не смещать? Может 6 маленьких двигл, два комплекта по 3 шт?

В случае непредвиденной посадки, хоть на обратной стороне Луны, считаю необходимым иметь на ЛОСе аварийный лендер, который в случае чего сядет где надо автоматом и подберёт ребят.

Поскольку речь идёт о гипотетическом аппарате, тему поместил в Технические вопросы.

[Дмитрий Виницкий]

Советую внимательно почитать раздел, посвещенный концепции исследования космоса. Чуть по выше Черной дыры...

[Дем]

Если топливо возим с Земли (вариант сильно неоптимальный) - то лучше не перекачвать, а прямо ставить на лендер привезённые с Земли одноразовые герметизированные ёмкости.
Аналогично с остальным - если подъём на орбиту "дороже", чем привезти с Земли - то ну его нафиг, сбрасываем.

[SpaceR]

Если топливо возим с Земли (вариант сильно неоптимальный) - то лучше не перекачвать, а прямо ставить на лендер привезённые с Земли одноразовые герметизированные ёмкости.
Аналогично с остальным - если подъём на орбиту "дороже", чем привезти с Земли - то ну его нафиг, сбрасываем.

Так насколько я понял, для многоразового лэндера масса доставляемых с Земли грузов будет БОЛЬШЕ (или не меньше), чем для одноразового.  Кроме того, а как быть с ресурсом двигателя и системы посадки?
(читали обсуждение аварии "Бриза-М"?)

[Eraser]

Так насколько я понял, для многоразового лэндера масса доставляемых с Земли грузов будет БОЛЬШЕ (или не меньше), чем для одноразового.  Кроме того, а как быть с ресурсом двигателя и системы посадки?
(читали обсуждение аварии "Бриза-М"?)

Это если не считать массу самого одноразового лэндера. Пример с Бризом некорректен, к многоразовому пилотируемому лэндеру будут совсем другие требования по надёжности систем.
Лично мне многоразовый лэндер представляется как посадочная автоматизированная платформа, с возможностью лёгкой замены узлов на ЛОС (чтобы если сломалась нога или начал барахлить двигатель не тащить с Земли новую платформу). На платформе можно закрепить любой груз подходящий по массе, в том числе и кабину для космонавтов. Вообще лететь без кабины некошерно - в случае аварии возможно придётся долго дожидаться помощи, но саму возможность такого полёта стоит оставить.

[SpaceR]

Так насколько я понял, для многоразового лэндера масса доставляемых с Земли грузов будет БОЛЬШЕ (или не меньше), чем для одноразового.  Кроме того, а как быть с ресурсом двигателя и системы посадки?
(читали обсуждение аварии "Бриза-М"?)

Это если не считать массу самого одноразового лэндера. Пример с Бризом некорректен, к многоразовому пилотируемому лэндеру будут совсем другие требования по надёжности систем.

Нет, это именно с учетом массы. ОДНОСТУПЕНЧАТОГО МНОГОРАЗОВОГО лэндера - которую нужно сравнивать с массой ДВУХСТУПЕНЧАТОГО одноразового лэндера. Впрочем, мои прикидки по массам достаточно приблизительны (по Циолковскому и сравнению с "Иглом" и ЛК).
А насчет Бриза я вспомнил потому, что в той теме (если Вы читали) всплывала проблема обеспечения ДЛИТЕЛЬНОГО РЕСУРСА ЖРД.
А если еще учесть повышенные требования к надежности для пилотируемых КА...
Не забывайте, что режим запуска для ЖРД являются самым экстремальным. А для одной миссии "орбита-поверхность-орбита" потребуется порядка 4 включений.

И насколько полетов (и количества включений) в таком случае хватит ресурса двигателя и прочих систем ЛК ?

Я к тому, что время создания многоразовых лэндеров еще явно не пришло.    Даже гипотетически.

[nakos]

Если топливо возим с Земли (вариант сильно неоптимальный) - то лучше не перекачвать, а прямо ставить на лендер привезённые с Земли одноразовые герметизированные ёмкости.
Аналогично с остальным - если подъём на орбиту "дороже", чем привезти с Земли - то ну его нафиг, сбрасываем.

Идея интересна, но..
Допустим на полный кргу лендеру нужно будет 15 тонн гептила.
С Земли тащим каким-нибудь ионником 115-тонную бочку, в которой гептила будет 100 тонн, или шесть заправок.
Что выгоднее?

Попутно возник ещё вопрос: реально ли как-либо очистить бывшую гептиловую бочку, разумеется в условиях Луны, для её последующего использования в качестве жилого модуля а-ля wet workshop Скайлеба?

[SpaceR]

реально ли как-либо очистить бывшую гептиловую бочку, разумеется в условиях Луны, для её последующего использования в качестве жилого модуля а-ля wet workshop Скайлеба?

В принципе нет ничего нереального, вопрос какой ценой...
Думаю с этим столько мороки будет, что проще выкинуть ядовитую бочку нафиг. К тому же, габариты гептильного (или АТ-шного) бака для жилых модулей слишком маленькие.

[Дмитрий Виницкий]

Поищите в концепциях мой вариант лэндера с отсеком для сменяемых кассет-баков, доставляеммых и хранимых на ЛОС. Оставив кассету на Луне, лэндер стыкуется к базе и манипулятором дозаряжается следующей кассетой.

[Lev]

nakos писал(а):

С Земли тащим каким-нибудь ионником 115-тонную бочку, в которой гептила будет 100 тонн, или шесть заправок.
Что выгоднее?

nakos, почему с Земли на МКС горючее, воду и кислород не возят бочками, а делают для этого целые корабли типа Прогрессов или ATV?

[Дмитрий Виницкий]

Очевидно, из-за отсутствия средств выведения таких бочек

[nakos]

nakos писал(а):

С Земли тащим каким-нибудь ионником 115-тонную бочку, в которой гептила будет 100 тонн, или шесть заправок.
Что выгоднее?

nakos, почему с Земли на МКС горючее, воду и кислород не возят бочками, а делают для этого целые корабли типа Прогрессов или ATV?

потому что хотят возить и то, и другое, и третье заодно
кабы возили отдельно, можно было бы пускать бочку, баллон и чемодан с двигателями соответственно
Зачем внутри Прогресса несколько десятков шарообразных бачков? Не могу найти сему разумного объяснения, кроме самого банального - Прогресс-то суть Союз переделанный. Бочка с ПАО, чемодан с ПАО, баллон с ПАО - чем не варианты? По полезной нагрузке выгоднее будет.

[Lev]

nakos писал(а):

потому что хотят возить и то, и другое, и третье заодно

nakos,  есть разные Прогрессы
nakos писал(а):

Зачем внутри Прогресса несколько десятков шарообразных бачков?

nakos, они не внутри. Они снаружи.
nakos писал(а):

Бочка с ПАО, чемодан с ПАО, баллон с ПАО - чем не варианты?

Есть разные варианты. Еще больше вариантов разрабатываются. Но в итоге всегда почему-то получается целый корабль.

[nakos]

nakos писал(а):

С Земли тащим каким-нибудь ионником 115-тонную бочку, в которой гептила будет 100 тонн, или шесть заправок.
Что выгоднее?

nakos, почему с Земли на МКС горючее, воду и кислород не возят бочками, а делают для этого целые корабли типа Прогрессов или ATV?

Однако я не понял возражения применительно к лунному лендеру.
Скажите прямо, в чём вы видите невозможность буксировки большого бака с гептилом на ОИСЛ для заправки гипотетических ЛОСа и лендера.
Гептил что, замёрзнет, или вскипит? Это так непреодолимо?

[Lev]

nakos писал(а):

Скажите прямо, в чём вы видите невозможность буксировки большого бака с гептилом на ОИСЛ для заправки гипотетических ЛОСа и лендера. Гептил что, замёрзнет, или вскипит? Это так непреодолимо?

Все преодолимо. Только кроме бака с гептилом нужен буксир, топливо для буксира, системы стыковки, электроснабжения, заправки, перекачки топлива и много чего еще. В итоге получается целый грузовой корабль-танкер.

[nakos]

nakos писал(а):

Скажите прямо, в чём вы видите невозможность буксировки большого бака с гептилом на ОИСЛ для заправки гипотетических ЛОСа и лендера. Гептил что, замёрзнет, или вскипит? Это так непреодолимо?

Все преодолимо. Только кроме бака с гептилом нужен буксир, топливо для буксира, системы стыковки, электроснабжения, заправки, перекачки топлива и много чего еще. В итоге получается целый грузовой корабль-танкер.

Как интересно развивается дискуссия.
От лунного лендера по цепочке движемся обратно в направлении матки-Земли.
Буксир, ясное дело, нужен. Но это часть транспортной системы, и к лендеру прямо не относится. Это отдельная тема. Всё остальное - насосы, манипулятор и т.д. - мелочь, размещается на ЛОСе. Энергией бак (зачем ему?) питается от буксира.

[Lev]

nakos писал(а):

Буксир, ясное дело, нужен. Но это часть транспортной системы, и к лендеру прямо не относится. Это отдельная тема. Всё остальное - насосы, манипулятор и т.д. - мелочь, размещается на ЛОСе. Энергией бак (зачем ему?) питается от буксира.

Понимаете, такой многоразовый лендер, который предлагаете Вы, не может работать без всей этой транспортной системы - ЛОС, межорбитальный буксир, очевидно еще и околоземная ОС. Везде нужен экипаж, всё нужно снабжать. Возникают немалые грузопотоки, напрямую не связанные с самой лунной базой. Одноразовому лендеру ничего этого не нужно.
Трудно сказать, что лучше. Однако если Вы предполагаете максимально упрощенный лендер - значит он будет относительно дешевым. В этом случае нет особых причин делать его многоразовым.

[nakos]

nakos писал(а):

Буксир, ясное дело, нужен. Но это часть транспортной системы, и к лендеру прямо не относится. Это отдельная тема. Всё остальное - насосы, манипулятор и т.д. - мелочь, размещается на ЛОСе. Энергией бак (зачем ему?) питается от буксира.

Понимаете, такой многоразовый лендер, который предлагаете Вы, не может работать без всей этой транспортной системы - ЛОС, межорбитальный буксир, очевидно еще и околоземная ОС. Везде нужен экипаж, всё нужно снабжать. Возникают немалые грузопотоки, напрямую не связанные с самой лунной базой. Одноразовому лендеру ничего этого не нужно.
Трудно сказать, что лучше. Однако если Вы предполагаете максимально упрощенный лендер - значит он будет относительно дешевым. В этом случае нет особых причин делать его многоразовым.

За лендером, разумеется, подразумевается всё то, о чём вы пишете.
Просто конкретно сейчас мне был интересен вопрос о лендере, в частности вопрос веса. Ибо, я убеждён, любую систему Земля-Луна надо считать с Луны. Моей квалификации не хватает естественно чтобы просчитать потонно грузопотоки на всех отрезках этого пути "с двумя пересадками", но могу предположить, что серьёзной лунной базе потребуется довольно часто общаться с Землёй. Вот смотрите. Допустим, у нас есть Сатурн. На ОИСЗ он закидывает, грубо, 150 тонн. С одного Сатурна можно сделать одну экспедицию на Луну. Но если у нас все элементы системы Земля-луна многоразовые, кроме, разумеется, отрезка Земля-ОИСЗ, то этим Сатурном можно отправить на орбиту Земли ту самую бочку с гептилом. Тут её подхватывает многоразовый буксир, тянет к ЛОСу, а от ЛОСа запитывается лендер.
И вместо одной экспедиции получаем несколько.

Разумеется, сначала нужно такую систему создать. И на этой уйдёт не один Сатурн. И обновлять/снабжать её тоже периодически придётся. Например, буксир не вечен. Буксир это конечно отдельная тема.

У меня создаётся впечатление, что вы собираетесь гипотетическую лунну базу строить по беспересадочному варианту. То есть прямо с Земли доставлять всё, включая людей.
Считаю, так можно построить аванпост (такой как в констелейшене задуман). Но серьёзную базу, а я вижу тут собрались сторонники СЕРЬЁЗНОГО ОСВОЕНИЯ планет, так вот серьёзную базу прямыми пусками не создашь.

Поэтому в итоге всё и упирается в этот самый лендер.

[Дмитрий Виницкий]

Серьёзные сторонники? Бугагага!
На ночь повеселили.
Серьёзные - тут: www.marssociety.org , да и то...

А у нас курилка в детсаде...

[SpaceR]

Буксир, ясное дело, нужен. Но это часть транспортной системы, и к лендеру прямо не относится. Это отдельная тема. Всё остальное - насосы, манипулятор и т.д. - мелочь, размещается на ЛОСе. Энергией бак (зачем ему?) питается от буксира.

Понимаете, такой многоразовый лендер, который предлагаете Вы, не может работать без всей этой транспортной системы - ЛОС, межорбитальный буксир, очевидно еще и околоземная ОС. Везде нужен экипаж, всё нужно снабжать. Возникают немалые грузопотоки, напрямую не связанные с самой лунной базой. Одноразовому лендеру ничего этого не нужно.
Трудно сказать, что лучше. Однако если Вы предполагаете максимально упрощенный лендер - значит он будет относительно дешевым. В этом случае нет особых причин делать его многоразовым.

+1.

для nakos:
Да ничего в многоразовость лэндера не упирается...

Все же я считаю, что применение многоразового лэндера себя не окупает. Поскольку, к сожалению, приводит не к снижению, а к увеличению массы, требуемой к доставке на ОЛО (пояснял выше).
Однако ситуация может измениться после перехода оного лэндера на заправку лунным кислородом (хотя лучше бы обоими компонентами). Но и в этом случае многоразовость будет ограниченной, думаю полетов 10-20, вряд ли больше. А заменять нужно не только двигатель, но и многие другие элементы: клапаны, источники питания, забарахлившие блоки автоматики, микродвижки ориентации и т.п. А потом все это нужно будет протестировать.
Так что будет ли такое решение дешевле, большой вопрос.