Доступный для России супертяж

[pkl]

ЭТО - понятие растяжимое. Безлюдность желательна, но не обязательна. Собственно, можно помыслить два крайних варианта. Первый - это огромная колония в духе "Вспомнить всё". Другой - что-то вроде планеты Шелезяка. Но может бы всё это уже много раз было обыграно в фантастике. Но можно подумать и над разумным компромиссом - высокоавтоматизированный производственный комплекс с минимумом обслуживаемого персонала. Типа как современные нефтяные платформы. На мой взгляд, самый реалистичный. Не нужны ни сотни угрюмых мужиков с отбойными молотками в скафандрах, ни супер-пупер ИИ, который того и гляди, взбунтуется.

Стоп! А МКС у нас что? Там же большая часть экспериментов управляется с Земли или встроенными компами. А функции экипажа сводятся к поддержанию хозяйства в исправном виде, ну и вкл./выкл.

[Зомби. Просто Зомби]

pkl пишет:
Стоп! А МКС у нас что?

Да

[2012_registration]

Back-stabber пишет:
 Да лана... РД0410 типа мог а эти не смогут? :oops:  

Да ладно?
Вообще, ЯРД могут конечно, а насчет РД-0410 у меня большие сомнения.

[Back-stabber]

2012_registration пишет:

Back-stabber пишет:
 Да лана... РД0410 типа мог а эти не смогут?  :oops:  

Да ладно?    
Вообще, ЯРД могут конечно, а насчет РД-0410 у меня большие сомнения.

Значит педивикия врёт.

[Alex_II]

Back-stabber пишет:
Значит педивикия врёт.  

Что он мог-то? Он весил 2 с лишним тонны при тяге в неполных 4... Прибавь массу бака и водорода - и успокойся...

[Вал]

Дмитрий В. пишет:
Тяжелые АМС - это, имхо, тупик. Что случилось с тяжелым Фобос-Грунтом напоминать, думаю, не стоит. А он все АМС-ные деньги съел. Гораздо благодарнее, имхо, запускать относительно простые легкие АМС. Много и часто. А уж потом, через пару десятилетий накопленного (восстановленного) опыта, можно подумать и о более сложных проектах. Кстати, на мой взгляд, супертяж можно использовать не для тяжелых, а "быстрых" АМС.

Как знать. Вон, как пример, на Курьесити "наука" сильно обиделась, что на борт взяли довольно большой излишек топлива (что-то около полтораста кг осталось после посадки). Так что, при возможности поднять бОльший вес, наука не преминет этим воспользоваться. Ну и, как уже говорил ранее, резерв веса вполне позволяет делать более дешевые и простые механизма и приборы, и, соответственно, более надежные. Да и длительность циклов изготовления АМС сильно уменьшится - в разы полагаю.

[Shestoper]

pkl пишет:
 Это должна быть машина, по грузоподъёмности соразмерная кванту полезной нагрузки,

И грузопотоку. Иначе песок возили бы по одной песчинке.
ИМХО грузопоток на Луну будет измеряться в десятках-сотнях тонн в год для разных этапов создания исследовательских баз, и в тысячах тонн при разработке гелия-3. Это на поверхность Луны, не на НОО. Вначале нужен будет одноразовый супертяж, потом полностью или частично многоразовый.
Можно сразу делать многоразовую первую ступень, с простейшей системой спасения (посадка на воду с гашением скорости ЖРД и с последующей буксировкой на космодром).

500-700-тонник вполне адекватен таким грузопотокам. Даже в самые скромные годы можно будет обойтись одним пуском в год (доставка экспедиции и порядка 20-40 тонн груза).
При первых экспедициях такой супертяж одним пуском как раз обеспечивает длительную экспедицию на минимальной разведывательной базе: пилотируемый лендер, жилой модуль и луноход для поездок вблизи базы, пребывание на поверхности от нескольких недель до нескольких месяцев.
А при десятках пусков в год в далеком светлом будущем такой носитель сможет обслуживать доставку на Землю гелия.

[Shestoper]

Дмитрий В. пишет:
 Тяжелые АМС - это, имхо, тупик. Что случилось с тяжелым Фобос-Грунтом напоминать, думаю, не стоит. А он все АМС-ные деньги съел. Гораздо благодарнее, имхо, запускать относительно простые легкие АМС. Много и часто. А уж потом, через пару десятилетий накопленного (восстановленного) опыта, можно подумать и о более сложных проектах. Кстати, на мой взгляд, супертяж можно использовать не для тяжелых, а "быстрых" АМС.

Супертяж не завтра появится. Пока его сделают, уже можно накопить опыт на легких АМС. Но решать сложные задачи они не смогут.
Людей возить в район газовых гигантов и пояса Койпера - это далекое будущее. Но с учетом прогресса электроники тяжелые АМС смогут выполнять довольно сложные исследовательские программы, недоступные малым АМС.
Быстрыми они тоже должны быть, если лететь дальше Юпитера-Сатурна. В том числе потому, что должны быть частично-возвращаемыми, с доставкой образцов грунта на Землю. Даешь Плутон-грунт!
С учетом большой массы исследовательского оборудования и возможности полета по быстрым траекториям туда и быстрой отправки обратно капсулы с грунтом - масса таких АМС на НОО будет измеряться в сотнях тонн.

[Shestoper]

Дмитрий В. пишет:
 Сверхтяжелый носитель нужен в ближайшей перспективе для единственной задачи: исследования Луны. И этой задачи хватит на десятилетия (если не на столетия). Ни о каком серьезном освоении лунных ресурсов в течение ближайших сотен лет речи и быть не может. В первую очередь из-за отсутствия потребности в таковых. Все что нужно человечеству есть на Земле.

Освоение ресурсов можно понимать двояко: как существование базы на подножном корму и как доставка ресурсов на Землю. Второе - более дальняя перспектива.
Но все-таки на Земле есть не все нужное. Транспортировка гелия может стать актуальной уже через полвека.
Что касается более масштабного освоения - есть два изобретения, которые его облегчат: репликаторы и ОТС. Приближенно говоря, репликаторы станут доступны пусть лет через 50 (возможно даже раньше), ОТС лет через 100-150 (при условии стабильного поступательного развития человечества).
Репликаторы облегчат развитие на других планетах (в первую очередь на Луне) самодостаточной промышленной базы. А ОТС позже обеспечит грузопотоки порядка миллиардов тонн в год, что сопоставимо с современным морским и железнодорожным транспортом.
А в ближайшие полвека нужно Луну во-первых капитально изучить, во-вторых научиться там работать.
Ну и плюс попутные проекты - Марс, АМС, ОС, телескопы. Возможно даже человек на Каллисто. Вот задачи для супертяжа.

[Back-stabber]

Alex_II пишет:

Back-stabber пишет:
Значит педивикия врёт.    

Что он мог-то? Он весил 2 с лишним тонны при тяге в неполных 4... Прибавь массу бака и водорода - и успокойся...

Это с защитой.

[Back-stabber]

Shestoper пишет:
Транспортировка гелия может стать актуальной уже через полвека.

Пять Протонов в год. На всю планету -- не так и много.  

[Alex_II]

Back-stabber пишет:
Это с защитой.  

Есть желание поработать с реактором без защиты? Не, ты все же андроид...

[Shestoper]

Back-stabber пишет:

Shestoper пишет:
Транспортировка гелия может стать актуальной уже через полвека.

Пять Протонов в год. На всю планету -- не так и много.

100 тонн гелия - по энергии 1,5 миллиарда тонн нефти. На практике скорее всего будет меньше, так как не весь гелий будет в реакторах выгорать (но почти весь, так как несгоревший можно будет пвторно загружать в реактор). Годовая добыча нефти сейчас 3,8 миллиарда тонн. Угля 4,7 миллиарда тонн.
Гелия-3 в лунном грунте 0,01 грамм на тонну. Если извлекать будем 50% - для добычи 100 тонн нужно перелопатить 20 миллиардов тонн грунта.
Карьерный экскаватор массой 13,5 тысяч тонн за час удаляет 10 тысяч кубометров грунта. За сутки он вынимает грунта примерно в 30 раз больше своей массы. За год - в 10 тысяч раз.
Значит на Луне только горнодобывающего оборудования понадобится 2 миллиона тонн. При ресурсе 20 лет - ежегодно нужно доставлять на Луну 100 тысяч тонн только добывающего оборудования, без учета переработки грунта. А всего, с учетом содержания всей инфраструктуры - порядка миллиона тонн в год.
Для ракет это малореально. Для ОТС это задача решается просто, но само ОТС ещё нужно создать.
Поэтому большую часть массы оборудования нужно производить на месте. Вот тут и пригодятся репликаторы.
Если 95% массы оборудования будем производить на Луне (массивные металлоконструкции), то нужно будет доставлять в год 50 тысяч тонн. Также лунный кислород можно использовать для заправок на окололунной орбите, для посадки на Луну. На окололунную орбиту буксир с ЭРД доставляет с НОО 40% ПН. С учетом заправки кислородом на ОЛО ПН, доставленная на поверхность Луны, может составлять порядка 20% массы на НОО. То есть 500-тонный носитель будет укладывать на поверхность Луны 100 тонн ПН.
50 тысяч тонн = 500 пусков 500-тонника. При первой многоразовой ступени и высокой частоте пусков стоимость носителя реально довести до 0,5-1 миллиарда долларов в современных ценах.
Значит на запуски будем тратить порядка 250-500 миллиардов в год. А всего на добычу, транспортировку и сжигание 100 тонн гелия - порядка триллиона.
1,5 миллиарда тонн нефти при цене 100 баксов за баррель стоят 0,9 триллиона. Но это только добыча.
И ещё, КПД термоядерных электростанций при использовании МГД-генераторов будет примерно вдвое выше, чем у тепловых. Так что по выработке электричества 100 тонн гелия эквивалентны примерно 3 миллиардам тонн нефти.
Даже при всех этих допущениях термояду будет сложно конкурировать с угольными электростанциями.
Стоимость термоядерной энергии понизится после введения в строй ОТС и начала добычи гелия из атмосферы Урана. Но обкатывать технологию сжигания и космической добычи можно и нужно на лунном гелии.

[Кубик]

Shestoper пишет:
Стоимость термоядерной энергии понизится после введения в строй ОТС и начала
добычи гелия из атмосферы Урана. Но обкатывать технологию сжигания и космической
добычи можно и нужно на лунном гелии.

Ох, как всё посчитано.. Сколько будет стоить производство и обслуживание только этих экскаваторов, да и термояд даже нынешний - когда был обещан, и что имеем? А ОТС - - кто будет за неё платить, со всеми последствиями её создания....

[Back-stabber]

Alex_II пишет:

Back-stabber пишет:
Это с защитой.    

Есть желание поработать с реактором без защиты? Не, ты все же андроид...

Нафига с ним "работать"? А может Вы и с первой ступенью какой другой ракеты "поработать" хотите после запуска на ней движков? Флаг в руки...  

[Дмитрий В.]

Shestoper пишет:

pkl пишет:
 Это должна быть машина, по грузоподъёмности соразмерная кванту полезной нагрузки,

И грузопотоку. Иначе песок возили бы по одной песчинке.
ИМХО грузопоток на Луну будет измеряться в десятках-сотнях тонн в год для разных этапов создания исследовательских баз, и в тысячах тонн при разработке гелия-3. Это на поверхность Луны, не на НОО. Вначале нужен будет одноразовый супертяж, потом полностью или частично многоразовый.
Можно сразу делать многоразовую первую ступень, с простейшей системой спасения (посадка на воду с гашением скорости ЖРД и с последующей буксировкой на космодром).

500-700-тонник вполне адекватен таким грузопотокам. Даже в самые скромные годы можно будет обойтись одним пуском в год (доставка экспедиции и порядка 20-40 тонн груза).
При первых экспедициях такой супертяж одним пуском как раз обеспечивает длительную экспедицию на минимальной разведывательной базе: пилотируемый лендер, жилой модуль и луноход для поездок вблизи базы, пребывание на поверхности от нескольких недель до нескольких месяцев.
А при десятках пусков в год в далеком светлом будущем такой носитель сможет обслуживать доставку на Землю гелия.

Никакого гелия-3 не будет (кому нужно "дерьмо" термоядерных реакций?). Во-первых, термояд освоят, дай Боже лет через 100, во=-вторых, гелий-3 требует на порядок более высоких температур (еще лет через 300-400), не говоря уже о совершенно чудовищной инфраструктуре по его добыче, проще дейтерий на Земле добывать. Да даже если дело дойдет до гелия-3 проще будет утилизировать его на Луне, а энергию передавать дистанционно. Но думаю, гелий-3 - это лажа, до которой у человечества хватит мозгов не дойти.

[Shestoper]

Ещё один из вариантов деятельности на Луне - использование лунных материалов для строительства мощной ЭМ-катапульты, способной выбрасывать с высокой скоростью (до десятков км/c) и высокой перегрузкой (порядка сотен g, ради сокращения длины катапульты) капсулы с топливом. Эти капсулы могут использоваться для дозаправки межпланетных аппаратов при их разгоне. Капсулы выстреливаются таким образом, чтобы встречать межпланетный аппарат на траектории разгона с минимальной относительной скоростью.
Причем такие "танкеры" могут использоваться не только при разгоне от Земли, но при заблаговременной стрельбе и для формирования "заправок" возле планеты-цели, для обратного пути (если строение планеты не позволяет производить топливо из местных источников или инфраструктура на дальней планете ещё не развернута).

[Shestoper]

Дмитрий В. пишет:
Никакого гелия-3 не будет (кому нужно "дерьмо" термоядерных реакций?). Во-первых, термояд освоят, дай Боже лет через 100, во=-вторых, гелий-3 требует на порядок более высоких температур (еще лет через 300-400), не говоря уже о совершенно чудовищной инфраструктуре по его добыче, проще дейтерий на Земле добывать. Да даже если дело дойдет до гелия-3 проще будет утилизировать его на Луне, а энергию передавать дистанционно. Но думаю, гелий-3 - это лажа, до которой у человечества хватит мозгов не дойти.

Дпустим. Но и в этом случае остается вариант строительства орбитальных солнечных электростанций из лунного сырья и дешевый вывод на геостационар элементов этих электростанций с поверхности Луны электромагнитными пушками.
При наличии репликаторов масса конструкций электростанций, произведенных на Луне, может на 1-2 порядка превосходить массу производственного оборудования, доставленного с Земли на Луну. Тогда эта схема будет выгоднее выведения электростанций с Земли.

Во всяком случае для подобных мега-прожектов в ближайшие 30-70 лет не обойтись без супертяжа высокой грузоподъемности, приспособленного для стартов с высокой частотой (лучше всего многоразового хотя бы частично - думаю спасение первой ступени это удачный компромисс сохранения высокой мю ПН и удешевления пуска). Ввиду больших габаритов первой ступени супертяжа лучше всего сажать её на ЖРД после аэродинамического торможения, крылья и парашюты в силу размерного фактора подходят плохо (разве что для ББ пакета, но ББ будет несколько - наличие нескольких систем возвращения на носителе его удорожит). Ресурс и надежность ЖРД многоразовой ступени должны быть максимальны, значит напряженность и сложность конструкции минимальны.

[Большой]

Для того чтобы добыть кг гелия-3 надо перелопатить тысячи а может быть и миллионы тонн лунного грунта. Поэтому Дмитрий прав на 100 пудов. Так какая же цель может быть в космосе. Как я соображаю, это получение информации. К примеру спутники связи - это ТВ, интернет, мобильники, т.е средства информации. Метеоспутники это информация о погоде. Телескопы - информация о вселенной. Спутники-шпионы - инфа о противнике.Правда есть люди, которым эта инфа не нужна. Они и без метеоспутника могут сказать какая погода ожидает завтра. А какая цель может быть на Луне? Ну установят телескопы. Опять же для получения информации. Ну можно заняться поиском артефактов в крайнем случае. Поискать следы древних цивилизаций. Археология на Луне  . Ну чем ещё там заниматься, ума не приложу :|  Гелий-3 отпадает. Что скажут оптимисты? Какие железобетонные аргументы можно привести в оправдание полёта на Луну? Ну кроме информации есть ещё Энергия. Нефть, газ закончится, что будем делать. Можно поискать её в космосе. А можно найти и не выходя в космос. Правда она там не прячется  а присутствует в необразимых количествах. Так шта не знаю, не знаю... Да и Энергия нужна для удовлетворения наших утилитарных потребностей. Что нам надо? Догадайтесь с 3-х раз  Поесть, попить, переработать, отнести в туалет отходы, отдохнуть после трудового дня, посмотреть ТВ, интернет, поспать. пойти на работу... И так по кругу. Всё производство это создание приспособлений для человека. Стул - сидим. Ложка - махать  транспорт -ездить. Тлф - болтать. Любую вещь возьми - приспособление для лентяя. И для всего этого работают огромные производства, сжирают огромное количество энергии...Люди заняты непосильным трудом  Но ведь не всё так просто,как кажется на первый взгляд. Для чего-то создана эта круговерть, для чего-то создан человек. Ну это из другой песни.

[Shestoper]

Большой пишет:
А какая цель может быть на Луне? Ну установят телескопы. Опять же для получения информации. Ну можно заняться поиском артефактов в крайнем случае. Поискать следы древних цивилизаций. Археология на Луне . Ну чем ещё там заниматься, ума не приложу  :|  Гелий-3 отпадает. Что скажут оптимисты? Какие железобетонные аргументы можно привести в оправдание полёта на Луну?

Полигон. Удобно расположенный полигон для отработки деятельности на планетах в будущие века.