1. >
  2. Блог >
  3. Borisov

Ключ к началу пилотируемых полётов на Марс. Статья сотрудников Центра им. Келдыша.

25 августа 2020 15:10:51   469 89 +0.21 / 12
Цитата
ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА – КЛЮЧ К НАЧАЛУ ПИЛОТИРУЕМЫХ ПОЛЕТОВ НА МАРС


© 2020 г. А. С. Коротеев1, Н. И. Архангельский1, *, Е. И. Музыченко1,
В. М. Нестеров1, А. Г. Цветков1
1Государственный научный центр Российской Федерации – федеральное государственное унитарное
предприятие “Исследовательский центр им. М.В. Келдыша” (ГНЦ ФГУП “Центр Келдыша”),
Москва, Россия
*e-mail: kerc@elnet.msk.ru
Поступила в редакцию 16.02.2020 г.
После доработки 22.05.2020 г.
Принята к публикации 28.05.2020 г.
Проведен анализ рационального типа энергодвигательного обеспечения экспеди-
ций на начальном этапе пилотируемых полетов на Марс. Рассмотрены различные
типы двигательных и энергодвигательных установок большой и малой тяги, а также
сценарии экспедиций пилотируемых полетов по “ускоренным” и упрощенным схе-
мам при отсутствии поддерживающей марсианской базы. Показана рациональность
осуществления экспедиций на базе комбинации ЯРД + ЯЭУ. Определены облик и
возможные характеристики данного варианта экспедиционного комплекса, а также
состав средств выведения его элементов на орбиту сборки. Выполнена предвари-
тельная оценка стоимости разработки комплекса и стоимости подготовки единич-
ной экспедиции.
Ключевые слова: марсианский экспедиционный комплекс (МЭК), энергодвигатель-
ное обеспечение, пилотируемый полет, ядерный ракетный двигатель, ядерная энер-
гетическая установка
DOI: 10.31857/S0002331020030036
Ссылка на статью (платная)

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42994915
  • +0.21 / 12
Поделиться в социальных сетях:
Borisov
  Borisov

КОММЕНТАРИИ (89)

  •  2 
  •  3 
  • 5→
  • След→
jamaze1
 
Россия
Москва
43 года
Слушатель
Карма: +2.11
Регистрация: 23.02.2011
Сообщений: 223
Читатели: 0
Ссылка на статью (платная)

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42994915
Оттуда:
Цитата
Оценка затрат на создание элементов МЭК выполнена в предположении, что к началу работ над проектом МЭК в рамках других проектов, включая программу пилотируемого исследования Луны и проекта [3], будут созданы:
1) пилотируемая РН “Ангара-А5П”;
2) грузовые РН “Ангара-А5В” и “Енисей” со стартовыми комплексами;
3) варианты РБ типа “Фрегат” повышенной грузоподъемности как для довыведения элементов МЭК на орбиту сборки, так и для торможения КВЗ;
4) КВЗ на базе пилотируемого транспортного корабля нового поколения “Орел”;
5) ЯЭУ электрической мощностью 200 кВт;
6) орбитальный комплекс для сборки МЭК с системой хранения топлива;
7) наземная инфраструктура по хранению, техническому обслуживанию, подготовке и запуску на орбиту ЯЭУ и ЯРД.
К вновь разрабатываемым основным элементам МЭК отнесены:
1. марсианские ОК и ВПК суммарной стоимостью создания ~260 млрд руб;
2. модульный ЯРД со стоимостью создания 24–55 млрд руб;
3. водородные баки со стоимостью создания их производства ~150 млрд руб (с учетом затрат на создание крупнотоннажного производства жидкого водорода, системы его хранения и транспортировки, завода в районе космодрома “Восточный” по производству и сборке крупногабаритных элементов и прочей наземной инфраструктуры).
И все это сделать и отработать к 2033-ему.
Это реально?
+0.02 / 1
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
Ссылка на статью (платная)

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=42994915
У ядерного ракетного двигателя УИ в 2 раза выше чем у химического (Вики говорит).
А у ионного УИ в 20 раз выше химического.
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
+0.03 / 1
Фёдор144
 
Германия
Potsdam
53 года
Слушатель
Карма: +114.19
Регистрация: 28.09.2012
Сообщений: 4,016
Читатели: 0
Оттуда:

И все это сделать и отработать к 2033-ему.
Это реально?

все зависит от мотивации, интеллектуальных и технологических ресурсов ... ну и кооперации ... в сегодняших условиях - нет оснований быть настолько оптимистичным ... имхо ...
С уважением,

фёдор
+0.00 / 0
Фёдор144
 
Германия
Potsdam
53 года
Слушатель
Карма: +114.19
Регистрация: 28.09.2012
Сообщений: 4,016
Читатели: 0
У ядерного ракетного двигателя УИ в 2 раза выше чем у химического (Вики говорит).
А у ионного УИ в 20 раз выше химического.


и какой вы делаете вывод?
С уважением,

фёдор
+0.00 / 0
Topgun
 
Слушатель
Карма: -0.64
Регистрация: 06.03.2019
Сообщений: 85
Читатели: 0
Оттуда:

И все это сделать и отработать к 2033-ему.
Это реально?
для сравнения:
сейчас к Марсу летит марсоход персевиренс, он будет собирать образцы и если все будет хорошо с финансированием и не будет никаких заминок при разработке то где-то в этих годах (2031-2033) НАСА организует миссию цель которой забрать у марсохода собранные образцы и отправить их на Землю...
А если приложить к этому коммент выше про сокращение финансирования на 150млрд...
Грустный
-0.02 / 2
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
и какой вы делаете вывод?
При существующих и на ближайшую перспективу технологиях, к Марсу и Венере лучше лететь на электрических ракетных двигателях. Сейчас это ионные или плазменные.
Отредактировано: Волжанин - 25 августа 2020 18:14:24
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
+0.00 / 0
Фёдор144
 
Германия
Potsdam
53 года
Слушатель
Карма: +114.19
Регистрация: 28.09.2012
Сообщений: 4,016
Читатели: 0
При существующих и на ближайшую перспективу технологиях, к Марсу и Венере лучше лететь на электрических ракетных двигателях. Сейчас это ионные или плазменные.

ну для того, что бы это утверждать с достаточной долей достоверности ... у вас есть профильное образование, либо многолетний опыт работы в области разработки и осуществления межпланетных полетов? ...

у меня не достаточно знаний по теме ...

но то, что я знаю ... иногда нужна кратковременная высокая тяга ... пусть даже ценой меньшего импульса ... а иногда долговременный высокий импульс ...
С уважением,

фёдор
+0.13 / 7
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
ну для того, что бы это утверждать с достаточной долей достоверности ... у вас есть профильное образование, либо многолетний опыт работы в области разработки и осуществления межпланетных полетов? ...

у меня не достаточно знаний по теме ...

но то, что я знаю ... иногда нужна кратковременная высокая тяга ... пусть даже ценой меньшего импульса ... а иногда долговременный высокий импульс ...
/у вас есть профильное образование, либо многолетний опыт работы в области разработки и осуществления межпланетных полетов?/
Эк вы с козырей зашли!

А по поводу достоверности и компетенций, так это к Роскосмосу. Это они разрабатывают буксир для полёта к Марсу с ионными ракетными двигателями, а не с ядерными.
Ядерный ракетный двигатель американцы перестали пилить в 60-х, а СССР в70-х.
Отредактировано: Волжанин - 25 августа 2020 18:55:03
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
-0.03 / 1
Borisov
 
Слушатель
Карма: +0.34
Регистрация: 25.08.2020
Сообщений: 5
Читатели: 0
При существующих и на ближайшую перспективу технологиях, к Марсу и Венере лучше лететь на электрических ракетных двигателях. Сейчас это ионные или плазменные.
Лучше скачать и прочитать статью. В статье рассматривают различные варианты двигателей.
Цитата
Использование в составе МЭК комбинации ЯРД + ЯЭУ является более простым техническим решением, позволяющим к тому же в полной мере реализовать присущие выбранным (для ЯРД и ЯЭУ) различным типам реакторов потенциальные возможности в плане достижения наилучших энергомассогабаритных характеристик. В частности, значительно лучшее, в сравнении с бимодальной установкой, соотношение тяги и массы ЯРД, а также его компактность, обеспечивают возможность реализации МЭК с более высокой начальной тяговооруженностью. Это позволит минимизировать количество орбитальных витков и ускорить прохождение радиационных поясов Земли при отлете к Марсу, либо организовать дополнительное резервирование двигательной установки с целями повышения ее надежности и ограничения требуемого ресурса модульных ЯРД. Кроме того, для этого варианта МЭК имеет место относительно высокая степень отработанности прототипов двигательной и энергетической установок. Разработка в 1965–1985 годах в КБХА ЯРД 11Б91 (РД-0410) тягой 35 кН была доведена до серии огневых испытаний на Семипалатинском ядерном полигоне [2]. ЯЭУ требуемой электрической мощности может быть реализована на базе технологий, разрабатываемых в рамках проекта ядерной энергодвигательной установки КА [3]. Соответственно, для дальнейшего анализа “ускоренных” перелетов выбраны однокорабельные варианты МЭК на базе ЖРД и комбинации ЯРД + ЯЭУ.
+0.07 / 3
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
Лучше скачать и прочитать статью. В статье рассматривают различные варианты двигателей.

Использование в составе МЭК комбинации ЯРД + ЯЭУ является более простым техническим решением,
Если ЯРД более привлекательный вариант, то почему выбрана концепция с ионным двигателем?
Ещё раз напомню, у ионника УИ на порядок выше. В космосе заправляться негде, пока.
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
+0.01 / 1
mich
 
Германия
Слушатель
Карма: +6.35
Регистрация: 21.04.2010
Сообщений: 1,895
Читатели: 0
Если ЯРД более привлекательный вариант, то почему выбрана концепция с ионным двигателем?
Ещё раз напомню, у ионника УИ на порядок выше. В космосе заправляться негде, пока.
если я правильно понимаю суть гречки:
на ионнике не взлетишь. так что ионник - только в космосе.
+0.03 / 2
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
если я правильно понимаю суть гречки:
на ионнике не взлетишь. так что ионник - только в космосе.
Именно так. Даже с Луны не взлететь, пока.
Но зато можно, закинув на химии 10т (20-50 спутников) на НОО, развезти их от туда по разным орбитам. Фантастические возможности.
Орбитальную станцию можно превратить в сервисную, и с любой орбиты забирать на обслуживание/заправку/ремонт спутники и возвращать обратно.
Кто будет владеть этой технологией, тот будет контролировать орбиту Земли.
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
+0.05 / 3
caSmith
 
Слушатель
Карма: -9.56
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 1,321
Читатели: 0
Именно так. Даже с Луны не взлететь, пока.
Но зато можно, закинув на химии 10т (20-50 спутников) на НОО, развезти их от туда по разным орбитам. Фантастические возможности.
Орбитальную станцию можно превратить в сервисную, и с любой орбиты забирать на обслуживание/заправку/ремонт спутники и возвращать обратно.
Кто будет владеть этой технологией, тот будет контролировать орбиту Земли.
как часто вы обслуживаете ваш ноутбук/смартфон/комп? сколько стоит 200 кг спутник? какова цена его олова на орбите, доставка на условную мкс, заправка и/или замена блока электроники (топливо и блоки нужно на мкс доставить), возврат на целевую орбиту?
Нет, сынок, это фантастика.
А что касается обслуживания - то это уже делается. Уже второй раз спутник на геостационаре будет условно "заправлен топливом". Только не мы "контролируем орбиту Земли".
Отредактировано: caSmith - 27 августа 2020 06:30:01
Мужа кровей и льстива гнушается Господь!
+0.02 / 1
aspb
 
Россия
Санкт-Петербург
62 года
Слушатель
Карма: +32.61
Регистрация: 30.05.2020
Сообщений: 371
Читатели: 0
А что касается обслуживания - то это уже делается. Уже второй раз спутник на геостационаре будет условно "заправлен топливом". Только не мы "контролируем орбиту Земли".
Конечно делается. МКС заправили ... кто-нибудь считал сколько раз ? И совсем не условно. Топливо, насколько мне известно, доставляет только Россия.
+0.12 / 5
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
как часто вы обслуживаете ваш ноутбук/смартфон/комп? сколько стоит 200 кг спутник? какова цена его олова на орбите, доставка на условную мкс, заправка и/или замена блока электроники (топливо и блоки нужно на мкс доставить), возврат на целевую орбиту?
Нет, сынок, это фантастика.
А что касается обслуживания - то это уже делается. Уже второй раз спутник на геостационаре будет условно "заправлен топливом". Только не мы "контролируем орбиту Земли".
Сравнение спутников со смартфоном или компом, это феерично. Смартфон - бытовая погремушка. И даже в самом дешёвом компе требуется иногда чистить кулер.
И зачем обслуживать дешёвые спутники?
Обслуживать надо дорогие: СПРН, ГЛОНАСС, Лиана, Персона, Спектр-РГ.
Если продлить работу такой станции хотя бы на 3-5, лет, то это будет экономически очень выгодно.
С появлением ядерного буксира появится возможность это делать.
Только теперь не понятно, когда он появится.
Отредактировано: Волжанин - 26 августа 2020 10:32:09
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
+0.11 / 6
НАлЕ
 
Украина
Ихтиандропіль
Слушатель
Карма: +458.81
Регистрация: 05.12.2008
Сообщений: 23,179
Читатели: 21
Конечно делается. МКС заправили ... кто-нибудь считал сколько раз ? И совсем не условно. Топливо, насколько мне известно, доставляет только Россия.
А разве другие грузовики топливо на МКС не возят?
АТО - Антинародная Террористическая Операция
+0.04 / 3
sharp89
 
Слушатель
Карма: -0.07
Регистрация: 15.03.2019
Сообщений: 1,948
Читатели: 2
Если ЯРД более привлекательный вариант, то почему выбрана концепция с ионным двигателем?
Ещё раз напомню, у ионника УИ на порядок выше. В космосе заправляться негде, пока.
УИ на порядок выше, но при этом тяга как минимум на порядок ниже. Из-за этого ионник практически лишён возможности использовать такую полезную фичу небесной механики, как эффект Оберта.
+0.01 / 1
caSmith
 
Слушатель
Карма: -9.56
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 1,321
Читатели: 0
..
И зачем обслуживать дешёвые спутники?
Обслуживать надо дорогие: СПРН, ГЛОНАСС, Лиана, Персона, Спектр-РГ.
Если продлить работу такой станции хотя бы на 3-5, лет, то это будет экономически очень выгодно.
...
практика - критерий истины. Ключ для поиска - телескоп Хаббл
Отредактировано: caSmith - 26 августа 2020 11:32:28
Мужа кровей и льстива гнушается Господь!
+0.02 / 1
sharp89
 
Слушатель
Карма: -0.07
Регистрация: 15.03.2019
Сообщений: 1,948
Читатели: 2
Именно так. Даже с Луны не взлететь, пока.
Но зато можно, закинув на химии 10т (20-50 спутников) на НОО, развезти их от туда по разным орбитам. Фантастические возможности.
Орбитальную станцию можно превратить в сервисную, и с любой орбиты забирать на обслуживание/заправку/ремонт спутники и возвращать обратно.
Кто будет владеть этой технологией, тот будет контролировать орбиту Земли.
Путешествовать между околоземными орбитами подобный буксир будет медленно и печально. Поэтому ни одна, ни вторая концепция не имеет смысла.
-0.03 / 2
Волжанин
 
52 года
Слушатель
Карма: +12.64
Регистрация: 04.08.2008
Сообщений: 3,935
Читатели: 3
Путешествовать между околоземными орбитами подобный буксир будет медленно и печально. Поэтому ни одна, ни вторая концепция не имеет смысла.
У ионника низкая не скорость, а ускорение. Система будет иметь малое но долгое ускорение, что приведёт к скорости выше, чем от хим. движка. Т.ч. лететь он будет быстро и весело.
Соответственно обе концепции, это следующий этап космонавтики.
Отредактировано: Волжанин - 26 августа 2020 12:15:50
Кольцо врагов сжимается вокруг России?
Нет!
Кольцо врагов сжимается при виде России!
+0.08 / 4
  •  2 
  •  3 
  • 5→
  • След→