Космос всё ещё рядом

10,095 14
 

  • Фильтр
  chameleon russia
30 мар 2015 19:49:05
Об освоении космоса или "Что я таки буду с этого иметь?"
новая дискуссия Статья  309

Об освоении космоса или "Что я таки буду с этого иметь?"
Есть хорошее правило: перед ответом на любое предложение всегда уместно задать себе два вопроса "Оно мне надо?" и "Что мне мешает?".
В данном случае предложением будет являться периодически звучащий со страниц фантастики и строгих научных журналов:
"А давайте осваивать космос!"
И вот теперь зададим оба этих вопроса.

I. Причины освоение космоса.

Об этом написано довольно много, и весьма авторитетными в науке и футурологии людьми. И ещё больше любителями.
Попробую вкратце перечислить наиболее часто упоминаемые причины:


  1. Увеличение доступного для жизни пространства. (С этого начинал ещё К.Э. Циолковский: "Человечество не останется вечно на Земле, но в погоне за светом и пространством сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство.")

  2. Расширение доступных материальных и энергетических ресурсов - астероидные и инопланетные залежи, куда бОльшая часть энергии Солнца. (Вплоть до планетарной инженерии и построения сферы Дайсона. Об этом говорил, собственно, сам Фримен Дайсон.)

  3. Возможность для человечества спастись от глобальных катастроф планетарного или даже звёздного уровня, при должном освоении космоса, конечно же.

  4. Увеличение доступной информации и развитие науки. Как пример - телескопы Хаббл и Радиоастрон, давшие науке возможности, технически отстутствующие у наземных оптических и радиотелескопов. Да и метеоспутники со спутниками связи не были бы возможны без появления спутников.



Это четыре главных причины, так или иначе упоминаемых всеми энтузиастами. Вкратце три из них, кроме №3, означают расширение возможностей человеческой цивилизации, или, говоря экономическим языком, новую прибыль и пространство для роста.
Но кроме того, ещё порой упоминаются ряд других, возможных причин, с которыми я так же согласен:


  1. Социальная. Первыми в этой области засветились британцы с их проектом Скайлон. "Космонавтика как средство от безработицы", примерно так.

  2. Промышленная. Перенос в космос, в вакуум и невесомость, для ряда производств может быть весьма полезен. Кроме того, он может быть полезен и для оставшихся на Земле, так как эти производства - например, кремниевых пластин для электроники - не очень хорошо влияют и на окружающую среду.

  3. Пропагандистская. На эту тему я, пожалуй, промолчу.



Итак, семь вполне достойных причин. Но две из них, ресурсную и промышленную, стоит разобрать чуть подробнее.
Почему же? Потому что все остальные не являются настолько критически важными.
Доступность жизненного пространства на планете всё-таки величина относительная. Занято человеком не так уж и много даже пространства суши, а возможность перейти к над- и подводным городам, или хотя бы к аркологиям, не требует даже дальнейшего расширения.

Возможность спастись от глобальных катастроф не является строгой мотивацией для большинства человечества, планирующей разве что на короткие сроки и учитывающей только 100%-вероятные события. А разрабатываемые в НАСА и других космических агентствах средства для перехвата угрожающих астероидов вполне могут ликвидировать угрозу астероидов, успокаивая тех людей во власти, кто хоть иногда об этом задумывается...

Да и на фоне наших гуманитарных угроз существованию человечества в виде большого числа особо имбецильных персон во всей иерархии всех властей, космические катастрофы не так уж и заметны.
Развитие науки в космос пока со скрипом укладывается в текущие возможности автоматов, и есть мнение, что идти дальше как бы и не надо. Зря, конечно, но см. абзацы выше.

Социальная функция освоения космоса, которую некоторые ошибочно считают экономической, заявляя о повышении занятости населения и тому подобном, тоже полезна, но не необходима - вполне возможно попробовать и найти другие способы. Как и в пропаганде, собственно - у СМИ, как минимум у российских, уже закрепился навык пиарить не успешные события в космонавтике, а провальные... И превращать первые во вторые одним своим присутствием, как с Фобос-Грунтом и первым пуском Ангары-1.2ПП. Да и чемпионат по футболу не в пример популярней и тех, и других.

А вот если взглянуть на ресурсную и промышленную причины, то становятся кристально ясны некоторые очень важные признаки.
Например, т. н. «пик добычи» некоторых земных ресурсов. Например, нефти, урана или угля. Вот здесь - пик нефти - об этом рассказано вполне понятным русским языком, но и иноязычные источники присутствуют.

Если кратко подытожить информацию по «пикам добычи», то можно сделать вывод, что добыча ряда ресурсов на нашей планете в довольно ближайшее время может значительно подорожать. Добывать ресурсы из морской воды или с океанского дна, из сверхглубоких скважин и синтезировать на заводах значительно сложнее (и дороже), чем добывать хотя бы из современных источников. И кроме того, складывается парадоксальная ситуация - ресурсы в космосе могут быть более доступны и дешевы, чем в залежах на дне океана. О «могут» - чуть ниже.

С промышленностью ситуация чуть менее острая, но уже ясно видно то, что заводы в космосе могут быть порой проще, надежней и защищеннее тех, что находятся на Земле. А использование для их работы добытых в космосе ресурсов позволяет как обеспечить планету продукцией, так и развернуть на остатки от произведенного и не потребленного планетой полномасштабную космическую экспансию, с пилотируемыми межпланетными кораблями и орбитальными колониями О'Нила.
И вот на этой радостной ноте мы переходим к вопросу номер 2.

II. Проблемы при освоении космоса.

Проблемы при освоении космоса давно известны. Чтобы забросить груз всего лишь на низкую околоземную орбиту, его нужно разогнать до 8 тысяч метров в секунду(что-то около 29 тысяч километров в час). Чтобы отправить чуть повыше, скорости нужно ещё больше, а к другим планетам улететь без хотя бы 11+ километров в секунду вовсе не получится.

В ближнем космосе нас ждёт вакуум и всякие лучи, от ультрафиолета до гаммы, от которых мы защищены атмосферой. Чуть выше ближнего космоса, там, где летают всякие ГЛОНАССы и Ямалы, начинается веселье с другими солнечными подарками, от которых нас защищают радиационные пояса Земли - всякими заряженными частицами, по сути - альфа и бета радиацией. Помимо этого, стоит чуть удалиться от Земли, меняется солнечная постоянная, то есть количество энергии от Солнца, приходящееся на один квадратный метр. В результате то, что улетает от звезды, изо всех сил пытается не замерзнуть, а приближаясь к Солнцу - не расплавиться. И это я ещё умолчал обо всех проблемах, что ждут нас у или на каждой планете Солсистемы...
Меж тем все эти проблемы решаемы.

III. Предлагаемые способы освоения.

Способов освоения космоса предлагается много. Например, построить систему неракетного выведения, орбитальный лифт или петлю Лофстрома и забросать космос спутниками задешево. Вывести на орбиту гигантские солнечные энергостации и сжечь планету из космоса передавать дешёвую энергию на планету. И так далее.

Общее у этих планов обычно одно - требуют они начальными вложениями очень и очень большие средства. С учетом того незначительного факта, что время окупаемости планов освоения космоса, даже гарантированно рабочих, составляет несколько десятилетий от начала вложений, сомнительно ожидать вложения в них сумм порядка нескольких программ Сатурн-Аполлон одновременно.

Но есть и другие планы.

Запускать межпланетные станции научились уже минимум шесть космических держав (если считать ЕвроСоюз за одну). Спутники научились делать весьма маленькими, но выполняющими все возложенные задачи. Радиационно-стойкой электроникой для них по праву гордятся производители из Европы, Штатов, Китая и России - обычная космическая микросхема выдерживает в тысячи раз большую дозу радиации, чем средний человек...

И вот в этом и кроется возможность прорваться через потенциальный барьер «старта в космос». Возможность начать освоение космоса автоматами. Относительно небольшими, куда менее требовательными, чем люди, и при серийном производстве не превосходящими ценой иную бытовую технику.
Серийные зонды, способные развернуть серийное производство на месте - и воспроизводство, почти по фон Нейману - с использованием тринтеров и проводить добычу ресурсов без участия людей или почти без участия, могут стать тем самым "канатом с кошкой", который и поможет выбраться нам в космос, вместо того, чтобы без страховки выползать по отвесной стене потенциального барьера.

Уже идут разработки технологий, позволяющие проводить геологоразведку астероидов и Луны. Уже идут разработки технологий, которые позволят автоматам заниматься добычей полезных ископаемых без участия человека, и заниматься производством либо сырья для Земли, либо полуфабрикатов, либо готовой продукции. В конце концов, проекты автоматических орбитальных фабрик для производства в невесомости делали уже сорок лет назад.

Конечно, они - и план, и автоматы - не идеальны. Но в них несколько больше реализма, чем во всех остальных планах.
  • +0.00 / 0
  chameleon russia
30 мар 2015 19:52:06
Захоронение ядерных отходов в космосе - почему не надо?
новая дискуссия Статья  270

Захоронение ядерных отходов в космосе - почему не надо?
Порой муссируется тема из заголовка, как способ увеличить число космических пусков и улучшить экологию.

Но мне идея не нравится по нескольким причинам, причём как техническим, так и политическим.

Вот самая первая и неприятная. Аварии при запуске.
Здесь проблема в том, что полностью нейтрализовать аварийность для какой-либо конкретной ракеты не удавалось никому. Даже комплекс Сатурн-5-Аполлон на выведении пару раз глючил, но астронавты выкручивались.
А т.к. аварии всё одно будут - значит, нужно как-то их нейтрализовывать заранее. А чем плохи радиоактивные отходы, даже по сравнению с полноценными реакторами для КА - так это своей пакостностью. Долгоживущие изотопы и всё такое... И ставить средства аварийного спасения, как на пилотируемые корабли и реакторы(так предлагал коллега СерБ), на емкости с ОЯТ, конечно, можно - но это будет уже слишком дорого, и сравнимо по затратам на пуск реального корабля. Потому как эти ёмкости беречь придётся пуще космонавтов.

Но главное здесь всё ж не техника, а политика. И если выводимый со всеми предосторожностями, вроде капсулы мягкой посадки и системы аварийного спасения, реактор ещё можно пережить, то готовую грязную бомбу можно запускать разве что на межконтиненталке в последний путь к противнику. И если вдруг вы с этим не согласны, попробуйте объяснить это политикамПодмигивающий которых порвут как за грязную бомбу на голову своим же гражданам, так и - ещё более быстро - за бомбу на голову гражданам чужим.

Есть ещё одна мелкая техническая проблема. А именно - отправлять на текущем уровне эти бочки к Луне в больших количествах попросту невозможно. Стандартный запуск к Луне на Протоне позволяет нам отправить всего-то около шести-семи тонн - если емкости с ОЯТ мы бесхитростно будем бить об Луну как метеориты. В принципе, лет через десять будут готовы более суровые тяговые системы, вроде ядерных буксиров Перминова - как раз с реактором и плазменными двигателями - и таскать можно будет гораздо больше, до двадцати тонн за запуск, но и запуск каждой бочки с ОЯТ тогда будет заключаться не просто в её установке на разгонный блок, а в её довыведении и доставку к буксиру при помощи чего-то напоминающего нынешние Прогрессы, Драконы и ATV - вполне себе приличного кораблика. Причём одноразового, ибо дезактивация по возвращению, даже профилактическая, будет выливаться в такой геморрой...

Ах да, дезактивация. Собственно, если мы всё-таки дотянули бочку с ОЯТ до орбиты, то у нас возникают две потенциальные проблемы:

  1. а если оно вытечет/высыпется в невесомости, на орбите?

  2. а что будет на Луне, когда бочка долетит?



Первое обещает в будущем проблемы на низкой орбите, при должной сноровке превращающиеся в многометровые заголовки "АААА! Радиоактивный мусор сбил наш спутник!!111". Ибо на скорости в 8-16 километров в секунду даже капля/крошка ОЯТ не уступают всяким обломкам спутников по поражающей способности, только чинить подбитый аппарат(а такое в будущем ПМСМ возможно) будет куда интересней.

Второе обещает интересную жизнь на Луне технике и людям из-за небольшого факта - в космосе практически не встречаются ряд излучений, которые может выдавать ОЯТ. И защиты от них, соответственно, не делают...
Да, я согласен, это довольно-таки надуманные на настоящий момент и примерно пару десятилетий вперёд проблемы, но чего б и не предположить?

Собственно, поэтому эта идея мне и не нравится.

И есть ещё одна потенциальная возможность. Отходы ядерного топлива вполне могут быть в будущем переработаны на Земле в реакторах-бридерах - опять в ядерное топливо. Так зачем разбрасываться такими запасами?
  • +0.00 / 0
  chameleon russia
30 мар 2015 20:55:46
Экономическое основание автоматического освоения или "деньги из тумбочки"
новая дискуссия Статья  487

Экономическое основание автоматического освоения или "деньги из тумбочки"
Отправить межпланетный автомат к Луне или даже околоземному астероиду сейчас способны минимум пять держав. США, ЕС, Россия, Индия, Китай...
Но такие автоматы в настоящее время являются дорогими и уникальными изделиями. Меж тем это не единственно возможный вариант.
Триада цены межпланетного аппарата складывается из его цены, цены выведения к цели и цены управления им с Земли.
Каждый из пунктов можно значительно удешевить.

1. «Железо внутри»

О цене космических аппаратов (КА) поговорим на примере их бортовой электроники.
Электроника для космоса отличается от коммерческой повышенной надежностью и устойчивостью к внешним факторам, отбирается на производстве по стандартам качества и порой сложнее в разработке.
Все эти факторы добиваются малой серийностью такой электроники. В результате радиационно-стойкий бортовой комп марсохода MSL RAD750 разработки пятнадцатилетней давности стоит от 200 000 $, а за эти десять лет число его работающих экземпляров не достигло и тысячи.

То есть одна из частей космических аппаратов стоит так дорого из-за:
  1. сложности производства выше;

  2. сложности разработки не меньшей, чем у гражданской электроники;

  3. отбора по качеству;

  4. и малой серийности.


Из-за малой серийности затраты на производство и разработку, которые и так выше, чем у гражданских девайсов, для хотя бы компенсации убытков приходится делить на меньшее количество продукции, повышая тем самым стоимость каждой отдельной установки.

Из этого следует, что при увеличении долгосрочного заказа на производство за те же деньги можно получить значительно больше девайсов. При этом из-за наличия налаженного производства электроники менее требовательных классов может не потребоваться даже модернизации производства.

Что характерно, аналогичная картина наблюдается с другими космическими комплектующими. Например, с электроракетными двигателями. По тем же причинам.

Итоговый эффект может быть таким, что при налаженной серии и справляющемся производстве мы можем получать гораздо больше техники за те же деньги... Если обеспечим гарантированный долгосрочный заказ, конечно же. При этом значительный эффект возникает только при возрастании объема заказа на два-три порядка, до этого «гораздо больше» может оказаться лишь «в два раза».

2. Транспорт

Как ни крути, а каждый произведенный космический аппарат необходимо доставить на орбиту/планету. Даже если мы спишем ряд убытков, то всё равно, на два одинаковых аппарата, произведённых на конвеере, нужна уже не одна, а две ракеты.
Но стоит заметить, что были найдены минимум два способа снижения стоимости ракет на текущем технологическом уровне.

I способ

Закон снижения цены единицы продукции при серийном и крупносерийном производстве характерен и для ракетной отрасли. Конечно, здесь есть разница между отбившей цены разработки ещё в 60-е РН Союз и только входящей в строй РН Ангара, которой разработку ещё отбивать и отбивать - но кривая снижается примерно так же, только что с разных высот. И упасть может до весьма малых величин.
Например, стоимость весьма крупносерийной РН Восток в 1988-м - 7,5 млн долларов.

II способ

По сути, при создании многоразовой системы тоже можно изрядно сэкономить. Если создать систему, которая осилит переход за точку пересечения линий на графике. В принципе, при таких запросах может наблюдаться и крупносерийное производство одноразовых аппаратов, но поля падения и прочие детали так же влияют, т.е. график в принципе можно считать верным.

Таким образом, и в первом, и во втором вариантах можно снизить затраты на каждый отдельный запуск при большом числе запусков. А такое возрастание числа запусков так же возможно только при долгосрочном заказе.
И к сожалению, получить красивую формулу "две ракеты по цене одной" или "пять ракет по цене двух" здесь вряд ли получится, и совсем не получится быстро... Впрочем, стоит заметить, затраты на ракетную систему сейчас являются наименьшими в триаде затрат на автоматические миссии. Перейдём к третьему пункту.

3. Управление, организация, связь

Ещё одна проблема освоения внеземелья автоматами заключается в том, что этими аппаратами необходимо управлять, корректировать их работу, получать с них данные... В общем, поддерживать с ними связь.

А связь с КА относится к третьему компоненту сложности и стоимости всякой автоматической миссии, учитывая как специально обученный персонал, так и системы космической связи.
И эта часть стоимости миссий масштабируется гораздо сложнее - каждый новый большой радиотелескоп, или центр управления полетами - вещь весьма дорогая.
К тому же эти затраты являются регулярными. Работа у космической связи есть постоянно.

Что можно предложить в данной области? Сократить число непосредственных абонентов вне земли, например.

Классическая схема разделения обязанностей, применяющаяся ещё на Марсах, Венерах и Викингах, когда систему межпланетной связи оставляли на орбите, а на планету спускался аппарат только с радиостанцией ближнего радиуса, и использование технологий работы геостационарных спутников связи в сумме дадут возможность упростить комплекс связи с большим числом аппаратов у других планет, несколько удешевив процесс управления АМС и упростив сами аппараты.

Как и в прошлых пунктах, использование околопланетных-окололунных ретрансляторов имеет смысл только при большом числе межпланетных автоматов и в долгосрочном процессе. Как пример, реальные системы МКСР и TDRSS.

Вывод

При долгосрочном крупном заказе возможно за относительно небольшие деньги, доступные для текущих бюджетов космических агентств и сравнимые с ценой запуска одной современной межпланетной миссии, развернуть массированную автоматическую программу освоения ряда небесных тел - Луны, Марса и/или астероидов. В этом случае падение стоимости обеспечивается за счёт крупносерийного производства космических аппаратов, снижения стоимости запусков РН тем или иным способом, и оптимизации структуры космической связи.
Проблемы кроются в технических деталях, и об этом будет следующий пост.
  • +0.00 / 0
  dmitriк62 russia, Москва
24 окт 2016 23:04:14
Илона МММаск что-то знает о скором Большом Крахе
новая дискуссия Дискуссия  1.245

Цитата: ЦитатаКак сообщалось ранее, Маск устроил первую презентацию амбициозного плана освоения Марса на состоявшемся в сентябре в мексиканской Гвадалахаре конгрессе Международной астронавтической федерации. Компания SpaceX планирует использовать разгонные блоки, способные самостоятельно возвращаться на Землю и использоваться еще несколько раз. Капсулу предлагается дозаправлять на орбите Земли или Луны, чтобы стало возможным преодолеть расстояние до Марса.

    

Под проект создаются исключительно мощные РД Raptor, работающие на жидком метане и жидком кислороде. Новая ракета-носитель компании Маска задумана так, чтобы при высоте 122 метра выводить на низкую околоземную орбиту полезный груз от 300 до 550 тонн.

По прогнозам Маска, колонизовать Марс можно за 40-100 лет, если отправлять на Красную планету 100-200 человек единовременно. При этом продолжительность полета составит от 80 до 150 дней в зависимости от времени года. Если опираться на современные технологии, то длительность путешествия составит 6-9 месяцев. Но Маск надеется преодолеть технологическое отставание в ближайшие годы. Глава компании также предлагает осваивать Красную планету с помощью сразу 1 тыс. кораблей.


Подробнее на ТАСС:
http://tass.ru/kosmos/3730084

      
Такое предлагают только в том случае, если совершенно уверены в том, что не придётся давать объяснений разводимым лошкам.
Проект "Нью-Васюки" О.Бендера - просто бледная тень на фоне такой афёры...
    
  • +1.98 / 42
  alb@tros russia, Свердловск-Екатеринбург
21 фев 2017 15:12:21
NASA собирает экстренную пресс-конференцию на тему внеземной жизни
новая дискуссия Новость  438

NASA собирает пресс-конференцию по поводу открытия за пределами Солнечной системы, сообщает Рамблер/Новости со ссылкой на The Independent.
Пресс-конференция начнется в 21:00 по московскому времени. Посмотреть ее можно будет на сайте агентства.
В пресс-релизе NASA отмечается, что темой выступления станет «открытие за пределами нашей Солнечной системы, поиск внеземной жизни». Других деталей агентство не приводит.Как пишет в своем твиттере издание BuzzFeed, «есть люди, которые в курсе, что там [на пресс-конференции] будет нечто важное».
Ранее NASA объявило о существовании вне солнечной системы 1284 экзопланет, на которых может существовать жизнь. 
источник


Может того..., нашли откуда хохлы прилетели...
  • +3.20 / 54
  pps russia
21 фев 2017 17:50:51
! Может тоже передел
Дискуссия  267

Дискуссия удалена
pps
21 фев 2017 17:56:02

  • +0.00
  DeC russia
22 фев 2017 20:39:13
NASA сообщило об обнаружении трёх потенциально пригодных для жизни планет
новая дискуссия Новость  845

22 февраля 2017, 21:07

Учёные NASA на пресс-конференции сообщили об обнаружении у звезды TRAPPIST-1 семи планет размером с Землю.

По словам учёных, на трёх из них условия потенциально пригодны для жизни, так как они находятся в обитаемой зоне звезды и могут иметь воду.

Звезда TRAPPIST-1 находится примерно в 39 световых годах от Земли в созвездии Водолея.

RT
  • +1.34 / 23
  dmitriк62 russia, Москва
06 июн 2017 10:11:55
NASA идёт по стопам МММаска, размножая фантастические прожекты
новая дискуссия Новость  365

ЦитатаОдин из объектов, находящийся в поясе астероидов между Марсом и Юпитером в нашей Солнечной системе, содержит такое количество железа и драгоценных металлов, что его доставка к Земле может привести к коллапсу мировой экономики.
 
НАСА собирается отправить к астероиду «16 Психея» исследовательский аппарат. Предполагается, что примерная стоимость железа и драгоценных металлов, которыми богат астероид, равны сумме около $10 000 квадриллионов. «Доставка» астероида к Земле может обрушить мировую экономику, которая в целом оценивается почти в $74 трлн, передает The Daily Mail.

В среду, 24 мая, космическое агентство сообщило, что миссия начнется на год раньше, чем планировалось, — в 2022 году, а аппарат прибудет к астероиду в 2026 году. Ученые НАСА разработали специальную траекторию движения зонда, для которой планируется использовать «гравитационную помощь» Марса. 

Расстояние до астероида от Земли в три раза превышает дистанцию до Солнца. По мнению ученых, 250-метровое небесное тело может содержать, кроме железа, запасы золота, платины, меди, кобальта, иридия и рения.

    
Пыльные тропинки планет
   
Не первое апреля же, вроде?
Шокированный
    
Или американцы собираются под это дело выпустить на 10 квадриллионов акций "Общества Драгоценных Астероидов"?
И это и есть Настоящий План спасения американской экономики?
   
  • +2.89 / 53
  DeC russia
29 июл 2017 21:36:19
Изучают.
новая дискуссия Дискуссия  272

В Польше создали лабораторию для изучения поведения людей при дальних космических полетах.

Непонимающий
  • +2.10 / 43