Обсуждение космических программ

Геннадий Падалка опубликовал эмоциональное открытое письмо главе Центра подготовки космонавтов
В нем Герой России изложил свой взгляд на кадровую катастрофу в отрасли





История, связанная со скандальным уходом из ЦПК им. Гагарина целой группы космонавтов, получила продолжение. Глава Центра подготовки космонавтов Юрий Лончаков на сайте организации разместил 25 апреля обращение «От первого лица», изложив свое видение ситуации. В ответ на это обращение Геннадий Падалка, который оказался в числе ушедших из отряда, передал нам эмоциональное открытое письмо. Мы публикуем оба документа.


Обращение Начальника Центра подготовки космонавтов имени Ю.А.Гагарина, летчика-космонавта, Героя Российской Федерации Юрия Лончакова
«Отряд космонавтов – живой организм. Мы ценим опыт и знания каждого космонавта, признаем его уникальность, потенциал и важную роль в развитии пилотируемой космонавтики. Вполне очевидно, что ресурсы человеческого организма ограничены, а жизнь – не стоит на месте. Поэтому рано или поздно космонавтам приходится покидать отряд. Кому-то – из-за смены жизненных приоритетов, кому-то - по состоянию здоровья. И это, как бы не было прискорбно, вполне естественный процесс.




Открытое письмо летчика-космонавта, Героя Российской Федерации Геннадия Падалки
«Что можно сказать? Я старался избегать любых комментариев, во всяком случае, пока не уйду из Центра, и несмотря на то, что меня просили об этом десятки журналистов из разных изданий. Но на публикацию начальника Центра «От первого лица» за 25.04.2017 на сайте ЦПК не могу не отреагировать.
Называется все это: «товарищ нервничает». Поражает уровень цинизма и отсутствие всякой совести

• +0.04 / 4
• • 4

Цитата: Barsuk от 28.04.2017 01:03:20Геннадий Падалка опубликовал эмоциональное открытое письмо главе Центра подготовки космонавтов

Хотя бы для моральной поддержки, петиция Геннадий Иванович, не уходите

• +0.00 / 0

НАСА решило перенести первый запуск сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System) с лунно-марсианским кораблем Orion с конца 2018 года как минимум на начало 2019-го. Об этом сообщается в отчете для правительства США, составленном главой подразделения агентства по пилотируемым полетам Биллом Герстенмайером. На доклад обратило внимание издание Space News.

Одной из причин переноса запуска SLS называется задержка до августа 2017 года поставок европейскими партнерами сервисного модуля для корабля Orion, который должен был быть отправлен в США еще в январе. На монтирование сервисного модуля может уйти до года, в агентстве надеются сократить это время.

Окончательное решение по дате запуска SLS с Orion планируется принять в сентябре, что будет учитываться в бюджета НАСА на следующий финансовый год, проект которого будет представлен в мае 2017-го. Также агентству предстоит определиться, запускать Orion в пилотируемом или беспилотном режимах.

Читать полностью

• +0.03 / 3
• • 3

Цитата: Barsuk от 29.04.2017 15:31:46


НАСА решило перенести первый запуск сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System) с лунно-марсианским кораблем Orion с конца 2018 года как минимум на начало 2019-го. Об этом сообщается в отчете для правительства США, составленном главой подразделения агентства по пилотируемым полетам Биллом Герстенмайером. На доклад обратило внимание издание Space News.

Одной из причин переноса запуска SLS называется задержка до августа 2017 года поставок европейскими партнерами сервисного модуля для корабля Orion, который должен был быть отправлен в США еще в январе. На монтирование сервисного модуля может уйти до года, в агентстве надеются сократить это время.

Окончательное решение по дате запуска SLS с Orion планируется принять в сентябре, что будет учитываться в бюджета НАСА на следующий финансовый год, проект которого будет представлен в мае 2017-го. Также агентству предстоит определиться, запускать Orion в пилотируемом или беспилотном режимах.

Читать полностью

Да они же там воткнулись в неотработанность технологии СТП (сварка трением с перемешиванием) для баков. Разумеется,  повесить свой косяк на "партнёра"  - это святое дело.
Это, кстати, привет программерам и прочим дрочилам на то, "что 3Д-модели рулят ..." .

• +0.15 / 12
• • 12

Видео третьей по счету попытки запуска аргентинской VEX-5A от 20.04.2017



"Через несколько секунд полета 1730 кг жидкого кислорода, 994 кг керосина, 50 кг монометилгидразина и 95 кг азотной кислоты упали на землю"


Цель аргентинской космической программы создать ракету "Tronador 2" (Громовержец 2), способную вывести на орбиту 250 кг.



http://argentinaenel…conae.html

• +0.06 / 5
• • 5

Трансляция стартует через два часа, запуск через три.

• +0.00 / 0

Что-то вроде предисловия.

Современные атомные реакторы способны выдать  примерно 1/3 мощности электрической энергии от всей мощности тепловой энергии выделяемой в самом реакторе. В условиях Земли избыточное тепло путём конвекции,  массопередачи (испарение), излучения и теплопроводности рассеивают в окружающее пространство. Для этого требуется строительство огромных сооружений, в разы превосходящих сооружения непосредственно участвующих в выработке электрической энергии.
 
В условиях открытого космоса мы лишены возможности рассеивать избыточное тепло путём конвекции и теплопередачи. Массопередача то же не годится, так как ведёт к постоянной потере полезной нагрузки на терморегуляцию. Остаётся только излучение.

Случай пассивного абсолютно чёрного тела.

Для начала рассмотрим случай с пассивным телом – телом, не имеющим в своём составе источников тепла. Какова будет его температура? Ответ: близкая к абсолютному нулю будет верен лишь частично. Это правильно лишь в условиях межзвездного пространства. В пределах солнечной системы важнейшим фактором теплового равновесия будет солнечное излучение.

Мощность солнечного излучения составляет 3,8х10²⁶ Вт.
 
Площадь поверхности сферы радиусом равным радиусу орбиты Земли 2,826х10²³ м² .

Плотность мощности (мощность излучения на единицу площади) излучения:

3,8х10²⁶/2,826х10²³= 1345 Вт/м²= W_с

Рассмотрим абсолютно чёрное тело в виде шара. Тело нагревается солнечным излучением и начинает переизлучать полученную энергию. При этом оно нагревается до некоторой температуры  при которой излучаемая энергия равны поглощённой.
 
 
Поглощённая энергия  пропорциональна площади круга, являющегося центральным сечение шара. Излучаемая энергия  пропорциональна всей площади поверхности шара.

Плотность мощности излучения нагретого абсолютно чёрного тела описывается формулой:

W=σТ⁴

где σ – постоянная Стефана-Больцмана=5,67х10^-8 Вт м^-2 К^-4 , Т температура в кельвинах.

Общая мощность излучения шара радиусом R:

Р=4πR²σТ⁴

Мощность поглощаемого солнечного излучения:

Р_с= πR² W_с

Приравнивая два уравнения и исключая геометрические размеры шара, получим:

Т⁴= W_с/4σ= 1345/(4х5,67х10^-8)

или

Т = 277,5⁰ К = 4,5⁰ С
 
Результат: Абсолютно чёрное тело находящееся на расстоянии от Солнца  равном радиусу орбиты Земли будет находится в тепловом равновесии с окружающим космосом при температуре 277⁰ К или 4,5⁰ С.
 
Для орбиты Венеры плотность мощности солнечного излучения – 2594 Вт/м² и температура поверхности шара  327⁰ К (44⁰ С).

Для орбиты Марса – 741 Вт/м² и 239⁰ К (-34⁰ С) соответственно.

Граница комфортной температуры для органической жизни в 20⁰ С проходит на расстоянии примерно 128 млн. км от Солнца.

Перейдём теперь к ядерным энергетическим установкам.

Пусть мы имеем на борту объекта (станция, корабль) реактор электрической  мощностью 100 МВт. Тогда тепловая мощность реактора составит 300 МВт. Учтём ещё следующее. В большинстве случаев нам не нужна электрическая энергия в конечном счёте. Нам нужна полезная работа, которую она производит. Но при этом, как «побочный» эффект, «вырабатывается» и тепло.  Определим к.п.д. преобразования электрической энергии  в полезную работу в 50%. Тогда из выработанных 100 МВт электрической энергии 50 МВт превратятся в тепловую. Следовательно, нам необходимо рассеять путём излучения ещё 350 МВт тепловой энергии (Р_т ) в дополнение к энергии излучения Солнца.

Для простоты первичного расчёта объект у нас сферической формы со свойствами абсолютно чёрного тела. Регламентируемую температуру  излучающей поверхности сферы то же для простоты расчёта примем 300⁰ К (27⁰ С). Каковы при этом будут размеры объекта?

Мощность теплового излучения объекта

4πR²σТ⁴

и равна мощности поглощенного солнечного излучения и мощности вырабатываемого в объекте тепла:

πR² W_с + Р_т

Приравнивая выражения и решая их относительно R, получим  шара радиусом 476 метров. То есть: объект в виде сферы на орбите Земли для пассивного охлаждения (без дополнительных энергетических затрат) ядерного реактора мощностью 100 МВт и условии, что температура поверхности не более 300⁰  К,  должен иметь  диаметр не менее 950 м. Площадь «эффективной поверхности для рассеивания тепла» должна быть не менее 2,8 млн.  м² .

Замечание: в данном контексте «эффективные поверхности рассеивания тепла» имеются в виду только такие поверхности, которые обращены полностью во вне, но никак  друг к другу, для предотвращения переизлучения тепла самих на себя.

Если объект в виде цилиндра, то при диаметре основания в 1000 метров, его длинна должна составлять более 8,9 км. Это минимум для охлаждения излучением ядерного реактора электрической мощностью 100 МВт.

Аналогичный расчёт для орбиты Марса даёт объект диаметром 640 м.

В случае полного исключения солнечного потока, для рассеивания тепла ЯЭУ необходима площадь 754 тыс. м² объекта диаметром 490 м. Можно уменьшить мощность реактора в 10 раз (до 10 МВт), тогда геометрические размеры объекта уменьшатся в √10= 3,16 раза до 155 м.

• +0.15 / 16
• • 14
  • 2

Цитата: Osq от 30.04.2017 20:59:52Что-то вроде предисловия.

В условиях открытого космоса мы лишены возможности рассеивать избыточное тепло путём конвекции и теплопередачи. Массопередача то же не годится, так как ведёт к постоянной потере полезной нагрузки на терморегуляцию. Остаётся только излучение.

Надо научиться это излучение направлять назад за счёт него самого )

• +0.00 / 0

Цитата: перегрев от 30.04.2017 23:25:59Туннельный (капельный) теплообменник придумали не сегодня

А его уже реализовали? Я про тот, где часть охлаждения проходит через вакуум.

• +0.00 / 0

Цитата: Osq от 30.04.2017 20:59:52Результат: Абсолютно чёрное тело находящееся на расстоянии от Солнца  равном радиусу орбиты Земли будет находится в тепловом равновесии с окружающим космосом при температуре 277⁰ К или 4,5⁰ С.
 
Для орбиты Венеры плотность мощности солнечного излучения – 2594 Вт/м² и температура поверхности шара  327⁰ К (44⁰ С).

Для орбиты Марса – 741 Вт/м² и 239⁰ К (-34⁰ С) соответственно.

Граница комфортной температуры для органической жизни в 20⁰ С проходит на расстоянии примерно 128 млн. км от Солнца.

Вот спасибо! Именно этот расчет я искал, но найти не сумел.

Цитата: Osq от 30.04.2017 20:59:52температура поверхности не более 300⁰  К

Комнатная? Для радиатора? Крайне нерационально. Ну хотя бы 600К дайте.

Цитата: Osq от 30.04.2017 20:59:52В случае полного исключения солнечного потока, для рассеивания тепла ЯЭУ необходима площадь 754 тыс. м² объекта диаметром 490 м.

Удваиваем температуру (потребная площадь уменьшается в 16 раз), покрываем фольгой сторону, обращённую к Солнцу (отвязываемся от расстояния), получаем объект диаметром 100 м с копеечкой. Внушительно, но разумно для 100 мегаватт.

• +0.03 / 3
• • 3

Цитата: перегрев от 01.05.2017 06:51:41Там всё охлаждение проходит через вакуум, а натурные эксперименты проводились еще на Мире.

Эксперименты экспериментами, но я про натурную реализацию. ЕМНИП год-два назад как раз с СО был один из больших затыков.

• +0.00 / 0

Цитата: перегрев от 01.05.2017 07:18:33Натурный эксперимент это есть натурная реализация на лабораторной установке.

Да там куда ни ткни везде одни сплошные затыки. Уж всяко такой теплообменник выглядит по-реальней, чем необслуживаемая АЭУ по циклу Брайтона со сроком службы в 10 лет

С утра ещё с формулировками ниочинь Я про конкретную установку
Ну какие-то затыки там попроще. Против оной СО я вообще ничего против не имею, просто топтание это... огорчает, скажем так

• +0.00 / 0

Цитата: перегрев от 30.04.2017 23:25:59Туннельный (капельный) теплообменник придумали не сегодня

Вне зависимости от физических принципов теплообменника в конечном счёте теплообмен с окружающим пространством осуществляется излучением поверхности обращённой во вне. Если капли или поверхности излучают часть тепла друг на друга, то от такого излучения (части излучения) толку 0.

С уважением.
Osq.

• +0.05 / 5
• • 5

Цитата: Senya от 01.05.2017 06:48:15Вот спасибо! Именно этот расчет я искал, но найти не сумел.

Комнатная? Для радиатора? Крайне нерационально. Ну хотя бы 600К дайте.

Удваиваем температуру (потребная площадь уменьшается в 16 раз), покрываем фольгой сторону, обращённую к Солнцу (отвязываемся от расстояния), получаем объект диаметром 100 м с копеечкой. Внушительно, но разумно для 100 мегаватт.

Плотность мощности излучения поверхности растёт с четвёртой степенью температуры, а линейные размеры конструкций уменьшаются с квадратным корнем площади поверхности.
Увеличив температуру в 2 раза площадь уменьшится в 16, а линейные размеры в 4 раза.

Температура 600⁰ К это температура плавления свинца. Поэтому реактор должен быть либо жидкометалическим, либо высокотемпературным газовым. Но никак не с водой в качестве теплоносителя.

При такой температуре излучения излучающие поверхности должны быть вынесены как можно дальше от основных систем объекта. В принципе это возможно. Но если мы вдруг захотим использовать естественное космическое тело (астероид) для строительства искусственного объекта, имея в виду его защищённость, то в силу вступят ограничения расчёта по размерам. И 300⁰ К на поверхности это будет ещё много. Ведь внутри должен быть градиент более высоких температур для направленного движения тепла изнутри к поверхности.

Фольга в качестве теплового экрана хороша для защиты жилых блоков. Для излучающих поверхностей она бесполезна. Излучающие способности поверхности точно такие же, как и поглощающие. Насколько Вы ухудшите поглощение, настолько Вы же ухудшите и излучение. Просто в формуле плотности мощности излучения появится коэффициент k меньший 1:

W=kσТ⁴ 

С уважением.
Osq.

• +0.10 / 8
• • 8

Спутник военный, так что ни работа второй ступени, ни даже сброс обтекателя в трансляцию не попали. Зато посадку первой ступени показали во всей красе.
С 20:00 — примерно минута до старта.

• +0.06 / 8
• • 7
  • 1

Цитата: Osq от 30.04.2017 20:59:52Пусть мы имеем на борту объекта (станция, корабль) реактор электрической  мощностью 100 МВт. Тогда тепловая мощность реактора составит 300 МВт. Учтём ещё следующее. В большинстве случаев нам не нужна электрическая энергия в конечном счёте. Нам нужна полезная работа, которую она производит. Но при этом, как «побочный» эффект, «вырабатывается» и тепло.  Определим к.п.д. преобразования электрической энергии  в полезную работу в 50%. Тогда из выработанных 100 МВт электрической энергии 50 МВт превратятся в тепловую. Следовательно, нам необходимо рассеять путём излучения ещё 350 МВт тепловой энергии (Р_т ) в дополнение к энергии излучения Солнца.

интересно, куда денется оставшаяся (сколько ее там - 50 МВтч?) энергия?
 
смею предположить, что если это станция, то они точно также будут греть систему и ее нужно будет точно так же куда-то сбрасывать.

• +0.03 / 3
• • 3

Цитата: Osq от 01.05.2017 09:13:12Плотность мощности излучения поверхности растёт с четвёртой степенью температуры, а линейные размеры конструкций уменьшаются с квадратным корнем площади поверхности.
Увеличив температуру в 2 раза площадь уменьшится в 16, а линейные размеры в 4 раза.

Температура 600⁰ К это температура плавления свинца. Поэтому реактор должен быть либо жидкометалическим, либо высокотемпературным газовым. Но никак не с водой в качестве теплоносителя.

При такой температуре излучения излучающие поверхности должны быть вынесены как можно дальше от основных систем объекта. В принципе это возможно. Но если мы вдруг захотим использовать естественное космическое тело (астероид) для строительства искусственного объекта, имея в виду его защищённость, то в силу вступят ограничения расчёта по размерам. И 300⁰ К на поверхности это будет ещё много. Ведь внутри должен быть градиент более высоких температур для направленного движения тепла изнутри к поверхности.

Фольга в качестве теплового экрана хороша для защиты жилых блоков. Для излучающих поверхностей она бесполезна. Излучающие способности поверхности точно такие же, как и поглощающие. Насколько Вы ухудшите поглощение, настолько Вы же ухудшите и излучение. Просто в формуле плотности мощности излучения появится коэффициент k меньший 1:

W=kσТ⁴ 

С уважением.
Osq.

В качестве уточнения формул для расчетов эффективной температуры, например, Земли. В английской версии более подробно, учет и альбедо 0,39 (то есть по полному солнечному спектру) и коэффициента излучения в инфракрасном диапазоне (от 0.96 до 1).
И как ее можно уменьшить.
Так вот, нужно учесть что спектры падающего (солнечного 6000К, максимум плотности энергии в видимом цвете) и излучающего (600 К, максимум плотности энергии в инфракрасном диапазоне) разные, и коэффициенты поглощения и излучения могут отличаться для них.
Типичный пример при вычислении равновесной температура белого листа по сравнению с черным  (или снег).
В солнечном спектре "белые" материалы много отражают, но в  инфракрасном диапазоне коэффициент излучения близок к 1 (в этом диапазоне они казались бы "черными").
(И только если тело нагреется до 6000 градусов коэффициенты черноты выравняются)
То есть достаточно подобрать материал, чтоб уменьшить равновесную температуру без ущерба для коэффициента инфракрасного излучения.

• +0.07 / 6
• • 6

Цитата: Alexxey от 01.05.2017 13:52:34Спутник военный, так что ни работа второй ступени, ни даже сброс обтекателя в трансляцию не попали. Зато посадку первой ступени показали во всей красе.
С 22:20 — примерно минута до старта.

Сажали, кстати, если кому лень смотреть на землю, а не на платформу:

• +0.02 / 2
• • 2

Цитата: Джориан от 01.05.2017 14:17:22Сажали, кстати, если кому лень смотреть на землю, а не на платформу:

Скрытый текст

Там самая мякотка по зрелищности,  что впервые показали разделение ступеней и весь процесс с внешнего ракурса.

• +0.01 / 1
• • 1

Цитата: Osq от 01.05.2017 08:24:48Вне зависимости от физических принципов теплообменника в конечном счёте теплообмен с окружающим пространством осуществляется излучением поверхности обращённой во вне. Если капли или поверхности излучают часть тепла друг на друга, то от такого излучения (части излучения) толку 0.

Вы только что, ничтоже сумняшеся, на корню опровергли принятый (и в России, и в США) принцип организации охлаждения ядерной энергоустановки межпланетного космического корабля.
Я с большим интересом читаю Ваши сообщения, но искренне надеюсь, что Вы понимаете, что Ваши выкладки не являются инженерными расчетами в общепринятом смысле этого слова и, следовательно, уязвимы для критики. 
Безусловно, переотражение в капельном ТО будет, но его влияние можно рассчитать и проверить экспериментом.
В свое время, на АБазе, я одному опровергателю сбросил сканы с реальной методикой расчета радиационного теплообмена между несколькими плоскими поверхностями известных размеров из известного материала. Базар шел за фотоаппарат.  Нетрудно догадаться, что расчет в соответствии с канонами опроверг ниасилил. . 
Задача радиационного теплообмена известна много-много лет. Она много-много лет назад успешно решалась для различного рода печей. С обязательным учетом переотражения. 
Вот у меня вопрос - в Вашем цилиндре как учитывается переотражение от внутренней поверхности? 

ЦитатаС уважением.
Osq.

Взаимно и без иронии.

• +0.08 / 7
• • 7