Летим на Марс

Цитата: Slav Rus от 04.08.2018 08:53:37

Скрытый текст

                                                                                         Проект Zopherus

30.07.2018 [09:00],  Константин Ходаковский

Многолетний конкурс NASA по разработке технологии 3D-печати марсианских жилищ с использованием материалов Красной планеты только что преодолел очередную веху. Несколько команд получили денежные вознаграждения за свои проекты. Эта фаза заключалась в том, что конкурсанты разрабатывали предлагаемую среду обитания с использованием архитектурных инструментов, причём пять победителей приступят к сооружению масштабных моделей на Земле уже в следующем году.

Командам пришлось создать реалистичные 3D-модели предлагаемых мест обитания с использованием инструментов Building Information Modeling, которые требуют, чтобы здания были функциональными структурами, разработанными до определённого уровня детализации. Разработчики задают толщину стен, материалы, учитывают герметичность конструкции, защиту от давления, температур, встраивают системы фильтрации воздуха и так далее.

Скрытый текст

Проект AI SpaceFactory

В жилищах должно быть не менее тысячи квадратных футов (~93 м²) пространства, достаточного для проживания четырёх человек в течение года, а также место для техники и различных вещей, необходимых для жизни на Марсе. Такие строения должны быть в значительной степени собраны автономно, по крайней мере, до такой степени, чтобы люди смогли в них заселиться после посадки на поверхность планеты. Проекты оценивали по завершённости, планировке, осуществимости средствами 3D-печати и эстетике.

Проект Kahn-Yates

И хотя приведённые результаты выглядят научно-фантастически, следует иметь в виду, что они были разработаны с использованием промышленных инструментов и проверены экспертами с широким спектром опыта от Disney до NASA. Они предназначены для использования на Марсе, а в следующем году будут построены их миниатюрные копии, чтобы доказать реалистичность технологии. Пять выигрышных проектов воплощают множество интересных подходов и стоят знакомства с ними.

Проект SEArch+/Apis Cor

Видео. Концепции проектов

Скрытый текст

Проект Zopherus предполагает наличие всей техники для печати внутри большой роботизированной посадочной площадки, которая «заправлена» высокопрочными печатными смесями для усиления «марсианского бетона», составляющего основу возводимых структур. Когда возведена первая структура (в неё заранее встраиваются изготовленные на Земле предметы вроде воздушных шлюзов и окон), робот поднимается, перемещается чуть в сторону и возводит серию новых помещений для различных целей. Команда заняла первое место.

.

AI SpaceFactory предполагает строительство большого жилища в форме вертикального многоэтажного цилиндра — команда считает эту форму наиболее эффективной с точки зрения используемого пространства, нагрузок и наиболее удобную для 3D-печати. Они рассказывают о проблемах изоляции и борьбы с перепадами температур, но также продумали, как сделать пространство безопасным, функциональным и интересным.


.
Проект Kahn-Yates выглядит наиболее необычно, с напечатанным структурным слоем и высокопрочным пластиковым слоем, который пропускает свет. Дизайн очень просторен, но пространство, возможно, не очень эффективно распределяется. Кто возьмёт с собой яблони на Марс в первую же миссию? Почему винтовая лестница занимает такую большую площадь? Тем не менее, если такой проект реализовать, он позволил бы скрасить многомесячное пребывание на агрессивной пустынной планете.


.
В проекте SEArch+/Apis Cor тщательно обдуманы вопросы размещения и формы конструкции с целью хорошего освещения и минимального радиационного облучения. Есть две независимые зоны повышенного давления, а строительство осуществляется на наклонной плоскости, что позволяет расширить пригодные для возведения такого жилища места. Тем не менее, результат выглядит несколько клаустрофобным.


.
Северо-западный университет предлагает проект, акцент в котором сделан на простоту конструкции: предполагается печать круглой площадки, затем развёртывание надувной конструкции при помощи роботов, после чего — снова 3D-печать купола. Внутренне пространство не особенно вместительно, но довольно практично. Тем более, что подобные относительно простые в развёртывании строения можно возводить один за другим.

В рамках этой фазы общий призовой фонд составил $100 тысяч, а теперь команды переходят к гораздо более сложной задаче: им будет предложено возвести уменьшенные копии своих проектов. Весной 2019 года в их распоряжение будет предоставлен рабочий пользовательский 3D-принтер, который может создавать модели в масштабе 1:3. Награда за победу куда более серьёзная — $2 млн, так что соревнование обещает быть напряжённым.

https://3dnews.ru/973239

Скрытый текст

В рамках последнего этапа победителем оказалась нью-йоркская команда SEArch+/Apis Cor. За свой представленный концепт, предлагающий использовать высокие башенные сооружения винтовой формы, которая обеспечивает прочность всей конструкции, получила 34 000 долларов. В данном концепте предлагается использовать реголит, из которого будет производиться бетон для и базальтовое волокно для строительства базы. Освещение внутри жилища создается естественным источником света. Для этого на фасаде, а также крыше предлагается использование защищенных окон.

Второе место и 33 400 долларов призовых получила команда Team Zoperhous из Арканзаса (США), продолжившаяся концепт жилища, создавать которое предполагается с помощью автоматизированных роверов, которые будут заниматься сбором природных ресурсов планетарного объекта (реголит и кремнезем) а также большим, мобильным, куполообразным 3D-принтером. Вместе с природными ресурсами предполагается использование специального термопластика, способного выдерживать экстремальные изменения температуры на поверхности. Для защиты от повышенного радиофикационного фона предлагается использовать специальные экранирующие элементы. Каждый модуль будет оснащен несколькими стыковочными «карманами», что позволит расширять базу согласно потребностям.

Третье место досталось концепт под названием Mars Incubator, который предложила команда из Коннектикута (США). Их вариант предлагает возведение из реголита и прочного полиэтилена четырех модулей: технического (для роверов), основного жилого модуля, одного многофункционального (под разные задачи), а также модуля с зоной биогенерации (для выращивания растений). Команда получила в качестве приза 32 600 долларов.

Цитата: Slav Rus от 03.04.2019 14:19:02NASA выбрало финалистов конкурса на разработку марсианского жилища
Завершение конкурса NASA 3D-Printed Habitat Challenge состоится с 1 по 4 мая. Основная задача гранд-финала будет заключается в создании мелкомасштабных моделей своих концептов жилищ с использованием 3D-принтеров. Победитель заберет 800 000 долларов призовых.
........

Цитата: slavae от 09.01.2020 18:03:05Может быть я чего-то не понимаю, но почему представляют так, для полёта на Луну нужна обязательно суперракета? Почему нельзя вывести на орбиту Союз с космонавтами, потом Прогресс с бензином, состыковать их, и для начала хотя бы отправить в облёт вокруг Луны?

Цитата: ЮрийР от 22.05.2020 19:13:20
Не меньше чем решение проблемы радиатора!
Вот теперь становится понятно почему ОКР нужно перезапустить =)
А не потому что "ой ффсе"
18 мая на салоне "Архимед" Роскосмоса Центр имени Келдыша получил золотую медаль со совершнно скучную разработку, которая, на самом деле, скрывает сенсацию: ядерный буксир с высокой долей вероятности отказывается от капельного излучателя, так как академиком РАН Анатолием Сазоновичем Коротеевым предложено гениальное в своей простоте изобретение.

Ссылка на новость на сайте Роскосмоса: https://www.roscosmos.ru/28537/
Ссылка на патент Анатолия Сазоновича Коротеева: https://findpatent.ru/patent/268/2686...

Цитата: Danila96 от 22.05.2020 19:25:54Прочитал патент.
В плюсах габариты, отсутствие возник с развертыванием капельных систем, возможность разной конфигурации радиаторов.
В минусах - масса.
Если капельный излучатель весил 4,5 тонн на 1 мегаватт лектрической мощи, то в шарообразном, для получения той же мощи, требуется уже 12 тонн вытащить в космос.

Цитата: mse от 22.05.2020 20:27:29вопрос в том, что будет при попадании микрометеорита. Капельный тут каг-бе вне конкуренции.

Цитата: ЮрийР от 22.05.2020 19:34:31Капельный излучатель, успешно работающий в космосе еще никто не сделал, даже в виде опытного образца. И сколько будет весить реальная конструкция - можно гадать, не более. Вопрос со сферами у меня никакого сомнения не вызывает. Тем более, что газонаполненные сферы с легким поддувом можно делать из фольги практически - что уже космонавтика проделала с "баллонным типом баков" И масса в результате будет сильно поменьше 12 тонн.

Цитата: mse от 22.05.2020 22:27:59Чо вам даст поверхность в космосе? Оно-ж должно излучать, а не поглощать уже излучонное. Ташта там нужно думать и о конфигурации поверхности.

Цитата: ЮрийР от 22.05.2020 19:13:20
Не меньше чем решение проблемы радиатора!
Вот теперь становится понятно почему ОКР нужно перезапустить =)
А не потому что "ой ффсе"
18 мая на салоне "Архимед" Роскосмоса Центр имени Келдыша получил золотую медаль со совершнно скучную разработку, которая, на самом деле, скрывает сенсацию: ядерный буксир с высокой долей вероятности отказывается от капельного излучателя, так как академиком РАН Анатолием Сазоновичем Коротеевым предложено гениальное в своей простоте изобретение.

Ссылка на новость на сайте Роскосмоса: https://www.roscosmos.ru/28537/
Ссылка на патент Анатолия Сазоновича Коротеева: https://findpatent.ru/patent/268/2686...

Цитата: mse от 22.05.2020 22:27:59Чо вам даст поверхность в космосе? Оно-ж должно излучать, а не поглощать уже излучонное. Ташта там нужно думать и о конфигурации поверхности.

Цитата: Фёдор144 от 22.05.2020 21:57:01...
 
а вот насчет послать меня заваривать отверстия от микрометеорных тел ... насмешил ... пока я буду их заваривать ... либо весь охладитель утечет либо систему нужно будет перекрыть для избежания утечки ... но реактор так быстро не заглушить ... т.е. для защиты реактора от расплавления система охлаждения должна работать беспрерывно и утечки должны устраняться автоматически за очень короткое время ... запасы охладителя на борту не безграничны ... должна быть система локального аварийного запенивания или еще что-то подобное ...

Цитата: caSmith от 23.05.2020 07:30:141. а как быстро глушится реактор?

Цитата: caSmith от 23.05.2020 07:30:142. Какова теоретическая минимальная тепловая мощьность реактора?

Цитата: Topgun от 23.05.2020 07:20:28может кто-то коротко рассказать почему делают так сложно?
почему не делают реактор который будет напрямую греть работающее толкающее корабль тело, и заодно охлаждаться от него?

Цитата: caSmith от 23.05.2020 07:30:141. а как быстро глушится реактор?
2. Какова теоретическая минимальная тепловая мощьность реактора?

Цитата: Topgun от 23.05.2020 07:20:28может кто-то коротко рассказать почему делают так сложно?
почему не делают реактор который будет напрямую греть работающее толкающее корабль тело, и заодно охлаждаться от него?

Цитата: Фёдор144 от 22.05.2020 23:54:16в смысле ... что даст поверхность?
 
при фиксированном градиенте температур (определяется параметрами реактора и турбины) лучистый теплоотвод регулируется площадью излучателей и скоростью теплоносителя в них ...
 
температура стенки должна быть как можно ближе к температуре теплоносителя в тракте ...
 
т.е. нужно рассчитать параметры конструкции для наиболее эффективной теплопередачи к стенке и снижении теплового сопротивления ... для этого нужно обспечить наименьшие допустимые толщину стенки и скорость охладителя в пристеночных каналах излучателя ... наименьшые допустимые и для снижения общей массы конструкции ...
 
и чем ниже температура теплоносителя, тем ниже должна быть его скорость в тракте и тем больше должна быть площадь излучающей поверхности ...
 
ну и еще масса нюансов ...

Цитата: ленивый черепах от 23.05.2020 12:12:36Намек мембера mse был на то, что в безвоздушном пространстве нет особого смысла в оребрении, поскольку тепло не уносится воздухом (конвективно), а только излучением. А при излучении важно, излучая одним элементом, не нагревать этим излучением соседний.
Вот такой ньюанс.