Me to prijde jako velice lakava, a krome serveru na nizke obezne draze, ktery by nikdo nemohl cenzurovat ;-), mi to prijde jako zdaleka nejzajimavejsi vec, kterou bych dnes chtel dostat do vesmiru (snad s vyjimkou sebe, pochopitelne ... ;-)

 

Já navrhuji vynést na oběžnou dráhu nějakou námořní plachetnici, třeba Santa Pintu. Myslím si, že když už objevila ameriku, tak nějaký Mars bude pro ni hračka.
 

hmm, to neni spatny napad...stejne by me zajimalo, jak by kosmickemu prostredi odolalo drevo.
 

xChaos to popsal velmi přesně. Dnes skutečně ještě stačí jako hlavní cíl vypuštění sluneční plachetnice zkoušky manévrování a měření zrychlení a změn dráhy. Já jsem rozhodně pro.
 

Dalsi poznamka k bezpecnosti - pri plose plachet radove nekolik km² je jasne, ze je nebude prakticke vyrobit z jednoho kusu. Plachta by se skladala ze segmentu radove stovek metru ctverecnich, u kterych mi pri predbeznych odhadech (predpokladam tah okolo 1 mN na m², ale je mozne, ze bude jeste radove mensi!) vychazi, ze by je stacilo vystuzit samonafukovacimi zebry ze stejneho materialu, ze ktereho bude plachta - zebra se vylisuji a svari na zemi, a zbytky atmosferickeho vzduchu ve vakuu zpusobi samovnolne nafouknuti zeber. Tim padem bude moc byt na palube pripraveno mnozstvi rezervnich segmentu ve slozenem stavu (o nejake prumerne delce, aby slo nahrazovat segmenty dejme tomu od pulky prumery plachty dale; nebo by mohlo byt zavedeno nekolik standartnich obdelnikovych velikosti segmentu plachty), kosmonauti by pouze ve vakuu rozbalili balicek s rezervnim segmentem, a ten by se sam nafoukl do pozadovaneho tvaru; behem vymeny segmentu by dana dvojice stozaru byla natocena do neutralniho uhlu vzhledem ke slunci. Nenapada mi zadny jiny druh pohonu, ktery by byl tak snadno opravitelny primo behem letu!

 

Trochu odbočím k letu s posádku se solsail -> při letu se o počítá všeobecně s co nejlehčími a (zřejmě) co do velikosti nejúspornějšími moduly. Proto mě napadá, jestli by nešlo část zásob či vybavení skladovat mimo hermetizovaný prostor, např. na povrchu modulu. Něčemu by radiace a vakuum nevadilo a zbytek by se dal třeba uložit do nějakých stíněných "kapes".
A ještě jenda věc -> nejde nafukovací modůl nějak radiačně odstínit, třeba mezi dva pláště napustit vodu nebo nějakou pěnu ?? Modul plánovaný pro ISS (nyní zrušený) byl třípatrový a s jeho obytným prostorem se stává mise únosnější.
P.S.: Nevíte někdo něco o uvažovaném elektromagnetické radiačním stínění ? Pokud vím fungovalo by to podobně jako Van Allenovy radiační pásy. Nevýhodou by byl asi trochu větší příkon.
 

Pred kosmickym zarenim nejlepe stini umela hmota - treba polyetylen - ne titan, nebo jiny kov. Premyslel jsem o tom, ze by jednotlive pristroje na palube, ktere neobsahuji mechanicke soucasti (treba ruzne nadrze - na palivo, vodu, kyslik, apod.) byly rozmisteny v jakesi nosne konstrukci okolo zakladni hermeticke schranky, a pak zality souvislou vrstvou umele hmoty. To by jednak chranilo pred radiaci, jednak chranilo soucasti pred ruznymi druhy poskozeni - vcetne vibraci. Staci si precist, ze se na raketoplanu Endeavour nedavno prosoupala nejaka ohybna hadice, protoze byla pricvaknuta jen k jine pohylive hadici - jako bych videl sitove instalace u nas v kancku ... ;-) Otestovat, jestli to facha, a pak to zalit metrovou vrstvou umele hmoty - to by nemuselo byt zle ... min. ty veci, ktere jsou stejne neopravitelne. Stejne se na lodi musi bezpecnosti resit vicenasobnou redundanci ruznych zarizeni.

 

jinak v sekci "Let na Mars" byla prave sdelena zjevena pravda, ze tah slunecni plachty pobliz drahy Zeme bude max. 10^-5 N na kazdycg m² slunecni plachty. To je asi 100x mene, nez jsem mel pocit, ze jsem nekde cetl - skoda. Na druhou stranu, je to tah plne srovnatelny s iontovymi motory, o kterych se pro pilotovany let na Mars uvazuje docela vazne...

 

Opět pár poznámek:
- problém s "jistou smrtí" není dán ani tak sluneční plachetnicí, jako spíš lodí velikosti Sojuzu
- před různými druhy záření chrání různé materiály (pro něco je lepší polyetylen, pro něco olovo)
- elektromagnetické stínění je těžké, potřebuje supravodiče a ještě příkon v řádu stovek kW
- pro pilotované lety se s iontovými motory zatím moc vážně neuvažuje
 

- jasne. Jednalo by se ale spise o komplex podobneho druhu, jako bylo Apollo-LEM, s tim ze samotna lod tridy Sojuz/Shenzou (tzn. s oddelenou orbitalni sekci) nabizi 2x takovy obytny prostor, nez Apollo, a take MRM (Mars Return Module - obytna cast landeru) by byl asi vetsi nez LEM - uz proto, ze ho lze pri pristani ubrzdit atmosferou a padaky. V zasade se domnivam, ze by 2 clenove posadky mohli mit pravdepodobne k dispozici celkove asi 2-3x takovy prostor jako 3 clenove pri vyprave Apollo (ktera ovsem trvala pouze 2 tydny) - plus pripadne nafukovaci sekce navic. To myslim neni zcela spartanske pojeti - a zejmena MRM bude mit dost mozna docela velky prumer - klidne 3-4 m. Trvam na tom, ze 2 clenove posadky predstavuji znacnou vyhodu oproti ciste roboticke misi. Vetsina vyzkumu by samozrejme byla automatizovana tak jako tak - lidi by hrali dulezitou roli prave pri opravach stroju a reseni nepredvidanych situaci. Vubec by nemuselo jit o vedce - muselo by jit predevsim o kosmonauty s prvototridni kvalifikaci pro opravy elektroniky, elektrotechickych soucastek, mechanicke opravy, softwarove upravy... v podstate je vyhodne poslat k Marsu v prvni rade posadku slozenou z opravaru automatickych pruzkumniku.

- co se tyce zareni, tak by asi bylo idealni, kdyby ruzne sekce byly optimalizovane pro ochranu pred ruznymi druhy zareni s prihlednutim k prirozenym vlastnostem toho ktereho materialu. Situace by byla neustale monitorovana, a kdyz by byl vyhlasen radiacni poplach, kosmonauti by se museli rychle presunout do modulu s vhodnym typem odstineni...

- co se tyce posleniho bodu - hmmm... aha ;-) presto mi to ale prijde min riskantni, nez treba vyroba pohonych latek na Marsu. Nevim proc - proste intuice. Asi jako nekomu intuivne vadi predstava slunecni plachetnice.

 

A co říkáte na koncepci rozloženého modulu ?? Pro let na mars se asi moc nehodí, ale proč to trochu neosvětlit.
Modul samotný by byl rozložen na jednotlivé segmenty v podobě různých hexů, čtverců a trojůhelníků. Jednotlivé segmenty by měly v sobě integrovány např. z jedné strany solár. články nebo radiátory, vevniř (třeba jako stínění) nějaké polymerové akumulátory. Hrany jednotlivých segmentů by se daly vzduchotěsně spojit a obsahovaly by zároveň propojení palubních elektrických a servisních (palivo, voda, atd.) sítí/rozvodů. Ze spojení těchto jednotlivých segmentů by vznikl samotný modul v podobně goemetrického tělesa podobného třeba kouli /spíž by se ale podobal golfovému míčku/ nebo jiné geom. těleso. V případě použití univerzálních stavebních segmentů, které by se daly různě kombinovat, mohl by vniknout takřka libovolně veliký a tvarovaný modůl.
Výhodou by bylo hlavně to, že na orbitu nevezeme prázdný objem v už postaveném modulu, další vyhodou je variabilita a možnost kterýkoliv segment vyměnit. A hlavně -> oběm složeného modulu bude tak velký, že by se do nosiče stejně nevešel.

Sestavování by myhli provádět přímo astro-/kosmo-nauti nebo dálkově
ovládané manipulační mechanismy.

Po sestavení by stačilo už jen konstrukci natlakovat, hermetizovat a vybavit.
Nezdá se vám to jako dobrá alternativa, když ne pro let na Mars tak pro konstrukce větších orbitální stanic nebo "upgrade ISS" ??
 

- umělá hmota -> Myslím že jde o dobý nápad. Viděl sem něco podobného, i když to sloužilo jiným ůčelům. Jednalo se o dálkově ovládané vodní kluzáky, zde se po dokončení trupu vnitřek zapění normální polyuretanovou pěnou. Po zaschnutí se do ní vydlabou jednotlivé "sloty" pro pohoné a ovládací systémy (motor, příjmač, atd.) a při závodech nic neklechtá.
V případě že by se dala PU-pěna použít i jako radiační stínění, plnila by zároveň funkci obkladového materiálu proti případnému potlučení posádky, tepelného izolačního materiálu a chránila by palubní přístroje před vibracemi.
Oproti pevnému plastu má ale jednu výhodu -> v případě poruchy nějakého přístroje se lze k němu jednoduše "prodlabat", opravit ho a znovu zapěnit PU-pěnou.
A poslední trochu výstřední výhoda. Kdyby se objevila na slůnci nějaká extrémní aktivita, posádka by jednoduše většinu prostoru "zapěnila" a po pominutí nebezpečí by se pena zase "oddlabala".
 

-specifické stínění-> Malér by byl kdyby šli zároveň dva druhy záření. To by si posádka mohla tak jedině vybrat druh záření, kterým chce zrendgenovat. Kdyby bylo jisté, že naráz nikdy nepude víc jak jeden druh záření, tak je to dobrej nápad.
 

Koukam, ze se zde rozjela velka diskuze. Velmi rad bych se k ni pridal par poznamkami. Snazil jsem se si udelat predstavu o tom, jak je mozne vubec takovou plachetnici ridit. Uz je mi jasna i koncepce priblizovani ke Slunci i vzdalovani od nej. A pri tom jsem prisel na tu vec, ze vysledna sila na jeden metr ctverecni (u Zeme) bude zavisla na naklonu zrcadel, takze pro urychlovani lodi po smeru planetarni drahy bude sila rovna pouze polovine. Proto by i delka letu byla umerne delsi. Vzorec pro vypocet sily pusobici na plachtu je F = 2*P*sin(alfa)^2/c, kde P je vykon fotonu na m^2 (u Zeme 1400W/m^2) a c je rzchlost svetla. A prave prusvih dela ten sinus ...
A take to rika, ze bude velmi slozite takovy objekt ridit (ale nerikam nemozne).
A dale, vzhledem k moznosti posilat energii na orbit bychom mohli tuto slunecnici (slunecni plachetnici) urychlovat laserem na orbite. Ale k tomu bzchom potrebovali uz radove 10MW laser. (Potrebny vykon = P*plocha plachty*procento ztrat danych rozptylem laseru a nepresnym smerovanim ...) Tak bzchom mohli kompenzovt vliv "sinu", pripadne ji jeste urychlit. Nebo nemusime pouzit laser, ale zrcadlo, ktere nam rovnou energii ze Zeme posle k nasi druzici - ale zde budou uz opravdu velke ztraty rozptylem v atmosfere ...
Vena
Vena
 

Pri letu Cosmos Solar Sail 1 ma probehnout experiment s urychlenim plachty mikrovlnym zarenim vyzarenym z radioteleskopu v Kalifornii. Bude to sice mit daleko mensi vliv, nez zareni Slunce, ale oni chteji obecne zkusit tuhle koncepci - jestli vubec nejaky tah vyvinou...

Pokud dela problemy sinus, je potreba plachtu umerne zvetsit. V podstate je jasne, ze muzeme dosahnout jakehokoliv bezneho nerelativistickeho zareni jen zvetsovanim plachty. Proto je potreba nejdrive zjistit

-hmotnost plachty na kazdy m^2 - pokud se dostaneme hodne pod 1 gram, ma smysl o tom uvazovat, pokud ne, je ten koncept asi zatim nepouzitelny.

-dobu, po jakou ta plachta bude pouzitelna - nenapadlo mi, ze ve vakuu a vlivem rozpaleni sluncem bude vlastne material sublimovat, takze bude mit urcite nejakou max. zivotnost - a to uz bude trochu jako bychom vezli nejake palivo - zase plachta se bude "setrit" natocenim do neutralni polohy, takze pocitat se bude jen doba, po kterou budeme od plachty pozadovat nejaky tah.

-maximalni rozmery plachty, pro ktere se nam jeste plachta nezdeformuje vlivem rozdilnych orbitalnich rychlosti v ruznych letovych hladinach - tohle je problem, ktereho jsem si vsiml dokonce ja sam (takze snad nejsem jen fanaticky stoupenec solarni plachteni ;-)

Nevim - tohle tema me posledni dobou strasne nadchlo, nevim proc. Myslenka, ze by se dalo letat kamkoliv po slunecni soustave uz uplne zadarmo, jakmile jsme jednou na obezne draze planety, me neuveritelnym zpusobem fascinuje ;-)

 

O slunecnich plachetnicich "dumam" uz dlouho. Myslim, ze by nebylo od veci udelat programek, neco mezi simulaci a hrou, ktery by takove poletovani se solarni plachetnici simuloval. Jo, dal bych se do nej, jen mit cas a vyvojove prostredky (momentalne se morim s orbitalni vezi, kmita mi potvora, ale je to numerickou nestabilitou, ne fyzikou).
Co me ale napadlo v souvislosti s plachtou.
1) Plachetnici lze roztocit. A to dvema zpusoby. Bud natocenim paprsku jako na vetrniku, takze vznikne moment sil. Nebo je mozne teoreticky mozne na plachtu svitit nejakym tim laserem (nebo obycejnym svetlem ze zarivky), ale svetlo musi byt kruhove polarizovano. Zvlastni predstava, ze fotony mohou prenaset moment hybnosti, ze? Ve fyzikalni laboratori to lze snadno predvest - staci desku zavesit na tenky provazek. Snad by se to hodilo ke stabilizaci.
2) Problem. Sila od Slunce pusobi pouze radialne (plus nejaky ten sinus do boku), ale nikdy z "vnejsiho" poloprostoru. Cili po dosazeni unikove rychlosti ze slunecni soustavy smerem ven uz se prakicky nemuzeme vratit jinak, nez to zalomit v grav. poli nejake planety. Nebo to lze jinak?
Na tohle by to prave chtelo ten pocitacovej model. Pak si muzeme dat zavody Zeme/LEO -Mars/Phobos a zpet.
 

Jsem pro ty závody, co tu navrhuje pan Mocek, ale účastnit se budu pouze jako divák a to ze Země. Sluneční vítr skutečně působí pouze od Slunce a nazpět by to bylo téměř neřešitelné. To je hlavní důvod, proč se s ní pro let na Mars neuvažuje. Krom toho s ohledem na malé zrychlení se odpovídající účinek sluneční plachty projeví za nějakých 10 let a to už bude Mars někde za horama... :-)))
Sluneční plachta by byla účinná pro let na uran a dále (rychlost snad až 0,1 rychlosti světla). Samozřejmě, že se vzdáleností od slunce se její účinek zeslabuje. Mimochodem meziplanetární a mezihvězdný prostor není tak prázdný, jak si představujeme. Je tam spousta prachu, který by nás brzdil, takže bychom se pomalu zase zastavovali.
Osobně jsem pro kombinaci iontového motoru a klasického na vodík a kyslík. Pokud by se podařilo přeměnit v iontovém motoru vodu na plazmu, bylo by to fajn (zatím tam je myslím lithium???). Voda je mimochodem vynikající téměř univerzální tlumič radiace v téměř všech spektrech, jen je těžší nežli polyethylen. Desítky tun vody bych považoval za základ celého letu. Prostě, kde je voda, tam je život (o matoni to samozřejmě platí také).
 

Pokusím se o maximální stručnost:
- stínění: lepší je nabalit všechny vrstvy kolem jednoho chráněného prostoru (patří to do diskuse o letu na Mars)
- sinus: ano, je třeba reálně počítat s mnohem menším zrychlením, než s maximálním
- souhlasím s tím že sluneční plachetnice je plně výhodná při hustotě pod 1 g/m² (úplné minimum je 10 g/m²)
- Solar Sail 1 bude mít hustotu přes 160 g/m² (100 kg, 600 m²)
- životnost plachty bude asi velký problém
- zrychlení sluneční plachetnice může být vyšší, než u iontového motoru (k Marsu to nemusí trvat 10 let, ale jen měsíce)

Bohužel je řada našich úvah založena na dost nejistých odhadech. Dá se to sice asi dost dobře matematicky modelovat (já si na to zatím netroufám, ale budu rád, když to někdo zkusí), ale jistotu budeme mít až po experimentech v kosmu. Doufejme, že se ty praktické experimenty brzy uskuteční. Uvidíme, jaké budou výsledky.

Pokud se naše odhady potvrdí, pak by byl pohon sluneční plachetnicí (při meziplanetárních letech) hmotnostně (a asi i cenově) bezkonkurenční. Měl by být schopen dostat náklad k Marsu (i dál) s vlastní hmotností nižší než čtvrtina dopravovaného nákladu. Navíc je schopen dostat stejný náklad i zpět k Zemi. Přitom doby přeletu by měly být srovnatelné se stávajícími konvenčními pohony.

Co jiného by tomu mohlo konkurovat ?
 

Také si představuji slunečnici jako vhodný motor pro dopravu "stavebního" materiálu k planetám (Marsu i dále). Nevadí totiž, jestli ho tam budeme dopravovat roky, ale hlavně, že tam bude levně )
Jinak pro operace slunečnice v blízkosti Země není překážkou jen rozdíl sil gravitace, ale velkou překážku vidím i ve velkém zaneřádění okolí Země kosmickým smetím. Pak totiž velmi vzroste pravděpodobnost zničení plachty o velikosti desítek tisíc m^2 tímto smetím, resp. i "chycení" jiné družice (a postupné dlouhé zvyšování orbitu tuto pravděpodobnost jen umocňuje).
Proto bude asi opravdu rozumné startovat z Lagreangových bodů. Tam je však zase otázka energetické výhodnosti .. A tady by se možná mohl uplatnit remorkér.
Véna
 

O plachetnicích psal Karel Pacner v knize Polidštěná Galaxie, vydané v roce 1987, na str. 95-96. Popsal zde koncepci p. R.Staehle z roku 1981, ve které byly jachty uvažovány pro dopravu zásob pro pilotovanou loď, která by se měla k Marsu vydat samostatně pomocí chemických motorů:
"Čtrnáct jachet, každá o vlastní hmotnosti 19 t a se 32 t nákladu, se smontuje na nízké dráze nad Zemí vedle specializované orbitální základny. Odtud je postupně vytáhne do výšky asi 2000 km speciální tahač. Na této parkovací dráze se u každého stroje rozvine plachta. Bude mít tvar čtverce o straně 2 km, takže bude měřit 4.000.000 m2. Plachta silná 2,5 tisíciny milimetru čili mikrometru bude vyrobena ze speciální velmi pevné umělé hmoty, které se říká kapton, a pokryje se vrstvičkou hliníku na jedné či na obou stranách. Hliník výborně odráží sluneční paprsky. Schránky s nákladem budou umístěny uprostřed plachty.
Koncepce těchto jachet vypadá velmi odvážně. Staehle totiž počítá s tím, že takzvaný koeficient oplachtění, což je poměr velikosti plachet k celkové hmotnosti stroje, bude pouze 78:1. Podle dnešních teoretických propočtů by plachetnice pohybující se v oblasti Marsu vyžadovala koeficient 500:1. V těchto dálavách září Slunce mnohem slaběji než u Země. Nicméně musíme dodat, že tyto výpočty dosud v praxi nikdo neověřil.
Montáž solární jachty v prostoru potrvá dva roky [myšlena úhrnná doba montáže všech 14 jachet? pozn. JH]. Od Země k Marsu poletí stroj asi 17 měsíců. Samotné brzdění v blízkosti cílové planety a uvedení stroje na dráhu 3000 km nad povrchem se protáhne takřka na celý rok. Celá akce potrvá necelého 4,5 roku. Cesta plachetnice bude předem naprogramována a upravována z řídícího střediska v blízkosti Země. To je obvyklé u všech meziplanetárních automatů."

Staehle tedy počítal s hmotností plachty vč.stěžňů 4,75 g/m2.
Při použití koncepce rychlého přívozu a pouze vysoké dráhy u Marsu by asi doba letu posádky mohla činit tři roky, uváděné xChaosem.
xChaos uvádí spotřebu zásob (potraviny + voda) pro dvoučlennou osádku na tři roky 12 tun. Vychází to na 5,5 kg na osobu denně, což je zřejmě reálné.
Naopak si myslím, že by šlo použít marsovský výsadkový modul i pro návrat na Zemi (s tím počítá i Mars Reference Mission v.3 ( http://www-sn.jsc.nasa.gov/EXPLORE/addendum/A3.htm ).

Nevím, jestli odhad potřeby pouhých dvou nosičů stále trvá. Možná by byly potřeba čtyři starty rakety Ariane 5:
1. Modifikovaná loď ATV (podrobnosti o lodi jsou uvedeny v diskusi Ariane 5 ESC-A) se zásobami a palivem pro MEM.
2. Solární plachta, spojení s ATV na LEO.
3. Urychlovací stupeň ESC-B pro urychlení komplexu na nějakou vyšší dráhu + menší modul se zásobami.
4. Loď s posádkou (též ve funkci MEM) + stupeň ESC-B pro dohonění komplexu.
Jsme s cenou stále pod 10 mld. USD??

 

Při čtení předchozího článku mě napadá, proč takhle netáhnout slunečnicí pohonné jednotky plné paliva a rozeset je po cestě obytného modulu k Marsu (který bude urychlován chemickými motory). Pak by šlo takovou jednotku vždy připojit k obytnému modulu, využít paliva, odhodit modul, připojit se k dalšímu, který bude zase po cestě a takhle vlastně velmi rychle dospět k Marsu. A nebudeme muset tahat spoustu paliva sebou a urychlovat zbytečně spoustu tun ... Sice to nebude tak hezké, neboť vše bude klasické chemické spalovací motory, ale ...
Véna
 

Myslím, že podle scénáře J.Hoška jsme s cenou stále ještě pod 1 mld. USD !
Re V.Maixner: pohonné moduly rozeseté po cestě nejsou výhodné. Mají jinou oběžnou rychlost než prolétající loď.
 

Vidím, že mnou zadaná cesta na Reference Mission v.3 již neexistuje.
Snad půjde dostat se tam z http://members.aol.com/dsfportree/exannotations.htm oddíl Humans to Mars, rok 1998.
V oddílu Advanced Propulsion, rok 1981, je něco od R.Staehle.


 

Mám ty průměrné údaje o spotřebě zásob:
"Každý člen posádky spotřebuje denně 1,75 kg jídla, 2,5 kg pitné vody, 4,85 kg technické vody a 0,96 kg kyslíku. Dnešní systémy regenerace umožňují zpracovávat použitou vodu, moč a páru na čistou vodu z 85 procent. Plavidlo bude mít zřejmě skleníky, ve kterých bude posádka pěstovat část zeleniny, ovoce a brambor. Všechny ostatní zásoby poveze s sebou – ovšem pokud část z nich nedopraví včas nákladní lodi na oběžnou dráhu Marsu."
Vychází to tedy na 3,85 kg zásob na člověka a den, což lze po první úrodě ovoce a zeleniny snížit snad až na tři kila.

Ten odkaz na Reference Mission v.3 je: http://spaceflight.nasa.gov/mars /reference/hem/hem2.html
Z údajů tam uvedených lze odvodit hmotnost výsadkového modulu.

 

Pokus č.2:
http://spaceflight.nasa.gov/mars/reference/hem/hem2.html

 

Pokud by někdo chtěl začít s nějakými počítačovými simulacemi kolem manévrování sluneční plachetnice, možná, že by stálo zato spojit se s nějakou zahraniční společností, která se touto problematikou již dlouho zabývá. Mám na mysli například francouzskou společnost U3P (Union Pour la Propulsion Photonique) se stránkou www.u3p.net, jejímž zakladatelem a předsedou je Guy Pignolet (pignolet@grandbassin.net), který jinak pracuje v CNES v Paříži. Srdečně všechny zdraví Lubor Lejček
 

Napadla mne jiná konstrukce sluneční plachetnice. Mám 6 (není důležité) zhruba váhově stejně velkých modulů, které spojím navzájem pevným lanem do šestiúhelníku. Ty budu udržovat ve vzájemné poloze pomocí malých motorů. Mezi lana napnu naši fólii, a obrovská manévrovatelná plachta je na světě. Když budu chtít spojit 2 moduly, tak si přimanévruji pomocí lana a trysek a doplním např. zásoby.

Taky mne před časem napadlo, proč se při přibližování progressu k ISS nepoužívá nějaké takové lano. Prostě jej vypustím na jednom konci (ISS), na druhém zachytím (progress) a pomalu přibližuji (samozřejmě osově), přičemž brzdím tryskama. Není to bezpečnější?
 

To je ale celkem dobrý nápad. Nemuselo by to být moc složitý, víceméně se stačí poradit u stavitelů Mimósy a obejít jejich dodavatele. Fólie by nemusel být takový problém, ale jako hlavní problémy vidím tohle:
- vynesení alespoň na LEO (dá se zařídit vynesení jako zátěž)
- komunikace se sondou (domluvit se s DSN nebo s ESA)
- navigace v prostoru (pravděpodobně by bylo potřeba minimálně několik kamer na zaměření hvězd a možná by pomohl i gyroskop)
- výpočet dráhy (četl jsem ve vědecké rubrice Ikarie něco o programu na výpočet gravitačních koridorů v Sol (anglicky: Solar System Super Highway), v nichž je let velmi energeticky nenáročný. Výpočet těchto koridorů je ale poněkud náročný, ale nic nebrání tomu rozjet to na spůsob SETI)

Když se tyto problémy podaří vyřešit, půjde poslat českou plachetnici/sondu k Marsu Venuši (viz. změna vektoru dráhy) nebo do pásu asteroidů.

Jako začátek by stačilo poslat ji na orbitu třea jako webkameru snímající ze zvětšující se vdálenosti Zemi, popřípadě až Měsíc.
 

Martin Kolman: naprosty souhlas, takhle si to predstavuji taky ale na LEO je nam solarni plachta k nicemu. A 1000 km - to uz neni primo LEO, tam se nijak zvlast zadarmo nedostaneme.

Petr Vojvodik: je to zajimavy napad, ale muselo by to rotovat - ty male motory by totiz taky spotrebovavaly palivo ;-) cele by melo tendeci "sbalit" se do takove kapsy - kdyby to ovsem rotovalo, mohlo by to byt zajimave. Radialni konstrukce plachty se steznemi by ovsem taky mohla pomalu rotovat - to by resilo problem s deformaci plachty pri jine nez "placate" poloze vzhledem k orbitu, a dale by pak misto "steznu" stacila jen kilometrova lana - coz si dovedu predstavit lepe, nez nejake teleskopicke nebo kloubove tyce, ktere jsem si predstavoval puvodne. Obvukla delka modulu dopravovanych na obeznou drahu se pocita max. v desitkach metru - proto by bylo strasne tezke dostat tam
Moduly na koncich lan by byly v mnoha ohledech neprakticke - ale zase by tam byla velka umela gravitace. Co takhle centralni jednotka, a mensi sekce, ktere by dokazaly "splhat" po hlavnich nosnych lanech, vzdy symetricky po dvou, a vyzit zvysene odstredive sily na obvodu ? Vidim tady jeden hacek - razem by se znasobily naroky na odolnost lan, zatimco pokud by lana nesly jen tah slunecni plachty, vystacili bychom si prakticky s "pradelni snurou" (obrazne receno: ve skutecnosti ovsem s necim, co bude pri delce 1 km daleko lehci ;-)

Jiri Hosek: 4 starty Ariane - proc ne ? Nevim, proc jsem se zachoval tak "rusocentricky". Mozna by stacily 3 - nejak si to z hlavy neumim spocitat. V zasade ale pouziti MEM (ja radeji rikam MRM - protoze na cestu zpet budeme mit jen to, co se vrati zpet z Marsu, ne cely lander) pro navrat na Zemi mi prijde neprakticky. Atmosfera Zeme a Marsu ma jine vlastnosti, takze brzdici stit pouzity na Marsu bude asi pro let zpet nevhodny - a navic bude tezky, takze se obavam, ze ho asi nebude mozna vynest z povrchu Marsu zpet nahoru. Slo by ho ale vyuzit pro manevr aerocapture, ktery odzkousela v praxi sonda Mars Odyssey.

Osobne si myslim, ze navratovy modul typu "sojuz/shenzou" - ktery ovsem neni poradne odzkousen (na rozdil treba od Apolla, ktere se ovsem uz nevyrabi...) pro pilotovany vstup do atmosfery 2.kosmickou rychlosti, i kdyz se s tim pri navrhu pocitalo - je prilis tezky na to, aby se s nim pristavalo na povrchu Marsu a pak zase letelo zpet. Navratovy modul musi mit navic uplne jine aerodynamicke vlastnosti, a hlavne PODSTATNE vetsi rozmery, protoze bude na Marsu slouzit jako obytna sekce ... to ale resime let na Mars, a ne plachetnici ;-)

Honza Mocek: rotace plachty je zasadni napad, nevim proc jsem ho prehledl, asi mam malo informaci z bezne praxe. Jasne, rotace resi problem s deformaci, a navic povede k zasadnimu zpevneni konstrukce - nebude potreba vymyslet nic odolneho "na ohyb" (coz by bylo pri takhle velkych rozmerech tezke i pri nizkych silach", ale cela konstrukce bude jen ohybna "v tahu", takze tvar se vytvori jako vyslednice odstredive sily a tahu slunecnich paprsku. Navic nahrazenim "steznu" necim jako "hlavnimi lany" neztratime moznost "vypinat" tah otacenim tohoto lana - a tim i celych listu - kolem vlastni osy. Toto nataceni by melo byt energeticky velice nenarocne - oproti manevrovani celou plachetnici. Navic hlavni osa rotace plachetnice bude stabilizovat staly sklon plachetnice vuci obezne draze (nekacam nahodou ?), a pomalym otacenim jednotlivych "listu" ci "lopatek" plachty podel jejich nejdelsi osy zase bude odstredivou silou "obnovovano" rozvinuti folie - cele to tedy muzeme postavit jeste podstatne lehci, protoze nebudou potreba prakticke zadne vyztuze - ty pripadne "samonafukovaci" budou mozna stacit jako jedina sekundarni struktura, krome "hlavnich lan".

Co je zajimave je, ze si pri praci s folii plachty nesmime predstavovat chovani materialu, jak se chova v atmosfere - tam by se nam podobna "nevyztuzena vrtule" samozrejme pri rotaci nevystuzenych lopatek kolem jejich nejdelsi osi samozrejme zavinula - pusobenim atmosferickeho treni. Ovsem pozor - ve vakuu se stane co ? dokud budeme zrychlovat otacivy pohyb lan, budou se lopatky samozrejme mit tendenci spiralovite "zavinovat"; jakmile ale bude rychlost otaceni kolem nejdelsi osy lopatky konstantni, bude uz folie drzet tvar, problemem bude opet zastaveni otaceni. To se da resit jednou fintou - a sice otacenim konstatni rychlosti, ktere navic nestoji zadnou energii!

Timto zpusobem muzeme dosahnout, ze uhel listu plachty vuci slunecnimu zareni bude behem obletu kolem Zeme neustale ten spravny. Je to pomerne komplikovana predstava, protoze rychlost rotace jednotlivych listu plachty bude muset byt v presne souhre s pomalou rotaci plachetnice kolem vlastni osy, a nejak si to nedokazu najednou predstavit v hlave, ale uvazte nasledujici predstavu pohybu ctyrech listu:

1. - zaciname v poloze plachetnice mezi Zemi a Sluncem, kdy potrebujeme sklon 45° listu vzhledem k slunecnimu zareni. V tuto chvili se tento list zaroven nachazi v pravem uhlu ke smeru obehu plachty kolem Zeme; protilehly list je orientovan stejne (pripadne pouze nepatrne v jinem sklonu pokud ziskat potrebujeme otacivy moment). Listy ve smeru obehu jsou ale okolo sve nejdelsi osy nyni natoceny o 45° jinak nez ty dva vyzite, takze vzhledem k slunecnimu zareni se nachazi v neutralni poloze, maji nulovy tah.

2. - letime do bodu, kdy nase draha zhruba protina smer obehu Zeme kolem slunce - posuneme se tedy o ctvrtinu cele obezne drahy. Plachetnice je stabilizovana rotaci - muzeme tedy v tomto bode vyuzit plny "zadni vitr"; zatim nevyuzite listy se tedy musi otocit o 90°, zatimco v predchozim bode vyuzivane listy se otoci o 45°.

3. - jsme ve "stinu" Zeme. Ovsem pozor, na vysoke obezne draze prulet stinem nebude trvat zas tak dlouho, takze neni duvod nemit i tady spravne nastavene listy, rotace navic musi byt plynula. Nachazime se opet kolmo rovinou plachty na slunecni zareni ale zaroven letime podelne jako v bode 1. Nastaveni listu bude zrcadlove oproti bodu 1. - resp. "pridovy" a "zadovy" list chceme opet v neutralni poloze, zatimco listy na "levoboku" a "pravoboku" jsou potocene opet o 45° vzhledem k predchozimu bodu.

4. - zde je situace nejtezsi - potrebujeme vsechny listy dostat do neutralni polohy. predni a zadni list se tentokrat neotoci a zustanou jak jsou - pokud bychom ovsem nechteli stoupat po zcela zmatene multi-spiralove draze, ktera by ale mozna nebyla energeticky nevyhodna . levy a pravy list se opet musi proti predchozi poloze pootocit o 45°

A ted jsem trochu zmateny - puvodni konstatne rychla rotace listu kolem hlavnich lan se ocividne nekona. Navic si ani neni jednoduche predstavit rotaci kruhove plachty okolo centralniho modulu - ale pokud v protilehlych bodech drahy potrebujeme nastaveni listu presne o 90° opacne, co takhle nechat hlavni kolo otocit o 360° presne jednou na kazdy oblet Zeme ? Sledujme pritom osudy listu, ktery se otoci behem jednoho obletu Zeme o 180° (a behem pulobletu o 90° stupnu, coz potrebujeme predevsim mezi body 2. a 4.):

1. - list zacina na pravoboku (vzhledem k aktualnimu smeru letu) v "aktivni" poloze 45° vuci toku fotonu, cela lod se zvolna otaci dejme tomu ve smeru hodinovych rucicek kolem stredu.

2. - list se otocil o 45° okolo sve osy a lod o 90° kolem stredu. list se tedy ocita kolmo na slunecni zareni, je aktivni, kolmo na smer letu - a ejhle, vzhledem k aktualnim smeru letu je ted na levoboku.

3. - list se otocil o 45° a je ted zase na pravoboku vzhledem ke smeru letu. moment, otaci se proti smeru hodinovych rucicek kolem sve osy, pokud jsem vam to nerekl. ted je tedy otocena opacne (90°, nez v bode 1., a protoze lod se kolem sveho stredu otocila prave o 180°, bude sklon o 90° znamenat presne opacny vektor akcelerace!!! coz na tehle strane Zeme chceme!!!

4. - a ted je to fakt zajimave, a nejsem si jist - a zacinam mit pocit, ze "spin" lodi i jednotlivych listu jsem asi nastavil spatne...
ale ne, vyjde to! bez ohledu na dementni nazvoslovi je ted list na ten posledni strane, kde jeste nebyl a je v neutralni poloze!

Cele je to zmatene, a mel jsem listy pojmenovat treba l1, l2, l3, l4, body na draze treba a, b, c, osu rotace cele lodi treba z a osy rotace jednotlivych listu x a y. To by ale uz chtelo nacrtek Ktery si delam, ale nemam scanner. Musel jsem si to cele nakresli znovu, a fakt me prekvapilo, ze list se dostal pokazde tam, kam mel!

Dobre, list, ktery zacinal v aktivni poloze, prosel ok, ale ted to cele projit jeste pro list, ktery zacne v neutralni poloze - a na co prijdeme ? bude se muset otacet dvakrat tak rychleji nez list, ktery zacinal v aktivni poloze ! Neutralnich poloh ma 3 ze 4, zatimco list ktery zacinal v aktivni poloze, ma neutralni polohu jen jednu. Silene, ale pravdive.

HEUREKA! Zacina se mi to opravdu libit. Rychlost rotace jednotlivych komponent lodi v nasobcich obehu plachetnice kolem zeme tedy bude: 1 pro celou lod, podel osy kolme na plachtu, 1 pro listy zacinajici v neutralni poloze a 1/2 pro listy zacinajici v aktivni poloze. Smer otaceni listu okolo jejich osy bude mi opacne znamenko, nez smer otaceni plachetnicke kolem osy kolme na celkovou plochu plachty.

Cele to zni zmatene, a mozna jsem mel popis zacit bud ve "zcela" neutralni poloze, kde u se lod riti kolmo ke Slunci, a nechce byt brzdena, nebo ve zcela aktivni poloze, kdy je jsou vsechny listy "naplacato" a mame plny vitr v zadech. Nevim, v kterem programu to nejlepe nakreslit - nejspis v nejakem 3D studiu, pro kazdy list zvlast. Nejlepsi by ale bylo naanimovat to primo v OpenGL, coz se take pokusim udelat - kdo nebude myslenkove sledovat pohyby dvou dvojic listu se mnou, neuveri.

Takze se nakonec dostavame ke kongenialni meditativni synteze principu Resslova lodniho sroubu (BTW puvodni cesky vynalez ;-) a plachetnice na bocni vitr do podoby jakesi solarni kosmicke vrtule (vyraz "helioptera" se ale na webu da take dohledat - neni to tim padem zcela muj napad - pouze jsem si uvedomil, jak s tim vlastne korektne manevrovat na obezne draze...) Desiva predstava je, ze vlastne propocitavame jakysi obri orbitalni hakovy kriz ale to se myslim da snadno obejit zvetsenim poctu listu na vic nez 4.

Primer "kosmicka vrtule" je navic zavadejici - protilehle listy nebudou pootecene o 90° okolo nejdelsi osy, jako u vrtule, ale budou rovnobezne, takze plachetnice se nebude vlivem tahu slunecnich paprsku roztacet, ale zrychlovat. Veskere aerodynamicke/vrtulovite/sroubovite metafory, ktere ucinite, jsou chybne, protoze tohle pohybovadlo je necim zcela jinym - ovsem melo by jit mechanicky simulovat pomoci pomerne sloziteho mechanismu synchronizujiciho vsechny smery rotace podel vsech, u ktereho by silny proud vzduchu z jednoho smeru zpusobil uvedeni celeho mechanismu do pohybu ;-)

Co jsme pri dnesnim posunu uvah ziskali:

- zjednoduseni konstrukce tim, ze tvar kazdeho listu bude podel obou kritickych os urcovan odstredivou silou. je otazkou, jestli "centralni lano" bude pouze pomyslne, nebo jestli ho skutecne pouzijeme pro zlepseni prenaseni otaciveho momentu po cele lopatce.

- vyuziti asi 50% tlaku slunecniho zareni dopadajiciho na celou obeznou drahu, minus dobu, po kterou bude plachta ve stinu Zeme (lze resit tim, ze zacneme na silne sklonene obezne draze - nakonec preci jen start z Bajkonuru ? - a sklon drahu budeme s rostouci vyskou snizovat ;-)

- stabilizace roviny a tvaru plachty pomoci pomale rovnomerne rotace cele lodi

- stabilizace tvaru a struktury jednotlivych lopatek pomoci rovnomerne rotace kazde lopatky.

- v extremnim pripade lze uvazovat o "zarolovani" lopatek na principu klasicke rolety - rotaci totiz ziskame velmi slabou odstredivou silu, kterou lze vyuzit jak k rozbalovani, tak k opetovnemu skladani lopatek. "centralni" lano bude slouzit k pootaceni koncoveho "rahna" jednotlive lopatky plachty (na rahnu je lopatka nejsirsi). Ovsem tahle koncepce by vyzadovala extremne priznive vlastnosti pouziteho materialu, a je to spis jen myslenkova hra.

Dobrou noc ;-)