Kosmonautika (úvodní strana)
Kosmonautika@kosmo.cz
  Nepřihlášen (přihlásit)
  Hledat:   
Aktuality Základy Rakety Kosmodromy Tělesa Sondy Pilotované lety V Česku Zájmy Diskuse Odkazy

Obsah > Diskuse > XForum

Fórum
Nejste přihlášen

< Předchozí téma   Další téma ><<  1    2    3  >>
Téma: Expedice lidí na Mars a co jí bude pohánět
19.10.2005 - 03:30 - 
Dobrý den.

Velice by mě zajímalo, jaké budou použity pohony a principy pro nejbližší let lidí na Mars.

Mám pocit, že je rozhodnuto, že princip mise bude sestavit loď pro tuto cestu u ISS a po dokončení (sestavení, testech) se vydá na cestu na Mars a zpět.

Přeci jen, kdyby let drval dlouho, m.j. by to škodilo zdraví posádky. Asi tedy musíme spíše pospíchat, avšak styl brzda-plyn zase vyžaduje vyšší spotřebu paliva.


Přílišné použití nejúspornějšího pohonu - tedy současného iontového, by zřejmě ?neúměrně? protáhlo dobu letu a je nepoužitelné pro start z povrchu Marsu.

Palivo kyslíko-vodíkových a kyslíko-kerosenových motorů nemůžeme dlouho skladovat, protože obsahuje rychle se vypařující kyslík, případně dokonce vodík.

Skladovatelné KPH sice jdou skladovat dlouho, ale je tu minimálně asi problém s jejich toxicitou při kompletaci lodi. Navíc některé motory na TPH již mají srovnatelnou, nebo i vyšší ?účinnost? než tyto KPH. (Spalovací komoru potom mají z titanu a podobně)

Možná modulární hlavní motory na TPH. Ty by sloužily pro urychlení na dráhu k Marsu, z Marsu na vyčkávací dráhu a zpět na Zemi. Pro korekce a orientaci potom klasické skladovatelné KPH. Snad i iontové motory by na heliocentrické dráze pomohly.

Modulární urychlovací bloky na skladovatelné hotové palivo ?TPH? a i jiný náklad by za předpokladu ?naznačované? mezinárodní spolupráce mohly být ze Země dopravovány na orbit super-těžkými raketami jako má být Angara 100 viz: http://www.russianspaceweb.com/angara100.html .

OTÁZKY:

Jsou mé předpoklady správné? Proč?

Kdy se poletí? Které nové technologie tak budou k dispozici?

Jak hmotné budou největší náklady vynášené v souvislosti s expedicí na Mars?

Jaká bude přibližná celková počáteční hmota lodi pro meziplanetární let při startu z orbitu Země?

Jaká bude přibližná hmota užitečného zatížení pro vzlet z Marsu?

Jaká bude přibližná hmota užitečného zatížení pro přistání na Zemi?

Kolik užitečného zatížení přibližně přemístíme z Marsu na Zemi?

Budeme umět vyrobit palivo pro odlet z povrchu Marsu z marsovských zdrojů? Jaké palivo to případně bude?

Odkud bude expedice brát energii po celou dobu mise? (Schrnutí.)

Je třeba téma rozšířit či upravit?


Takže, jaký je Váš názor na dané téma?

S pozdravem
Jirka
 
19.10.2005 - 07:49 - 
1. Pro start z orbity Země můžeme použít kyslíkovodíkový pohon, přičemž vodík by startoval až v poslední rozměrné, ale lehké nádrži, takže by ztrácel nejkratší dobu. Skladování kyslíku je možné bez výrazných ztrát.
Pro operace u Marsu se použije kyslíko-metanový pohon, který bude důkladně vyzkoušen při letech k Měsíci.
2. Jako nosič poslouží 125 t derSTS, při jednotlivých startech dopraví na povrch Marsu všechno potřebné vybavení, při dvou po sobě následujících startech dopraví pilotovanou loď, která odletí k Marsu. Pilotovaná loď bude mít návratovou kabinu CEVu obklopenou nádržemi vody, paliva, odpadní vody, vybavením a zásobami fungujícími jako protiradiační štít a dalším modulem lehkým, prostorným, obytným, přičemž CEVy mohou být dva - záloha pro případ potíží.
3. Kyslík a metan či vodík je možné vyrobit na povrchu Marsu, pokud tam dovezeme jaderný reaktor, který obstará dostatek energie a který na rozdíl od solárních baterií funguje i při tříměsíční prachové bouři.
4. Motory na TPH nejsou vhodné z důvodu nemožnosti vypnout je při potížích.
 
19.10.2005 - 10:00 - 
Myslim ze na pilotovany let k Marsu je nutna nejdrive rutinni pritomnost na Zemske orbite. Vhodne by bylo mit i nejake zdroje z Mesice. ISS (pokud bude dostavena) bude jen malou vedeckou stanici. Tak jak je a tam jak je urcite nebude vyuzitelna pro stavbu planetoletu.
DerSTS bude taky stale dost drahy na to, aby s nim slo uskutecnit misi na Mars za statni penize bez jakehokoliv komercniho vyuziti.
 
19.10.2005 - 10:37 - 
quote:
Myslim ze na pilotovany let k Marsu je nutna nejdrive rutinni pritomnost na Zemske orbite.


Tohle je velice spravna pripominka. Zatim mi nikdo nevysvetlil (a ptal jsem se!), kde NASA ziska zkusenosti s dlouhodobymi lety pred vypravou na Mars, kdyz nebude mit zadnou orbitalni zakladnu... Pobytem na Mesici (dle prohlaseni Griffina postupne az pulrocnim) rozhodne ne - to je jednak kratke a jednak to neni v beztizi... Nejde o to, jestli poleti sest zelenacu, ale o to, kde se pred letem nastuduji otazky dlouhodobeho letu. Na ISS uz tezko...

 

____________________
Tomas Pribyl
 
19.10.2005 - 10:53 - 
quote:
Mám pocit, že je rozhodnuto, že princip mise bude sestavit loď pro tuto cestu u ISS a po dokončení (sestavení, testech) se vydá na cestu na Mars a zpět.
Rovina dráhy stanice ISS bohužel není pro podporu mise na Mars příliš vhodná.
 
19.10.2005 - 10:55 - 
Na začátku musím říct, že neznám žádné oficiální (schválené) plány pro pilotovaný let na Mars. Všechno, o čem tu můžeme mluvit, budou tedy jen naše představy na základě minulých (nezávazných) studií a pozorování současného stavu.

Mám tedy zatím tyto poznatky a poznámky:
- jedna solidně propracovaná studie je Mars Direct - http://www.astronautix.com/craft/marirect.htm
- jiná dobrá je Mars Reference Mission - http://www.astronautix.com/craft/dession3.htm
- současný stav je charakterizován plány na pilotované lety na Měsíc (RTTM)
- ISS není příliš vhodná pro sestavování planetoletu (a rozhodnuto o tom určitě není)
- zatím se obvykle volí strategie posílání nákladů předem
- pokud by se použil konzervativní přístup (jako u RTTM), pak by se pro odlet k Marsu asi využil kyslíkovodíkový pohon a pro další operace (u Marsu) pak kyslíko-metanový pohon
- pořád lze ale uvažovat i o alternativních pohonech, jako VASIMR, iontové motory, nebo dokonce i přímý jaderný pohon (tepelný)
- alternativní pohony mohou snížit potřebnou počáteční hmotnost planetoletu a zkrátit dobu letu
- klasické odhady říkají zhruba toto:
-- cca půl roku na let k Marsu
-- cca dva roky pobytu na Marsu (nebo u Marsu)
-- cca půl roku na let zpět k Zemi
-- celkem je třeba řádově 500 tun zařízení (včetně paliva) při odletu od Země (může to být ale rozděleno do více letů)
-- samotné moduly pro posádku mohou mít řádově jen cca desítky tun
-- mezi Marsem a Zemí se přepraví maximálně stovky kg materiálu (i to je ale pro začátek velmi mnoho)
-- obecně se předpokládá využití zdrojů na Marsu i jaderný zdroj energie, ale tyto věci je nejprve třeba vyvinout a ověřit (např. při RTTM)

Tolik moje počáteční úvahy. Znovu ale připomínám, že o ničem "oficiálním" nevím.
 
19.10.2005 - 10:56 - 
quote:
...
Mám pocit, že je rozhodnuto, že princip mise bude sestavit loď pro tuto cestu u ISS a po dokončení (sestavení, testech) se vydá na cestu na Mars a zpět.

V te animaci, která občas běží na NASA TV a běžela myslím i v Brně ve Vaňkovce ISS vůbec nefiguruje. 3 moduly jsou samostatně vynešeny na orbitu, tam sestaveny a hurá na Mars.
quote:
Budeme umět vyrobit palivo pro odlet z povrchu Marsu z marsovských zdrojů? Jaké palivo to případně bude?

Ne.
quote:
Odkud bude expedice brát energii po celou dobu mise? (Schrnutí.)


Vyzkoušené věci - solární a palivové články.

IMHO

 

____________________
--
MIZ
 
19.10.2005 - 12:00 - 
quote:
Zatim mi nikdo nevysvetlil (a ptal jsem se!), kde NASA ziska zkusenosti s dlouhodobymi lety pred vypravou na Mars, kdyz nebude mit zadnou orbitalni zakladnu... Pobytem na Mesici (dle prohlaseni Griffina postupne az pulrocnim) rozhodne ne - to je jednak kratke a jednak to neni v beztizi... Nejde o to, jestli poleti sest zelenacu, ale o to, kde se pred letem nastuduji otazky dlouhodobeho letu. Na ISS uz tezko...
Zřejmě to hodlají nějak fázovat.
V materiálech z NASA ohledně vývojových verzí CEVu bylo:
Spiral 4 - oblet Marsu
Spiral 5 - přistání na Marsu
Kromě toho si lze představit dlouhodobý let pilotovaného CEVu na orbitu Měsíce (případně s připojeným obytným modulem).
quote:
Budeme umět vyrobit palivo pro odlet z povrchu Marsu z marsovských zdrojů? Jaké palivo to případně bude?
Mluví se o metanu (a o tom, že by to v příštím desetiletí mohla ověřit automatická návratová sonda).
 
19.10.2005 - 13:56 - 
Řekl bych, že až se poletí na Mars, tak už dávno žádný CEV nebude. Za současné situace to vypadá tak, že budeme hodně hodně rádi, když se člověk v příštích 20 letech vrátí na Měsíc.

Pilotovanou expedici na Mars nepohání a nebude pohánět nic významného, stejně jako návrat lidí na Měsíc. Spíše mám pocit, že celá pilotovaná kosmonautika v USA a Rusku je výsledkem setrvačnosti z dob Studené války.
 
19.10.2005 - 13:56 - 
Pokud jde o získání zkušeností s dlouhodobým letem, něco se NASA naučila už na Miru, zbytek na ISS. Před pilotovaným letem na Mars ale proběhnou určitě nejméně dvě zkušební mise s prototypy lodí - moje představa je asi taková, že se uskuteční 1 pilotovaný let na orbitě Země (velmi výstředná dráha ?) řekněme v poloviční délce trvání s tím, že pobyt na Marsu bude simulován pobytem na Zemi po přiměřeně kratší dobu. Druhý let s kompletní lodí v přiměřené délce (80% ?) v prostoru Země-Měsíc, pobyt na Marsu bude simulován pobytem na Měsíci. Vzhledem k tomu, že při těchto letech asi posádka dostane velkou dávku záření, patrně nikdo z nich nebude moci znovu letět na Mars, možná ani na Měsíc. Při tomto přístupu je stanice zbytečná, protože neřeší zkoušení kompletního systému marsovské lodi, na druhou stranu pro dlouhodbé zkoušky jednotlivých systémů je ISS ideální. Možné je, že NASA postaví menší zkušební stanici - 40-60 t typ Mir.
Zkrátka řečeno, víme jak to udělat a co všechno pro to musíme udělat, výběr konečné verze bude aktuální až po získání peněz a zkušeností z letů na Měsíc a zkoušek výroby KPL na Marsu.
 
19.10.2005 - 14:10 - 
quote:
Pokud jde o získání zkušeností s dlouhodobým letem, něco se NASA naučila už na Miru, zbytek na ISS.


V okamziku, kdy ruska strana zvazovala let desate zakladni posadky na ISS v delce jednoho roku (aby se na Sojuzu TMA-6 uvolnilo misto pro dva platici zajemce), americka strana byla vehementne proti. Troufam si tvrdit, ze pulrocni mise na obezne draze ani zdaleka nepostacuje na ziskani zkusenosti pro let na Mars (v dobe trvani dva az tri roky).

quote:
Před pilotovaným letem na Mars ale proběhnou určitě nejméně dvě zkušební mise s prototypy lodí - moje představa je asi taková, že se uskuteční 1 pilotovaný let na orbitě Země (velmi výstředná dráha ?) řekněme v poloviční délce trvání s tím, že pobyt na Marsu bude simulován pobytem na Zemi po přiměřeně kratší dobu. Druhý let s kompletní lodí v přiměřené délce (80% ?) v prostoru Země-Měsíc, pobyt na Marsu bude simulován pobytem na Měsíci. Vzhledem k tomu, že při těchto letech asi posádka dostane velkou dávku záření, patrně nikdo z nich nebude moci znovu letět na Mars, možná ani na Měsíc. Při tomto přístupu je stanice zbytečná, protože neřeší zkoušení kompletního systému marsovské lodi, na druhou stranu pro dlouhodbé zkoušky jednotlivých systémů je ISS ideální. Možné je, že NASA postaví menší zkušební stanici - 40-60 t typ Mir.
Zkrátka řečeno, víme jak to udělat a co všechno pro to musíme udělat, výběr konečné verze bude aktuální až po získání peněz a zkušeností z letů na Měsíc a zkoušek výroby KPL na Marsu.


Jak by to NASA mela udelat, dokazu poradit taky. :-) Ale me zajima JAK to NASA PLANUJE (bez nasich doporuceni) SKUTECNE udelat... Tohle je proste bod, ktery mi ve "Vizi" chybi...

 

____________________
Tomas Pribyl
 
20.10.2005 - 07:46 - 
Pokud NASA plánuje let v trvání 6-7 měsíců k Marsu, potom víc než rok na povrchu a pak 6-7 měsíců zpátky, potom nejsou delší lety potřeba. Myslel jsem, že NASA odmítla hlavně z důvodu toho, že ISS byla rozestavěná a v údržbovém režimu, kdy by takový let mě těžko nějaký větší vědecký smysl. 
20.10.2005 - 08:59 - 
quote:
Řekl bych, že až se poletí na Mars, tak už dávno žádný CEV nebude. Za současné situace to vypadá tak, že budeme hodně hodně rádi, když se člověk v příštích 20 letech vrátí na Měsíc.

Pilotovanou expedici na Mars nepohání a nebude pohánět nic významného, stejně jako návrat lidí na Měsíc. Spíše mám pocit, že celá pilotovaná kosmonautika v USA a Rusku je výsledkem setrvačnosti z dob Studené války.


Podle toho co poslední dobou USA předvádí, tak je klidně možné že čínský program bude na měsíci dřív! Protože NASA nebude moc konkurovat v pilotovaných letech od roku 2010 ani číně natož Rusům.
Myslím, že NASA bude stejně pozadu v plnění plánu, který si vytýčila, stejně jako je dnes ve skluzu s ISS.
 
20.10.2005 - 11:18 - 
quote:
Ale me zajima JAK to NASA PLANUJE (bez nasich doporuceni) SKUTECNE udelat...
Třeba NASA plánuje návrat McArthura v Discovery STS-121 na podzim 2006
 
20.10.2005 - 11:24 - 
quote:
Podle toho co poslední dobou USA předvádí, tak je klidně možné že čínský program bude na měsíci dřív! Protože NASA nebude moc konkurovat v pilotovaných letech od roku 2010 ani číně natož Rusům.

NASA plánuje po roce 2010 v pilotovaných letech dvouletou pauzu, což je v Číně běžná věc
 
20.10.2005 - 13:53 - 
Let na Mars je podle mne šílenost. Hazard se životy a penězi s téměř 100 procentní jistotou neúspěchu. Jen ať člověk zůstane na Zemi a nezničí si ji v příštích 10 letech.  
20.10.2005 - 14:10 - 
quote:
Let na Mars je podle mne šílenost. Hazard se životy a penězi s téměř 100 procentní jistotou neúspěchu. Jen ať člověk zůstane na Zemi a nezničí si ji v příštích 10 letech.

Ano, ale zkuste to vysvětlit těm, kteří tam chtějí letět. Taky těm, kteří volí ty politiky, kteří o tom financování rozhodují.

A Země tady nebude věčně. Člověk by teoreticky mohl, pokud se mu podaří včas vypadnout jinam a mezitím nebude dělat kraviny.

 

____________________
--
MIZ
 
20.10.2005 - 16:48 - 
Takhle: já si myslím, že lidé se odjakživa vrhali do hazardních misí (mořeplavci - objevitelé, později polární, horolezci) - a často to dělali i zcela dobrovolně a na vlástní náklady. Takže rizika bych nechal stranou. Přece tam nikdo nikoho nebude posílat proti jeho vůli - a lidi často dělají větší a riskantnější blbosti už tady na zemi...

A teď k té metodice letu. Přestože nějaká honosná flotila ultra-vybavených pilotovaných a bezpilotních lodí nabízí zajímavé možnosti, tak třeba zrovna ten moment, kdy se pro návratovou loď bude vyrábět palivo až na Marsu, mě přijde hodně riskantní.

Už v začátcích webu kosmo.cz jsem tady publikoval scénář letu, který je odvozený od ruských projektů ze 60.let (a možná 70tých let), a který počítá s využitím pohonů s nízkým tahem (tedy buď motorů s vysokým Isp, nebo v mém podání i sluneční plachty). V rámci tohoto scénáře neletí nákladní mise předem celou cestu až na Mars - ale nejprve vystartuje třeba rok-dva před pilotovanou misí, a pomalu vystoupá na vysokou a/nebo výstřednou dráhu kolem Země (např. perigeum 1000 km apogeum možná i hodně za drahou Měsíce). Tato dráha už obsahuje velké procento energi nezbytné pro přechod na meziplanetární dráhu k Marsu - ale tuto energii není nutné vynášet do vesmíru v podobě paliva pro urychlovací stupeň. Použije se solární energie - buď prostřednictvím iontových motorů, nebo prostřednictvím solární plachty. Ať už tenhle planetolet odstartuje celý najednou, nebo bude smontován při několika startech, tak na palubě každopádně ponese jen relativně malé zásoby paliva.

Posádka (2-4 lidi) planetolet "dožene" (nejspíš při průletu perigeem) v něčem jako CEV (nebo modifikovaný "trvanlivý" Sojuz urychlený Blokem D, nebo evropské CTV, nebo Shenzou..) - přičemž bude mít jeden oblet po vysoké (translunární) dráze kolem země na setkání s planetoletem, oživení a otestování všech systémů, apod. Pokud dojde k problémům, tak se po cca dvoutýdenním extempore na translunární dráze vrátí bezpečně na Zemi; pokud k problémům nedojde, tak budou od vzniklého pilotovaného komplexu odhozeny všechny nepotřebné moduly, urychlovací stupně, apod. a planetolet pomocí krátkého zážehu chemického motoru v perigeu přejde na dráhu k Marsu - cestu pak může případně ještě lehce zrychlit svým hlavním pohonem s nízkým tahem.

Během pobytu na Marsu zůstane planetolet zachycený opět na velice excentrické eliptické dráze, která bude obsahovat většinu energie potřebné pro přelet zpět k Zemi. Samotná exkurze na Mars se realizuje pomocí manévru podobnému např. návratu Apolla od Měsíce (vstup do atmosféry Marsu rychlostí blízké 2.kosmické), start z povrchu Marsu a následné "dohánění" planetoletu na vysoké dráze se pak realizuje pomocí zcela minimalistické kabiny, podobné návratové kabině LM (s hmotností posledního pilotovaného stupně možná i pod 1t - protože na rozdíl od pozemských kosmických lodí nebude např. vybavena tepelným štítem, nebude potřebovat palivo pro sestup zpět z oběžné dráhy, apod.). Po setkání s planetoletem bude následovat opět odhození nepotřebných modulů (návratový, nákladní), zážeh kapalinového motoru v "perimartu" a přímý let k Zemi (bez rezervy paliva pro navedení na oběžnou dráhu Země - návratová kabina vstoupí 2. kosmickou rychlostí, a planetolet bez posádky nakonec zůstane na dráze kolem Slunce)

Bezpečnost celého scénáře lze zvýšit paralelním vysláním kompletního druhého prázdného planetoletu do oblasti Marsu (pohon s vysokým Isp, nízkým tahem), nebo paralelním letem dvou lodí se zdvojenými zásobami (resp. každý s polovičním stavem posádky); možný je i dvojnásobný komfort posádky při letu tam, přestup do jedné lodi směrem zpět, a ponechání minimální "záložní základny" na dráze kolem Marsu, pro příští expedice.

Jinak k danému tématu doporučuji ještě tenhle odkaz (upozornění: jeho shlédnutí ve vás může způsobit pochybnosti o duševním zdraví - a to nejen-ale-i vašem duševním zdraví... :-)

http://www.daliborjanda.cz/Mars/Mars.htm

Všechno na Mars ! ;-)
 
20.10.2005 - 21:43 - 
Tak ten link je masakr, to si bud nekdo dela prdel, nebo...patri asi do Bohnic:) Pouzit FrontPage a jeste bez trosky vkusu, tak to je moc:) 
20.10.2005 - 22:04 - 
quote:
Let na Mars je podle mne šílenost. Hazard se životy a penězi s téměř 100 procentní jistotou neúspěchu. Jen ať člověk zůstane na Zemi a nezničí si ji v příštích 10 letech.


Já jsem si prakticky jist, že pokud člověk nezvládne cesty na Mars, tak nemůže zvládnout ani budoucnost svého života na Zemi. Neletět na Mars znamená vyhynout na Zemi.

 

____________________
Áda
 
21.10.2005 - 08:33 - 
xChaosova varianta je dobrá, její snad řešitelné nevýhody jsou: prolétávání radiačními pásy u Země - při odkladech startu pilotů se může stát, že loď už bude tak radioaktivní, že se nebude dát použít. Problém s cirkularizací a gravitačním vlivem Měsíce - myslím že by docházelo k trvalé deformaci dráhy, hlavně zvyšování perigea. Totéž u Marsu - jen cirkularizace. 
21.10.2005 - 14:03 - 
quote:
quote:
Let na Mars je podle mne šílenost. Hazard se životy a penězi s téměř 100 procentní jistotou neúspěchu. Jen ať člověk zůstane na Zemi a nezničí si ji v příštích 10 letech.


Já jsem si prakticky jist, že pokud člověk nezvládne cesty na Mars, tak nemůže zvládnout ani budoucnost svého života na Zemi. Neletět na Mars znamená vyhynout na Zemi.


Nemyslím si, že by člověk nezvládl budoucnost svého života na Zemi. Já říkám, že kam člověk nemůže, nastrčí robota. Toto je cesta vpřed, která pomůže lidstvu. Let na Mars je zoufalý pokus Meresjeva přežít dobrovolně peklo. Na taková "hrdinství" není nikdo zvědavý. Myslím, že celý let na Mars bude časem prohlášena za frašku, pokud se nenajdou zcela jiné technologie.
 
21.10.2005 - 15:44 - 
quote:
Let na Mars je zoufalý pokus Meresjeva přežít dobrovolně peklo. Na taková "hrdinství" není nikdo zvědavý


No právě, třeba v Čechách Duel ve Vyvolených určitě přitáhne víc lidí než nějaká nesmyslná zoufalá cesta kvarteta Meresjevů v pekelné uzavřené pixle na rudou Tramtárii.
 
21.10.2005 - 19:42 - 
quote:
xChaosova varianta je dobrá, její snad řešitelné nevýhody jsou: prolétávání radiačními pásy u Země - při odkladech startu pilotů se může stát, že loď už bude tak radioaktivní, že se nebude dát použít. Problém s cirkularizací a gravitačním vlivem Měsíce - myslím že by docházelo k trvalé deformaci dráhy, hlavně zvyšování perigea. Totéž u Marsu - jen cirkularizace.


Na radiační pásy jsem kupodivu myslel, a mysleli na ně i původní autoři tohohle scénáře: důvodem vyslat loď s pomalým ale efektivním pohonem "napřed" a pak ji "dohánět" je mj. právě to prolétání radiačními pásy.

Ve skutečnosti je solární plachta na rozdíl od libovolných reaktivních pohonů jediný pohon, jehož efektivita nezávisí na výšce oběžné dráhy. Takže by se dala většina dráhy zvyšovat tak, aby se radiační pásy prolétaly nejprve "rychle" a posléze vůbec - a teprve v posledních týdnech před odletem by se perigeum snižovalo (otázka ale je, jestli pod úroveň radiačních pásů - třeba by to nebylo ani potřeba...).

Kromě toho radiační pásy podle mě nepůsobí "kontaminaci" kosmické lidi, která jimi prolétá - nevím, jaký přesně má charakter záření které tam působí, ale podle mě to není tak drastické, aby došlo k izotopovým změnám ve složení kontrukce kosmické lodi, ani tam nepoletuje žádný radioaktivní "spad", který by se usadil na povrchu lodi: prostě je pro lidi jenom dobré tu oblast proletět co nejrychleji, a to je všechno.

Ještě něco - u finální dráhy s apogeem dejme tomu 2x vzdálenost měsíce od Země bude průlet radiačními pásy trvat řádově hodiny, a přitom nastane jednou za měsíc. To mě přijde neškodné. A co se týče vlivu Měsíce.... co kdyby finální parkovací dráha byla "lunárně-synchroní" ? Nebo alespoň rozumě spočítaná tak, aby vliv měsíce naopak nějak pomohl, místo aby škodil - viz dřívější diskuze o libračních bodech... nejsou to špatná místa, dá se z nich vyrazit na řadu různých oběžných drah kolem Slunce/Země/Měsíce prakticky bez vynaložení energie (ovšem energie je potřeba na to se do nich dostat - proto jsem začal přemýšlet spíš o těch elipsách...)

Ta cirkularizace eliptických drah je jev, který neznám, ale počítám, že to s ním nebude zas tak žhavé - viz komety, nejsou nijak zvlášť dramaticky cirkularizované, a na svých drahách se drží staletí, a dtto navádědění sond na dráhu kolem Marsu - pro cirkularizace byl při posledních letech používán aerobraking, tzn. nijak zvlášť "samo od sebe" to nejde. Podobně při navedení Cassiniho na dráhu kolem Saturnu bylo na cirkularizaci výsledné dráhy spotřebováno zdaleka nejvíc paliva za celou cestu - více než na samotné zachycení na eliptickou dráhu.

Nevýhodou vysokoenergetických eliptických parkovacích drah jsou poměrně krátká startovací okna - dejme tomu jednou za 14 dní nebo jednou za měsíc, a když se něco zvoře, tak se musí poměrně dlouho čekat. Nicméně třeba na Marsu prakticky neexistuje počasí, a kosmonauti budou mít stejně právě jeden pokus na návrat (resp. na oběžné dráze a/nebo na povrchu může čekat kompletní záložní přistávací modul... zdvojení mise s tím, že libovolný ze dvou modulů uveze celou posádku mě přijde docela rozumé - resp. šutry můžou startovat až když budou kosmonauti bezpečně v pelíšku na orbitě, a dtto odlet od Marsu: nejprve všichni kosmonauti v první lodi, a když se všechno zdaří, tak teprve šutry v druhé lodi - v opačném případě následuje manévr šutry přes palubu, a přestup do záložní lodi s funkčními systémy.

V podstatě ty prvotní připomínky k mému scénáři vznesené před cca dvěma (?) lety tady na fóru jsem si nechal projít hlavou - a všechno jsem nechal při starém, až na to že se celá mise přesně zdvojí - s tím, že každá z polovičních misí bude mít kompletně kapacitu pro 4 osoby (s lehkým omezením komfortu) a během odletu z povrchu Marsu i z dráhy od Marsu bude neustále k dispozici kompletní redundance (s vyjímkou selhání návratového modulu během startu z povrchu Marsu - a i tam by se dalo snad vymyslet něco na způsob balistického návratu na padácích a pěší přesun kosmonautů k záložnímu modulu...).

Hrubý harmonogram:

1. start obou identických hlodí v bezpilotním režimu, automatické dokování
2. start jedné návratové pilotované kosmické lodi bez posádky, levně, pouze na LEO, dokování s komplexem (únosné pouze pro CEV/CTV, rusové a číňani tohle kolo nehrají)
3. cca rok až dva bude trvat stoupání komplexu na vysokoenergetickou eliptickou dráhu pomocí motoru s nízkým tahem (iontový motor nebo solární plachta)
4. start kompletní posádky (2+2 ? 2+1 ?) v jediné lodi na vysokoenergetickou dráhu (v případě něčeho jako CEV nebo evropského CTV, menší ruské nebo čínské lodě poletí v téhle fázi dvě)
5. prověření všech systémů, osídlení lodi během prvního obletu Země
6. urychlení na přesnou finální dráhu v perigeu
7. zaparkování u Marsu na vysokoenergetické elipse
8. přistání prvního modulu v bezpilotním režimu (na rozdíl od Apolla se tím zároveň ověří funkčnost celého systému bez riskování lidských životů)
9. přistání celé posádky v druhém modulu
10. pobyt na povrchu, využívání zásob ze záložního modulu
11. návrat posádky na platetolet (pomocí libovolného modulu, který po přistání zůstal v lepším technickém stavu - ale asi se od začátku bude hrát na "nákladní" a "osobní" modul)
12. návrat vzorků v záložním modulu
13. přeložení vzorků do náhradního návratového modulu, překládka zásob
14. rozpojení komplexu na dvě identické lodi, obě s kompletní zásobou paliva pro let k Zemi a schopností návratu do atmosféry
15. start pilotované poloviny komplexu
16. v případě že nenastanou žádné problémy start druhé bezpilotní lodi se vzorky
17. během cesty na Zemi asi nejspíš opět dokování obou částí komplexu a využívání kompletního obytného prostoru

Na mém "scénáři 2005" je podle mě vychytaných hned několik problematických bodů:

- připojení záložní lodi a záložního modulu elegantně řeší problém obytného prostoru - protože 4 lidi ve dvou pozemských návratových modulech a dvou marsovských přistávacích modulech budou mít k dispozici už relativně slušný komfort - v podstatě každý člen posádky jednu separátní "pracovnu" + v servisní nenávratové sekci planetoletu může ještě být nějaká centrální orbitální ložnice/skladiště, odstíněné od radiace vodou a palivem...

- zdvojení celé mise je obvyklé a osvědčené inženýrské řešení jak zvýšit celkovou spolehlivost, navíc bude levnější postavit a vypustit dvě identické menší lodě, než jednu superspolehlivou megaloď

- vzniká nám celá řada scénářů "Apollo 13 na n-tou", resp. "dehermetizace Miru na n-tou", kdy při fatální poruše jednoho modulu lze bez větších problémů změnit konfiguraci soulodí - poletí v podstatě čtyři autonomní čtyřmístné moduly, každý se samostatnou sadou solární panelů, apod.

- let se obejde bez jaderného reaktoru na palubě

- celé je to levné: dejte mi tak 10-20 miliard USD a povolte spolupracovat s Rusy, a jsme doma :-)

- celé je to dosti bezpečné (tedy s vyjímkou samotného přistání na Marsu): historie kosmonautiky nezná případ kompletního selhání lodi v otevřeném kosmu, resp. ani na Miru ani v Apollu 13 nedošlo ke ztrátám na životech, a to ani při dehermetizaci - ke všem prolbémům došlo vždy během startu nebo přistání na Zemi. To je natolik drsný manéver, že jsou kvůli němu kosmické plechovky většinou mohutně předimenzované a cokoliv jiného zvládnou dost hravě. Takže co se samotného přeletu týče, tak bych já osobně klidně letěl :-) co se týče přistání na Marsu tak posádka pravděpodobně bude potřebovat ocelové nervy.

- důvod proč to dělat: celé je to daleko větší legrace, než např. v rámci humanitárních vojenských misí bombardovat civilní obyvatelstvo, a tak podobně. Na Mars by se mělo letět prostě proto, že tady je.
 
21.10.2005 - 20:58 - 
Tohle mi prijde uz o dost realnejsi, nez ten starsi navrh, to byl vylozene adrenalinovy sport Nechces to nejak schematicky rozkreslit? 
22.10.2005 - 04:28 - 
Dobrý den.

Promiňte, že jsem se dlouho neozval. Mám chřipku.

geo (já) píše:

quote:
Mám pocit, že je rozhodnuto, že princip mise bude sestavit loď pro tuto cestu u ISS a po dokončení (sestavení, testech) se vydá na cestu na Mars a zpět.


Toto byla z mé strany kachna. Omlouvám se.

Ervé:

quote:
Pro start z orbity Země můžeme použít kyslíkovodíkový pohon, přičemž vodík by startoval až v poslední rozměrné, ale lehké nádrži, takže by ztrácel nejkratší dobu.


Je to komplikace.

quote:
Skladování kyslíku je možné bez výrazných ztrát.


Pochybuji. Někde jsem viděl ztráty paliva na vyčkávací dráze pro cestu na měsíc. Tvořily řádově desetinu počáteční hmoty. Navíc byly pořád v jedné nádrži a to krátce.

Úspěch mise musí být solidně nezávislý od "počasí".

Ervé se mě asi nezbaví:

quote:
Motory na TPH nejsou vhodné z důvodu nemožnosti vypnout je při potížích.


Myslím, že motory na TPH sice nejdou vypnout, ale zato dokáží být spolehlivější. A slyšel jsem, že v určitých (kritických) situacích se dá odstřelit dno. Možná, že by mohla být zajímavá kombinace motorů na TPH s budoucími iontovými motory.

Dále díky panu Holubovi za cenné informace a odkazy. I když v otázce získávání paliva z Marsu (Měsíce) jsem dost skeptický.

K atomovému pohonu si myslím, že značná část veřejnosti se ho bojí, případně odsuzuje. Proto se myslím, že pokud to půjde, bude použit spíše jen pro víceméně nouzové baterie, vyhřívače. Rozhodně asi těžko v podobě tlakové nádoby s řetězovou reakcí. I když bych hrozně rád .

MIZ:

quote:
quote:
Odkud bude expedice brát energii po celou dobu mise? (Schrnutí.)
Vyzkoušené věci - solární a palivové články.


Myslím pro pohon, samozřejmě.

Myslím, že mise musí odstartovat mnohem rychleji, než umožňuje solární plachta a (+-) současné iontové motory. Nejen pro radiačí pásy, které ničí lidi i techniku, ale i pro dobré duševní zdraví posádky, rozumíte.

Také myslím, že pohon bude minimálně zčásti tvořen prostě hypergolickými "čmoudíky", ať se nám to líbí nebo ne .

Díky všem zůčastněným.

S pozdravem Jirka
 
24.10.2005 - 14:21 - 
quote:
quote:
Let na Mars je zoufalý pokus Meresjeva přežít dobrovolně peklo. Na taková "hrdinství" není nikdo zvědavý


No právě, třeba v Čechách Duel ve Vyvolených určitě přitáhne víc lidí než nějaká nesmyslná zoufalá cesta kvarteta Meresjevů v pekelné uzavřené pixle na rudou Tramtárii.


Zase takoví vyvolení při letu na Mars by byli švanda...:))) Horší by to bylo s opuštěním Vily alias lodě...
 
24.10.2005 - 14:22 - 
quote:
Tohle mi prijde uz o dost realnejsi, nez ten starsi navrh, to byl vylozene adrenalinovy sport Nechces to nejak schematicky rozkreslit?


Takovou výzvu nemůžou konstrukční kanceláře Arachne Aerospace odmítnout :-), takže zde je blokové schéma projektu Mars 2005:

http://www.arachne.cz/aerospace/mars/mars2005.gif

Všechny kritiky upozorňuju, že jde o zcela hrubé intuitivní schéma bez
udání měřítka, nepodležené jakýmikoliv výpočty! Připojený CEV je
přikreslen pouze pro nejhrubší orientaci.

Na schématu není zakreslen žádný high-Isp pohon - je ale zřejmé, že existuje v podstatě jen jediný možný způsob montážě solárních plachet nebo solární panelů pro pohon iontových motorů - a to na zbylých bocích meziplanetárních (zásobovacích, obytných...) modulů, které nebudou osazeny žádnými průlezy.

Pokud někomu přijde použití čtyřech identických serivsních modulů/pohoných stupňů poddimenzované, tak připomínám:

- manévr Earth Departure bude proveden v perigeu velmi vysoké eliptické dráhy (nebo případně v některém z libračních bodů soustavy Země-Slunce) takže potřebné delta V pro odlet bude dosti malé

- podobně brzdit se bude už před příletem k Marsu, takže potřebné delta-v pro zachycení na vysokoeliptické dráze u Marsu bude malé (s přečerpáváním zbylého paliva se počítá)

- naopak pro odlet zpět z Marsu nelze počítat ani s dostatečným tahem solární plachty, ani s dostatečným výkonem solárních článků pro pohon iontových motorů - ovšem nezávislý odlet dvou lodí do projektu vnáší jednak elegantní redundanci, jednak elegantní modulárnost

- záviset na palivu vyrobeném na povrchu Marsu mi přijde extrémně riskantní - místo toho bych energii dostupnou na Marsu využil pro stavbu dočasného podzemního obydlí chráněného před radiací, cestování po povrchu (případně i přelety), atd., apod.

- pro start ze Země lze počítat s něčím jako 3x 20-30t bezpilotně na dráhu potřebnou pro spuštení high-Isp pohonu (například 1000 kmk kruhová); hmotnější zásoby pro posádku mohou být vyneseny v bezpilotním zálotním "CEV" (to může případně startovat s přídavným zásobovacím modulem)

- misi lze libovolně rozšířit o úkoly kterými si kosmonauti mohou krátit dlouho chvíli - např. přemontovávání solárních panelů z použitých servisních modulů, překládání zásob, apod. Nebo lze naopak vše předem zoptimalizovat - např. solární panely předem montovat pouze na ty moduly, které poletí zpět celou cestu až na Zemi, apod.
 
24.10.2005 - 16:27 - 
Reaguju na starsi XChaosuv prispevek, tak doufam, ze nejsem neprosvihl nejake dodatecne vysvetleni.

quote:
Ve skutečnosti je solární plachta na rozdíl od libovolných reaktivních pohonů jediný pohon, jehož efektivita nezávisí na výšce oběžné dráhy. Takže by se dala většina dráhy zvyšovat tak, aby se radiační pásy prolétaly nejprve "rychle" a posléze vůbec - a teprve v posledních týdnech před odletem by se perigeum snižovalo (otázka ale je, jestli pod úroveň radiačních pásů - třeba by to nebylo ani potřeba...).


To jsem uplne nepochopil. Spise bych rekl ze prave se slunecni plachtou, nebo iontovym pohonem bude lod proletat casto a po dlouhy cas radiacnimi pasy. Navic urcite nebude mozne dosahnout tak vystredni drahy jako se silnym pohonem. Je ovsem otazka proc vystredni drahy dosahovat. Lepe prece lze pristat k objektu na kruhove draze, ktery ma i vic energie. Kdyz uz vyuzit slunecni plachty, tak k dosazeni vysoke kruhove obezne drahy.

quote:

Ještě něco - u finální dráhy s apogeem dejme tomu 2x vzdálenost měsíce od Země bude průlet radiačními pásy trvat řádově hodiny, a přitom nastane jednou za měsíc.


Prulet radiacnimi pasy by v takovem pripade trval mozna i jen sekundy nebo minuty.
Takova draha mi ale neprijde moc realna. Pokud uvazovat o dlouhe obezne draze, tak spis o L1 mezi Zemi a Mesicem (pro vyuzivani Mesicnich surovin), nebo proste jen o draze s apogeem kolem 100-150 tis km, kde je vliv Mesice maly. Pak staci chemickymi motory dodat energii pro prulet kolem Mesice a vypujcit si od nej nejakou dalsi energii. Pruletem kolem Mesice lze ziskat az nekolik stovek m/s. To ovsem nejde s iontovymi motory nebo slunecni plachtou ale jen a pouze chemickymi nebo atomovymi motory. Docela by me zajimalo jestli ten oblet Mesice lze prakticky vyuzit.

quote:

Ta cirkularizace eliptických drah je jev, který neznám, ale počítám, že to s ním nebude zas tak žhavé - viz komety, nejsou nijak zvlášť dramaticky cirkularizované, a na svých drahách se drží staletí



ja bych rekl ze cikularizace kometarnich jader napriklad Jupiterem probiha v masivnim meritku. Samozrejeme ze je k tomu zapotrebi mnoha obehu, nebo je nutno se presne trefit. Komety ale rady letaji mimo rovinu ekliptiky a na draze Jupiteru je hodne mista.


quote:
Podobně při navedení Cassiniho na dráhu kolem Saturnu bylo na cirkularizaci výsledné dráhy spotřebováno zdaleka nejvíc paliva za celou cestu - více než na samotné zachycení na eliptickou dráhu.

Na cirkularizaci drahy sondy Casiny kolem Saturnu moc paliva spotrebovano nebylo, protoze tohoto ukolu se ujmul Titan. Palivo bylo spotrebovana pro prechod z hypergolicke na vystredni eliptickou drahu a druhy manevr sice zmensil vystrednosti obezne elipsy, ale myslim ze P i A zustaly skoro stejne a vetsinu prace odnesl Titan.

quote:
Nevýhodou vysokoenergetických eliptických parkovacích drah jsou poměrně krátká startovací okna - dejme tomu jednou za 14 dní nebo jednou za měsíc, a když se něco zvoře, tak se musí poměrně dlouho čekat. Nicméně třeba na Marsu prakticky neexistuje počasí, a kosmonauti budou mít stejně právě jeden pokus na návrat


Pokud by planetolet cekal na dlouhe obezne draze s malou vystrednosti, tak je mozno tam startovat velice casto pomoci nekolikaimpulzoveho zazehu. V pripade pristani u Marsu by tedy planetolet musel zbrzdit z hypergolicke drahy na vystredni eliptickou pomoci aerobrakingu nebo pomoci silneho pohonu a potom cirkularizovat pomoci pomaleho pohonu s vysokym ISP.

quote:

- let se obejde bez jaderného reaktoru na palubě



Stejne bude zapotrebi chemicke palivo pro prelet z kruhove, nebo jeste hure elipticke drahy na drahu k Marsu a pokud by se i vyuzil aerobraking u Marsu, tak je zapotrebi chemicke palivo pro opusteni Marsu. Pokud se poleti po Hohmanove trajektorii, tak cesta od Zeme k Marsu trva tri ctvrte roku. S atomovym pohonem to posadka bez nakladu a pristavacich modulu muze zvladnout mnohem rychleji. Pristavaci moduly na ne muzou pockat az na obezne draze Marsu.

quote:

- celé je to levné: dejte mi tak 10-20 miliard USD a povolte spolupracovat s Rusy, a jsme doma :-)



Ta levnost spociva konkretne v cem?
V pouzivani obrich plachet ci solarnich clanku misto kompaktniho atomoveho reaktoru? Nebo snad v tom, ze cesta bude trvat dele?
Rusove jsou za ty penize maximalne schopni obnovit Energii. Nic vic.

quote:

co se týče přistání na Marsu tak posádka pravděpodobně bude potřebovat ocelové nervy.



Jeste vic budou potrebovat desetileti priprav, testu a sakra dobre promysleny a drahy plan.

quote:

důvod proč to dělat: celé je to daleko větší legrace, než např. v rámci humanitárních vojenských misí bombardovat civilní obyvatelstvo, a tak podobně. Na Mars by se mělo letět prostě proto, že tady je.


vojaci a zbrane jsou velice pritazliva a zadana zabava, ktera plni titulky novin, volebni plany politickych stran i kina vsude po svete.
Vojaci plni i kosmodromy a obezne drahy.
Bylo by docela smesne, kdyby kosmickou velmoc prevalcoval kdejaky maly diktator jen proto, ze jaksi zapomeli na obranny rozpocet. (Pricemz uz pred mnoha tisici lety lide vypozorovali, ze nejlepsi obrana je utok). Vsimnete si prosim ze zadna zeme nebyla jmenovana.

Jeste poznamka. Nevim proc se vsude obevuji poznamky o nesnadne skladovatelnosti kryogennich paliv ve vesmiru. NASA chce mit pohromade kapalny vodik s kapalnym kyslikem po cely mesic. Kapalny kyslik s kapalnym metanem nemuze cinit vetsi problemy po delsi dobu. Musim opakovat svuj predpoklad, ze vetsinu odparovani kapalneho vodiku ve stupni Saturn IVB mela zrejme na svedomi nadrz s kapalnym kyslikem, ktera pres konstrukci pekne ohrivala nadrz s vodikem.
 
24.10.2005 - 16:36 - 
quote:
- manévr Earth Departure bude proveden v perigeu velmi vysoké eliptické dráhy (nebo případně v některém z libračních bodů soustavy Země-Slunce) takže potřebné delta V pro odlet bude dosti malé
-

Co vlastne presne znamena pojem "vysoka elipticka draha"?
 
<<  1    2    3  >>  


Stránka byla vygenerována za 0.349077 vteřiny.