Pull to refresh

Comments 383

А они учли 3 закон Ньютона. Сила действия = силе противодействия. Т.о. если эта штука будет отклонять солнечный ветер, то какая сила будет на неё действовать? Порядка не килоНьютон это будет? а может мега?
Придется сдвинуть всю конструкцию от L1 ближе к солнцу, чтобы его притяжение уравновешивало тягу солнечного ветра.
Проблема в том, что давление солнечного ветра — штука сильно не постоянная и придется это-вот-всё как-то разумно осреднять.
В этом маневровые двигатели и помогут. Но если с ядерной энергией для генерации магнитного поля всё вполне реализуемо, то топливные баки необходимо будет постоянно пополнять.
Так врядли колебания будут такими уж здоровенными, наверное можно в качестве маневровых и фотонные движки использовать (ну или покрыть фотонными 80% потребностей в корректировке и обычные запускать раз в месяц при вспышках активности на солнце)… А с учётом того, что взлетать с Марса на порядок проще, чем с Земли, так вообще норм.
Ну во-первых можно прогнозировать и заранее сдвигаться относительно l1 в нужном направлении. А во-вторых можно менять напряжённость поля в зависимости от мощности ветра (соответственно уменьшать и увеличивать давление солнечного ветра на станцию). Это конечно означает, что во время сильного выброса станция уменьшит защиту колонистов, зато сохранит работоспособность. Да и во время выброса можно просто спрятаться в убежище.
вот последняя фраза так ностальгнула…
а что по поводу работоспособности? вы можете пояснить?
Каким образом? Я не разработчик сей системы. Есть конечно сомнение, что излучение не сможет обогнуть щит разумных размеров, но это вопрос к разработчикам (не к Маску).
Ну и конечно картинка на КДПВ улыбнула — бред.
Можно менять площадь паруса. Вот прям как на яхтах.
Ученые наверняка даже не слышали о таком законе, моделируя поведение щита в космосе ;)
Порядок силы не так принципиален, можно орбиту повыше сделать, а вот необходимость маневровых двигателей очевидна, т.к. поток будет меняться и придется балансировать.
Возможно балансировать можно будет управляя формой магнитного поля. Или солнечные паруса.
Давление солнечного ветра на м^2:
P = m_p * n * V^2= 1.6726×10−6 * n * V^2 (В нПа)
n — плотность ветра у Земли на см3, 8.8(в L1 меньше)
V — 500 км/с
Но это учитывая столкновение. В нашем же случае частицы будут отклонятся не достигая аппарата(энергии у них до нескольких кэВ). 3 закон Ньютона здесь и правда нарушается, из-за взаимодействия частиц с полем, а не с обьектом его генерирующим.
UFO landed and left these words here

А можно аргументировать, за что человека заминусили. Он вроде не глупость сказал.

Можно.

Любую идею можно представить как бред. и потом спокойно этот бред разоблачить. С другой стороны у реализуемых идей всегда есть вариант парирования таких проблем, просто нет смысла разводить турусы на колёсах при каждом упоминании идеи. В данном случае достаточно щит разместить не точно в точке Лагранжа, а немного ближе к Солнцу — и тогда давление солнечного ветра вполне компенсирует увеличенное притяжение. Колебания силы солнечного ветра тоже можно парировать изменением магнитного поля, а неизбежные отклонения станции маневровыми ионными двигателями, запас рабочего тела для которых придётся периодически пополнять.

Так что нет никаких теоретических проблем, просто сейчас это невозможно из-за отсутствие достаточно мощной ракеты, и надо учесть, что процесс восстановления атмосферы займёт очень много времени. Но оно того стоит.
Во первых автор комментария идею бредом не называл
Во вторых идею вы называете реализуемой, при том, что ни у одного авиакосмического агентства или организации, способной ее реализовать пока нет таких планов, нет денег на реализацию и нет представления о том как это вообще должно выглядеть.
В третьих вы делаете оценку серьезности необходимого решения, говоря следующее:
а немного ближе к Солнцу

При этом, насколько я понимаю, у вас нет хотя бы примерных численных значений этого «немного»
И наконец, вы пишете, что нет никаких теоретических проблем, хотя ни один серьезный ученый такого не скажет. Максимум — «я не вижу никаких теоретических проблем сейчас на текущем уровне проработки этой концепции». И это не будет значить, что идея реализуемая и вот прямо если будет миллион, миллиард или триллион денежных знаков, то уже через 10-20-50 лет это устройство заработает. Конкретно в данном случае не понятен размер устройства. Тут было сравнение с МРТ, однако ни один томограф не сможет выполнять роль планетарного щита. Когда мы поймем, что вот прям в некоторой окрестности зоны либрации нужно поддерживать поле n Тл, мы сможем ответить на вопросы:
  1. Какого размера нужно устройство
  2. Реализуема ли концепция с применением одного устройства такой мощности и размера (вполне возможно, что прочность и другие характеристики материалов не позволят реализовать такое устройство) или придется использовать матрицу таких щитов
  3. На какое расстояние ближе солнцу потребуется разместить щит или массив щитов

Далее возникнет проблема дифракции (внезапно, протоны тоже проявляют волновые свойства), да и увеличенное давление, которое очень хочет уравновеситься, никто не отменял. Может оказаться, что для качественной защиты придется на полпути до Марса городить щит диаметром с Юпитер и мощностью в 10^12 Ватт (Кстати, возможно в качестве щита можно будет использовать термоядерные реакторы — одно устройство, сразу решающее задачу и создания магнитного поля и обеспечения себя энергией). Или чуть ближе, но диаметром с Марс и миллионом тонн топлива для двигателей в год.
И это только в первом приближении то, что вижу я. При детальной проработке вопроса может возникнуть еще больше проблем.

Поэтому до сих пор не понимаю за что поставили минусы тому комментатору и почему вы так смело заявляете о возможности создания планетарного щита.
То есть, вам всё же нужны «трусы на колёсах». Извольте.

Во первых автор комментария идею бредом не называл
Да, он просто очевидно бредовое возражение назвал «не глупостью»…

Во вторых идею вы называете реализуемой, при том, что ни у одного авиакосмического агентства или организации, способной ее реализовать пока нет таких планов, нет денег на реализацию и нет представления о том как это вообще должно выглядеть.
Здесь три утверждения, два из них абсолютно правильные — этот проект не включён в планы, и, соответственно, ни у одного космического агентства нет на это денег. Это как-то влияет на принципиальную возможность его реализации?

Третье утверждение намного интереснее:
и нет представления о том как это вообще должно выглядеть.


Во первых, такое представление есть, и не только у космических агентств, но даже и у меня, да и у большинства отметившихся здесь в комментариях. Даже у вас оно есть, вот как интересно. Проблема в том, что пока такое представление достаточно приблизительное, расплывчатое. Но я уверен, что сейчас не менее десятка групп и энтузиастов (на самом деле возможно и десятков тысяч) работают над проектами такого «зонтика». Просто потому, что первые, самые приблизительные, расчёты по этому проекту тянут на курсовую.

В третьих вы делаете оценку серьезности необходимого решения, говоря следующее:
а немного ближе к Солнцу


Нет, не делаю. Серьёзного решения — делать такой щит — я не принимал, и у меня нет соответствующих полномочий. А решение «сдвинуть щит немного ближе к Солнцу» на этом фоне на уровне погрешности.

При этом, насколько я понимаю, у вас нет хотя бы примерных численных значений этого «немного»
Более того, у меня нет численных значений необходимого размера магнита, для создания этого «зонтика», требуемой мощности, суммарной массы и т.д… Я вообще один из немногих на Хабре призренных гуманитариев.

Впрочем, как я уже писал здесь, какое-то представление у меня имеется. Во первых, я понимаю, что это будет гигантское астросооружение, размерами в сотни, если не тысячи, километров. Вероятно, это будет одно из первых астросооружений Человечества, так как позволит существенно снизить солнечную радиацию на Марсе.

Поэтому я могу спокойно сознаться, что не могу ответить на три ваших вопроса. Но с удовольствием буду ждать новых сообщений на эту тему. А вот в принципиальной возможности построить такой щит, или, как вы правильно заметили, матрицу щитов, я уверен. Не сейчас, немного позднее.
Начнём с того, что колонизация Марса — дело всей жизни Маска, и, все его бизнесы как раз об этом)))
Думаю, он как раз заинтересован, да и вообще, единственный на Земле, кто может реализивать этот проект…
В общем, вероятно, да, начало колонизации Марса, вероятно, теперь будет неразрывно связано с именем Elon Musk. Маск обещает построить ракеты, с помощью которых можно будет начать колонизацию Марса, и, похоже, что это ему удастся. Но заниматься непосредственно колонизацией должен, по его мнению, крупный, и, вероятно, международный, консорциум, формированием которого Маск занялся после объявлении концепции в 2016 году. О том, что Маск формирует этот консорциум в кулуарах международных встреч проскакивала информация в начале 2017 года.

единственный на Земле
Попахивает фанатизмом) надеюсь, что это не так.
Я без всякого фанатизма придерживаюсь той же точки зрения. Маск
а) имеет такую возможность
б) имеет такое желание.
Вы знаете какого-либо другого человека на земле, который в себе сочетает оба этих качества? Только может быть Безос, но он вроде как насчет Марса ничего не планировал, по крайней мере, публично. Чтобы реализовать подобные проекты, нужны миллиардные инвестиции, по сути, на «хобби». А миллиардеры чаще увлекаются политикой и всякой светской фигнёй. В самом лучшем случае — благотворительностью и медициной (не поймите меня неправильно, это очень хорошее увлечение). Но вот космосом — весьма немногие. А до стадии «есть средство доставки до Марса» дошел ровно один такой проект.
Только жаль, что никто не даст Илону ядерные реакторы для вывода их в космос, по крайней мере в обозримом будующем.

Директор SpaceX Шотвел как то заявила, что SpaceX готовится к разработке ЯРД.

А ссылка у вас есть на то, где она это говорила?
На сколько я помню, по этому поводу, что-то говорил Маск, ему как раз задали подобный вопрос и он говорил, что они может быть когда-то подумают об этом, а не то, что что-то уже готовят.
Мне не совсем понятно — а зачем делать ядерные реакторы, если можно использовать солнечные панели достаточного размера?
Во-первых, квадрат расстояния от Солнца до Марса намного больше, чем от Солнца до Земли.
Во-вторых, солнечные панели под постоянным солнечным ветром довольно быстро выйдут из строя. Реактор просто долговечнее.
Реактору нужно охлаждение, а её часто делают большим радиатором в виде солнечных панелей. Вспоминая тот же Промитей НАСА.
image
Думаю будет и то и то. В итоге
Не «радиатором в виде солнечных панелей», а «радиатором, похожим по форм-фактору на солнечные панели, но не имеющему к ним отношения».

image
Вот фото МКС. На нем в плоскости кадра (чтобы на них не светило солнце) радиаторы, а перпендикулярно ей (чтобы на них светило) — солнечные панели. Они не взаимозаменяемы и не имеют друг к другу отношения.
Они не взаимозаменяемы и не имеют друг к другу отношения.


Интересно, почему? Прямо напрашивается же расположить радиатор на задней стороне солнечной панели. И в тени всегда, и унификация по модулям.

Потому, что радиатор будет излучать на солнечную батарею(что ей совсем не надо). А батарея (ее неосвещенная сторона нехолодная) будет греть радиатор.

Задача радиатора излучать энергию, задача батареи — её поглощать. Плохо сочетаемые функции
почему же. если бы удавалось поглощать и переводить в электричество излучаемую радиатором энергию — было б замечательно
Было бы замечательно, но термодинамика против.
Куда и чем вы собираетесь в вакууме излучать (отводить тепло) от реактора?
В отружающий космос, излучением через огромные радиаторы. Эта часть проекта как раз уже хорошо проработана и даже отработана экспериментально в уже летавших реакторах.
добавлю, что какой-нибудь жидкометаллический контур может дать весьма высокую температуру радиатора, что хорошо скажется на излучаемой мощности.

Вроде как сейчас уже должны испытываться системы охлаждения открытого типа, или как они там называются. Т.е. грубо говоря трубка в вакуум и на достаточном расстоянии от нее приемная воронка. Из трубки выпускаем охлаждающую жидкость — пока она летит в вакууме, она излучает тепло охлаждением. Затем жидкость достигает воронки и всасывается обратно в контур.
Что-то таке.

Прочитал. Там про это ничего нет. Каким образом насос будет засасывать жидкость из вакуума в невесомости — непонятно.
А что, вакуум отменяет поверхностное натяжение? А оно, в свою очередь, создаст некоторое (согласен — очень небольшое) давление в приёмном патрубке насоса.
Про квадрат расстояния — не так уж далеко от солнца находится Марс, чтобы панели, пусть ни несколько большего размера, перестали быть эффективными.
А большая часть солнечного ветра может отклоняться магнитным полем, создаваемым станцией, что должно значительно снизить негативный эффект от попадания заряженных частиц на поверхность панелей.
В конце концов можно использовать ТЕГ-и, кторые, хоть и менее производительны, зато гораздо проще по структуре, в следствие чего менее подвержены радиационному износу (в частности их используют в составе РИТЕГ).
Будет достаточно таких же панелей, как на МКС. Вроде я не слышал, чтобы их меняли.

Меняли, и неоднократно.последний раз в декабре 2017.

«Sorry, that page doesn't exist!»
Вы что сказать-то хотели?
Я и сказал. Странным образом пропал твитт с гифкой строительного процесса МКС.
Почти тоже самое на ютубе

Во-первых, меняли, во-вторых, МКС летает глубоко под радиациионными поясами земли. В точке Лагранжа условия гораздо более суровые.
Насчет «во-первых» согласен. А «во-вторых», наверное, не должно особо влиять — магнитное поле вокруг самого устройства будет довольно сильное и наверняка защитит его (судя по картинке так точно на 100% защитит).
UFO landed and left these words here
NASA строит реактор вместо РИТЭГ.
В СССР было полнос спутников с реакторами, думаю, при некоторой сноровке Маск вполне сможет их купить (или организовать совместную миссию с Роскосмосом).
Какой вы, однако, оптимист. Купить ракеты в России Маск уже пытался, в результате решил что проще свои сделать.
А совместная миссия была бы не только возможна, но и крайне выгодна для России, которая сумела бы первой занять этот рынок, если бы Роскосмос с Росатомом выкатили обещанный ядерный буксир. Но его не будет, и рынок уйдет к тому же Маску, без какого-либо российского участия.
Только жаль, что никто не даст Илону ядерные реакторы для вывода их в космос, по крайней мере в обозримом будущем.
Почему вы так думаете? Маск не маленький мальчик, и вполне может выполнить все необходимые требования, как он сделал это с ракетной техникой. Или вы не знали, что существует режим контроля за ракетными технологиями?
Я правильно представляю, что красивый марсианский закат (когда солнце садится и на него можно смотреть без защиты) будет украшен точкой посередине диска? Или размеры генератора будут неразличимы для глаза?
Ну там будет расстояние в 320 радиусов Марса — это в 2.5 раза дальше чем до Луны. Размер генератора видимо сопоставим с размером искуственных спутников Земли. Так что увидеть будет его нельзя никак — даже в телескоп.
Утром на рассвете можно увидеть низкоорбитальные спутники связи без специальных средств наблюдения.
Я прошу прощения, но НОО и Луна — это ппц о разном.
Если я правильно посчитал, то выходит вот что:
Пусть диаметр спутника/генератора: 10 м
Низкоорбитальные спутники могут быть на высоте 700 км
Тогда угловой размер такого спутника: 5.89''
Кстати угловой размер Урана около 4''
Радиус Марса: 3390 км
320 радиусов Марса: 1084800 км
А угловой размер генератора с диаметром 10 м на таком расстоянии будет: 0.0038''
То есть это будет точка в 1550 раз меньшего диаметра.
Так на марсе атмосфера очень тонкая, даже если добавить со2 из шапок — все равно, солнце почти не будет затеняться, так что навряд-ли на него можно там смотреть без защиты.
Нужно просто по прилету оплатить счета за электричество за прошедшие 4,5млрд лет, и щит включится.

Если серьезно, то проекты таково уровня в данный момент абсолютно не возможны. К тому моменту, когда они будут реализуемы физически, скорее всего звезды станут сильно доступнее.
Поэтому терраформирование будет бессмысленно уже с экономической точки зрения.

В теории такие спутники можно делать. Ядерный источник энергии, ионные двигатели для маневрирования, заправка с прилетающего спутника. Терраформирование таким образом будет довольно таки не дорогим. Вопрос сколько времени это займет.

тому моменту, когда они будут реализуемы физически, скорее всего звезды станут сильно доступнее.

Установить генератор, который можно уже сейчас сделать, в определенной точке в Солнечной системе можно приравнять к сложности освоения соседних звездных систем?
Поэтому терраформирование будет бессмысленно уже с экономической точки зрения.
Чисто в теории, если полеты на Марс будут занимать чуть менее суток, то есть определенный смысл делать Марс на подобии Земли, ибо такие опыты позволят осваивать проще более пригодные планеты в других звездных системах.
Генераторы в космосе на н-цать экса-пета-или_что_там_еще_больше Ватт?
В объеме поле падает с кубическим зависимостью.

Я быстрее поверю в вариант, описанный у Эдуарда Катласа в его романе — бомбардировка ледяными астероидами в надежде крутонуть ядро Марса.
«Тошнить» с астероидом на привязи — действительно можно уже сейчас, но дорого.

Насчет «Марс как трамплин к звездам» — заманчиво, но все будет зависеть от способа межзвездных перелетов.
Если это будет
-«паксов в анабиоз и с досветовой» — то не выгодно, пасажиры есть не просят, расходы нулевые.
— «полеты в подпространстве» — 50/50 в зависимости от энергетической эффективности мероприятия.
Если заправка будет стоить экономически эффективно, то вряд ли.
Если собирали энергию всей планетой пятилетку — определенно Марс терраформируют
— «порталы а-ля Гиперион» — определенно терраформируют. Чисто для фана, ибо энергии будет хоть залейся…
н-цать экса-пета-или_что_там_еще_больше Ватт
А почему, собственно, именно на столько? В статье сказано о поле в 1-2 Тл, а еще сказано, что медицинские системы, выдающие 1.5-3 Тл, требуют ~35 кВт. Солнечных панелей «как на МКС» должно уже хватить.
Ну если согласны провести всю жизнь на кушетке МРТ, то солнечных батарей конечно хватит.
Например,
12apr.su/books/item/f00/s00/z0000043/st005.shtml
рис 148/149.
Напряженность магнитного поля падает не пропорционально расстоянию.

ПС. И если я правильно помню физику, напряженность поля внутри кольцевого магнита максимальна, коим и является бублик МРТ
Боюсь, мне не понятно, каким образом из факта того, что магнитное поле рассеивается определенным образом, следует, что потребуется сильно больше энергии. Особенно учитывая, что утверждается, что поля в 1-2 Тл в точке L1 достаточно.

Вопрос — в каком объеме или хотя бы на какой площади среза перпендикулярного солнечному ветру достаточно такой напряжонности. Так то можно и неодимовый полуторасильный магнитик отправить туда и будет вам 1,5 тесла

В статье проводится сравнение с медицинскими устройствами, из чего напрашивается вывод, что атвор утверждает, что этого будет достаточно. Еще сказано, что поле на поверхности может быть в сотни тысяч раз слабее, и этого хватит.

А вас не смущает, что генерить поле нужно в «несколько большем» объёме, чем черепушка среднестатистического homo sapiens (да пусть даже хоть чем 1000 черепушек)? Идея просто утопична.

Меня — нет. «В несколько большем объеме» нужно сгенерировать гораздо более слабое поле. И автор статьи утверждает, что медицинского генератора для этого хватит. Оставим это утверждение на его совести.
Генераторы в космосе на н-цать экса-пета-или_что_там_еще_больше Ватт?


Вот этот момент мне не ясен. Мы хотим создать магнитное поле. Магнитное поле создаётся током. В обычном постоянном магните это не требует затрат энергии — доменам она не нужна. У нас есть сверхпроводящие магниты (да, как раз с индукцией в единицы и выше Тесла). Им тоже мощность на поддержание тока не нужна. Тогда откуда вопрос с энергообеспечением? Там, скорее, жидкий гелий надо будет запасать, а не ядерный реактор ставить.
Сверхпроводящий магнит тратит энергию. На само поле и на охлаждение. А охлаждение в следствии разогрева его… полем.
Разогрева кого полем? Поле не может нагреть — оно магнитное, а не электромагнитное. Может, нагрев током? Так P=I^2*R, где R=0. Таким образом, выделяемая тепловая мощность равна нулю. Нагреться магнит может только извне. Но вряд ли там в космосе такой нагрев, что нужно аж 35 кВт для охлаждения.
Это в идеальном магните. На самом деле они таки греются. Да и внешний слой греется.
Смотрите хоть здесь ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C
Постоянным током магнит не создать, а в переменном сверхпроводник имеет сопротивление.
Внешний слой, разумеется, греется. Но вряд ли уж так сильно.

Постоянным током магнит не создать,


Почему не создать? Как раз постоянный ток и создаёт магнитное поле.

Смотрите хоть здесь


А что именно там посмотреть?
Первый реально осуществимый технически на сегодняшнем уровне проект терраформирования который я видел. (Ну почти. Если бы это было на орбите Земли, то точно реализуем прям сейчас. На орбите Марса конечно сложнее, но не запредельно). Очень красивая идея.

Вопрос только, насколько быстро будет расти плотность атмосферы и температура на поверхности. Что то мне сдается что они слишком оптимистично оценили сроки.
Даже, если атмосфера не изменится, защита от солнечного ветра для людей и техники на поверхности — тоже отличный бонус.
Интересно было бы почитать и узнать имена реальных ученых и людей, слова которых ретранслирует Маск. Сам то он просто говорящая голова а не инженер по Марсам. Может есть какие ссылки, подскажите?
Он ген.конструтор SpaceX по ракетам.
А статья не про него, и его идеи. А про идеи вот этого человека
Ведущий автор научной работы Джим Грин, директор отдела планетарных наук НАСА,

Имя и фамилия которого указана в статье.
Казалось бы, идея от специалистов НАСА, но магическим образом она превращается в конце текста в идею Маска. Как и всегда, впрочем.
Идея Маска — колонизировать Марс. А щит просто одно звено. Форд тоже колеса не изобретал как бы…
То то учёные, инженеры и, даже, фантасты 20/21-го века понятия не имели, зачем же им в космос и на другие планеты…

Но, к счастью для них всех, в итоге пришёл илон_свет_очей_наших_маск и одарил весь мир своей непостижимой доселе мудростью: «планеты. нужно. колонизировать».
То то учёные, инженеры и, даже, фантасты 20/21-го века понятия не имели, зачем же им в космос и на другие планеты…
кроме слов, еще есть действие. Многие теряются по пути «слова-действия», и не факт, что Маск и Ко что-то сделает.
Вы как-то странно читаете.

Да и в заголовке упоминается его имя. При этом вся статья рассказывает о идеях NASA, а от Илона Маска только простой твит.
Потом будут говорить, что он во всю пиарятся, а по сути просто СМИ впихивают его имя куда попало чисто для кликбейта.

Да и какая разница? Главное — результат, если он конечно будет...

Я одного не понял, в чем проблема с питанием. Всего 35кВатт, такую мощность обычная солнечная батарея создать может. Зачем ядерны реактор?
Во-первых, квадрат расстояния от Солнца до Марса намного больше, чем от Солнца до Земли.
Во-вторых, солнечные панели под постоянным солнечным ветром довольно быстро выйдут из строя. Реактор просто долговечнее.
Так магнитное же поле будет распространять грубо говоря в виде капли, его размера разве не хватит, что бы прикрыть солнечные панели. На счет расстояния согласен, солнечная постоянная почти в 3 раза ниже, но на мкс стоят панели схожей мощности(120кв когда новые были, сейчас около 80). Их можно оттуда снять(у нее выходит срок службы) или поставить новые, они то в любом случае легче и дешевле реактора будут. Просто реактор в космосе совсем необкатаная технология вроде, по крайней мере на 35кВатт.
Просто реактор в космосе совсем необкатаная технология вроде, по крайней мере на 35кВатт.
Первый американский реактор полетел в космос в 1965 году, первый советский — в 1970. Мощности, летавшие в космос — это 5-6 кВт.
К сожалению вы спутали тепловую мощность с электрической. Тепловая мощность первых реакторов была как раз около 40кВт, а вот электрическая 500-600 Вт. Самый мощный ядерный реактор, который работал в космосе был «Топаз» с электрической мощностью около 5.5 — 6 кВт, а самый мощный космический реактор, который представили называется «Kilopower» с рассчетной мощностью под 10кВт для работы на поверхности Марса(не в космосе) и всего на 10 лет работы(что меньше срока службы солнечных панелей), так что реактор для постоянной нагрузки на 35кВт электрической мощности пока не существует и ближайшее время не предвидится, а разработать самостоятельно SpaceX его не сможет, из-за дороговизны, потому что для НАСА этот проект будет бесполезен, из-за большой мощности, а больше финансировать подобные исследования никто не будет. Напомню, что хоть SpaceX и частная компания, но все же разработка их самого успешного коммерческого проекта Falcon9 велась отчасти из кармана НАСА.
К сожалению вы спутали тепловую мощность с электрической.
Нет, я не спутал тепловую мощность с электрической, потому что я не говорил, что 5 кВт было у первых реакторов, я говорил, что в космос летали 5-6 кВт.
Это, как вы сами правильно написали, был "«Топаз» с электрической мощностью около 5.5 — 6 кВт".
Увеличить мощность в 6-7 очень сложно, для подобного класса устройств, а SpaceX не придумывает особо ничего нового, лишь использует заново все изобретенное ранее. Из-за этого я с трудом представляю это устройство с реактором.
То чего понапридумывали хватит на столетия для воплощения. Есть те кто придумывает, а есть те, кто это делает. Если много придумывать и ничего не делать, то потом и придумывать ничего нового не получится.
Не совсем понятно, что мешает в ваших мыслях запустить 8 Топазов. Не меняя конструкции вообще. Соединить одной фермой алюминиевой.
Срок службы всего год у них, да и только урана в каждом по 12 кг, а где взять его? Маловероятно, что кто то продаст им столько урана.
кг урана стоит меньше 40 тыс, ерунда.
Разрешение для них США пробьет, поверьте.
На счет ядерного топлива согласен, но все же реактора такого нет и даже чего то похожего тоже.
Килоповер же почти есть. Хоть и без теплообменника для космоса.
Пока как бы и средств доставки нету.
Но он все же слабоват, если линейно то таких нужно аж 4? Да и тяжеловат 2 тонны на 10кВт тащить аж на орбиту Марса. Просто готового реактора еще нет, он будет очень большой и тяжелый, и с маленьким сроком службы, а солнечные панели легче, дешевле. надежнее, практичнее, долговечнее и они есть, поэтому я реально не понимаю причин рассматривать установку ядерного реактора.
Разве нет? Роверы же на поверхность Марса попали как-то.
В точке Лагранжа надо затормозить, что увеличит нужную dV, да и вес системы будет точно больше, чем ровер, даже последний.

Годовая добыча урана — порядка 50 тысяч тонн.

У нас сейчас активно пилят ЯДЭУ с мегаваттом электрической мощности, с ресурсом в 10 лет, заточенную на работу в космосе. Она может своим ходом долететь куда угодно, еще и доставить любой груз в рамках разумного.
Тут говорят, что для 10к ватт нужно поле в 300 кв.м. Значит для 3,5к Ватт нужно 1050 кв.м. солнечных панелей.
В исходной статье 300000 кв. м., как у Вас получилось 1050 — я вообще не понял. 300*3,5?
Да, совершенно верно 300к*3,5 = 1050 К кв.м.

Сорри.
Откуда вообще эти 35кВт. Заряженный сверхпроводящий магнит мощность не потребляет. Другое дело нужно поддерживать азот в жидком состоянии. В космосе на это уйдет не много энергии. Конвекции нет, прикрыться щитом от солнца.
Потребляет, энергия уходит на нагрев не сверхпроводящих частей, включая конструкцию поддержки магнита и корпус аппарата.
А в невесомости эти конструкции не нужны. Они могут быть просто транспортные и удаляться при работе. Корпус можно сделать диэлектрическим.
Нужна система охлаждения или щиты с изоляцией. А скорее и то, и другое
На данном этапе весь спутник не получится сделать диэлектрическим.
Сверхпроводник же не нагревается сам по себе. Мне кажется, для космоса, учитывая «температуру окружающей среды», получится разработать конструкцию вообще без криогенных модулей, просто с высокотемпературным сверхпроводником.
Насколько я помню, высокотемпературные у нас керметы (или как там они правильно называются), а они при превышении достаточно небольшого тока просто теряют сверхпроводимость. Нам же нужны достаточно серьёзные токи. Поэтому тут обычный сверхпроводник нужен.
Да, верно. Купраты они называются. Но прогресс на месте не стоит, в последнее время уже научились производить материалы, например, на основе гадолиния, которые сочетают в себе возможность сохранять сверхпроводимость при довольно высоких токах и в сильном магнитном поле, и при температуре порядка 95К.
Кстати, обычный неодимовый магнит может дать индукцию на уровне 1 Тл. Может быть, есть возможность вообще обойтись одним таким крупным (или распределённым) магнитом.
а я не понимаю почему в пример приводят магнитные поля томографов? Как-то слабо верится что разместив в токе Лагранжа сверхпроводящий магнит, можно будет заменить магнитное поле целой планеты. Кто сможет пояснить этот момент?
На картинке показано объяснение, магнит отклоняет солнечный ветер так, что планета оказывается в тени. В точке Лагранжа это требует меньше усилий, чем установка на самой планете.
Фишка в том, что для отклонения достаточно нТ. Тоесть в миллион раз меньших энергий, потому такой генератор «поразитным» полем накрывает как зонтиком четверть планеты(не всю), что достаточно для ионизации атмосферы и изменений.
Там же написано как раз, что магнитный хвост должен всю планету накрывать, чтобы уменьшить ионизацию и эрозию атмосферы.
Там написано, что он должен накрыть северный пояс и экваториальную зону.

Тогда интересно, а не прокатит ли этот фокус с большим постоянным магнитом?

Как только вы сможете доставить такой магнит на орбиту и получить сравнимые 1Т на нем — не вопрос.
Но постоянный магнит будет сильно тяжелее и сложнее его там удержать.

Вы же сами говорите, что


Фишка в том, что для отклонения достаточно нТ

Возможно, можно сделать большую решётку из маленьких магнитов?

В точке Лагранжа легче держать одну тонну размером в 30см чем 200кг с длиной в 100 метров(больше действие приливных сил).
К тому же полюбому сумарный вес «магнитиков» будет больше, а чем больше вес — тем сложнее корректировать.
Если даже такие проекты взлетят, то до их рождения должны произойти регулярные пуски БФР, СЛС, Ню Гренн, Ангара, Союзы/подставить свой вариант сверхтяжелой ракеты. Выведя на точку даже хоть 10 тонн, то дозаправив на Марсе тот же БФР на 100т горючки, то этот спутник точно также можно будет заправить на подобные объемы. С таки запасами можно много чего сделать.

Я что-то не пойму — создать интенсивность магнитного поля в 1,5-3 Теслы в ограниченном объеме возможно. Но чтобы сделать такое же магнитное поле, как у земли, разве достаточно иметь точечный генератор, размерами с томограф? Или может быть расстояние между полюсами такого генератора должно равняться диаметру земли?

там не надо как у Земли, достаточно чтобы Марс оказался в тени от небольшого магнита
UFO landed and left these words here
Там не надо много, достаточно отклонить солнечный ветер на небольшой угол на таком расстоянии, чтобы Марс оказался в конусе тени
UFO landed and left these words here
Угловой размер Солнца при наблюдении с марса 0.35°. Сравнимо с погрешностью поля магнита.
Еще раз. Фишка в том, что отклоненные частицы сталкиваются с другими частицами и их отклоняют. А поскольку они еще и заряжены… Вон у Земли поле вообще мизерное.
UFO landed and left these words here
Что-то плохо у вас с физикой.
0 — это точечный источник, а не паралельный.
Закон сохранение так не работает.
У вас есть поле, оно отклоняет 0.000001% частиц на 180 градусов, 1% на большие углы, 49% вправо на углы 0-10, и 49% влево на 0-10. Сумарно на щит действует сила очень малая, поскольку правые и левые частично блокируют друг друга, а не компенсирующаяся сила меньше порядка 10% компенисруется притяжнием Солнца в любом случае. Возникает проблема коррекции в связи с разной плотностью, но они, вполне вероятно могут быть решены изменением плотности поля(количества отброшенных частиц)

UFO landed and left these words here
Поймите, магнит, магнитит не как липучка, а имеет поле, выходящее за его границы. Что межает прокинуть два кабеля сверпроводящих в разные стороны, легка раскрутить, зарядить и отклонять? При длине кабелей в пару десятков км, можно нехилое магнитное поле забабахать.
Если начать раскручивать мягкие элементы вокруг жёсткого центра, то они развернутся по спирали. Шаг/радиус спирали будет зависить от жёсткости мягких элементов и скорости раскрутки.
Насколько помню, при экспериментах на раскрутку возникал флатер.
Т.е. конструкция будет намного сложней двух кусков кабеля.
И вопрос поведения сверхпроводников в космосе при обстреле сверхвысокоэнергетическими частицами.
И никах не упоминается вопрос прострела кабеля каким-нибудь мусором.
Вон у Земли поле вообще мизерное.

Оно мизерное на поверхности шара радиусом 6 с лишним тысяч километров. Посчитайте, каким должен быть компактный источник магнитного поля в центре этого шара, чтобы создать эквивалентное поле на его поверхности.
Поэтому щит будет представлять из себя ажурную систему удерживаемых относительно друг друга углепластиковыми фермами большого числа огромных, но слабых магнитов, для того, чтобы сформировать магнитное поле требуемой напряжённости и размеров.
Расчёт размера ферм и кол-ва магнитов будет?
Нет, не будет. Я гуманитарий, и не владею необходимыми навыками, тем более, что, как я понимаю, возможно много различных вариантов, и поиском конкретных решений сейчас заняты несколько групп по всему миру.

Моё утверждение просто в противовес тому, что прозвучало -что источником магнитного поля будет небольшой, практически точечный в данных масштабах, объект с сильным и незначительной потребляемой мощностью.

По моему мнению такой магнитный щит будет одним из первых астросооружений Человечества.
«Огромных» — это сколько? Любая конструкция размерами на несколько порядков меньше планеты — это «компактный источник». Если суммарная напряжённость поля в центре этого источника будет чрезмерно велика, то можно так упереться в механическую прочность, что никакой углепластик не поможет.
ИМХО, нет необходимости создавать компактное компактное поле с большой напряжённостью, нужен большой (десятки — сотни километров) объект, создающий относительно распределённое слабое, но очень большое, диаметром, вероятно, больше планеты, магнитное поле.

Поэтому я думаю, что это будет ажурный массив индукторов поля, удерживаемых в определённых положениях относительно друг друга. Углепластик — как достаточно прочный и лёгкий немагнитный материал, сырьё для которого можно производить из астероидов, и технология производства ферм из которого понятна.
Я же говорю: десятки километров — это тоже компактный источник в сравнении с размерами планеты. Напряжённость поля вне источника в экваториальной плоскости убывает пропорционально радиусу, так что чтобы сделать слабое поле размером в десятки тысяч километров источником размером в десятки километров, внутри источника нужно создать на три порядка более сильное поле — это в идеальном случае, в отсутствие внешних полей и частиц.

Углепластик прочен на разрыв, но ажурные конструкции источника будут работать на сжатие, что гораздо хуже в конструкционном плане — нужно обеспечивать не только жёсткость, но и устойчивость. Длинные пролёты трудно сделать устойчивыми на сжатие — они склонны схлопываться при малейшем отклонении от прямой линии. Можно придать вращение, чтобы центробежные силы компенсировали сжатие, но это сработает только в одной плоскости, плюс вращение придётся постоянно поддерживать. По мне так суперкомпактный источник с огромным полем выглядит более достижимой инженерной задачей.
Я же говорю: десятки километров — это тоже компактный источник в сравнении с размерами планеты.
ИМХО, скорее многие сотни, а это уже размеры, сравнимые с размерами планеты. Я не могу рассчитать необходимые параметры, так как не могу смоделировать необходимую конфигурацию магнитного поля, но я понимаю, что это возможно. Дело не только в напряжённости, но и в необходимой форме поля. Именно поэтому я считаю, что суперкомпактный источник с огромной силой поля мне кажется непригодным.

Углепластик не единственный немагнитный материал, который можно производить из материала астероидов. И, да, вполне возможно обеспечить устойчивость конструкции медленным вращением.

И, да, разумеется, это целиком моё ИМХО. Но я уверен, что через несколько лет мы увидим первые профессионально подготовленные проекты.

Если мы вдруг стали способны делать конструкции размерами сотни километров, то зачем нам вообще Марс, и зачем его защищать? Планета — это гравитационная ловушка, у нас уже есть одна. С таким технологическим уровнем проще начать делать космические обитаемые комплексы и защищать их.
Проще. Но планета это не только гравитационная яма, но и множество ресурсов, а создать, даже посещаемый и периодически обслуживаемый радиационный щит намного проще, чем обитаемый «эфирный остров» /колонию О'Нила/.
Материальные ресурсы есть и на астероидах, энергетических же там даже побольше, чем на Марсе.

Сравнивать нужно подобное с подобным, и учитывать многие переменные, а не одну. Щит на всю планету — со щитом на станцию. Борьбу планетарной колонии с радиацией, гравитацией, атмосферой, климатом, сменой времён суток и года, — с борьбой космической колонии с радиацией, микрогравитацией и вакуумом.
Мне кажется, с гравитацией, если она не выше земной, не борются, а наоборот, пользуются ей :)
В одних случаях пользуются, а в других — борются. Проблема в том, что на планете ею управлять нельзя — ни выключить, ни изменить, — остаётся только приспосабливаться к той, что дана.
Я могу представить кучу кейсов, когда отсутствие гравитации может быть неудобным. Но я не могу представить ни одного кейса, где было бы неудобным её наличие. Кроме совсем уж надуманной причины «производство какой-то несуществующей ещё, но очень нужной в будущем хрени, которая может быть сделана только в условиях невесомости».
При этом надо понимать, что человек, доселе существовавший только в условиях наличия гравитации, не нуждается в приспосабливании к ней. Он как раз нуждается в приспосабливании к её отсутствию. Здоровых детей, скорее всего, в отсутствии гравитации вообще вырастить будет невозможно. Взрослые космонавты выполняют регулярные упражнения для поддержания опорно-двигательного аппарата, но как это возможно будет реализовать, например, для младенца?
Проблема в том, что на планете ею управлять нельзя — ни выключить, ни изменить

Ну да, согласен, на космической станции с этим намного проще. Выключил подачу турбиния на гравитроны, гравитация пропала. Включил — появилась ;)
Но я не могу представить ни одного кейса, где было бы неудобным её наличие.

Как насчёт кейса «перемещение грузов в 3D-пространстве»? Или кейса «космические полёты»?

Выключил подачу турбиния на гравитроны, гравитация пропала.

Проще надо быть. Центробежное ускорение не вчера придумано и прекрасно регулируется, как скоростью вращения, так и расстоянием до центра вращения. Плавно и в широких пределах.
Как насчёт кейса «перемещение грузов в 3D-пространстве»?

Так себе кейс. Я не сказал бы, что земная инфраструктура по перемещению грузов сложнее космической :)
Или кейса «космические полёты»?

Однозначно тут вы правы. Космические полёты без необходимости преодолевать гравитацию становятся проще. Значит, один кейс против сотни других есть :)
Проще надо быть. Центробежное ускорение не вчера придумано и прекрасно регулируется

Не, подменить гравитацию центробежным ускорением можно. Но не очень :) Представьте себе огромную конструкцию диаметром с полкилометра, которая нарезает круги со скоростью один оборот за 30 секунд. Вот, у неё на внутренней поверхности эмулируется сила тяжести что-то вроде 1g. Чтобы с ней состыковаться, космический корабль должен тоже будет выйти на круговую орбиту, при этом, учитывая отсутствие этой самой гравитации, потратить огромное количество топлива на манёвры (или потратить огромное количество топлива на то, чтобы эту дуру остановить, а потом снова раскрутить, попутно командой ловя сперва улетевшие, а теперь падающие на пол предметы). Так что нет, проще изобрести гравитроны на турбинии, чем строить вращающиеся космические станции на известных сейчас принципах.
Ээээ… а пристыковаться к оси вращения станции никак? Надо обязательно на периферии?
Можно и к оси вращения. Тогда надо корабль вокруг оси стыковочного узла раскручивать. Тоже так себе идея, чесслово.
Скажу по секрету: в открытом космосе вообще нет ничего, чтобы не крутилось. Так что раскрутить корабль вокруг оси до скорости 2 оборота в минуту — это вполне себе идея.
Я думаю, что для стыковки будет определена на одном конце оси специальная площадка — порт, которая будет стабилизирована, то есть не будет вращаться вместе с торусами. Такому «эфирному острову» мало иметь всего два стыковочных порта, поэтому я думаю, что с одной стороны должна быть большая стабилизированная площадка — порт, куда смогут стыковаться десятки кораблей и челноков. С другой стороны торуса, по моему мнению, должна быть так же стабилизированная «ступица», с фермами капельных холодильников. В случае вращения «ступицы» будет постоянно теряться охлаждающая жидкость.
Вы же забываете про тот момент, что этой площадке после стыковки надо будет начинать вращение вместе со станцией.
Нет, не надо. Я повторяю — к этой площадке разными способами /часть, например, на стыковочных узлах, какие-то беспилотные дроны в механических захватах, ремонтные «шаттлы» электромагнитами/ могут одновременно быть пристыкованными десятки кораблей, их не разместить все на оси вращения. Поэтому порт не должен вращаться вместе с торусами.
большая стабилизированная площадка — порт, куда смогут стыковаться десятки кораблей и челноков.

Если нужно иметь десятки пристыкованных кораблей, то можно сделать один причальный пирс по центру, а после причаливания закреплять корабль захват-манипулятором и перестыковывать на постоянный стыковочный узел чуть дальше от центра (где ускорение ещё невелико)
Нет. Дроны и ремонтные корабли должны иметь возможность взлетать и садиться не мешая большим шаттлам, а большие шаттлы слишком большие для такой системы.
Так как станция вращается, то дроны и ремонтники будут в основном ползать по поверхности станции, а не летать. Взлетать, кстати, можно с любого стыковочного узла немедленно — просто расцепись и лети.

Если мы умеем перетаскивать шаттлы при 1g и ставить их «на попа», то повернуть и передвинуть его при 0.1g будет ещё проще. Если корабль слишком большой, то лучше ему вообще не стыковаться, а болтаться рядом и использовать тендеры для перегрузки.
Так как станция вращается, то дроны и ремонтники будут в основном ползать по поверхности станции, а не летать. Взлетать, кстати, можно с любого стыковочного узла немедленно — просто расцепись и лети.
Снося всё кругом…

Если мы умеем перетаскивать шаттлы при 1g и ставить их «на попа», то повернуть и передвинуть его при 0.1g будет ещё проще.
масса не меняется. Да и Шаттл при не той ориентации гравитации не взлетит — топливо уйдёт от магистралей. Это уже не говоря о том, что при 1/10 вам надо будет удержать его боком за хвост…

Если корабль слишком большой, то лучше ему вообще не стыковаться, а болтаться рядом и использовать тендеры для перегрузки.
значит ещё больше понадобится стыковочных портов.
Снося всё кругом…

С чего бы? Если стыковочные узлы располагаются на плоском торце станции, по окружности, скажем на 1/10 радиуса станции, то каждый может отстыковываться индивидуально, в радиальном направлении, никому не мешая.

масса не меняется.

И? Нас интересует вес, а не масса.

Шаттл при не той ориентации гравитации не взлетит — топливо уйдёт от магистралей. Это уже не говоря о том, что при 1/10 вам надо будет удержать его боком за хвост…

Откуда вы вычитываете, что держать будем за хвост и в неправильной ориентации? В чём проблема удерживать в правильной ориентации? И вообще, зачем для отстыковки применять маршевые двигатели? Почему просто не отпустить челнок, дождаться пока он удалится и там уже включить всё что надо?
С чего бы? Если стыковочные узлы располагаются на плоском торце станции, по окружности, скажем на 1/10 радиуса станции, то каждый может отстыковываться индивидуально, в радиальном направлении, никому не мешая.
В «радиальном направлении» относительно вращающейся станции — то есть по спирали? По законам физики отделившийся от вращающегося тела фрагмент будет продолжать двигаться по касательной.

Нас интересует вес, а не масса.
Вы больше так не говорите — засмеют.

В чём проблема удерживать в правильной ориентации?
«В правильной» — это какой? У вас вращающийся порт, ориентация будет постоянно меняться.

И вообще, зачем для отстыковки применять маршевые двигатели?
Маршевые предложили вы, обычно используют двигатели ориентации. Процесс стыковки достаточно медленный, а у вас порт вращается, точка стыковки не на оси, и челнок может быть в сотни тонн — все условия для того, чтобы получить кучу обгорелого метала.
В «радиальном направлении» относительно вращающейся станции — то есть по спирали?

Скорее по эвольвенте, начальный участок которой направлен радиально. Так как отчаливаюшее судно обычно отталкивают, то эвольвента ещё и намотана на конус, удаляющейся от поверхности станции. Для бОльшего клиренса и пущей безопасности саму торцевую поверхность станции можно сделать слегка конусовидной.

>> Нас интересует вес, а не масса.
> Вы больше так не говорите — засмеют.


Я повторю ещё раз: в вопросе удержания/перемещения челнока на/по поверхности станции нас интересует вес челнока, т.е. реакция опоры, приходящаяся на захваты. Вес, конечно, пропорционален массе, но он также пропорционален центробежному ускорению.

«В правильной» — это какой? У вас вращающийся порт, ориентация будет постоянно меняться.

«Лёжа» на поверхности торца, носом к центру вращения, например? В таком случае вес 1/10g будет направлен от носа к хвосту.

Маршевые предложили вы,

Цитату можно где я предлагал стартовать на маршевых? У меня было лишь «расцепись и лети».

Процесс стыковки достаточно медленный, а у вас порт вращается, точка стыковки не на оси,

Вы хотели сказать «процесс расстыковки»? Потому что стыковка происходит к центральному порту, это только растыковка может происходить с периферийного «парковочного» порта (но может и не происходить, никто не мешает перенести корабль с паркинга обратно на центральный пирс и отстыковаться оттуда).
«Лёжа» на поверхности торца, носом к центру вращения, например? В таком случае вес 1/10g будет направлен от носа к хвосту.
А теперьпоследний абзац, где корабль переносится к центральному порту. Да и при стыковке тоже…

Цитату можно где я предлагал стартовать на маршевых? У меня было лишь «расцепись и лети».
До этой вашей фразы о маршевых никто не говорил:
И вообще, зачем для отстыковки применять маршевые двигатели?


По поводу эвольвенты вы представляете ситуацию слишком просто, будто это чистый конус (забыли про корабли, пристыкованные к конусу), по поводу веса/массы не учитываете, что это будет не равномерное прямолинейное движение…

В общем — слишком просто, чтобы быть реалистичным.

Порт можно сделать, как в «Свидании с Рамой» вдавленным конусом, но только при низкой скорости вращения, а значит огромном диаметре. Кстати, если вокруг корабли, то с такого конуса придётся стартовать с приличным ускорением.
А теперьпоследний абзац, где корабль переносится к центральному порту. Да и при стыковке тоже…

Не понимаю, на что вы пытаетесь намекать; скажите прямо какие вы видите проблемы в переносе челноков манипулятором от порта к порту?

До этой вашей фразы о маршевых никто не говорил:

Вы написали, что для работы двигателей нужна правильная ориентация запаркованного челнока. Требование правильной ориентации относится к маршевым двигателям, двигатели ориентации работают в любом положении. Если мы не используем маршевые двигатели, то на ориентацию и топливные магистрали нам начхать.

По поводу эвольвенты вы представляете ситуацию слишком просто, будто это чистый конус

А какой ещё? Челнок отцепляется, равномерно удаляется от станции по касательной (в СО станции — по эвольвенте), а так как челноку дополнительно придаётся толчок вдоль оси станции, то он движется равномерно и прямолинейно под углом к торцу станции (в СО вращающейся станции — по поверхности конуса). Если торец станции выполнен как выпяченый конус (а не вдавленый), то линейное удаление от торца будет происходить ещё быстрее. В предельном случае конус превращается в цилиндрический выступ на торце станции, торец цилиндра — причаливание, стенки — паркинг и отчаливание, и при разумной дистанции никаких помех при отчаливании или даже при случайном отрыве.

по поводу веса/массы не учитываете, что это будет не равномерное прямолинейное движение

Вес/масса нас интересуют лишь для расчёта усилий на захватах и манипуляторах при переносе и удержании челнока с причала на паркинг. На процесс отчаливания масса практически никакого эффекта не оказывает, меняется только сила первичного толчка, после отрыва и до включения двигателей движение там равномерное и прямолинейное (конусо-эвольвентное в неинерциальной СО станции).

при низкой скорости вращения, а значит огромном диаметре

Ну как бы предполагается, что если нам нужно пристыковывать много кораблей, то это уже огромная станция. Маленькая станция не создаст такого трафика, чтобы это стало проблемой.
Не понимаю, на что вы пытаетесь намекать; скажите прямо какие вы видите проблемы в переносе челноков манипулятором от порта к порту?
Блин, как ещё прямее? При переносе на вращающемся с приличной скоростью порте вы будете иметь дело с моментом инерции, то есть с массой, а не с весом, который там будет ничтожен.

Всё о маршевых двигателях ваши выдумки — двигатель будет работать при любо ориентации. Проблема в топливе, которое при неправильной ориентации уйдёт от входного патрубка, и эта проблема не зависит от того, маршевый это двигатель или двигатель ориентации.

Челнок отцепляется, равномерно удаляется от станции по касательной (в СО станции — по эвольвенте), а так как челноку дополнительно придаётся толчок вдоль оси станции, то он движется равномерно и прямолинейно под углом к торцу станции (в СО вращающейся станции — по поверхности конуса).
Я же и говорю, вы мыслите абстракциями. А в реальности в этом пространстве будет ещё 2-3 корабля на вращающемся конусе. При мысли о реальности вы сразу вспоминаете о «разумной дистанции».

Ну как бы предполагается, что если нам нужно пристыковывать много кораблей, то это уже огромная станция. Маленькая станция не создаст такого трафика, чтобы это стало проблемой.
Даже относительно небольшая колония О'Нила будет достаточно большой, чтобы иметь десятки кораблей — ремонтных, челноков и так далее. Её размеры вполне позволят сделать порт в виде вдавленного конуса, но это просто экономически невыгодно — слишком большая тяжёлая система. Стабилизированный порт аналогичной вместимости меньше (привет «разумной дистанции») и намного проще и легче, как технологически, так и по массе, а садиться на него проще.

При переносе на вращающемся с приличной скоростью порте вы будете иметь дело с моментом инерции, то есть с массой, а не с весом, который там будет ничтожен.

Вес — это реакция опоры, сила. Нас в конечном итоге интересуют силы, действующие на механизмы стыковки. Поэтому мы говорим о весе, т.е. о произведении массы на ускорение. Если ускорения малы (а вблизи центра вращения они малы), то масса может быть большой при приемлемых усилиях.

В общем, нам не важна скорость вращения, нам важно ускорение в той точке, где находится корабль. Это ускорение заменяет нам гравитацию, и, соответственно, переводит массу корабля в его вес. Если мы умеем перемещать тяжёлые корабли при 1g на Земле, то какие проблемы перемещать их при 0.1g? Тут нет принципиально ничего нового.

Проблема в топливе, которое при неправильной ориентации уйдёт от входного патрубка

Вы говорите о баках со свободной поверхностью топлива — это обычно маршевые двигатели с большими баками, которые трудно сделать гибкими или оснащать мембраной/сильфоном, и у которых перед стартом нужно осаживать топливо специальными двигателями (ullage motors). Если бак оснащён мембраной, то проблемы ухода топлива от приёмного патрубка нет, топливо подаётся всегда в любом положении.

При мысли о реальности вы сразу вспоминаете о «разумной дистанции».

Я о ней никогда и не забывал. Но если хотите гарантий, что никто ни с кем не столкнётся при расцеплении, и не доверяете геометрии — установите направляющие, по которым отчаливающие челноки будут соскальзывать и 100% ни с кем не столкнутся.

Стабилизированный порт аналогичной вместимости меньше (привет «разумной дистанции») и намного проще и легче, как технологически, так и по массе, а садиться на него проще.

Но есть проблемы
1) герметичного (или циклически герметизируемого) сопряжения двух взаимно вращающихся масс огромной величины, причём меняющих ось инерции/вращения при любом изменении распределения масс, гравитационных возмущениях, прецессии и проч.
2) потерь на трение в узле сопряжения (а оно будет в сила п.1).
3) интенсивной и напряжённой работы узла в условиях вакуума, где материалы легко свариваются друг с другом. П.п 2 и 3 можно разрешить магнитным подвесом, но это дополнительная масса и постоянные затраты энергии.

Одно вращающееся массивное тело проще и надёжнее пары. Пристыковать корабль в центре, закрепить на тележке/манипуляторе и передвинуть его в сторону много проще, чем городить килотонную карусель на мегатонной карусели с возможностью взбираться/сходить на ходу (и возможностью потерять все корабли сразу если порт потеряет связь со станцией).
или потратить огромное количество топлива на то, чтобы эту дуру остановить, а потом снова раскрутить,

Чисто для информации: для временного замедления скорости вращения совершенно необязательно тратить энергию. Можно просто увеличить момент инерции — например, переместив грузы от центра к периферии, а потом обратно.
Вы хотите сказать, что перетаскивая от центра к периферии и обратно грузы, влияющие на вращение станции, вы потратите меньше энергии, чем если бы вы замедляли и раскручивали станцию каким-либо другим способом?
Эта идея из той же сферы, что и вечные двигатели. Этот способ может быть более удобным в том плане, что «тормозные грузила» в станции могут двигать, например, электрические двигатели, питаемые от реактора, а тормозить/разгонять её с периметра должны реактивные с соответствующими затратами драгоценного рабочего тела. Но вот «необязательно тратить энергию» — это перебор. Энергии вы потратите ровно столько же, с поправкой на КПД двигательной установки, естественно.
Вы хотите сказать, что перетаскивая от центра к периферии и обратно грузы, влияющие на вращение станции, вы потратите меньше энергии, чем если бы вы замедляли и раскручивали станцию каким-либо другим способом?

Именно так. Гравитационное поле (а значит и поле сил инерции, согласно принципу эквивалентности) — это потенциальное векторное поле, а значит работа сил гравитации по любому замкнутому пути равна нулю.

«тормозные грузила» в станции могут двигать, например, электрические двигатели, питаемые от реактора, а тормозить/разгонять её с периметра должны реактивные с соответствующими затратами драгоценного рабочего тела.

Зачем реактивные двигатели? Нужно замедлить вращение — даём грузилам «опуститься» под действием центробежной силы, а потенциальную энергию опускающихся грузов переводим в электрическую. Надо раскрутить станцию — тратим накопленную энергию, чтобы поднять грузила обратно к центру. На круг получаем только потери в к.п.д.
Про рекуперацию я не подумал, да, это снизит затраты энергии на перегонку грузов. Но проблему-то все равно не решит. Остановить этим способом станцию так и не получится, лишь в каком-то не слишком широком диапазоне замедлять/ускорять.
Её и не нужно останавливать полностью. А для причаливания кораблей даже и замедлять не обязательно, нет проблемы найти на вращающемся теле точки с [около]нулевой линейной скоростью.
Вы смотрели фильм «День, когда Земля остановилась» (2008)?

image

Вы хотите нечто подобное тормозить и разгонять? Кроме громадных затрат энергии это приведёт к очень интересным результатам…
Я-то как раз предлагал ничего не тормозить и не разгонять, я лишь сказал, что это в принципе можно проделать плавно и рекуперативно, с минимальными затратами энергии (к.п.д рекуперации плюс потери на торможение/разгон атмосферы) и минимальными эффектами.
Материальные ресурсы есть и на астероидах, энергетических же там даже побольше, чем на Марсе.
Зато материальных больше на Марсе, и там они разнообразнее.

учитывать многие переменные, а не одну
Вот именно. Построить «эфирный остров» (колонию О'Нила) намного сложнее, чем планетарный щит. А защищает он всю планету.
>> учитывать многие переменные, а не одну
> Вот именно.

Это как-то странно — соглашаться учитывать проблему в комплексе, и в ту же секунду возвращаться к одномерному сравнению задач разного типа. Если сравнивать сложности — то колонию О'Нила нужно сравнивать не с планетарным щитом, а с планетарным щитом плюс планетарной же колонией. И сравнивать не только сложность постройки, но и сложность и проблематичность эксплуатации щита и колонии в сумме.

Да и вообще, если непременно нужно жить в гравитационной ловушек на пустынной планете, то проще начать с освоения Гоби и Сахары. Там хотя бы с логистикой проще, и атмосфера есть. Создание колоний о'Нила — это хотя бы явное движение к Человеку Космическому, астроархитектура — это одна из ключевых технологий тут. Заселение же Марса — это выглядит как обмен шила на мыло.
Если сравнивать сложности — то колонию О'Нила нужно сравнивать не с планетарным щитом, а с планетарным щитом плюс планетарной же колонией. И сравнивать не только сложность постройки, но и сложность и проблематичность эксплуатации щита и колонии в сумме.
Тогда придётся строить колонию О'Нила сравнимую по ресурсам и возможностям с планетой. Это фантастика, ненаучная.

то проще начать с освоения Гоби и Сахары
Начать проще, но возможности и перспективы совсем не те. Не интересно, короче.

Создание колоний о'Нила — это хотя бы явное движение к Человеку Космическому, астроархитектура — это одна из ключевых технологий тут.
С этим никто не спорит. Правда, создание астросооружений опирается на транспортные возможности, которых без освоения Марса никто создавать не станет. Поэтому я думаю, что сначала будет освоен Марс.
Тогда придётся строить колонию О'Нила сравнимую по ресурсам и возможностям с планетой.

Колония о'Нила может стать самодостаточной при размерах гораздо меньших целой планеты.

возможности и перспективы совсем не те. Не интересно, короче.

Если нет возможностей создать самодостаточное поселение в Гоби и заинтересовать достаточное количество людей поселиться там, то возможности сделать это на Марсе тем более не будет. Ну будет десяток-другой пионеров, но потом новизна спадёт, экономический интерес не появится, поток желающих начнёт иссякать, пара неизбежных катастроф оборвёт этот поток — и проект рухнет, так и не оправдав себя. Но я боюсь не того, что он рухнет, а того, что рухнув, он надолго дискредитирует идею дальнейшего освоения космоса. Обжёгшись на молоке, люди будут дуть на воду. Поэтом я опасаюсь затей, движимых одним лишь «интересом», без прицела на практическую отдачу. Люди слишком быстро теряют интерес.

создание астросооружений опирается на транспортные возможности, которых без освоения Марса никто создавать не станет

Я думаю, добыча ценных металлов на астероидах и доставка этого добра на околоземную орбиту (или даже на Землю) — это более экономически оправданный повод начать интенсивно развивать транспортные возможности, равно как энергетические, строительные, добывающие, передельные, жизнеобеспечивающие и проч.
А чем вам не нравится добыча ценных металлов на Марсе? У него же тектоническая структура вполне себе схожа с земной, и там можно ожидать массу некопанных (скорее всего :-) полезных месторождений. А с учетом того, что полмарса представляет собой ударный кратер с разломами, то вероятно, ещё и не очень глубоко.
Причем возможности их изыскания куда проще, чем на астероидах. Для перемещения от одной локации к другой достаточно проехаться несколько часов на ровере, а не лететь сотню-другую миллионов километров.
Так как инвестором добычи является Земля, то у неё есть интерес к транспортировке этих металлов на Землю же. Это проще делать с астероида, чем с Марса — нужны лишь ионники и солнечные батареи, а не химические ракеты с фабрикой по производству топлива на месте.

Изыскания на астероидах не на много сложнее: посылай себе роботов к каждому перспективному астероиду. А так как астероиды, по-видимому, являются остатками планеты, то найти обнажения пород на астероидах может оказаться ещё более простым делом.
Так как инвестором добычи является Земля, то у неё есть интерес к транспортировке этих металлов на Землю же.
Нет. металлыи ресурсы принадлежат предприятиям, которые, в свою очередь зарегистрированы на Земле и владельцы которых на Земле. Только через некоторое время появится нечто роде юрисдикции Марса, и появятся владельцы акций предприятий на Марсе. То есть есть возможность получать прибыль на Земле и без экспорта продукции на Землю.
Для этого надо, чтобы на Марсе был рынок сбыта — а его нет, зато есть проблема курицы и яйца.
Нет проблемы курицы и яйца при правильно организованной методике. Если лететь как летал на Луну Аполлон, то решения нет. Если заказать комплекс услуг у коммерсантов — получится и быстрей, и проблема курицы и яйца решена.
Без указания, какая методика правильная, какие услуги заказывать и кто будет платить за них, это просто handwaving.
А кто, кроме вас, говорит, что «без указания» и прочее?
Прежде чем возражать, просто изучите программы НАСА Commercial Orbital Transportation Services (COTS) и Commercial Crew Program (CCP), лучше по американским источникам. А если коротко, то последние двенадцать лет НАСА плотно работало в этом направлении, чтобы знать, какие услуги заказывать, и на каких условиях. Ближайшим итогом станет Commercial Lunar Payload Services (CLPS)

А платить за свои заказы должно, естественно, НАСА. Просто такой вариант сейчас позволяет добиться результата быстрее и с меньшими расходами, параллельно запустив новое направление индустрии.
COTS и CCP никакого отношения к Марсу не имеют, во-первых. Во-вторых, это услуги транспортировки, а я говорю про рынок сбыта марсианских ресурсов (жизненного пространства, материалов и проч). Ведь ради них всё затевается? Кто эти ресурсы будет массово покупать, и для чего, если их с Марса не увезти? На начальных порах будет хайп, коммерческий туризм, но что будет, когда хайп спадёт? Полетят ли туда семьями чтобы рожать и растить детей и порождать внутренний спрос?
COTS и CCP никакого отношения к Марсу не имеют, во-первых.
Они имеют прямое отношение к производственным отношениям в отрасли. Вы до сих пор не поняли, где, на самом деле, произошла революция?

Во-вторых, это услуги транспортировки, а я говорю про рынок сбыта марсианских ресурсов (жизненного пространства, материалов и проч).
Вот именно. Если делать так, как в программах Аполлон, Спейс Шаттл, или как сейчас создаётся Senate Launch System, то, безусловно, ничего и не получится. Если строить программу на принципах программы COTS, то результат будет другой.

Кто эти ресурсы будет массово покупать, и для чего, если их с Марса не увезти?
Вы ошибаетесь. Эти ресурсы нет смысла везти на Землю — так будет намного точнее. В этом и фокус — их и не надо везти на Землю, надо использовать их, часть на месте, часть для возвращения кораблей (и желающих этого людей) на Землю, а часть — чтобы идти вперёд, осваивая Солнечную Систему. Часто ценность этих ресурсов состоит в том, что они уже там, где нам надо.

Полетят ли туда семьями чтобы рожать и растить детей и порождать внутренний спрос?
Полетят. Методики освоения новых территорий давно отработаны.
Полетят. Методики освоения новых территорий давно отработаны.

Освоены технологии территорий, изначально пригодных для жилья. Технологий превращения пустынь вроде Гоби или Сахары в места постоянного, а не вахтового, проживания пока нет. А вахтовое проживание нужно лишь в случаях, когда добываемый ресурс отправляется «на материк» — и у нас с этом тоже проблема.
Технологий превращения пустынь вроде Гоби или Сахары в места постоянного, а не вахтового, проживания пока нет.

Почему нет? Есть. Вода там имеется, если копнуть поглубже, еду вырастить можно, воздух для жизни пригоден, энергии хотя бы от Солнца, но добывается достаточно. Просто потребности там постоянно жить нет. И то, оседлые туареги в Сахаре встречаются, монголы в Гоби тоже местами живут. Даже как-то без гидропонных ферм, систем регенерации воды и интернетов
Просто потребности там постоянно жить нет

Почему нет потребности? Там меньше ресурсов, чем на Марсе? Людям на Земле хватает живого пространства? Что делает Марс экономически привлекательнее более приветливой пустыни Гоби — кроме любопытства и престижа, которые сейчас не учитываем, так как обсуждаем sustainable colony, а не форпост?

Это ведь вопрос об opportunity cost, альтернативных издержках — если я инвестор, то почему осваивать Марс для меня выгоднее, чем осваивать пустыню Гоби, или ближайший никелевый астероид?
марс привлекательнее может сделать отсутсвие ЯО, например.
Почему нет потребности?

Банально потому, что намного более удобные для жизни районы находятся в 60 минутах полёта оттуда. И поэтому добыча ресурсов там никак не требует наличия постоянных поселений.
Людям на Земле хватает живого пространства?

Да, как раз тем людям, которые могут себе позволить жильё в подобных условиях, на Земле живого пространства предостаточно. Бедняки из трущоб Бангладеша, знаете ли, нефтяными буровыми в Сахаре не владеют.
почему осваивать Марс для меня выгоднее, чем осваивать пустыню Гоби, или ближайший никелевый астероид?

Потому что
а) геологи прекрасно знают о существовании пустыни Гоби, то, что там можно было разведать и извлечь, и имеет экономический смысл, уже разведали и извлекают
image
б) для извлечения и обогащения руды из астероида технологий пока не существует, а на Марсе можно извлекать и перерабатывать полезные ископаемые с помощью традиционных технологий. И разница в доставке с астероида будет лишь в количестве потраченного керосина/кислорода. Хотя на астероиде надо будет тратить лишнее топливо на торможение, а на Марсе можно будет тормозить об атмосферу. А с Марса надо будет тратить лишнее топливо на взлёт.
полезные ископаемые можно извлекать из месторождений даже вдоль БАМа, но это тоже делается крайне скудно. хотя условия для жизни там гораздо приятнее, чем на марсе, и доставка дешевле.
Речь же идет не про добычу железной руды или мела. Экономический смысл имеет только добыча редкоземельных металлов/минералов, которые нужны промышленности. Всякие там ниобии, иттрии, да даже, вероятно, спрос на литий в будущем превысит возможности добычи или повторной переработки на Земле.
ну та же медь — сейчас под челябинском, в районе стока вод в водохранилище, питающее город, строят ГОК. а Удокан не осваивают… хотя казалось бы — и потребноти в меди есть, и экологической опасности нет. и не марс и транспорт рядом железнодорожный, и источники энергии не так далеко…
Экономический смысл имеет только добыча редкоземельных

Нет. Экономический смысл имеет то, что продать можно дороже, чем получить.
Если смотреть таким образом, то выбор становится шире.
Нет. Экономический смысл имеет то, что продать можно дороже, чем получить.

А два плюс два равно четыре :) И охота вам было спорить по поводу корректности формулировки совершенно очевидной вещи?
Если обычную землю или песок из космоса будет доставлять дешевле, чем из какой-нить пустыни, это будет вполне востребованным товаром. Например насыпать себе остров, или хороший пляж, или увеличить береговую линию.

То есть дело не только в редкоземельных материалах. Основная проблема — доставка к конечному пункту. На парашютах все не спустишь, но технологии не стоят на месте. Вдобавок при наличии лунной базы и например крупной космической базы, возможно доставлять нужно будет не только на землю.

Как насчет замутить крупный искусственный астероид на орбите, вместо маленькой МКС, где всем тесно?
для извлечения и обогащения руды из астероида технологий пока не существует, а на Марсе можно извлекать и перерабатывать полезные ископаемые с помощью традиционных технологий.

Вы, похоже считаете, что Марс — почти как Земля, только чуточку холоднее и разряженнее, но зато и весит всё почти в три раза легче, а значит и осваивать будет легче.

Только нифига, Марс по условиям эксплуатации техники гораздо ближе к астероиду: огромные колебания температуры, средняя температура ниже, чем в Антарктике, низкая сила тяжести, почти отсутствующая атмосфера, радиация — и полное отсутствие традиционной логистики. Т.н. «традиционные технологии» по большей части будут непригодны, потому что технологии — это не только общие принципы действия, но и инструменты, конструкционные материалы, дизайн, испытания, производство, мастерские. Принципы да, те же самые, но дьявол в деталях, а детали нужны полностью новые.

Разработка бурильной для Марса выйдет не особо проще разработки бурильной для астероида или для Луны — обе должны работать в условиях практически вакуума и огромных перепадов температуры. Отличается только сила тяжести, но бурильные по-любому якорят, а даже забить сваю на Марсе непростая задача, начиная с материала сваи.
Я не про бурильную. Бурение — это одна, весьма незначительная часть процесса. Есть бурение, есть доставка на поверхность, есть отделение породы, есть обогащение, есть литьё. На Марсе доставлять руду на обогатитель можно самым обычным конвейером и/или вагонетками, как на земных выработках. Для астероидов вам вместо резинки на роликах и тележек на рельсах понадобится, та-дам, космический корабль. Это же касается и металлургии. Например, конструкция доменной печи на Марсе будет такая же, как и на Земле. Ей для работы не нужно наличие атмосферы, зато нужно наличие гравитации. Для астероидов эту штуку ещё нужно изобрести.
На астероиде точно так же можно использовать вагонетки на роликах, нет никаких проблем приделать к ним крышки и сделать рельсы как на американских горках, чтобы вагонетки никуда не улетали.

Что касается доменных печей, то я уже неоднократно напоминал вам, что гравитацию в открытом космосе можно создать. Я не знаю уже, какими буквами это написать, чтобы вы перестали об этом забывать и упорно пугать нас «в космосе невесомость, а-а-а-а!».
нет никаких проблем приделать к ним крышки и сделать рельсы как на американских горк

Никаких проблем. А ещё установку для принудительного выдавливания руды в вагонетки и из вагонеток :) И погнали по космическому рельсу к орбитальному заводу.
Я не знаю уже, какими буквами это написать, чтобы вы перестали об этом забывать

Никакими не надо. Я, честное слово, не могу себе представить, ради чего строить вращающиеся космические бублики диаметром от полкилометра (чтоб пресловутые силы Кориолиса не мешали) и ценой триллионы баксов, изобретать новые конструкции на замену абсолютно каждого существующего механизма, чтобы реализовать его функцию или в невесомости, или в бублике, если всю инфраструктуру можно построить на существующей, готовой, и пригодной к эксплуатации поверхности, сохранив половину механизмов вообще без изменений, а из второй половины значительную часть просто модифицировав. При этом имея большинство материалов буквально под ногами, без необходимости лететь за ураном для электростанции десять миллионов километров на верхо-северо-запад, а за ниобием для магнитного сепаратора пятнадцать миллионов на низо-юго-восток.
Какими буквами всё перечисленное нужно написать, чтобы оправдать разработку астероидов вместо Марса? Я не знаю.
Всё, что вы пишете, конечно же, технически реализуемо. Только сложнее в несколько раз и дороже в несколько раз. А потребности в этом нет ровно никакой. Та же геологическая разведка на Марсе будет на порядок дешевле, чем на астероидах, хотя бы потому, что один аппарат там способен собрать намного больше информации.
не могу себе представить, ради чего строить вращающиеся космические бублики

Потому что нам всё равно придётся научиться строить в открытом космосе «бублики», если мы хотим получить доступ ко всем ресурсам Солнечной Системы. Даже исходный пост предполагает создание возле Марса огромного астросооружения.
А мы разве в обозримом будущем этого хотим? Колонизация Марса, не суть важно, будет ли это колония с постоянным населением, или с вахтовыми сменами, это вполне себе реальная перспектива на ближайшие несколько десятилетий. Космические же фабрики и добыча на астероидах в промышленных масштабах — это задача явно не для 21 века. Думать о них, изобретать их конструкции не вредно, но это примерно так же, как думать о космических крейсерах с антипротонными торпедами.
Я не призываю сразу бросаться грудью на астероиды — точно так же, как не одобряю броски грудью на Марс. Я за постепенный, эволюционный подход, когда все технологии идут примерно одним темпом, и когда периоды хайпа не сменяются ещё более длинными периодами разочарования и потери финансирования.

Что можно делать прямо сейчас? Прямо сейчас у нас есть МКС и на подходе Space X c их дешёвыми выводами на околоземную орбиту. Можно использовать околоземную орбиту для запуска множества мини-спутников, каждый из которых будет отрабатывать какой-то небольшой кусочек будущей космической технологии — плавить, разделять, очищать, отливать, катать листы и профили, делать фольгу и плёнки и проч., в автоматическом режиме. Так как это всё будет происходить прямо здесь, а не на Марсе и не у астероидов, то нарабатывать статистику (очень важно!), обрабатывать результаты и вносить изменения гораздо проще. После отработки мелких стадий можно начать увязывать их в комплексные стадии.

Можно начать заменять МКС на новую станцию, которая будет пригодна для многолетнего проживания людей, получать доход от туристов, и которая будет прототипом для околомарсианской и околоастероидных орбитальных станций. Это будет ещё не цилиндр о'Нила и не «бублик», а скорее «гантеля», с возможностью расширения до «бублика». После этого можно начать посылать фабрики на Луну и к троянским спутникам Земли — это проще, быстрее и дешевле. И после всего этого, подготовленными, можно начинать думать об освоении Марса.

Сейчас же мы прыгнем на Марс как до этого прыгнули на Луну, обломимся (потому что прилетим буквально с лопатами и кирками, ибо не надо себя обманывать — технологий добычи на марсе чего бы то ни было у нас нет, и за 10 лет они не появятся), улетим назад, оставив на марсе кучки металлолома — а через десяток лет вырастет поколение «их там не было, это всё снято в Голливуде».
Можно начать заменять МКС на новую станцию, которая будет пригодна для многолетнего проживания людей, получать доход от туристов, и которая будет прототипом для околомарсианской и околоастероидных орбитальных станций.

Нельзя. Космос должен начинать приносить прибыль. У нас огромное количество спутников на орбите, спутниковые технологии развиваются, развиваются и средства доставки. Почему? Потому что это приносит прибыль. А все эти лунные проекты не приносили ничего, кроме пиара, и поэтому они и заглохли, даже США не может себе позволить выделять на чистую науку/инженерию столько, чтобы эффективно развивать это направление.
Тренировочная станция — это сложнейший и дорогостоящий проект, который в результате не даст ничего, кроме опыта. И давайте честно, идея про космический туризм там, это полнейшая глупость.
Поэтому начинать надо как раз с геологической разведки. Пусть это будет не Марс, Луна вполне себе сгодится. Первое же найденное месторождение чего-либо дорогого, будь-то золото или ниобий, позволит привлечь частных инвесторов и разработать технологию извлечения и доставки. Первый доставленный груз позволит разработать технологии повышения эффективности, и двигаться в сторону переработки на месте добычи. Вот так оно будет работать. А не «давайте нарабатывать статистику, строить спутник для плавки, для проката». Тем более, для плавки чего? Вы уже знаете, что и где мы там найдём? Нет, не знаете. Технологии переработки для различных руд могут отличаться кардинально. Поэтому начинать надо с изысканий, а потом с разработки средств добычи в тех условиях, в которых нашли. И только так.
Луна все же мало интересна. Delta v, насколько я понимаю, примерно одинакова для полета на Луну и обратно и для полета на Марс в один конец, при этом на Марсе, в отличие от Луны, есть из чего топливо производить.
«интересно» — это сейчас не очень большой повод для финансирования в «лунно-марсовых объемах»
Что ж, спасибо за уточнение. Под «интересно» я понимал «есть более веские причины для финансирования, по сравнению с аналогичными проектами».
И у Марса и у Луны есть одно общее качество — мы пока достоверно мало что знаем, что там есть, и где лежит. Так что преждевременно говорить, что чего-то нет на Луне, равно как и что там есть :)
Надо сначала поискать. А так да, особой разницы по стоимости закидывания зондов на Луну и на Марс нет. Есть большая разница в сроках. И разница в сложности/стоимости возвращения.
Во!
«космический лифт» все знают, а вот космический рельс — это уже свежО!
Ничего свежего: космический лифт — это по сути и есть космический рельс. Принцип движения тот же: вагонетка с роликами движется по направляющим.
Я, честное слово, не могу себе представить, ради чего строить вращающиеся космические бублики диаметром от полкилометра (чтоб пресловутые силы Кориолиса не мешали) и ценой триллионы баксов, изобретать новые конструкции на замену абсолютно каждого существующего механизма, чтобы реализовать его функцию или в невесомости, или в бублике
Не исключено что ради «ну надо же чем-то занять этих умников».
Ну и мы не знаем, может и не надо полкилометра и 0.01g будет вполне комфортно для проживания.
Освоены технологии территорий, изначально пригодных для жилья.
Нет. Томагавк и нож индейца, копьё индуса не менее смертоносны, чем холод и атмосфера Марса.

Сколько раз говорить, что Гоби или Сахары не интересуют, потому и не освоены? Гоби и Сахара на Земле, а Земля уже тесна для современной глобальной экономики. Гоби и Сахара максимум дадут современной экономике пару процентов, Марс и близкие астероиды — удвоение, а освоение Солнечной Системы — десятки раз.

А вахтовое проживание нужно лишь в случаях, когда добываемый ресурс отправляется «на материк» — и у нас с этом тоже проблема.
Вот в этом у вас ошибка. Ресурсы нужны не на «материке», а на месте.
Сколько раз говорить, что Гоби или Сахары не интересуют, потому и не освоены?

Блин, я и спрашиваю, что такого экономически уникального в пустынях Марса в сравнении с пустынями Земли, что первые интересны, а вторые нет, несмотря на порядки отличающуюся разницу в доступности?

Гоби и Сахара на Земле, а Земля уже тесна для современной глобальной экономики

Да щаз. Пустыни и полупустыни составляют значительный процент земной суши, это огромный малоосвоенный ресурс. Их площадь вполне себе сравнима с потенциально осваиваемой площадью Марса. Люди теснятся на довольно узких участках суши вдоль водоёмов и берегов — остальное пусто! Строя одни только солнечные электростанции, можно перевернуть всю экономику Земли; а облагородив земли, можно запустить вторую «зелёную революцию» и «демографическую революцию» одновременно, создав и разместив ещё несколько миллиардов людей, т.е. создав огромный рынок сбыта айфонов прямо под носом!

Гоби и Сахара максимум дадут современной экономике пару процентов, Марс и близкие астероиды — удвоение

Давайте для чистоты вычтем астероиды, это я тут за них топлю :) Сколько даст современной экономике освоение одного лишь Марса, за какое время и с каким ROI? И на чём основаны такие оценки?

Ресурсы нужны не на «материке», а на месте.

Дык и я об этом: вахтовый метод проживания вычитаем, значит цель — постоянное проживание и экономика 100% внутреннего потребления. Если единственным потребителем марсианских ресурсов являются сами марсиане, то это не добавляет к экономике Земли ничего, посему не может являться предметом экономического интереса для землян — только для марсиан. Марсиане сами производят всё, сами себе продают и сами у себя покупают и сами на этом наживаются. Земля может наживаться только на постройке кораблей, улетающих на Марс — если кто-то будет платить за билет. Пока что платят налогоплательщики — и у коммерсов есть интерес получить эти заказы.

Но мой вопрос о том моменте, когда налогоплательщикам надоест, и бизнесам придётся искать жизнеспособную бизнес-модель, учитывающую только свободный рынок и естественный спрос. Я вижу контуры такой бизнес-модели для астероидов, богатых металлами, для автоматических станций — но не вижу для Марса.
я и спрашиваю, что такого экономически уникального в пустынях Марса
Марс. Планета такая, четвёртая от Солнца, а с опорой на её ресурсы — спутники планет-гигантов.

Если единственным потребителем марсианских ресурсов являются сами марсиане, то это не добавляет к экономике Земли ничего, посему не может являться предметом экономического интереса для землян — только для марсиан.
Простите, что, кроме денег, экспортирует из России сборочный завод Форда? Вот и так с марсианской экономикой — обеспечивать она будет «марсиан», а прибыль получать будут инвесторы на Земле.
>> что такого экономически уникального в пустынях Марса
> Марс. Планета такая, четвёртая от Солнца


Офигительно информативный ответ. «Мы выбираем Марс, потому что это Марс».

а с опорой на её ресурсы — спутники планет-гигантов.

По-моему, для освоения спутников планет-гигантов гораздо полезнее сразу нарабатывать опыт орбитальных поселений, и иметь несколько ресурсных баз в поясе астероидов (который много ближе и не в гравитационной яме). Жизнь и работа на лунах ближе к жизни и работе в открытом космосе, технологии практически полностью переиспользуются, а наличие множества баз распределённых по эклиптике позволяет не ждать джва года, пока Марс придёт в правильное положение (и не бояться, что у него там вдруг наступит политическо-экономический кризис, или марсианская революция, и поэтому поставки срываются).

Простите, что, кроме денег, экспортирует из России сборочный завод Форда?

— Откуда у вас деньги?
— Из тумбочки?
— А как они там появились?
— Я их туда положил.
— А откуда вы их взяли?
— Говорю же — из тумбочки.

Россия продаёт природные ресурсы другим странам, получает за ресурсы деньги, потом отдаёт деньги за машины (или за запчасти для сборки) из других стран.

Теперь представьте, что Россия всё добытое никому не продаёт, а всё добытое потребляет внутри. Границы не пересекает ни грамма материалов из-за запретительных тарифов. Запчасти для фордов тоже сама производит, до последнего болта, всё на своих предприятиях, своими работниками из своей руды. И сама же эти форды после этого собирает, себе продаёт и сама на них ездит. В общем, полное импортозамещение, влажная мечта патриотов. Сколько на такой «сборке» наварит Форд? Ноль. Максимум сможет продавать лицензии — только в силу экономической изоляции и самодостаточности будет несколько затруднительно контролировать нарушения и вводить санкции.

Вот и так с марсианской экономикой — обеспечивать она будет «марсиан», а прибыль получать будут инвесторы на Земле.

Да-да, конечно. А марсиане такие тупые, что никогда не поймут, что их доят, ничего не давая взамен, и ни за что не додумаются как оставить всю прибыль себе.
Слушайте, мне надоели ваши простыни без единой новой мысли.

Уже сейчас понятно, что доход от освоения Солнечной Системы сначала будет поступать от переработки околоземных астероидов. Их достаточно много, но вот возможности их захвата ограничены взаимным положением Земли и астероида, поэтому ограничен темп поступления сырья. Но уже понятно, что через 30-40 лет это будет очень выгодная индустрия.

Следующими будут Луна и Марс, но Луна, по ряду причин, прежде всего в силу близости к Земле и бедности ресурсов (летучих веществ и сырья для горючего), не сможет стать полноценной опорой в космосе. Марс предоставляет большой спектр ресурсов и находится на пол пути, плюс его гравитационная яма намного меньше. Поэтому с опорой на Марс начнётся широкое исследование и освоение сначала пояса астероидов, потом спутников внешних планет. Земля заинтересована в такой опоре, поэтому неизбежно начнётся и широкое освоение и колонизация Марса.

Примерно так.

З.Ы.
Я прекращаю этот бесконечный вязкий спор, мне надоело.
прибыль завода форда генерируется потребностями потребителями. потребители «несут бабло в клювиках» по двум причинам: у них есть потребность в продукции завода, и у них есть это бабло, получаемое путем продажи чего-нибудь родине заводика.
в случае с марсом потребность, конечно будет — а вот продукта, который выгодно получать с марса — не будет.
в случае с марсом потребность, конечно будет — а вот продукта, который выгодно получать с марса — не будет.
Есть такой продукт — услуги называется. Плюс топливо для полёта дальше и для возвращения. Плюс недвижимость для жизни и работы прибывающих. Плюс снабжение продуктами, водой, кислородом, электроэнергией, теплом, услугами по удалению мусора и обеспечению работоспособности помещений. Плюс предоставление роверов и другого оборудования. И так далее, и тому подобное, вплоть до дискотеки со шлюхами.
это колонисатм нужно. а что они будут давать земле взамен на эти услуги?
это колонисатм нужно. а что они будут давать земле взамен на эти услуги?
Нет, это колонисты будут давать Земле эти услуги. Вот здесь вы утверждали, что колонистам нечего предложить Земле — вы не правы.
зачем мне на земле «недвижимость для жизни и работы прибывающих»? мне нужно от них что-то, за что я им сам с радостью отдам свои деньги (которые они затем заплатят кому-то за услуги, товары и т.п.)
А кто вам эту недвижимость на Земле предложил?
Инвестору важны деньги. Вам и предлагают деньги, а вы всё какой-то товар хотите.

Сколько раз говорить, что в рамках социалистической (то есть феодальной по сути) экономики здесь ничего не получится. Инвестор владеет неким имущественным комплексом, цена которого возрастает — это и есть прибыль инвестора.
я не про сациалистическую экономику. а про нормальную, товарную. где из цепочки «деньги-товар-деньги' » товар (каковым может являться предмет, услуги, знания) не вычеркнут. если вы рассматриваете «экономику пузырей» (всякие там деривативы, опционы на хедж-индексы, и прочие денежные игрища) — имхо, у нее слишком часто случаются проблемы.
Сила тяготения на Марсе весьма скромная по местным меркам, такие мощные ракеты, как на Земле, там не требуются. Организовать один стационарный порт для обслуживания химических ракет на планете, это не бог весть какая задача по сложности. При этом сейчас даже не исключена вероятность, что на Марсе окажется возможным найти компоненты для производства топлива химических ракет прямо на месте. Углерод и кислород там всё-таки присутствуют.
А самое главное — на поверхности планеты можно построить и фабрики для очистки/обогащения найденных пород, а также какие-либо промышленные производства готовых изделий или полуфабрикатов, чтобы не транспортировать на Землю множество лишней массы. Конечная цель добычи любых редкоземельных металлов ведь не куски руды и даже не слитки :)
Сила тяготения на Марсе весьма скромная по местным меркам

Да, кстати, хорошо что напомнили, я хотел вернуть вам ваш аргумент:

Здоровых детей, скорее всего, в отсутствии [или при пониженой — прим. моё] гравитации вообще вырастить будет невозможно. Взрослые космонавты выполняют регулярные упражнения для поддержания опорно-двигательного аппарата, но как это возможно будет реализовать, например, для младенца?


И добавлю: если вдруг окажется, что ~0.4 земной силы тяжести пагубно сказывается на долговременном здоровье, то как вы собираетесь искусственно повысить гравитацию на Марсе? На космической станции это сделать можно, а на планете — увы.

на поверхности планеты можно построить и фабрики для очистки/обогащения найденных пород, а также какие-либо промышленные производства готовых изделий или полуфабрикатов

Очищать и обогащать можно и на орбите, благо есть почти халявная энергия, много места и никаких экологов.
На космической станции это сделать можно, а на планете — увы.
Что-то мешает построить центрифуги на Марсе и проводить тренировки в них?

Очищать и обогащать можно и на орбите, благо есть почти халявная энергия, много места и никаких экологов.
Для очистки часто нужны ресурсы, например, химикаты, которые в космосе взять негде.
Не путайте отсутствие и пониженную гравитацию.
Отсутствие гравитации означает кучу проблем с вестибулярным аппаратом, давлением и механизмов типа глотания, хотьбы и так далее.

Но присутствие гравитации, даже гораздо меньшей — совсем другой разговор.
Не факт, что родившиеся на Марсе выживут на Земле, но для начала туда нужно долететь и потренироваться на мышках.
И добавлю: если вдруг окажется, что ~0.4 земной силы тяжести пагубно сказывается на долговременном здоровье, то как вы собираетесь искусственно повысить гравитацию на Марсе?

Так же, как и на космической станции, при этом можно будет дешево строить конструкции любой сложности, т.к. под ногами лежат и металлы, и минералы, и компоненты топлива. На космическую станцию всё это нужно будет откуда-то везти.
Очищать и обогащать можно и на орбите, благо есть почти халявная энергия,

Только электричество, причем солнечной, как вы понимаете, будет недостаточно, для энергоемких производств понадобятся другие источники.
При этом многие металлургические процессы как раз предполагают для своего функционирования наличие силы тяжести, чтобы шлаки оставались внизу, металл вверху, кислород проходил через конвертер и равномерно реагировал и т.д.
Так же, как и на космической станции

Жить в гигантских центрифугах? Верится с трудом.

При этом можно будет дешево строить конструкции любой сложности

Не любой — планета вносит кучу ограничений на размеры, пространственное расположение и проч.

причем солнечной, как вы понимаете, будет недостаточно

Почему? В космосе мало места для солнечных электростанций?

многие металлургические процессы как раз предполагают для своего функционирования наличие силы тяжести

Там, где гравитация нужна — она будет, там, где не нужно — не будет. Мой основной аргумент: в космосе есть выбор, на планете — выбора нет.
Жить в гигантских центрифугах? Верится с трудом.

Вы же сами их предлагали :)

Не любой — планета вносит кучу ограничений на размеры, пространственное расположение и проч.

Скажем так, все эти ограничения лежат намного дальше, чем, например, экономические ограничения по доставке ресурсов. Которые есть в космосе и которых нет на планете.
Почему? В космосе мало места для солнечных электростанций?

Нет, в кошельках землян мало денег для отправки нескольких десятков или даже сотен квадратных километров солнечных панелей в пояс астероидов.

Мой основной аргумент: в космосе есть выбор, на планете — выбора нет.

Это из той же серии, что и «в космосе есть выбор, дышать кислородом или задохнуться в вакууме, а на Земле нет». Человеку не нужно отсутствие гравитации. Вся наша биология, экономика, логистика, производственные технологии — всё это прекрасно работает в условиях гравитации, и не работает в её отсутствии. Чтобы работало без гравитации, надо создать огромный пласт технологий, которых сейчас нет, и неизвестно когда появятся, и появятся ли вообще. Вы, по сути, предлагаете решать огромную проблему ещё неизобретенными методами, при том, что рядом на поверхности лежит вариант, когда с ней вообще не придется сталкиваться.
Вы же сами их предлагали :)

Центрифуга в безвоздушном пространстве, где нет трения и раскрученное однажды продолжает крутиться вечно, где размеры можно сделать достаточно большими, чтобы устранить кориолисовы силы, — против центрифуги в пыльной атмосфере, весьма ограниченного размера, в которой невозможно жить, а можно только пребывать ограниченное время.

в кошельках землян мало денег для отправки нескольких десятков или даже сотен квадратных километров солнечных панелей в пояс астероидов.

А я и не предлагаю это делать. Я предлагаю тратить земные деньги на технологии производства солнечных батарей прямо в космосе, из того кремния, что можно добыть прямо на месте. Желательно автоматические технологии.

Чтобы работало без гравитации

Ещё раз: я не предлагаю работать без гравитации: гравитацию в космосе всегда можно создать, любой величины. Совсем не нужно переделывать все технологии на микрогравитацию. Нам нужны автоматические космические фабрики — с упором на автоматические. Желательно способные производить всё или почти всё необходимое для создания других таких же фабрик — чтобы возить не гору к Магомету, материалы к фабрикам, а фабрики к материалам.

Причём это всё примерно те же технологии, которые пригодятся на Марсе. И при этом на Марсе придётся решать проблемы не меньшего масштаба, и привычные земные технологии там работать не будут точно так же, придётся переделывать и изобретать кучу всего.

Вся наша биология, экономика, логистика, производственные технологии — всё это прекрасно работает в условиях гравитации, и не работает в её отсутствии.

Наличие неустраняемой гравитации/атмосферы ничем принципиально не лучше наличия регулируемой гравитации/атмосферы. Мне непонятно, как может быть непонятно, что наличие контроля лучше его отсутствия?

Массовое освоение Марса само по себе требует построения больших кораблей, где большое количество людей может продивать достаточно длительное время. Почему тогда не строить корабли, в которых большое количество людей может прожить ещё дольше? Тут нет принципиального различия, это одна и та же технологическая ветвь. А вот терраформирование Марса — совершенно другая.
А я и не предлагаю это делать. Я предлагаю тратить земные деньги на технологии производства солнечных батарей прямо в космосе, из того кремния, что можно добыть прямо на месте

Ну тогда мы приходим к проблеме курицы и яйца. Нам для производства квадратных километров батарей в космосе нужна фабрика, а для фабрики нужны квадратные километры батарей.
Мне непонятно, как может быть непонятно, что наличие контроля лучше его отсутствия?

Элементарно: экономически совсем не бесплатный контроль фактора, не нуждающегося в контроле, всегда хуже, чем отсутствие этого контроля и связанного с ним накладных расходов.
Естественно, самую первую маломощную и лёгкую мини-фабрику придётся создать здесь и перегнать к астероиду, вместе с каким-то количеством затравочных материалов. После этого она должна начать стартовать «производство средств производства», расширяя мощности. Это и есть та ключевая технология, которой имхо должен отдаваться наивысший приоритет, потому что без неё и долговременный Марс невозможен. Я этого и боюсь: прилетим на Марс, — ура-ура, проблемы шапками закидаем! — но остаться там не получится, потому что прискакали фактически с голыми руками, как это получилось с Луной. Поспешишь — народ рассмешишь.

экономически совсем не бесплатный контроль фактора, не нуждающегося в контроле, всегда хуже, чем отсутствие этого контроля и связанного с ним накладных расходов.

Можно ездить по пересечённой местности, и можно строить дороги, чтобым контролировать «пересечённость». Почему-то мы предпочитаем небесплатный контроль, а?
Естественно, самую первую маломощную и лёгкую мини-фабрику придётся создать здесь

Только ни одну, а сразу несколько сотен. Вам, чтобы сделать солнечную батарею, ведь надо и кремний добывать и перерабатывать, и монокристаллы выращивать, и резать, и на них полупроводниковые структуры создавать. Ещё вам понадобится астероид с алюминием или медью, а также мини-фабрика по производству токопроводящих шин. Ах да, ещё припой нужен или какой-то другой способ токопроводящего соединения с низким сопротивлением. Металлические конструкции для монтажа. Электрика — кабели, контроллеры/преобразователи для всего этого добра.
Нет, вы не сможете производить на месте даже солнечные батареи, не создав массу энергоемких производств. Поэтому все эти квадратные километры могут быть только произведены на Земле. Ну, или благополучно заменены одной ядерной силовой установкой, о чем мы сразу и писали.
Можно ездить по пересечённой местности, и можно строить дороги, чтобым контролировать «пересечённость»

Какая-то странная аналогия. У дорог есть регулятор контроля пересеченности?
Дороги нам дают возможность дешево доехать до точки назначения. Потому что ваш автомобиль ни по грязи, ни через ручей ехать не захочет. Они решают вполне конкретную проблему. Вращающиеся станции с эмуляцией гравитации, при наличии под боком пригодной для колонизации планеты, вообще никакой проблемы не решают, это вещь в себе.
чтобы сделать солнечную батарею, ведь надо и кремний добывать и перерабатывать, и монокристаллы выращивать, и резать, и на них полупроводниковые структуры создавать.

Боюсь, ваши представления о технологиях несколько устарели. Т.е. вы не в курсе ни про поликристаллический кремний, ни про плёночные технологии, ни про вакуумное напыление. Солнечные концентраторы тоже обошли вас стороной, поэтому у вас не появляется идей об их использовании для обработки материалов.

Извините, но Вы тут рассуждаете в основном в терминах земных технологий, причём только тех, про которые вы в курсе. Вот доменная печь, вагонетки или чушки монокристаллического кремния — это зримо, весомо, привычно и понятно, и если где-то нельзя построить доменную печь и поставить вагонетку на чугуниевые рельсы, то всё пропало, шеф. Неудивительно, что вам настолько неуютно лишаться гравитации.
Т.е. вы не в курсе ни про поликристаллический кремний, ни про плёночные технологии, ни про вакуумное напыление.

Я в курсе, но я не понимаю, какая разница? Это упрощает задачу производства на порядки, или всё-таки на проценты? На самом деле вы просто придираетесь к словам, т.к. моё утверждение про сотни связанных производств ничуть не меняется и при производстве элементов из поликристаллического кремния.
Вы тут рассуждаете в основном в терминах земных технологий

Наверное, это вы просто, окруженные гаджетами из магазина, напрочь забыли про то, что даже абсолютно безмозглая металлическая болванка для своего производства требует много разных технологических цепочек.
Это упрощает задачу производства на порядки, или всё-таки на проценты?

На многие проценты, а где-то возможно и на порядки. Производства на Земле притёрты к земным условиям:
* гравитация — а значит тенденция размазывать производство по плоскости, плоский граф транспортных потоков
* дорогая земля — а значит ограничения на площадь,
* атмосфера — т.е. затраты на передвижение пропорциональны дистанции из-за сопротивления, необходимость защиты от погодных условий, невозможность создавать большие чистые комнаты и вакуумные камеры и т.д,
* экология — т.е. запретительная стоимость некоторых более эффективных процессов
и проч.

Снимите эти ограничения и прикиньте, что можно сделать, если вам позволено развёртывать производство в 3-х измерениях, вы практически не стеснены в площадях/объёмах, вам не надо заботиться о вакуумировании, у вас есть бесперебойный источник тепла, вам не надо заботиться о вредных выбросах, ваш транспорт тратит энергию только на разгон и торможение. Да, некоторые процессы вроде разделения фракций в расплавах требуют сил гравитации, которую можно создать (или использовать другие методы разделения, например электромагнитные поля) — но это лишь несколько специфических процессов, остальное вполне работает и без неё. Это не значит, конечно, что нет других проблем (охлаждение, защита от микрометеоритов и проч), но я считаю, что выгоды тут запросто могут перевесить. Это непривычная среда, но не фатальная.

Я сам 6 лет работал на металлургическом комбинате полного цикла, так что про технологические цепочки в курсе. Но я так же в курсе, сколько изобретательности приходится применять, чтобы обойти земные ограничения, и как они усложняют жизнь технологам. Вы предлагаете делать практически то же самое, только при ещё худших ограничениях.
Снимите эти ограничения и прикиньте, что можно сделать, если вам позволено развёртывать производство в 3-х измерениях, вы практически не стеснены в площадях/объёмах

Особо ничего. Я серьёзно. Пространственный фактор в организации земных производств оказывает на порядки меньшее влияние, чем, например, внешняя логистика. А внешняя логистика очень не любит, когда какие-то материалы нужно везти с соседнего астероида.
Все остальные, будь-то экология или стоимость земли, в случае Марса тоже не слишком портят экономику производства.
вам не надо заботиться о вакуумировании

Ну, да. Но вы же наверное не будете спорить, что на одну установку, которая хорошо работает в вакууме, приходятся тысячи, которым нужен не вакуум, а условия, приближенные к земным?
вам не надо заботиться о вредных выбросах

В случае космоса, наоборот, надо будет решать ещё одну не слишком тривиальную задачу о том, чтобы они покинули ваше производство и куда-то улетели. В случае Марса для сброса отходов прекрасно будет работать обычный земной калошламоотстойник и ему подобный хай-тек. Видите, и здесь как ни странно, для Марса не нужно ничего нового изобретать.
ваш транспорт тратит энергию только на разгон и торможение.

Разницей в энергозатратах между наземным рельсовым транспортом, оснащённым рекуперацией, и космическим кораблём вполне можно пренебречь :)
Вы предлагаете делать практически то же самое, только при ещё худших ограничениях.

Я предлагаю это не делать, а по-максимуму перенести уже сделанное, адаптировав там, где это нужно, и не трогая там, где всё и так будет работать. И я не слишком ошибся в оценках, когда сказал, что примерно половина всех технологий перенесутся на поверхность Марса без изменений.
внешняя логистика очень не любит, когда какие-то материалы нужно везти с соседнего астероида.

Логистика не любит, когда планы меняются. Если поток товаров или материалов налажен, то для производства нет никакой разницы, везли ли вот эту конкретную бочку унобтаниума месяц морем на танкере, или она летела месяц в космосе. Важно лишь, чтобы через склад проходило N бочек в день, и постоянство этого потока обеспечивается конвейеризацией и буферизацией поставок.

на одну установку, которая хорошо работает в вакууме, приходятся тысячи, которым нужен не вакуум, а условия, приближенные к земным?

Как правило все процессы, которым критично наличие давления, происходят в замкнутых реакторах, где это давление создаётся, поддерживается и регулируется. И как правило оно не равно атмосферному, так что разницы нет, стоит ли реактор на Земле или летает в вакууме. Процессов, которым нужно строго «нормальные условия», не так уж много, в основном они включают живые культуры (растения, животные, люди).

надо будет решать ещё одну не слишком тривиальную задачу о том, чтобы они покинули ваше производство и куда-то улетели.

Газообразные вещества и мелкую пыль, которые нельзя переработать, просто унесёт солнечным ветром, как с кометы. Крупные твёрдые частицы да, нужно собирать (а лучше не выпускать), и если не перерабатывать, то прессовать и хранить на/в астероиде. Не думаю, что от вас потребуют рекультивации отходов :) В общем, не так уж много препятствий, и есть неплохие бенефиты.

Разницей в энергозатратах между наземным рельсовым транспортом, оснащённым рекуперацией,

Рекуперация возвращает ничтожный процент, потому что она компенсирует только динамические потери (перепады высот, изменения скорости), а не статические потери на аэродинамическое сопротивление, главную составляющую всех потерь в транспорте.
Если поток товаров или материалов налажен, то для производства нет никакой разницы,

Да. Но подобные ситуации, как вы понимаете, в сколь-нибудь продолжительном временном периоде не живут. Альтернативные поставщики, замена партий и т.д. — всё это обязательная составляющая цепочек поставок.
Процессов, которым нужно строго «нормальные условия», не так уж много, в основном они включают живые культуры

Включите сюда все процессы, которые предполагают, что что-то одно находится сверху другого, куда-то высыпается, перекладывается, выбрасывается. Вы в условиях невесомости даже отверстие в толстом куске металла традиционным способом не просверлите. Потому что у вас и стружка удаляться не будет, и СОЖ подаваться не захочет.
Ах, да, на Марсе, чтобы сходить в туалет без вакуумного отсоса, вам тоже не надо будет лететь к ближайшей центрифуге.

Газообразные вещества и мелкую пыль, которые нельзя переработать, просто унесёт солнечным ветром, как с кометы.

Ну только если вы их не будете производить в большом количестве.

статические потери на аэродинамическое сопротивление, главную составляющую всех потерь в транспорте.

На Марсе? ;)
Альтернативные поставщики, замена партий

На Марсе этой роскоши тоже долго не будет.

Включите сюда все процессы, которые предполагают, что что-то одно находится сверху другого, куда-то высыпается, перекладывается, выбрасывается.

Да ну бросьте, нет проблем что-то переложить или выбросить в невесомости — достаточно хорошего толчка. Да, чуть труднее высыпать или выливать через узкие горловины, но это тоже решается — либо вращением, либо возвратно-поступательными движениями и любым механическим «диодом» (обратные клапаны, асимметричные гребни и т.п.). Космонавты давно освоили искусство добывания коньяка через горлышко бутылки :)

Вы в условиях невесомости даже отверстие в толстом куске металла традиционным способом не просверлите. Потому что у вас и стружка удаляться не будет, и СОЖ подаваться не захочет.

Подавать СОЖ струями (и ими же вымывать стружку) религия запрещает?

Кстати, народ всё больше смотрит на 3д-печать (в т.ч. металлов) — так вот в невесомости это будет делать куда проще, чем на Земле, где приходится бороться с силой тяжести и придумывать как сделать так, чтобы деталь не потекла вниз и не развалилась раньше времени. Можно, скажем, напечатать ракетное сопло на порядок большего размера, чем нынешние Мерлины.
так вот в невесомости это будет делать куда проще, чем на Земле,

В невесомости у вас вместо проблемы «как сделать, чтобы не слиплось» появится проблема «как обеспечить качественную адгезию между слоями».

Можно, скажем, напечатать ракетное сопло на порядок большего размера, чем нынешние Мерлины.

Я не уверен, что невозможность напечатать сопло диаметром сто метров сдерживает развитие космонавтики :)
но это тоже решается — либо вращением, либо возвратно-поступательными движениями

Подавать СОЖ струями (и ими же вымывать стружку) религия запрещает?

Ну вот вдумайтесь внимательно в свои аргументы. Я вам привожу кучу примеров, когда существующая отлаженная технология в космосе работать не будет, зато на планете будет, а вы в ответ «вот тут нужно изменить, тут доработать, тут взять такой принцип, и заработает». Вы же, судя по всему, инженер, у вас должна быть не только тяга к придумыванию решений, но и способность к оценке их целесообразности. Человечество потратило миллионы человеко-лет на разработку современных технологических цепочек. И у него нет никакой возможности вот так взять и переработать каждую финтифлюшку для работы в невесомости. Одну финтифлюшку можно. Две можно, сто — дорого, но тоже можно. Но не сто тысяч.
Мы же уже говорили про металлургию на Марсе. Вот добывающая промышленность. Вы берёте, например, роторный экскаватор. Огромная машина с сотнями тысяч деталей и годами проектирования. Вы строите такую же на Марсе, и о-па, она там работает, выполняет свои функции. Все изменения, которые вам нужны — это доработка гидравлики, т.к. разница давлений внутри и снаружи меняется на одну атмосферу, и замена масел, на бОльшую вязкость и на другой температурный режим. Вы берёте обычный скребковый конвейер, и он тоже, как ни странно, может работать на Марсе без каких-либо изменений конструкции. Железные дороги и электровозы — аналогично, их не нужно превращать в рельсовые космические лифты с помощью длительной инженерной работы. Погрузочные машины — тоже.
И так везде, в любой отрасли.
Поэтому никто в здравом уме не будет строить космические предприятия на вращающихся бубликах в ближайшие столетия. Это абсурдная идея, которая стоит колоссальных и денежных, и человеческих затрат, при наличии значительно более доступных альтернатив.
Человечество потратило миллионы человеко-лет на разработку современных технологических цепочек. И у него нет никакой возможности вот так взять и переработать каждую финтифлюшку для работы в невесомости

Не каждую — не все технологии зависят от гравитации. Если гравитация нужна прям кровь из носа, то она создаётся, любой необходимой величины — нужна только одна совершенно новая технология: строительство вращающихся станций. Но бОльшая часть технологий в гравитации просто не нуждается, множество приборов и механизмов прекрасно работают в любом положении (электромоторы, трансмиссия, манипуляторы и т.п.) или элементарно дорабатываются.

Мы ходим по кругу, я повторял эти аргументы уже несколько раз, и вы их постоянно забываете.

Все изменения, которые вам нужны — это доработка гидравлики, т.к. разница давлений внутри и снаружи меняется на одну атмосферу, и замена масел, на бОльшую вязкость и на другой температурный режим

… и поиск металлов и сплавов, способных работать без охрупчивания при средней температуре -60 С, выдерживая колебания ±80 C,
… и разработка сочленений и смазок, предотвращающих вакуумное сваривание металлов и не испаряющихся в вакууме,…
… и — оп-па — после всех этих «мелочей» мы имеем на 99% изменённую конструкцию, которую придётся обсчитывать и испытывать заново, полностью, чего вы никак не хотите понять. Ибо реальный, а не теоретический роторный экскаватор — это не просто принцип действия, и не геометрические формы, а материалы и сложная увязка взаимозависимых узлов. Меняется одно — каскадом приходится менять другое. Меняем гидрожидкость на более вязкую — меняем насосы, магистрали, фильтры, добавляем подогрев везде, и т.д… Геометрические формы экскаватора/конвейера/ж.д.рельса — это просто видимая оболочка, и настоящие инженерные проблемы — это не изменение формы или движений, а свойства материалов и увязка всего со всем и с внешней средой. Холод и вакуум — гораздо худшие враги, чем невесомость, их труднее победить, потому что ограничивает не механика (1% сложности), а свойства материалов (99% сложности). И Марс в этом почти не отличается от астероида.

Ваши надежды на то, что половина земных технологий спокойно переносится на Марс — это иллюзия.
Не каждую — не все технологии зависят от гравитации

Не все технологии, но все финтифлюшки. Наше оборудование все равно имеет ножки и устанавливается на пол :)
Мы ходим по кругу, я повторял эти аргументы уже несколько раз, и вы их постоянно забываете.

Я не забываю ваши аргументы. Я уже вам говорил контраргумент, который вы игнорируете — что объем работы по перепроектированию, чтобы уложить цепочки будь-то в бублик, будь-то в космос, не может быть выполнен.
… и поиск металлов и сплавов, способных работать без охрупчивания при средней температуре -60 С, выдерживая колебания ±80 C,

Вы же вроде как на металлургическом заводе работали. Это нормальный температурный режим для ряда известных и давно освоенных марок стали, да и других сплавов/композитов. Вы думаете, полярные условия на Земле радикально отличаются по температуре от экваториальных на Марсе? Да, гидравлику надо будет переработать. Но это одна задача, решенная один раз и потом применяемая во всех конструкциях. И она куда проще, чем проектирование вращающегося тора, благо, человечество с вакуумом познакомилось не вчера, и материаловедение в этом направлении вполне активно развивается. Куда активнее, чем механика по добыче и транспортировки иттрия с астероида на космическую станцию.
Наше оборудование все равно имеет ножки и устанавливается на пол :)

Промышленное оборудование обычно устанавливается на фундамент, юстируется и либо приваривается, либо прикручивается вооооот такими болтами. Гравитация гравитацией, но никому не нравится, когда оборудование начинает двигаться из-за вибрации, колебаний температуры, ветра или подвижек почвы.

>> при средней температуре -60С, выдерживая колебания ±80C,
> это нормальный температурный режим для ряда известных и давно освоенных марок стали

Нет, это довольно экстремальный режим. Один только диапазон теплового расширения заставит перепроектировать кучу всего, ибо люфты и допуски. Я уж не говорю про резину и пластики (шланги, прокладки, сальники).

Вы думаете, полярные условия на Земле радикально отличаются по температуре от экваториальных на Марсе?

У нас на полюсах температура падает до -150C?

Да, гидравлику надо будет переработать. Но это одна задача, решенная один раз и потом применяемая во всех конструкциях. И она куда проще, чем проектирование вращающегося тора

Сравнивать переделку гидравлики с постройкой орбитальной станции — это как сравнивать тёплое с мягким.

Давайте всё же сравнивать сравнимое. Коль станция — это поселение, то и сравнивать надо с поселением. Забудем пока добычу иттрия, сравним только самый минимум для создания и выживания поселения:

1) орбитальную станцию (не обязательно бублик, можно и гантелю) из десятка-другого состыкованных типовых блоков, стабильно и равномерно вращающуюся, питающуюся солнечной энергией со 100% инсоляцией, плюс обычные дешёвые корабли снабжения, использующие отработанную стыковку в открытом космосе (с поправкой на вращение), или
2) комлекс из флотилии многоразовых кораблей, способных точно и автономно садиться на Марс, на грунтовую площадку, служить жилищем или развернуть городок, запитаться солнечной энергией (среднесуточная инсоляция хорошо если 30% от солнечной константы) или ядерной (это свой букет сложностей), провести разведку, если повезло — развернуть производство топлива на скудных мощностях (если не повезло — ждать одноразовые корабли снабжения), заправить себя, стартовать — и при этом обеспечивать требуемую точность и надёжность при каждом спуске и старте (самые напряжённые этапы, по отказам несравнимые с самыми сложными орбитальными манёврами).

А теперь перейдём к добыче и сравним машину с такой же машиной:

1) проходческий щит или горный комбайн, переделаный на работу в вакууме, при больших перепадах температуры и в невесомости (нужна замкнутая система отгрузки руды, зато не нужны крепи), или
2) точно такой же проходческий щит или горный комбайн, переделаный на работу в вакууме, при больших перепадах температуры и в пониженной гравитации (обычная отгрузка, но теперь нужны крепи против обрушения сводов, ибо гравитация).
Промышленное оборудование обычно устанавливается на фундамент

Да вы что? :)
Нет, это довольно экстремальный режим. Один только диапазон теплового расширения заставит перепроектировать кучу всего, ибо люфты и допуски. Я уж не говорю про резину и пластики (шланги, прокладки, сальники).

Обычная земная гражданская техника штатно рассчитана на температурный диапазон шириной 70-100 градусов. Пластики и резина для низких температур тоже изобретены не вчера.
У нас на полюсах температура падает до -150C?

А что, в экваториальных районах Марса бывают подобные температуры? На полюсах бывают, но туда я и не предлагаю лезть. Экваториальный Марс — это +25...-50, вполне себе пригодные условия для земной техники.

Забудем пока добычу иттрия, сравним только самый минимум для создания и выживания поселения:

Вы же поймите, добыча иттрия первична. То, что вы описали — это проект на сотни миллиардов долларов. Кому он нужен без чётких перспектив?
Поэтому нет, точка отсчета будет другой — зонд, который способен делать геологический анализ грунта на каких-то глубинах, потом анализ способов извлечения полезных ископаемых, потом небольшая исследовательская станция с вахтой. И так далее.

А теперь перейдём к добыче и сравним машину с такой же машиной:
1) проходческий щит или горный комбайн,

Стоп, стоп. Это не фильм «Вспомнить всё», шахта «Пирамида», турбиний. Какие щиты, какие комбайны? Только открытый способ, никто сейчас не будет вести подземные работы по добыче полезных ископаемых в космосе. Как вы собираетесь разведывать подземные залежи полезных ископаемых с нашим огромным накопленным опытом :) познания внеземной геологии?
Да вы что? :)

Не обессудьте уж.

И так далее.

Претензии у вас были к вращающейся станции, которая относится к категории «и так далее» (постоянное проживание людей, налаженная добыча), а не к зондам-разведчикам и вахтам, так что перенос точки отсчёта считаю прыжком в сторону.

Какие щиты, какие комбайны?

Думаю, астероид проще продырявить и работать внутри, чем на поверхности, поэтому я не стал сравнивать роторные экскаваторы, извините. Кстати, на Марсе тоже предлагается бурить тоннели и прятаться в них от космической радиации, и тот же Маск со своей скучной компанией явно что-то знает :)

Как вы собираетесь разведывать подземные залежи полезных ископаемых

Точно так же, как «открытые» залежи — сбор образцов, поиск обнажений пластов, пробные бурения, сейсмо-, магнито- и прочие "-скопии". Вы что, считаете, что чтобы разведать открытые залежи, достаточно камни с поверхности пособирать, и ничего бурить не надо? Они лишь потому «открытые», что над ними может лежать не сотни, а лишь единицы-десятки метров пустой породы, которую ещё вскрыть надо.
на одну установку, которая хорошо работает в вакууме, приходятся тысячи, которым нужен не вакуум, а условия, приближенные к земным?

может, причина просто в том, что у нас земные условия, и вакуум делать дорого. поэтому в первую очередь рассматриваются и изобретаются технологии и установки, в которых условия ближе к «нормальным»?
может, причина просто в том, что у нас земные условия, и вакуум делать дорого

Именно так. По тем же причинам мы видим в спектре от 380 до 780 нм и дышим воздухом, в котором должно быть около 20% кислорода :)
Речь-то была не про то, что в космическом вакууме и невесомости что-то может работать лучше, чем в воздухе и на Земле (наверняка и может, и будет). А про то, что для эксплуатации в космическом вакууме надо будет заново переизобрести практически всё, что мы создали, и у нас такой возможности просто нет.
а нужно ли переизобретать всё, и тем более — сразу?
Если вы читали весь длинный спор, то могли заметить, что мы вели речь о строительстве фабрик для добычи и переработке чего-либо на космических станциях возле астероидов. В таком случае да, было нужно. Вы не можете построить космическую печь по выплавке сверхпроводников, не изобретя космическое оборудование для добычи руды, для обогащения, для транспортировки, для энергоснабжения, для утилизации/переработки отходов, для снабжения другими ресурсами и т.д.
В этом как раз и есть кардинальное преимущество планетарной промышленности перед космической — в объеме исследовательской и конструкторской работы, которую нужно провести до того, как эта хрень заработает и даст результат. Первое человечеству по силам, второе — пока нет.
для эксплуатации в космическом вакууме надо будет заново переизобрести практически всё,

На Марсе тоже практически космический вакуум, значит там тоже придётся переизобрести практически всё. Вы сейчас повторили мой аргумент.
Мой основной аргумент: в космосе есть выбор, на планете — выбора нет.
Мой основной аргумент: на планете есть выбор, в космосе — выбор значительно уже. Я про ресурсы. Например, азот. Планеты-гиганты и пояс Койпера не предлагать — слишком далеко, ещё добраться надо.
Азот легко добывается путём обмена его на никель, железо, золото и т.п. :) Причём однажды купленый азот практически не расходуется, а ходит по азотному кругу.

Ну и, вообще говоря, от пояса астероидов до Юпитера и его лун не так уж далеко, и наковырять там аммония наверняка можно.
Вот перед вами голый каменный астероид, а вам нужен азот, и не просто азот, а долгохранимое низкокипящее топливо, которое, почему-то, никак не хочет «ходить по кругу»…

Вот и получатся, что либо вы его повезёте с Земли, либо с Марса. Нет, конечно, вы можете забраться в гравитационную яму Юпитера, но тогда вы там и останетесь.
Либо по большей части откажусь от гидразина и начну использовать другие типы топлива, которые можно производить и хранить на месте. Перекись водорода, например. А если я копаю троянские астероиды Земли (наиболее доступные), то азот может быть выгоднее возить с Земли.

Но особой потребности в долгом хранении топлива нет, станция — это не автономный исследовательский зонд, проще нарабатывать и быстро тратить, тогда спектр топлив становится гораздо шире.
Колония о'Нила может стать самодостаточной при размерах гораздо меньших целой планеты.
А я не это оспариваю, я говорю, что ресурсов на планетах и спутниках планет-гигантов значительно больше, чем у любой колонии О'Нила.

Если нет возможностей создать самодостаточное поселение в Гоби и заинтересовать достаточное количество людей поселиться там, то возможности сделать это на Марсе тем более не будет.
Во первых, вас кто-то приглашал осваивать Гоби? Я боюсь, что если вы попытаетесь это сделать без разрешения, к вам придут суровые дяди с оружием.

Ну будет десяток-другой пионеров, но потом новизна спадёт, экономический интерес не появится, поток желающих начнёт иссякать, пара неизбежных катастроф оборвёт этот поток — и проект рухнет, так и не оправдав себя.
А вы бы поинтересовались. Например, о своём интересе уже заявили такие фирмы как Ауди и Катерпиллер. На самом деле интерес у бизнеса уже есть, а первые колонисты поедут туда по длительным контрактам, с хорошей зарплатой и страховкой, выплачиваемой оставшимся на Земле семьям, и с приличным бонусом в случае, если по истечении контракта они его продлят и останутся на Марсе.

В общем, к возможности освоения Солнечной Системы бизнес совсем не равнодушен, и у него есть хорошо отработанные способы привлечь колонистов.

Но я боюсь не того, что он рухнет, а того, что рухнув, он надолго дискредитирует идею дальнейшего освоения космоса. Обжёгшись на молоке, люди будут дуть на воду.
Более или менее регулярно происходят, например, авиакатастрофы. Люди после этого летать не перестают, хотя некоторые боятся этого до жути.

Я думаю, добыча ценных металлов на астероидах и доставка этого добра на околоземную орбиту (или даже на Землю) — это более экономически оправданный повод начать интенсивно развивать транспортные возможности,
Увы, нет. Во первых, одно другому не мешает. Во вторых, доставлять астероиды на околоземную точнее, близкую к Лунной, орбиту поможет Луна, благодаря гравитационному маневру у которой «охотник» за астероидом может получить 1,6 км/с отправляясь за астероидом, а сложным многократным гравитационным маневром в системе четырёх тел /Солнце, Земля, Луна и «охотник» с захваченным астероидом/ погасить скорость астероида примерно на 2 км/с, переведя его на околоземную орбиту.

На настоящий момент самый ценный ресурс, который можно добыть с астероидов — топливо и рабочее тело. Но параллельно можно искать и ценные металлы, а потом дойдёт очередь и до конструкционных материалов.
ресурсов на планетах и спутниках планет-гигантов значительно больше, чем у любой колонии О'Нила.

Это если считать, что колония — единственная на всю Солнечную Систему.

Я боюсь, что если вы попытаетесь это сделать без разрешения, к вам придут суровые дяди с оружием.

Всегда можно договориться.

В общем, к возможности освоения Солнечной Системы бизнес совсем не равнодушен, и у него есть хорошо отработанные способы привлечь колонистов.

Освоение Солнечной Системы? Да. Освоение Марса? Какой конкретно интерес? Если это бизнес, то у него должен быть бизнес-план: что добывать, куда добытое сбывать. На Марсе нет проблем с добычей — проблемы со сбычей.

Более или менее регулярно происходят, например, авиакатастрофы. Люди после этого летать не перестают,

Речь не о страхе полётов, а о разочаровании. Как это случилось с лунным проектом.

На настоящий момент самый ценный ресурс, который можно добыть с астероидов — топливо и рабочее тело.

Если использовать ионники и солнечную энергию, то топливо не нужно, только рабочее тело.
Там как от зонтика. Отскакивают частицы, отбрасывают другие, в результате получается конус.
Какого радиуса конус надо считать, но от точно тысячи километров в космосе(плотность газа мала, пробег до столкновения высок).

Если бы все было так просто, то я с радостью запатентую идею — поставить такой генератор магнитного поля в носу каждого автомобиля и чтобы он включался, если система фиксирует быстро приближающийся объект(другой металлический автомобиль) в 10м от автомобиля. За счет магнитного поля автомобили затормозятся/разъезжаются до того, как соприкоснутся железом и таких ударных перегрузок, которые не переносит человек, уже не будет.
Но что-то мне говорит, что это не сработает.

Так можно, но мощности выйдут запредельные.
Чем меньше нужный угол отклонения, и вес частицы, тем меньше нужная мощность.
Тут сотни тысяч километров и меньше десятой доли градуса нужное отклонение.
«потеря ионов частично компенсируется вулканической активностью»

«Такой щит позволяет накопить атмосферу с увеличением её средней температуры примерно на 4 °C»

«эффект от одного магнитного щита совпадает с эффектом от полноценного терраформирования Марса»

Разве на Марсе сейчас существует вулканизм? Тем более в таком объеме, чтобы заметно повлиять на плотность атмосферы…

Речь идет о первоначальном накоплении плотности, без привнесения газов извне…
Имеется в виду внутренняя активность расплавленных слоев. Вроде они еще на Марсе есть.
Неточность перевода.
Есть такой человек на ютьюбе — Дмитрий Канонихин. Советую его канале Dmitry Konanykhin, посмотреть Плейлист «Летим на Мар! Дальний космос». Там идет речь о всех проблемах с которым столкнется Маск.
Короче чтобы колонизировать, Марс или Луну нужно закопаться в грунт, а не строить город на поверхности. И лететь придется быстро, чтоб не хапнуть смертельную дозу радиации.