Дороги, газопроводы, электростанции в Сочи вполне себе имеют приличную ценность. Возможно неадекватную объему вложенных денег, но все же заметно отличную от нуля. А польза от космических станций на сегодняшний день по сути сводится к красивым фотографиям из космоса.
Допустим однако что мы решили вложить в МКС побольше денег и организовать там все-таки что-то полезное. Одна биологическая лаборатория на МКС будет стоить как 20-50% от стоимости Олимпиады. При этом шансы получить там что-то интересное будут не сильно отличаться от земных. Зачем? У нас на Земле лабораторий слишком много? Почему бы эти деньги не потратить на гораздо большее число земных лабораторий, что даст намного большую пользу? Или вот организуем сверхчистую металлургию и предположим что нам удастся там вырастить что-то полезное (хотя МКС для этих задач не очень хорошо подходит, ибо при общей невесомости все же слегка вибрирует из-за наличия на борту людей и другого оборудования). Мы получим небольшой кристалл стоимостью в десятки миллионов долларов. Где мы его сможем при такой цене применить? Даже получив какой-то полезный результат мы просто не сможем его использовать в массовом производстве, понимаете?
Интересно, а если подобное событие случится в нашей Галактике — будет ли мощность радиовспышки достаточной чтобы дать приличные наведенные токи в проводниках на Земле? Проще говоря, является ли подобное событие EMP-бомбой галактического масштаба?
А вообще — не понимаю почему замкнутый цикл считают самым выгодным.
Забросить груз на орбиту Марса и спустить его на поверхность стоит не намного дороже чем вывести этот же груз на геостационар. Это обратно на Землю с Марса вернуться довольно сложно, а вот «в одну сторону» — проблем особых нет.
Замкнутый цикл имеет смысл тогда когда масса установки замкнутого типа (включая потребные системы для её функционирования) оказывается меньше чем масса продуктов питания. Думается мне что сейчас такие системы выгодны разве что при полетах длящихся десятилетия
Регулярных космических рейсов в сколь-либо обозримом будущем не будет. Увы. А существующие станции и так фантастически дороги (при околонулевой практической ценности за исключением политической) чтобы увеличивать их стоимость еще в разы.
Там большая тяга и не нужна если можно развивать малую тягу, но очень долго. Время перелета сократится почти так же сильно.
Энергии больших солнечных батарей, в принципе, должно хватить на довольно приличное сокращение времени перелета.
Интересный момент состоит в том что производство еды и производство кислорода не являются независимыми процессами.
В первом приближении человеку нужно столько кислорода сколько он потребляет еды, а производство еды выделяет столько кислорода сколько потребуется на её последующее использование.
То есть достаточно научиться выращивать достаточно продуктов для питания и кислород генерировать не придется.
Если часть выращенной биомассы не используется то кислорода будет вырабатываться даже больше чем нужно, но не уверен что это разумный подход — зачем таскать лишнюю массу? Впрочем наверное какое-то количество подобных избытков все равно неизбежно.
Интересно это все потому как распространенной ошибкой является тезис о том что на самом большом космическом аппарате — Земле — кислород производят леса, и это дало довольно характерные штампы в НФ на предмет космических кораблей и подводных городов засаженных деревьями. На практике же куда больше кислорода произведет засаженное пшеницей поле.
OpenCL даже проще интегрировать, он не требует специальной компиляции и ничем не отличается от обычного C-кода
Но на OCL тяжелее писать код, особенно такой простенький как в приведенном выше примере и уже существующих библиотек под него намного меньше
Если вычесть расходы топлива на «левитирующую» часть, оставшаяся будет много меньше.
Это не так. На «левитирующую» часть у современных ракет приходится порядка 1.5 из 9.5 км/с необходимой delta-v (условно говоря объема работы ракетного двигателя). Хотя если подниматься значительно медленнее то потери на «левитацию» будут гораздо больше, это да.
Но вообще смысла нет смотреть на затраты энергии потому как они невелики. Ключевая проблема с выведением груза на орбиту — стоимость самой ракеты, а не топлива для неё.
В качестве рабочего тела в тепловых ракетах целесообразно использовать водород, т.к. у него specific heat capacity наибольшая среди газов — cp=14 и удельный импульс на тепловом двигателе удастся развить наибольший. Удельный импульс удастся поднять примерно втрое относительно кислород-водородных двигателей, но при этом придется придумать источник энергии способный работать при T=4500 K :). При большей температуре водород уже начинает ионизироваться и возникают связанные с этим проблемы. Вокруг этой идеи строились ядерные ракетные двигатели — правда там ограничивались реактором нагретым до 3000 градусов и удельный импульс получался вдвое больше чем у кислород-водородных движков. На выходе имеем скорость выбрасываемого газа в 8-12 км/с и потребную массу горючего для выхода на орбиту всего в 2-3 раза большую чем масса самого орбитера. X-wing конечно не получится :) но для SSTO вариант отличный.
Плазменные и ионные двигатели способны выдавать еще больший удельный импульс, но они упираются в проблему охлаждения. КПД-то не идеален, часть энергии рассеивается в виде тепла, и для мощного двигателя этого тепла будет колоссальное количество. Тепловые ракетные движки сбрасывают это тепло с рабочим телом, а вот для плазмы / ионного движка как решать эту проблему неясно.
Чисто энергетически стоимость вывода груза на орбиту относительно невелика. Даже с учетом формулы Циолковского топливо для ракеты (энергия) стоит порядка 1% от стоимости выведения груза на орбиту. В этом и смысл проектов SSTO — убираем из уравнения составляющую львиную долю стоимости одноразовую ракету, получаем гораздо более дешевый вывод груза в космос даже при менее эффективном расходовании энергии
Топливо для РН стоит дешево относительно стоимости самого РН, так что многоразовый аппарат способный слетать при той же стоимости изготовления хотя бы дважды даже при десятикратном расходе топлива уже будет выгоден. Основная проблема подобных систем в том что «той же стоимости изготовления» многоразового носителя не получается, а после каждого полета носителю требуется дорогостоящий ремонт сопоставимый по затратам со стоимостью одноразовой ракеты.
Ступенью обычно называют то что имеет полноценные двигатели и делают так по причине того что эти двигатели дорого стоят и дофига весят что существенно при проектировании ракет. ПТБ стоит копейки и весит гораздо меньше, так что в одну кучу со сбрасываемыми двигателями я бы их не клал.
Реальные SSTO, кстати, скорее всего будут взлетать при помощи одноразовых твердотопливных ускорителей — JATO, только сравнительно небольших — чтобы оторваться от ВВП и достичь приемлемой для воздушных движков скорости (там где это применимо). Не думаю что это их сделает «неполноценными SSTO».
Буран да, а вот Шаттл в отличие от Бурана сам был ракетой-носителем. Но Шаттлу требовалось две здоровенных ракеты-бустера для взлета, так что его традиционно выделяют в самостоятельную нишу, отличную и от обычных ракет и от SSTO.
А так, в принципе, Шаттл был по сути космическим самолетом с гигантским подвесным топливным баком и вертикальным взлетом за счет JATO.
Довольно странно называть сбрасываемый подвесной топливный бак (с которым летает большая часть военной авиации, к слову) «половиной ступени». Вот бустеры да, тянут на отдельную ступень.
Расскажи, пожалуйста, когда именно, в каких миссиях, Фалконы выводили заявленные ПН?
Так задача Фалкона не в том чтобы бить рекорды, а в том чтобы вытаскивать спутники на орбиту. Для большинства спутников, вероятно, её энергетические возможности избыточны. Это нормально — взяли грузоподъемность с запасом, поскольку более легкий спутник запустить можно всегда, а вот более тяжелый не удастся никак. При этом «лишний» в большинстве пусков резерв можно спокойно пустить на обеспечение многоразовости или повышение надежности носителя — в одном из пусков Фалкона, например, на нем отказал один из двигателей первой ступени, в другом — вместо Merlin Vacuum в котором незадолго до пуска нашли дефект поставили обычный Merlin и оба пуска благодаря наличию резерва прошли на отлично.
Кроме того, я надеюсь, что ты не забываешь расположение аэродромов, с которых их выводят
Космодромов, и для миссий на низкие околоземные орбиты разница там сравнительно небольшая (порядка +5% для Байконура vs мыс Канаверал если не ошибаюсь)
Конкретно я провожу собеседования и видел людей, выпускников мехмата, которые не знали и не понимали, что такое вектор.
Ну я тоже проводил собеседования, тоже видел всякое :). У нас же на мехмате и экономический поток есть и просто разные халявщики :). Но все же выпускники МГУ и МФТИ по опыту в среднем дают стабильно высокое качество, тогда как все остальные ВУЗы — как повезет. Впрочем не MIT конечно, согласен :)
абсурдная идея, что первые ступени могут приземлиться в точку старта
Это да, я считал — для delta-v первой ступени ~4 км/с подобная схема не работает вообще. Для маленьких недоступеней в принципе это работать может, но смысла нет.
1) Да никому не нужны сами по себе эти 15-20%, понимаете? Всегда можно просто поставить на эти же 15-20% более массивную ракету. Вопрос упирается только в стоимость ракеты, а она вовсе не обязательно будет для более легкой ракеты дешевле хотя бы на эти 15-20%
2) У поверхности Земли ракета проводит сравнительно мало времени, поэтому удельный импульс у Земли менее существенен чем в вакууме. Скажем двигатели Союза вообще 260 с выдают у Земли. Говоря цифрами, общие потери на противодавление составляют для движков типа мерлина порядка 160 м/с delta-v. РД-180 снижает их примерно до 60 м/с. Выигрыш 90 м/c — примерно +3% к массе второй ступени, +4% к полезной нагрузке
3) По поводу этой популярность в России заведено было, насколько я помню, уголовное дело — оказалось что движки в Штаты поставляли по цене ниже себестоимости их производства. Не в этой ли демпинговой цене причина их популярности, как думаете :D? Вообще двигатель это отличный конечно, просто не надо думать что американцы на нем летают потому как своего сделать не могут.
4) Дык если бы на Союзах летали только люди :). Но это же и для беспилотных запусков самый популярный выбор в своей весовой категории. Вдобавок это аргумент в пользу Falcon — более простые движки надежнее чем одноразовые рекордные.
5) То что Маск реализовал еще не все обещания — не повод утверждать что он их не реализует. Возможности для этого у него есть и пока что он очень планомерно идет к выполнению всего что наобещал. При этом то что у него УЖЕ летает делает это не хуже чем летает самый популярный РН в мире (Союз)
6) Там разница в полезной нагрузке еще меньше выходит: 342 vs 359 — это +7-9% массы выводимого спутника. В сумме со всеми остальными преимуществами более совершенных движков это +33% к полезной нагрузке выведенной на орбиту. Если движки Маска стоят всего вдвое дешевле, то делать ракету с более дешевыми движками выгоднее чем с более совершенными.
Вот скажите, только честно, эти цифры дают представление об ответе на этот вопрос? Или разъяснение недостаточное?
Конечно недостаточное. Исходный тезис был «Маск сознательно пошел на упрощение и удешевление некоторых компонентов потому что это давало более выгодную ракету». И что в наличии рекордных, но не пользующихся популярностью ракет противоречит этому тезису?
Допустим однако что мы решили вложить в МКС побольше денег и организовать там все-таки что-то полезное. Одна биологическая лаборатория на МКС будет стоить как 20-50% от стоимости Олимпиады. При этом шансы получить там что-то интересное будут не сильно отличаться от земных. Зачем? У нас на Земле лабораторий слишком много? Почему бы эти деньги не потратить на гораздо большее число земных лабораторий, что даст намного большую пользу? Или вот организуем сверхчистую металлургию и предположим что нам удастся там вырастить что-то полезное (хотя МКС для этих задач не очень хорошо подходит, ибо при общей невесомости все же слегка вибрирует из-за наличия на борту людей и другого оборудования). Мы получим небольшой кристалл стоимостью в десятки миллионов долларов. Где мы его сможем при такой цене применить? Даже получив какой-то полезный результат мы просто не сможем его использовать в массовом производстве, понимаете?
Забросить груз на орбиту Марса и спустить его на поверхность стоит не намного дороже чем вывести этот же груз на геостационар. Это обратно на Землю с Марса вернуться довольно сложно, а вот «в одну сторону» — проблем особых нет.
Замкнутый цикл имеет смысл тогда когда масса установки замкнутого типа (включая потребные системы для её функционирования) оказывается меньше чем масса продуктов питания. Думается мне что сейчас такие системы выгодны разве что при полетах длящихся десятилетия
Энергии больших солнечных батарей, в принципе, должно хватить на довольно приличное сокращение времени перелета.
В первом приближении человеку нужно столько кислорода сколько он потребляет еды, а производство еды выделяет столько кислорода сколько потребуется на её последующее использование.
То есть достаточно научиться выращивать достаточно продуктов для питания и кислород генерировать не придется.
Если часть выращенной биомассы не используется то кислорода будет вырабатываться даже больше чем нужно, но не уверен что это разумный подход — зачем таскать лишнюю массу? Впрочем наверное какое-то количество подобных избытков все равно неизбежно.
Интересно это все потому как распространенной ошибкой является тезис о том что на самом большом космическом аппарате — Земле — кислород производят леса, и это дало довольно характерные штампы в НФ на предмет космических кораблей и подводных городов засаженных деревьями. На практике же куда больше кислорода произведет засаженное пшеницей поле.
Но на OCL тяжелее писать код, особенно такой простенький как в приведенном выше примере и уже существующих библиотек под него намного меньше
Это не так. На «левитирующую» часть у современных ракет приходится порядка 1.5 из 9.5 км/с необходимой delta-v (условно говоря объема работы ракетного двигателя). Хотя если подниматься значительно медленнее то потери на «левитацию» будут гораздо больше, это да.
Но вообще смысла нет смотреть на затраты энергии потому как они невелики. Ключевая проблема с выведением груза на орбиту — стоимость самой ракеты, а не топлива для неё.
Плазменные и ионные двигатели способны выдавать еще больший удельный импульс, но они упираются в проблему охлаждения. КПД-то не идеален, часть энергии рассеивается в виде тепла, и для мощного двигателя этого тепла будет колоссальное количество. Тепловые ракетные движки сбрасывают это тепло с рабочим телом, а вот для плазмы / ионного движка как решать эту проблему неясно.
Реальные SSTO, кстати, скорее всего будут взлетать при помощи одноразовых твердотопливных ускорителей — JATO, только сравнительно небольших — чтобы оторваться от ВВП и достичь приемлемой для воздушных движков скорости (там где это применимо). Не думаю что это их сделает «неполноценными SSTO».
А так, в принципе, Шаттл был по сути космическим самолетом с гигантским подвесным топливным баком и вертикальным взлетом за счет JATO.
Так задача Фалкона не в том чтобы бить рекорды, а в том чтобы вытаскивать спутники на орбиту. Для большинства спутников, вероятно, её энергетические возможности избыточны. Это нормально — взяли грузоподъемность с запасом, поскольку более легкий спутник запустить можно всегда, а вот более тяжелый не удастся никак. При этом «лишний» в большинстве пусков резерв можно спокойно пустить на обеспечение многоразовости или повышение надежности носителя — в одном из пусков Фалкона, например, на нем отказал один из двигателей первой ступени, в другом — вместо Merlin Vacuum в котором незадолго до пуска нашли дефект поставили обычный Merlin и оба пуска благодаря наличию резерва прошли на отлично.
Космодромов, и для миссий на низкие околоземные орбиты разница там сравнительно небольшая (порядка +5% для Байконура vs мыс Канаверал если не ошибаюсь)
Ну я тоже проводил собеседования, тоже видел всякое :). У нас же на мехмате и экономический поток есть и просто разные халявщики :). Но все же выпускники МГУ и МФТИ по опыту в среднем дают стабильно высокое качество, тогда как все остальные ВУЗы — как повезет. Впрочем не MIT конечно, согласен :)
Это да, я считал — для delta-v первой ступени ~4 км/с подобная схема не работает вообще. Для маленьких недоступеней в принципе это работать может, но смысла нет.
Ну, обратное пока не доказано :)
2) У поверхности Земли ракета проводит сравнительно мало времени, поэтому удельный импульс у Земли менее существенен чем в вакууме. Скажем двигатели Союза вообще 260 с выдают у Земли. Говоря цифрами, общие потери на противодавление составляют для движков типа мерлина порядка 160 м/с delta-v. РД-180 снижает их примерно до 60 м/с. Выигрыш 90 м/c — примерно +3% к массе второй ступени, +4% к полезной нагрузке
3) По поводу этой популярность в России заведено было, насколько я помню, уголовное дело — оказалось что движки в Штаты поставляли по цене ниже себестоимости их производства. Не в этой ли демпинговой цене причина их популярности, как думаете :D? Вообще двигатель это отличный конечно, просто не надо думать что американцы на нем летают потому как своего сделать не могут.
4) Дык если бы на Союзах летали только люди :). Но это же и для беспилотных запусков самый популярный выбор в своей весовой категории. Вдобавок это аргумент в пользу Falcon — более простые движки надежнее чем одноразовые рекордные.
5) То что Маск реализовал еще не все обещания — не повод утверждать что он их не реализует. Возможности для этого у него есть и пока что он очень планомерно идет к выполнению всего что наобещал. При этом то что у него УЖЕ летает делает это не хуже чем летает самый популярный РН в мире (Союз)
6) Там разница в полезной нагрузке еще меньше выходит: 342 vs 359 — это +7-9% массы выводимого спутника. В сумме со всеми остальными преимуществами более совершенных движков это +33% к полезной нагрузке выведенной на орбиту. Если движки Маска стоят всего вдвое дешевле, то делать ракету с более дешевыми движками выгоднее чем с более совершенными.
Конечно недостаточное. Исходный тезис был «Маск сознательно пошел на упрощение и удешевление некоторых компонентов потому что это давало более выгодную ракету». И что в наличии рекордных, но не пользующихся популярностью ракет противоречит этому тезису?