Радиосвязь на сверхдлинных? Всё это уже предлагали, причём с самых первых обсуждений проекта…
Радиосвязь в НЧ на фоне Юпитера будет крайне большой проблемой, особенно в приповерхностной зоне Европы. Там «шумит» в НЧ (и не только) радиодиапазона ого-го как. Система потребует большой мощности, огромных габаритов антенн. Точный состав ледяного щита неизвестен, как он будет отражать, пропускать/преломлять НЧ — нет данных. Земные существующие системы связи на длинных волнах прожорливы, как поросята. Система связи становится комплексно сложной, массивной (даже не могу представить, на сколько это потянет по массе), энергозатратной и очень (просто крайне) медленной.
И неясно, с чего она будет в совокупности надёжна.
Тогда уж звуковую связь, которую уже предлагали в топике (через проплавленный канал, который будет представлять собой неплохой звуковод) можно рассмотреть, если скорости передачи не важны. Сравнимо будет.
Прокладывание физического канала данных (оптоволокна) в пройденном льду упирается в вопрос подвижности льда, это так.
И это главный риск. Но нет никаких свидетельств, что на временных промежутках этот риск будет значимым. Ледяной щит Европы меняется, но, судя по доступным наблюдениям, всё же крайне медленно. Наблюдаемые геологические картины Европы сохраняют свою стабильность на протяжении наших наблюдений. Это всё же довольно холодный мир, не с чего ему бурлить и кипеть от активности…
На Земле такую низкую активность в ледовых покровах (Арктики и Антарктиды), наверное, будет найти практически невозможно.
Нам же важна стабильность канала данных на протяжении сугубо времени экспедиции. Это — максимум пару лет, думаю…
Какие именно факторы делают оптоволоконную связь для вас менее надёжной в отношении других каналов связи? Какие предполагаемые свойства ледяной поверхности сделают её более ненадёжной других способов связи? Только толщина канала — микроны вместо толстых кабелей с бронезащитой? Ну так при подвижке массива внутри ледяного щита плевать будет на любую толщину и бронезащиту.
А если подвижек не будет, оптоволокно будет защищено самим льдом, и, особенно в условиях низких температур — будет вести себя даже лучше, чем многие металлы.
Что вы предлагаете в качестве альтернативы для связи сквозь ледяной щит толщиной в десятки километров в качестве более надёжного и стабильного канала связи?
Или просто non possumus?
Дело в том, что миссия к Европе будет готовиться десяток лет, и ещё года три туда ползти. И готовить только поверхностную миссию для спутника, ну, можно, конечно (тот же Europa Lander от NASA), но это миссии отдельного плана.
В рамках этого топика обсуждается именно подлёдная миссия (формата той же Europa Clipper). Хотя она не отрицает предварительного зондирования поверхности для выбора точки высадки. И думать над ней, искать пути нужно уже сейчас. Что уже делают, и даже уже испытывают. И на Земле есть где применить бота, который может пробиваться через многокилометровую толщу к подлёдным водоёмам, и исследовать их. Хотя тут и проще, конечно.
оптоволокно для мобильного аппарата — это ошейник, причём ненадёжный, рвущийся
Давайте всё же дружить с логикой.
Если предполагается, что после прохождения по высоте определённого участка лёд будет восстанавливать свою монолитность, то сам он становится отличным щитом, и оптоволокну практически не нужна дополнительная защита. Незначительные температурные деформации (в результате той же кристаллизации) стекловолокно отлично выдержит, особенно если сделать грамотное покрытие с минимальной адгезией к среде.
А если нет, и предполагаются сильные относительные подвижки масс ледового щита в районе пройденного канала, то неважно, какая защита — ничто не выдержит напряжения сдвига.
На временных масштабах времени экспедиции монолитность ледового щита можно принять постоянной. На этом будет основана экспедиция. Понятно, что на длительных периодах подвижно всё, но у нас-то временной диапазон экспедиции — максимум несколько лет.
Говорить можно о чём угодно.
Но не думаю, что проект будет предполагать такие сроки.
Вообще теоретически для дрона, спроектированного для водной среды, особенно стерильной, длительное нахождение в ней не особо критично. Другое дело, что там могут быть какие-то другие факторы, конечно. Не совсем вода. Не тот состав, на что будет рассчитан проект изначально. Всё же это Внеземелье.
Ну, значит — первая попытка будет комом предысторией к более основательному штурму. Не в первый раз в исследованиях других планет.
С чего бы пробка ударит-то?
Вода перестала быть практически несжимаемой жидкостью?
Давление подлёдного океана и расплавленной среды вокруг пенетратора будет примерно равно в точке встречи. И, чем медленнее погружаться будет дрон — тем меньше будет разница.
Независимо от глубины, на которой она (точка соприкосновения) произойдёт.
Примерно ясно…
Много неизвестных.
От состава льда, его структуры, теплопроводности, градиента температуры льда по глубине, диаметра пенетратора, его длины, как будет обеспечиваться его движение (пассивная плавка передней зоны или активное размытие струёй) и того, сколько плутония наскребут для него.
Но, в принципе, даже несколько месяцев на прохождение ледяного щита не выглядят критичными — в таких миссиях спешка не приветствуется.
Это понятно.
Мне просто интересно было бы расчётную модель увидеть. КПД РИТЭГов порядка 5-6%, т.е. почти 33 кг плутония на Кассини-Гюйгенсе должны давать не менее 15 кВт тепловой энергии. voyager-1 пишет выше, что его расчёты говорят о 6 годах для энергоустановки сравнимой мощности, чтобы пробиться через 10 км ледяного щита.
Мне кажется, что это очень медленно.
Прототип VALKYRIE на 5,5 кВт демонстрировал скорость погружения в 72 фута в час.
Если мы предполагаем, что лёд после прокладки будет монолитен — более чем надёжно. Если же предполагаются значимые подвижки массива после его прохождения пенетратором, то толщина кабеля не особо важна — порвёт любую толщину, и любую защиту.
Кабель скорее всего будет намотан вокруг цилиндрического корпуса аппарата для минимизации напряжений в волокне (максимизации радиуса катушки). По объёму и весу это будет настолько мало, что, скорее всего, будет разумно для надёжности использовать сразу многожильный кабель (3-5 жилы).
Пенетратор будет опускаться под действием собственной силы тяжести. Потребуется контроль равномерной подачи волокна, силы натяжения и, возможно, будет желательно укладывать канал «спиралью». Что позволит нивелировать незначительные температурные деформации объёма при кристаллизации льда.
Основную массу будет занимать сам подводный агрегат (разведчик) и подводная док-станция.
В общем-то, рисков для миссии на таком удалении от Земли много. Например, лёд на Европе может быть далеко не однороден, и содержать вкрапления (конгломератов) материалов, которые не будут легко плавится. Упрётся робот в такое, и всё.
Вы удивитесь, насколько лёгкой и компактной может быть катушка с оптоволокном на 100 км, если мы принимаем, что физическую его защиту будет выполнять окружающий лёд, куда оно будет вмораживаться.
Толщина стекловолокна 125 мкм. С первичной буферной защитой 250, с вторичной 900.
Для прокладки в толще льда (в предположении последующей монолитности окружения) не нужна даже первая защита (принципиально), но, возможно, её имеет смысл оставить, изменив состав покрытия для уменьшения трения при контакте с тем же льдом.
Вес современного оптического кабеля сейчас практически весь упирается в защиту и броню. Если мы предполагаем вмораживание канала в лёд после прохождения, лёд сам становится защитой, вес нескольких жил стекловолокна с минимальной защитой может упираться в смешные цифры.
100 км даже не потребуют ресиверов.
Если же мы предполагаем значимые подвижки ледяного щита после прохождения, то никакая защита не справится.
Если подвижки ледяного щита незначительны (в масштабах времени экспедиции), то оставлять за собой при прохождении щита канал данных для связи с поверхностью проблем сильных нет.
Глаза боятся, а руки делают.
Проект VALKYRIE продемонстрировал на прототипе в 5 кВт мощности скорость погружения в 22 метра/час. Что даёт порядка 200 суток на прохождение 100 километрового щита. Срок службы тех же РИТЭГов — 10-30 лет.
Откройте для себя проект VALKYRIE.
Даже на прототипе с 5 кВт подводимой мощности они продемонстрировали погружение в лёд на десятки метров. Одним из завершающих испытаний этого бура на Земле будет бурение нескольких километров льда и исследование подлёдных озёр в Антарктике.
На какое время куплена позиция — вопрос отдельный, как правило её покупают на всё время эксплуатации (планировалось не менее 15 лет) со значимым запасом, потому что запуск может быть задержан, а эксплуатация понятие широкое.
В любом случае, это актив, который можно продать.
По инфраструктуре Анголы: это были работы на строительство и ввод в эксплуатацию наземного сегмента спутниковой системы, модернизацию национальной сети связи, создание в Луанде Центра управления полетом и Центральной станции сети спутниковой связи, а также обучение ангольских специалистов.
Если не смотрели, рекомендую на ютубе «Angola Magazine — Centro de controlo do AngoSat» — там много чего понастроили.
Поддержание инфраструктуры и прочая детали — это всё понятно, но главное сейчас будет определяться дальнейшей позицией Анголы.
А именно — как они отреагируют.
Если бы это была не Ангола, я бы предположил, что они отказались бы от наших услуг, и заказали спутник у ЕС или США, с запуском также через них (это ещё задержка 2-3 года минимум). Но Ангола — бедная страна. И на такие решения у них просто нет денег.
Так что, может быть, будет снова контракт с нами, и за наши (в львиной доле) деньги. По кредиту, который Ангола будет погашать «по-африкански».
Простите, но разве купленная орбитальная позиция за ними не сохранена? Как и созданная наземная инфраструктура.
Потери касаются ведь только самого аппарата.
Созданную инфраструктуру можно будет записать в потери, если Ангола после данного инцидента откажется от планов стать космической державой.
Чьи затраты?
Был контракт (2009 г) на создание спутника между Роскосмосом и Анголой при посредничестве Рособоронэкспорта. Все деньги на это в 2011 году дали наши банки, с госучастием, и под госгарантии.
Сами деньги были перечислены в 2012 году, Ангола должна была только обслуживать этот кредит. Надо копать глубже, и смотреть трансферты по погашению (уже в отчётности самих банков), но уже в 2016 году никаких платежей от Анголы по обслуживанию кредита не было, и кредит пришлось рефинансировать, также в наших банках.
Сейчас ситуация интересная.
Какие-то трансферты от Анголы вполне вероятно были (очень мало, судя по ситуации). Но теперь есть страховой случай, и страховое возмещение, и снова от наших компаний. Также от наших компаний. И будет «делёж страхового пирога».
Это уже международные отношения и детали договора, и сказать тут сложно.
Но, сильно сомневаюсь, что Агнола, даже если и потеряла какие-то средства, будет продолжать погашать кредит (который больше чем в 2 раза больше страхового возмещения). Погашать они его прекратили ещё в прошлом году.
Если Ангола и потеряла что-то в финансовом плане, то на фоне наших потерь эти суммы явно незначащи.
Ничья во взаимном балансе, но не потерях.
Страховали запуск тоже мы.
В результате финансово потеряла именно Россия.
А уж репутационные потери, которые тоже несём только мы… эх, да, тут даже шутить не хочется.
Радиосвязь в НЧ на фоне Юпитера будет крайне большой проблемой, особенно в приповерхностной зоне Европы. Там «шумит» в НЧ (и не только) радиодиапазона ого-го как. Система потребует большой мощности, огромных габаритов антенн. Точный состав ледяного щита неизвестен, как он будет отражать, пропускать/преломлять НЧ — нет данных. Земные существующие системы связи на длинных волнах прожорливы, как поросята. Система связи становится комплексно сложной, массивной (даже не могу представить, на сколько это потянет по массе), энергозатратной и очень (просто крайне) медленной.
И неясно, с чего она будет в совокупности надёжна.
Тогда уж звуковую связь, которую уже предлагали в топике (через проплавленный канал, который будет представлять собой неплохой звуковод) можно рассмотреть, если скорости передачи не важны. Сравнимо будет.
Прокладывание физического канала данных (оптоволокна) в пройденном льду упирается в вопрос подвижности льда, это так.
И это главный риск. Но нет никаких свидетельств, что на временных промежутках этот риск будет значимым. Ледяной щит Европы меняется, но, судя по доступным наблюдениям, всё же крайне медленно. Наблюдаемые геологические картины Европы сохраняют свою стабильность на протяжении наших наблюдений. Это всё же довольно холодный мир, не с чего ему бурлить и кипеть от активности…
На Земле такую низкую активность в ледовых покровах (Арктики и Антарктиды), наверное, будет найти практически невозможно.
Нам же важна стабильность канала данных на протяжении сугубо времени экспедиции. Это — максимум пару лет, думаю…
А если подвижек не будет, оптоволокно будет защищено самим льдом, и, особенно в условиях низких температур — будет вести себя даже лучше, чем многие металлы.
Что вы предлагаете в качестве альтернативы для связи сквозь ледяной щит толщиной в десятки километров в качестве более надёжного и стабильного канала связи?
Или просто non possumus?
Дело в том, что миссия к Европе будет готовиться десяток лет, и ещё года три туда ползти. И готовить только поверхностную миссию для спутника, ну, можно, конечно (тот же Europa Lander от NASA), но это миссии отдельного плана.
В рамках этого топика обсуждается именно подлёдная миссия (формата той же Europa Clipper). Хотя она не отрицает предварительного зондирования поверхности для выбора точки высадки. И думать над ней, искать пути нужно уже сейчас. Что уже делают, и даже уже испытывают. И на Земле есть где применить бота, который может пробиваться через многокилометровую толщу к подлёдным водоёмам, и исследовать их. Хотя тут и проще, конечно.
Если предполагается, что после прохождения по высоте определённого участка лёд будет восстанавливать свою монолитность, то сам он становится отличным щитом, и оптоволокну практически не нужна дополнительная защита. Незначительные температурные деформации (в результате той же кристаллизации) стекловолокно отлично выдержит, особенно если сделать грамотное покрытие с минимальной адгезией к среде.
А если нет, и предполагаются сильные относительные подвижки масс ледового щита в районе пройденного канала, то неважно, какая защита — ничто не выдержит напряжения сдвига.
На временных масштабах времени экспедиции монолитность ледового щита можно принять постоянной. На этом будет основана экспедиция. Понятно, что на длительных периодах подвижно всё, но у нас-то временной диапазон экспедиции — максимум несколько лет.
Но не думаю, что проект будет предполагать такие сроки.
Вообще теоретически для дрона, спроектированного для водной среды, особенно стерильной, длительное нахождение в ней не особо критично. Другое дело, что там могут быть какие-то другие факторы, конечно. Не совсем вода. Не тот состав, на что будет рассчитан проект изначально. Всё же это Внеземелье.
Ну, значит — первая попытка будет
комомпредысторией к более основательному штурму. Не в первый раз в исследованиях других планет.Вода перестала быть практически несжимаемой жидкостью?
Давление подлёдного океана и расплавленной среды вокруг пенетратора будет примерно равно в точке встречи. И, чем медленнее погружаться будет дрон — тем меньше будет разница.
Независимо от глубины, на которой она (точка соприкосновения) произойдёт.
Много неизвестных.
От состава льда, его структуры, теплопроводности, градиента температуры льда по глубине, диаметра пенетратора, его длины, как будет обеспечиваться его движение (пассивная плавка передней зоны или активное размытие струёй) и того, сколько плутония наскребут для него.
Но, в принципе, даже несколько месяцев на прохождение ледяного щита не выглядят критичными — в таких миссиях спешка не приветствуется.
Мне просто интересно было бы расчётную модель увидеть. КПД РИТЭГов порядка 5-6%, т.е. почти 33 кг плутония на Кассини-Гюйгенсе должны давать не менее 15 кВт тепловой энергии.
voyager-1 пишет выше, что его расчёты говорят о 6 годах для энергоустановки сравнимой мощности, чтобы пробиться через 10 км ледяного щита.
Мне кажется, что это очень медленно.
Прототип VALKYRIE на 5,5 кВт демонстрировал скорость погружения в 72 фута в час.
Пенетратор будет опускаться под действием собственной силы тяжести. Потребуется контроль равномерной подачи волокна, силы натяжения и, возможно, будет желательно укладывать канал «спиралью». Что позволит нивелировать незначительные температурные деформации объёма при кристаллизации льда.
Основную массу будет занимать сам подводный агрегат (разведчик) и подводная док-станция.
В общем-то, рисков для миссии на таком удалении от Земли много. Например, лёд на Европе может быть далеко не однороден, и содержать вкрапления (конгломератов) материалов, которые не будут легко плавится. Упрётся робот в такое, и всё.
Для прокладки в толще льда (в предположении последующей монолитности окружения) не нужна даже первая защита (принципиально), но, возможно, её имеет смысл оставить, изменив состав покрытия для уменьшения трения при контакте с тем же льдом.
100 км даже не потребуют ресиверов.
Если же мы предполагаем значимые подвижки ледяного щита после прохождения, то никакая защита не справится.
Проект VALKYRIE продемонстрировал на прототипе в 5 кВт мощности скорость погружения в 22 метра/час. Что даёт порядка 200 суток на прохождение 100 километрового щита. Срок службы тех же РИТЭГов — 10-30 лет.
Даже на прототипе с 5 кВт подводимой мощности они продемонстрировали погружение в лёд на десятки метров. Одним из завершающих испытаний этого бура на Земле будет бурение нескольких километров льда и исследование подлёдных озёр в Антарктике.
В любом случае, это актив, который можно продать.
По инфраструктуре Анголы: это были работы на строительство и ввод в эксплуатацию наземного сегмента спутниковой системы, модернизацию национальной сети связи, создание в Луанде Центра управления полетом и Центральной станции сети спутниковой связи, а также обучение ангольских специалистов.
Если не смотрели, рекомендую на ютубе «Angola Magazine — Centro de controlo do AngoSat» — там много чего понастроили.
Поддержание инфраструктуры и прочая детали — это всё понятно, но главное сейчас будет определяться дальнейшей позицией Анголы.
А именно — как они отреагируют.
Если бы это была не Ангола, я бы предположил, что они отказались бы от наших услуг, и заказали спутник у ЕС или США, с запуском также через них (это ещё задержка 2-3 года минимум). Но Ангола — бедная страна. И на такие решения у них просто нет денег.
Так что, может быть, будет снова контракт с нами, и за наши (в львиной доле) деньги. По кредиту, который Ангола будет погашать «по-африкански».
Потери касаются ведь только самого аппарата.
Созданную инфраструктуру можно будет записать в потери, если Ангола после данного инцидента откажется от планов стать космической державой.
Был контракт (2009 г) на создание спутника между Роскосмосом и Анголой при посредничестве Рособоронэкспорта. Все деньги на это в 2011 году дали наши банки, с госучастием, и под госгарантии.
Сами деньги были перечислены в 2012 году, Ангола должна была только обслуживать этот кредит. Надо копать глубже, и смотреть трансферты по погашению (уже в отчётности самих банков), но уже в 2016 году никаких платежей от Анголы по обслуживанию кредита не было, и кредит пришлось рефинансировать, также в наших банках.
Сейчас ситуация интересная.
Какие-то трансферты от Анголы вполне вероятно были (очень мало, судя по ситуации). Но теперь есть страховой случай, и страховое возмещение, и снова от наших компаний. Также от наших компаний. И будет «делёж страхового пирога».
Это уже международные отношения и детали договора, и сказать тут сложно.
Но, сильно сомневаюсь, что Агнола, даже если и потеряла какие-то средства, будет продолжать погашать кредит (который больше чем в 2 раза больше страхового возмещения). Погашать они его прекратили ещё в прошлом году.
Если Ангола и потеряла что-то в финансовом плане, то на фоне наших потерь эти суммы явно незначащи.
Страховали запуск тоже мы.
В результате финансово потеряла именно Россия.
А уж репутационные потери, которые тоже несём только мы… эх, да, тут даже шутить не хочется.