Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 51
С годами мощность РИТЭГа будет ослабевать, поэтому делать его нужно с запасом. В какой-то момент выделяемая энергия упадёт ниже допустимых уровней — у этой технологии тоже есть свои пределы работы. Но даже такое решение очень популярно для запитывания автономных космических аппаратов.
Вообще, если заложить запас, то РИТЭГ может отработать и тридцать лет — через десять лет он не перестает работать полностью, просто мощность заполовинится, что можно частично компенсировать конденсаторами/аккумуляторами.
С чего вы взяли, что за 10 лет мощность «заполовинится»? В статье же написано, что период полураспада — 87,7 лет, т. е. «заполовинится» она только за эти самые 87,7 лет. За 10 лет мощность упадет менее, чем на 8%. И, конечно, никаких аккумуляторов не хватит, чтобы хранить энергию на годы работы — иначе ими бы и надо было ограничиться, зачем тогда РИТЭГ?
Не соглашусь. Если решены проблемы с получением нуклида, проектировкой и изготовлением РИТЭГ и политикой/зелеными, я не вижу ни одной причины прибегать к солнечным батареям. Хотя нет, одна есть — если вы хотите, чтобы аппарат поддерживал какую-то работоспособность на протяжении сотен лет. Но мне не кажется, что источник питания в этом случае является слабым звеном.
Аккумуляторы нужны в любом случае, если мы говорим о зонде типа Philae — есть операции, требующие кратковременных затрат энергии (бурение, работа молотка, работа радара, возможно, высокотемпературный пиролиз пробы), поэтому без аккумуляторов в любом случае никуда, или придется отправлять топлива с многократным запасом, который 99% времени не будет использоваться.
Аккумуляторы нужны в любом случае, если мы говорим о зонде типа Philae — есть операции, требующие кратковременных затрат энергии (бурение, работа молотка, работа радара, возможно, высокотемпературный пиролиз пробы), поэтому без аккумуляторов в любом случае никуда, или придется отправлять топлива с многократным запасом, который 99% времени не будет использоваться.
А смысл утяжелять и усложнять конструкцию, когда РИТЭГа помощнее хватает?
Плутоний-238 недорог, около $1000/г. Миллион долларов для проекта вроде Розетты — совсем немного.
Даже если проект стоит миллиард долларов, это не значит, что можно взять и широким жестом выкинуть ещё 10 миллионов долларов. Это огромные деньги.Десять миллионов — огромные деньги, если вы предлагаете заплатить их уборщице, но когда речь о том, чтобы на десятки процентов увеличить эффективность расходования оставшихся 1,3 млрд евро, это становится не тратой, а сверхвыгодным вложением. Когда на научное оборудование потрачены сотни миллионов, глупо экономить десять на питании для них.
Я подозреваю, что стоимость РИТЭГ-а это в первую очередь стоимость топлива.Стоимость РИТЭГ Curiosity — 36 млн $, стоимость топлива для него — всего 5 млн.
Плутоний стоит копейки (по ракетным масштабам), а сломаться РИТЭГ не может. Батареи же — вещь не очень надежная, я уж не говорю о фотоэлементах.
Пост весьма толковый, спасибо за ссылку на интересное исследование опасности плутония-238.
Судя по результатам работы MUPUS, он, видимо, тверже льда. Ни для кого не секрет, что в кометах лед встречается очень часто и было бы странно для руководства миссии делать зонд без учета этого.
Чтобы не быть голословным — пенетратор рассчитан на грунт с пределом прочности не менее 2 МПа в третьем режиме, а ядро он не смог пробить даже в четвертом, более мощном. Предел прочности льда же — 0,7–3 МПа, так что среднестатистический лед прибор пробить в состоянии. (Предваряя ваш вопрос — нет, прочность льда не увеличивается значительно при понижении температуры.)
материал кометы вовсе не так мягок, как считалось, он твёрд как лёд
Судя по результатам работы MUPUS, он, видимо, тверже льда. Ни для кого не секрет, что в кометах лед встречается очень часто и было бы странно для руководства миссии делать зонд без учета этого.
Чтобы не быть голословным — пенетратор рассчитан на грунт с пределом прочности не менее 2 МПа в третьем режиме, а ядро он не смог пробить даже в четвертом, более мощном. Предел прочности льда же — 0,7–3 МПа, так что среднестатистический лед прибор пробить в состоянии. (Предваряя ваш вопрос — нет, прочность льда не увеличивается значительно при понижении температуры.)
Так может потому и не вбились гарпуны?
Нет, они даже не выстрелили. Гарпуны напичканы датчиками (они по совместительству являются научным оборудованием), не заметить это было бы невозможно. Кстати, гарпуны рассчитаны на поверхность с пределом прочности до 10 МПа, т. е. велика вероятность того, что они-таки пробили бы ядро, если бы сработали, тогда мы получили бы много данных о его физ. свойствах.
Господа, насколько я понимаю, в течение следующего года комета весьма близко приблизится к Солнцу и аппарат вместе с ней изжарится, фраза «Филы мог проработать годы» считаю неуместной, ввиду того, что миссия сама собой завершилась бы меньше, чем через год.
Ну а теперь самое вкусное. Масса Филае 100кг(стартовая). Масса РИТЭГ- свыше 45 кг…
А как же цифры из статьи?
Работающий на основе этого изотопа РИТЭГ SNAP-9A, который начали использовать в освоении космоса в шестидесятых, вырабатывает 25 ватт электроэнергии и имеет массу 12.3 килограммов.
Хотя не, на плутоне-238 38ВТ неообходимые филе это 13 кг + 1 кг топлива. Но масса модуля без топлива 26 кг. А вот теперь считайте.
Масса Фили? А сколько весят его солнечные батареи, аккумуляторы и система подогрева аккумуляторов?
Прошу прощения, моя внимательность аки у спящего. 26 это масса научного оборудования, все остальное — платформа. Значительную часть этой массы очевидно занимает несущая рама, но батареи + аккумы весят не менее 14 килограмм.
45 кг весит РИТЭГ мощностью 125 Вт, Филе нужно лишь 20. Тоже мне, сравниваете малыша Philae с 900 кг Curiosity.
Так чуть выше я поправился. батареи Филе ( в теории) обеспечивают 32 Вт, вот столько ей и нужно. Выше я поправился, что для 32 Вт все это весит 14 кг вместе с топливом.
32 Вт РИТЭГу не нужно, 20 достаточно. Свою 1000 Вт*ч батарею он разрядил за 56 часов где-то, активно работая всеми приборами, так что 20 Вт это еще и с запасом.
Но аккумулятор ватт-часов на сто хотя бы нужен обязательно — есть операции, требующие кратковременных затрат энергии (бурение, работа молотка, работа радара, возможно, высокотемпературный пиролиз пробы), пиковое потребление аппарата превышает 150 Вт.
Но аккумулятор ватт-часов на сто хотя бы нужен обязательно — есть операции, требующие кратковременных затрат энергии (бурение, работа молотка, работа радара, возможно, высокотемпературный пиролиз пробы), пиковое потребление аппарата превышает 150 Вт.
Не, вы никогда не проектировали спутники. Полутокрутный запас нужен всегда, мы слишком мало знаем о космосе чтоб подгонять впритык
Мы мало знаем о космосе, но энергию потребляет не космос, а оборудование, которое мы ставим на зонд. Вы никогда не проектировали спутники, если думаете, что команда не знает, сколько потребляют ей же созданные приборы.
И да, кстати, если не включать все приборы сразу, как пришлось это сделать из-за недостатка энергии, 20 Вт это даже более, чем полуторный запас.
И да, кстати, если не включать все приборы сразу, как пришлось это сделать из-за недостатка энергии, 20 Вт это даже более, чем полуторный запас.
Космос выводит и портит нам оборудование. В космосе есть тыща и один эффект, который может повлиять на энергоэффективность энергоустановки так и на прожорливость оборудования.
А еще космос может вносить баги в прошивки, помимо уже там имеющихся.
>И да, кстати, если не включать все приборы сразу, как пришлось это сделать из-за недостатка энергии, 20 Вт это даже более, чем полуторный запас.
Ага, вы еще мерьте энергозапас по потреблению служебной аппаратуры.
Энергоустановка всегда делается чтоб гарантировать энергопитание всей аппаратуры. Ибо не дай бог из-за багов в программе включится всю оборудование и мы не сможем связаться с аппаратом.
И даже при всем при том подобные случаи не редкость.
А еще космос может вносить баги в прошивки, помимо уже там имеющихся.
>И да, кстати, если не включать все приборы сразу, как пришлось это сделать из-за недостатка энергии, 20 Вт это даже более, чем полуторный запас.
Ага, вы еще мерьте энергозапас по потреблению служебной аппаратуры.
Энергоустановка всегда делается чтоб гарантировать энергопитание всей аппаратуры. Ибо не дай бог из-за багов в программе включится всю оборудование и мы не сможем связаться с аппаратом.
И даже при всем при том подобные случаи не редкость.
Да, космос может вообще угробить весь зонд, и что с того? Закладывать десятикратный запас во всё? У Philae даже CPU не дублирован, а в ESA отнюдь не дураки сидят — как бы вы ни пытались доказать обратное, результаты миссии говорят сами за себя.
Энергоустановка всегда делается чтоб гарантировать энергопитание всей аппаратуры. Ибо не дай бог из-за багов в программе включится всю оборудование и мы не сможем связаться с аппаратом.Потребление Philae в пиковом режиме при работе всей аппаратуры превышает 200 Вт, вы предлагаете установить на него стокилограммовый РИТЭГ? Ах да, я забыл, вы же говорили про полуторакратный запас, значит, 150 кг РИТЭГ для стокилограммового аппарата.
1) Вы уж определитесь дураки или не дураки. А то с одной стороны они поставили 32 Вт батареи вместо 20 ватных, да и вообще надо было поставить РИТЭГ, а не батареи, тогда б не убили аппарат.
А с другой они же ставят один цпу, миссия же успешна!
2) Вы начинаете откровенно передергивать. И самое главное, я не понимаю зачем. В голову лезут всякий абсурд вроде того, что вам надо срочно нужно обосновать свое решение коментом с Гиктаймс.
Так или иначе мне такие игры не интересны.
А с другой они же ставят один цпу, миссия же успешна!
2) Вы начинаете откровенно передергивать. И самое главное, я не понимаю зачем. В голову лезут всякий абсурд вроде того, что вам надо срочно нужно обосновать свое решение коментом с Гиктаймс.
Так или иначе мне такие игры не интересны.
1) Зачем нужен запас в случае солнечных батарей совершенно понятно: ситуация с освещенностью разная бывает. Мощность РИТЭГа же от внешних факторов не зависит. РИТЭГ же они поставить не смогли по понятным причинам, а так руководство миссии признает, что это неплохой вариант.
2) Где вы нашли передергивание? Вы же сами сказали, что «энергоустановка всегда делается, чтоб гарантировать энергопитание всей аппаратуры». Мне просто непонятно, откуда взялись эти 38 (в последствии 32) Вт — если вы считаете, что всё оборудование должно иметь возможность постоянно работать одновременно, нужен 200–250 Вт источник; если мы придерживаемся разумной достаточности, и 32 Вт — много, а это ведь и лишний вес, и лишний плутоний (т. е. в т. ч. вой зеленых в случае неудачного пуска).
2) Где вы нашли передергивание? Вы же сами сказали, что «энергоустановка всегда делается, чтоб гарантировать энергопитание всей аппаратуры». Мне просто непонятно, откуда взялись эти 38 (в последствии 32) Вт — если вы считаете, что всё оборудование должно иметь возможность постоянно работать одновременно, нужен 200–250 Вт источник; если мы придерживаемся разумной достаточности, и 32 Вт — много, а это ведь и лишний вес, и лишний плутоний (т. е. в т. ч. вой зеленых в случае неудачного пуска).
1)Так и мы 10 лет летим до кометы 11 лет(почти) это сразу на 10% меньше топлива. Вот вам нижний предел потери мощности + 10% технологический разброс на потребление оборудованием +10% технологический разброс в выдаваемой мощности. Ну и на всякю нештатку надо заложить.
2) Откуда взялась цифра 32 (38 опечатка)? — Это генерериуемая мощность на расстоянии 3 а.е. батарей установленных на аппарате, взята из офицальной презентации.
Во-вторых вы передергиваете в том, что кратковременное пиковое потребление надо демфировать аккумулятором это и ежику понятно.
2) Откуда взялась цифра 32 (38 опечатка)? — Это генерериуемая мощность на расстоянии 3 а.е. батарей установленных на аппарате, взята из офицальной презентации.
Во-вторых вы передергиваете в том, что кратковременное пиковое потребление надо демфировать аккумулятором это и ежику понятно.
Все очень понравилось кроме последнего абзаца, альфа-распад как и бета-распад сопровождается гамма-квантами, так как свежераспавшийся атом всегда выкидает какую-то часть своей энергии в таком виде. Кроме того в его семействе вполгне могут быть и бетаактивные — изотопы.
>начать повторное производство США обойдётся в 75—90 млн долларов
Ну подумаешь, 3 км МКАД без нового асфальта останется
Ну подумаешь, 3 км МКАД без нового асфальта останется
Или 700 метров ЗСД, какие-то смешные у них цифры.
Эм, а почему МКАД-то?
Так, вы не поняли мой вопрос.
Производство плутония в России не нужно восстанавливать — тут оно и так в строю. Производство плутония нужно восстанавливать США. По каким-то причинам они его свернули. Мне понятна аналогия, вы сравниваете сумму на восстановление производства со стоимостью 3 км МКАДА. Типа сумма-то небольшая.
Мне непонятно, почему вы привели в пример стоимость российского объекта, а не американского. Вы бы могли написать, что стоимость восстановления производства плутония сравнима, например, со стоимостью одного запуска Space-X Falcon-9.
Производство плутония в России не нужно восстанавливать — тут оно и так в строю. Производство плутония нужно восстанавливать США. По каким-то причинам они его свернули. Мне понятна аналогия, вы сравниваете сумму на восстановление производства со стоимостью 3 км МКАДА. Типа сумма-то небольшая.
Мне непонятно, почему вы привели в пример стоимость российского объекта, а не американского. Вы бы могли написать, что стоимость восстановления производства плутония сравнима, например, со стоимостью одного запуска Space-X Falcon-9.
Мне кажется, в такой ситуации пригодился бы банальный механизм выборочного отключения приборов на зонде. Если изначально предполагалось, что солнце будет освещать батареи 6 часов, а в нынешнем положении Fhilae оно освещает батареи только 90 минут, то, грубо говоря, используя одновременно лишь 2-3 прибора из 26, можно было бы поддерживать его постоянную работоспособность. Понятное дело, это только соображения, т.к. я не знаю, какой процент энергии уходит, например, на работу передатчика. И наверняка там и внутренний подогрев электроники имеется.
А приборы там и так не работают без необходимости. Как ни крути, но никакой экономией работы не добьёшься увеличения количества проведенных экспериментов — отключением приборов можно только растянуть этот процесс во времени.
На подогрев электроники и батареи расходуется много энергии, поэтому то растягивание, которые вы предлагаете, наоборот уменьшило бы суммарное количество энергии, доступное для научной работы. Сейчас солнечной энергии недостаточно даже для того, чтобы поддерживать необходимую температуру, и об этом на ГК писали уже раз пять, наверное.
Как по мне, РИТЭГ в космических миссиях используют и будут использовать только в крайнем случае. Если без него можно обойтись, то будут обходиться. Особенно это касается Европы. Все дело в том, что примерно 7% запусков ракет неудачны. А это очень большой риск. Если в СМИ попадет информация о том, что 1 кг плутония попал в атмосферу при взрыве ракеты, то такое начнется… Ущерб всей космической отрасли будет несоизмерим с потенциальной пользой от РИТЭГа.
Надо СМИ жучить, а не зонды. Потому что 1 кг плутония в атмосферу при взрыве ракеты — это курам на смех.
Для СМИ это всего лишь очередная «горячая» новость. Важно мнение общественности. Учитывая, как популярны зеленые в Европе, будет серьезный общественный резонанс. И абсолютно неважно какой действительно вред будет нанесен. Выползет куча экспертов, доказывающих все что угодно и приводящих всякую притянутую за уши статистику. А в большинстве стран принято реагировать на мнение избирателей. И если люди будут волноваться (особенно в странах, где из-за Фукусимы отказываются от атомных станций), то высока вероятность активных политических действий непосредственно влияющих на космическую отрасль.
Кстати, получается, что Фила еще заработает, если как тут писали выше, его гейзерами сдует с кометы при приближении ее к солнцу?
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Если бы на Philae стоял РИТЭГ