Комментарии 141
SLS всегда была распил-проектом. Я бы понимал если бы её разрабатывали как более консервативную замену Старшипу - там ведь всё сложно с разработкой, сильно уж амбициозный проект. Но пихать её в миссию, которая невозможна без Старшипа, который (по параметрам самой Артемиды) априорно превосходит СЛС по всем параметрам - абсурд. И даже агрумент о безопасности не катит т.к. астронавтам всё равно надо будет использовать Старшип для посадки на Луну, а значит, доверять свои жизни сомнительным решениям Маска в стиле "а давайте ракеты варить как обычные стальные обечайки, зачем нам фрезерованный титан, и так сойдёт?"
SLS - это воистину ужасная ракета, но SLS закладывалась когда о Starship в SpaceX только мечтали. Не говоря уже о использовании Starship в лунной программе.
Если бы SpaceX умерили пыл, и не стали вкладывать миллиарды собственных денег в строительство самой безумной ракеты современности, то SLS выглядел бы просто как громоздкая ракета, которая не стоит собственных денег. Но SpaceX пошли по пути безумия, и теперь именно на фоне Starship SLS смотрится как дерьма кусок.
Разработка SLS уже обошлась NASA в десятки раз дороже чем разработка Starship обошлась SpaceX. И такой ценник попросту нечем оправдывать.
SLS - не Шаттл, который был дорогой потому что обкатывал кучу новых непроверенных технологий. Наоборот - это Starship обкатывает кучу новых непроверенных технологий. SLS летает на железе, оставшемся от программы Шаттла. Но почему-то Starship при этом дешевле.
Пока что нельзя говорить о превосходстве Старшипа т.к. он не летает, а СЛС хоть и плохо но до орбиты дотягивает. Но Артемида, которая не может обойтись без Старшипов в любом случае - вот это уже безумие. Если они собираются таскать топливо старшипами аж до лунной станции - то зачем им вообще эти пасажирские СЛС и станция? Станцию можно было сделать из переоборудованного пилотируемого старшипа (недорого и просторно). Людей на станцию возить старшипами, я думаю можно сделать совмещённую пилотируемо-грузовую версию чтобы заодно топлива для спуска на Луну привезти, зачем нескольким астронавтам обьём как у Боинга 747? А вот посадочный модуль было бы неплохо сделать с нуля а не гонять 300 тонную махину в гравитационный колодец ради трёх человек. Да и как они это чудище собрались садить без бетонированой площадки, он же под своей массой в реголит провалится и упадёт. А если повезёт и не упадёт - то при взлётё его движки выроют огромную яму даже не выйдя на взлётный режим и тогда уже точно эта 50 метровая башня навернётся.
нельзя говорить о превосходстве Старшипа т.к. он не летает, а СЛС хоть и плохо но до орбиты дотягивает.
Эмммм, ЧАВО? «Старшип» вполне себе «хоть и плохо, но до орбиты дотягивает».
Это когда он на орбиту то выходил?
19 ноября 2024 года. То, что орбита была трансатмосферная, и подразумевается под "плохо". В том смысле, что до орбиты вполне себе дотянул, но просто задачи его там оставлять не стояло.
Линию Кармана пересечь - так себе достижение - уже попсовых певиц катают туда ради фана, а на стабильную орбиту он ещё ни разу не выходил.
Линию Кармана пересечь — так себе достижение
Так Вам же пишут: параметры это выхода таковы, что если бы не включили двигатели на торможение — то «Старшип» так и остался бы на орбите. Просто задачи такой не стояло — стояла задача именно протестировать как вывод, так и свод.
А так — для некоторых — вполне себе достижение.
Эдак нельзя говорить и о превосходстве полёта Гагарина, так как он на замкнутую орбиту не выходил, лишь неполный виток сделал.
Старшип НЕ летает. Понятие "почти" тут не работает
У Спейса есть серьезная проблема вибраций 2 ступени при регазификации, которую никак не получается устранить - пришлось бы все заново переделывать.
Для 1 ступени подход по скрипом работает путем многократного резервирования (тут играет роль, что "избыточная" конструктивная масса в условия большой продольной нагрузки снижает последствия вибраций). Для второй (самого Старшипа) надо все переделывать в иной парадигме - что никто не хочет делать. т.ч. или снова вводит избыточную жесткость (что уменьшать фактическую ПН), или менять топливную пару.
Шип в1 вполне себе нормально летал, проблема явно внесена какой-то из новых фич в2 (удлинённый фюзеляж или новая разводка топливопроводов, скорее всего). Спейсы не стесняются всё переделывать, если нужно, но во многих случаях дешевле и полезнее запустить, что есть, с минимальными доработками, а глобальные фиксы внедрять уже на новых сборках.
Нет там никакого "явно". Проблема была в первой ступени и плавно перекочевала во вторую, где из-за уменьшенной конструктивной массы проявляется более критично. Я тут как то детально описывал, в сем суть регазификации метана, какие возникают при этом проблемы, описывал, какие будут аварии... К слову, в Келдыше проблему решили - примерно 3.5 года долбались с ней (детали изменений конечно раскрывать не буду, "ибо нефиг" )))). А в Спейсе все пытаются костыль приделать на уже готовое изделие.
Если вам интересны технические корни проблемы, но не хотите поднимать материалы 3-4 летней давности, опишу кратко суть проблемы. При переходе метана из жидкости в газ переход идет не "чисто" - появляются побочные продукты вроде примеси этана и сажи. А схемах с ТНА или принудительным наддувом это не критично. Но если метан используется одновременно для охлаждения сопла... На поверхности канальцев возникают углеродные "бляшки", имеющие отвратительную теплопроводность, охлаждение идет неравномерное и начинается пузырение. Эффект особо заметен при переходе тяги примерно через 40%, его последствия - от вибраций, до захлебывания некоторых форсунок.
На первой ступени это не критично - вибрации гасятся избыточной массой продольных силовых конструкций, а переход барьера происходит однократно. На второй ступени вибрации уже опаснее, а повторные включения мультипликативно усиливают и аварии от вибраций, и вероятность проблемы с форсунками.
На новом движке не просто так удлиняют сопло - хотят более равномерно "размазать" по площади паразитный эффект. Это и есть вся суть применяемого "костыля". Ничего другого пока они придумать не могут.
Вы про этот коммент? Так во всех полётах, кроме самого IFT-1, первая ступень отрабатывала штатно. Во втором - до момента разделения, в дальнейших - и по пути обратно тоже. И ЕМНИП, после первого полёта, все отказы движков у бустера происходили при запуске, а не в процессе работы (что могло бы подтвердить вашу теорию).
А на второй ступени имеем 4 пуска v1, которые все отработали штатно, и 2 пуска v2 - оба были подорваны из-за пожара. Нельзя полностью исключить, что у IFT-2 была та же проблема, что у v2, но и сколь бы то ни было серьёзных доводов в пользу этого допущения нет.
Короче говоря, если движок 4 раза успешно выводит нагрузку и возвращает бустер домой, а потом начинает вдруг взрываться несколько раз подряд - скорее всего, дело не в движке, или не только в движке.
В том числе и этот. Писалось по теме довольно много.
Не совсем понял вопрос про время отказа, в других текстах (и тут тоже) точнее указан критичный момент - прохождение порога 40% тяги. Если сразу включается большая тяга, то проблема возможна при запуске, а в процессе вероятность уже действительно низка. Если же тяга идет в несколько импульсов, проблема будет при повторных включениях.
К слову, сходные проблемы вообще не эксклюзив, узкие места часто исключают не самыми выгодными, зато простыми методами. Например, у Союза исторически вторая ступень с самого начала работает на малую тягу как раз потому, что не было гарантии запуска уже в процессе полета. Адаптировали циклограмму так, чтоб этот вынужденный запуск не ухудшал баллистику. Иногда, если возникают сходные проблемы, вместо "нештатного пуска" производят вынужденный дренаж - тяги не будет, топливная пара расходуется, зато исключается процесс повышенной аварийности. Разумеется здесь это не прокатит, слишком уж неэкономно будет так объемно сливать пару. Но в общем других явных костылей не наблюдается.
Повторюсь - это проблема не движка как такового, а комбинации типа топливной пары и метода охлаждения сопла. Идея то хороша, экономна... но для кислородно-водородной пары. А с метаном возникают и проблемы, ухудшающие эффективность такого решения
Дык, в последних пусках проблемы начинались вовсе не при запуске или глушении движков, а в процессе нормальной работы, и падения тяги до отказа движков тоже не заметно.
Вот видео от CSI Starbase с разбором телеметрии и видео пусков 7 и 8, и там в самом начале отмечается, что в пресс-релизе спейсов упоминаются гармонические pogo-колебания, да и на видео ясно видно, что пожар начинается до отключения движков. Т.е. проблема не в движках (или вернее сказать, не только в движках).
Строго говоря, пожар - это не момент возникновения причины, а уже финал, когда процесс уже необратим. Говоря языком ГОСТа (27.310-95), есть критичный отказ, а есть элемент, по ветке дерева которого и появляется этот отказ.
Собственно это прямое следствие "проектирования влет" - изначально не анализируются методы разукрупнения по структуре и функционалу.
Если такое проектирование в итоге выходит дешевле и быстрее "водопада", то какая наша печаль?
Мне тут нет ни печали ни радости. Просто другая сторона скорости - внесение заведомо неустранимых проблем.
Наглядный пример - условный Муромский радиозавод создает динамическую платформу. Нечто среднее между платформой Гью-Стюарта и тенсегрити. Получилось очень дешево, но при этом конструкция не попадает в классификацию Ассура (по сути, паразитные ограничения свободы, имеющие рекурсивные взаимосвязи). Конструкцию сделали (только танковых тренажеров на ней порядка 18 тыс), но ее временами заклинивает, постоянные вибрации.
Проблему можно было не допустить, если изначально анализировать кинематическую схему и убрать проблемный узел. Но ее сделали, а дальше - "к пуговицам претензии есть..."? В итоге, адекватную модель управления они сделать не смогли, и математику (скромно намекаю) пришлось разрешать этот вопрос. В итоге пришлось разрабатывать методику решения, которая привела к 3 диссертациям. Проблему механизма это не устранило, но позволило заранее прогнозировать запрещенные состояния приводов и не допускать критических ситуаций. Т.е. просто позволило узнать скрытые ограничения конструкции и повысить точность позиционирования.
А можно было просто не делать такой механизм без предварительного анализа, чтоб потом другим не ломать мозг...
Полностью согласен, но эти проблемы неустранимы только при одном условии: если переделать систему в корне - недоступный вариант. Но я напомню, что какие-то 10 лет назад (смешной срок для космической отрасли, особенно если сравнить с гораздо более простыми технически программами SLS и Ангара) спейсы разрабатывали корабль диаметром в полтора раза больше, с фюзеляжем из карбона, испарительным охлаждением и тремя управляющими плоскостями на корме. А сейчас имеем корабль меньше, из нержавейки, с керамической теплоизоляцией (но, кстати, не прекратили эксперименты и с испарением) и четырьмя крылышками попарно на носу и корме. Явно им не влом всё выкинуть и сделать заново, если понадобится.
Другое дело, что цель проекта - резкое удешевление вывода на орбиту и Марс. А Марс значит производство топлива для обратного пути на Красной Планете. И если мы говорим про топливо, получается три варианта: керосин, метан и водород. У спейсов дофига опыта с керосином, но он даёт много сажи, и это удорожает и удлиняет межполётное обслуживание - не пойдёт. Водород всем хорош, но для первой ступени не очень годится, и требует адски дорогой инфраструктуры. Так что, приходится решать проблемы с метаном.
Надо сказать, это не первый раз - в начале производства Рапторов второй итерации у них были с ними проблемы, и народ им предрекал полный провал, но сейчас этих движков выпущено больше полутыщи, и пара сотен их успешно слетала в космос, а некоторые - и вернулись обратно на стартовую площадку. Думаю, третьи тоже допилят. Дело житейское.
Если прям совсем честно - методы исправления относительно малой кровью действительно есть (как упоминал, в Келдыше решили, хотя и много времени заняло). Но только работ в этом направлении в Спейсе вообще не ведется. Иначе говоря, они пытаются не схему допиливать, а конструктивно делать "костыль".
Трудно сказать почему - или упрямство, или реально другой концепции не предполагают. А допилят ли тут и сколько займет времени... я тут скорее скептично отношусь. Скажем так: почти наверняка будут делать костыли, а в итоге приведет к очередному снижению ПН (т.е. пассивный механизм устойчивости к вибрации).
Хотя, Маск опытный бизнесмен - важен не результат, а как его "продать". Про снижение ПН в итоге забудут, если этот момент перекроется низкой аварийностью и какими то медийными программами. Например - "первый межпланетный ИИ" или "квантовая связь с марсианской орбитой" при всей их бесполезности легко подотрут любые воспоминания о ухудшении итоговых характеристик
Вроде бы в ролике выше автор как раз и рассуждает про способ амортизации пого, который использовали на Аполлоне, аккумуляторы давления. Насколько это "костыль" - вопрос хороший, но спейсы точно рассматривают тут разные методы решения. И даже то, что на конкретных засветившихся на фото кораблях виден какой-то механизм - вовсе не значит, что этот механизм сохранится для новых кораблей с рапторами третьей версии. Просто резать все строящиеся корабли в металлолом и с нуля делать правильно - дорого и неразумно; гораздо лучше на этих кораблях оттестировать всё остальное (например, посадку) с костылями для пого, а на новых уже менять разводку топливопроводов, например.
А про подколку с "бизнесменом" обращу внимание, что ракеты спейсов сейчас выводят что-то типа 80% всей мировой нагрузки на орбиту. Сдаётся мне, они очень хорошо понимают, что делают.
Да я вроде и не подкалывал, он грамотный действительно бизнесмен. Где то демпинг, а где то за это получает госконтракты по 10 кратной цене. Раз в итоге он получает рынок и прибыль - значит на уровне бизнеса все делает грамотно.
К слову, почти вся мировая ПН в общем то это его же собственная нагрузка Старлинка. Но и этот момент он умеет грамотно "продавать". Попробуйте сравнить объемы нагрузки до старлинка и после. Рост очевиден, а вот польза от выведения выросла так же, или практически стоит на месте? Получается, он смог навязать то, что ранее считалось ненужным, и что дает ему прибыль. Ситуация чем то напоминает становление Майкрософта. Значит как бизнесмен он действительно успешен.
Эмоции это одно, а объективная оценка - другое.
Кому "навязать"? Старлинк работает, люди его покупают добровольно вместо старых гсо тарелок, и есть стабильный поток денег на Старшип - отлично же.
Не хочется лезть в детали, но вроде как они и так известны. Пробить лобби астрофизиков (а старлинк угробил работы большинства наземных телескопов) не так просто - но он это сумел. Причем уже на его "хвосте" это же повторят и еще 3-5 компаний, что конечно прекратит "снятие сливок" Старлинка, но заработать успеет. Старлинк мягко говоря не только гражданский, т.ч. и часть финансирования у него соответствующее.
Опять же, насчет прибыли я бы не торопился, пока что идет в минус - доход 2024г 7,8 млрд - с субсидиями 11.8 впервые дал плюс. При этом разница EBITDA и кап. расходов всего 0,7 млрд, т.ч. Формальная прибыль скорее вид отложенного минуса вложений прошлых лет, оценивать можно будет только года через 4, когда соотношение выводимых и сводимых стабилизируется.
Но при этом даже многолетние убытки и теоретическая прибыль этого года перекрывается дополнительными инвестициями - а умение их привлечь как раз характеризует успешность бизнесмена
Но я напомню, что какие-то 10 лет назад (смешной срок для космической отрасли...)
Хм, смешной-то, может и смешной, но вот вам 10 лет: 1957 – 1967.
10 лет в середине ХХ века и в начале XXI - это две большие разницы, к сожалению. Или к счастью, та интенсивность обильно оплачивалась жизнями космонавтов и причастных.
Ну и здесь встречаем парадокс – в отсталое технологически время, делалось все намного быстрее и интенсивнее, чем сейчас, когда якобы технологии ушли далеко вперед. Можно ли это тогда назвать прогрессом? К тому же – жертвы говорите. Как будто иначе они бы не умерли. Все умрут гарантированно. Имеет значение только то, что ты успел сделать пока живой. И кстати, самое кровавое время космонавтики, это совсем не в 60-х, а скорее всего в конце прогресса космонавтики, когда все посыпалось!
Это в абсолютно любой отрасли так, по S-образной траектории: первые шаги (в космонавтике - ГИРД) делаются медленно, в основном на энтузиазме, потом резкий взлёт (когда космос становится предметом политической гордости, и в него вливают огромные средства). Но после - стагнация, ибо постоянно лить туда 4% бюджета уже как бы и незачем, банальные запуски приелись, low hanging fruits собраны, и каждый следующий шаг даётся всё труднее. Это вовсе не значит, что прогресс остановился - просто отрасль ждёт начала новой S-траектории.
А про героизм - надо учитывать два фактора. Во-первых, гибель космонавта сейчас гораздо более неприемлема - по совокупности причин. И во-вторых, одно дело погибнуть, расширяя горизонты возможного, а другое - по чьей-то глупости или безалаберности. И, по моему мнению, в первую категорию можно отнести разве что катастрофу Союза-11 (и то под вопросом, это был не первый трёхчленный экипаж).
Старшип НЕ летает.
Боюсь даже поинтересоваться: а что он тогда делает — падает со стилем?
Как готового изделия - нет. Потому что готового изделия Starship ещё нет, а SLS уже есть. Но как программы разработки? Мне кажется что превосходство Starship уже очевидно.
SLS и тем более Gateway не нужны, и это в целом ясно.
В SLS есть какой-то смысл на ранних этапах, потому что SLS+Orion убоги, но готовой замены им нет. Starship HLS может конечно подобрать экипаж в LEO, но не может в LEO с экипажем с Луны вернуться. Нужна либо очередная дозаправка - а дозаправляться с экипажем уже на борту стрёмно - либо новая система, которая может возить экипажи до лунной орбиты и обратно.
А вот Gateway - эталон чемодана без ручки. Если уж везти кучу инфраструктуры к Луне, то нужно везти её на лунную поверхность. Gateway же - это худшее из всех зол. У него нет потенциала настоящей лунной базы, но при этом снабжать, расширять и обслуживать станцию на лунной орбите на порядок сложнее чем МКС.
Starship HLS может конечно подобрать экипаж в LEO, но не может в LEO с экипажем с Луны вернуться
Так не проще ли старшип использовать для пути Гейтвей - Земля (с чем он справится) с дозаправкой на орбите Земли (без людей на борту) а для полётов Луна - Гейтвей уже изобрести небольшой модуль?
Дык, там тендер был. Старшип и две специализированные системы участвовали, вроде, от Блю и от Локхида. И Старшип всех обошёл по (внимание!) степени готовности, запросив при этом минимальную стоимость. А грузоподъёмность в разы больше требуемой бесплатно бонусом.
Коррупция или просто глупость? Ок, допустим что сам старшип по степени готовности ближе, но неужели вся эта канитель с кучей запусков и стыковок для дозаправки более предпочтительна чем небольшой аппарат на гидразине, по типу того что был в Апполонах? Такому топлива одним старшипом на десяток рейсов можно будет отвезти, пристыковать к Гейтвею огромный бак и от него заправляться. С такой схемой как раз и постройка Гейтвея була б оправдана: до станции на лунной орбите долетит и Старшип и любая другая современная ракета (там дельта-в лишь на 0,2км/с больше чем у НОО), тем самым стоимость лунной миссии снижается с непомерных миллиардов до цены обычного полёта на орбиту + пары тонн гидразина для челнока Луна - Гейтвей.
Для посадки всю дельта-в надо откуда-то взять. Это не Марс, атмосферы нет, поэтому нужно движком тормозить. Т.е. посадочный модуль должен иметь намного больше топлива, чем было у Аполлонов.
Ну и в целом, гидразин более опасен (сейчас не 60-ые), и с УИ у него грустновато. Поэтому у остальных претендентов тоже было криогенное топливо, гидролокс и металокс.
Так и чем это всё отличается от посадок Апполона? Ну чуть больше надо гидразина ибо у Гейтвея орбита повыше, но это минимальная разница. Если возить топливо каждый раз, то хватит и криогенки, но с отдельными небольшими челноками можно было бы сэкономить на пусках т.д. один Старшип притащит гидразина на много лунных посадок (тот же лунный модуль брал лишь 10 тонн, новый пусть будет 15 примерно). Плюс, можно привезти несколько челноков что повысит безопасность - всегда можно держать запасной на станции и послать его забрать экипаж с Луны если что то не так.
Нет, они намного больше аполлоновских. Лэндер Blue Moon от, как можно догадаться, Blue Origin, имеет 16 тонн сухой массы + 30 тонн топлива + до 30 тонн груза.
Плюс стыковка, связь и прочие операции на окололунной орбите (и вообще в дальнем космосе), в отличие от околоземной орбиты, толком не отработаны. Поэтому чем меньше разномастных компонентов у системы, тем лучше.
Проблема выкипания криогенного топлива, и подачу его в условиях космоса к двигателям решена была еще в Буране.
В сети есть книжка по нему. Там все расписано,
Их решение — небольшая небесная страна чудес под названием Near Rectilinear Halo Orbit [Почти прямолинейная гало-орбита], или NRHO
Если кто-то хочет поэкспериметировать с NRHO-орбитами - в этой статье (скромно признаюсь - моей) приведены уравнения движения и начальные условия для одной из орбит такого типа - NRHO 9:2. Орбита, которая изображена в этой публикации, называется NRHO 4:1
что НАСА отказывается называть общее число (один ветеран бюджетирования НАСА оценивает её в 7-10 миллиардов долларов)...
Т.е. в сумму, сопоставимую с той, которую инвесторы средней руки готовы влить не глядя в очередной ИТ-стартап... И таких стартапов-прожигателей уже на сотню лунных миссий набралось, а мы все ещё вздыхаем о стоимости очередной ракеты.
После трехдневного полёта на Луну двое астронавтов забрались в веретенообразный посадочный аппарат
Странное, аднака, у дяденьки веретено было
дыхательным газом
Кислород в жОсткой обиде: так его ещё никто не обзывал.
"Космический автомобиль" я так понял это луноход?
Американцы — они такие, без автомобилей не могут.
Похоже, автор подразумевал шпиндель токарного станка в комплекте с патроном - с большой натяжкой можно уловить некоторое сходство... Ну или он представляет себе посадочный модуль по картинкам в поп-журналах 50-х годов... Но вообще переведено странно. Скажем, у автора в статье вместо "Их капсула упала" написано "Их капсула приводнилась" (splashed down), ну или "плюхнулась", если с юмором переводить :).
Там скорее о воздухе речь, кислород чистый опасен.
В Апполонах был чистый кислород. В скафандрах он до сих пор чистый, и тогда был чистый. Это решение позволяет обходиться без декомпрессии перед выходом в скафандре.
В Апполонах был чистый кислород.
После пожара от него отказались.
кислород чистый опасен
Чистый кислород опасен при нормальном давлении. Не только пожароопасен (тут можно принять меры предосторожности), но и токсичен. Но токсичен при нормальном давлении, а при снижении давления ниже 0.5 атмосферного, токсичности для организма уже нет.
В Аполлонах давление было ещё меньше: ~0.3 атмосферного. Так что ничего опасного. Но зато такое снижение давления позволило делать корабли легче и проще.
Эксперименты с атмосферой и исследованием токсичности кислорода делались как в США, так и в СССР ещё до высадок. В США 30 дней вроде как сидели люди в барокамере в атмосфере с чистым кислородом при низком давлении без каких-либо последствий для организма, на эту тему есть работы от 60-х годов опубликованные.
Было уже вроде: https://habr.com/ru/companies/bothub/articles/815609/
Критика понятна, но хотелось бы послушать другую сторону - инженеров NASA...
Инженеры из НАСА тоже высказывались, в аналогичном ключе
В связи с бюджетными сокращениями очень вероятно это не будет осуществлено.
Никто не обозначил цель, ради чего лететь на Луну, найти воду - хорошо, нашли, для чего получать топливо, строить производства и т.п.? Нет цели. Экспансия в связи с перенаселением планет, Луна не очень подходит из-за тяготения, хотя с точки зрения логистики по времени доставки из метрополии ништяков наилучший выбор, так ништяком может оказаться и карающая длань Немезиды. Пресловутый телескоп на обратной стороне Луны? Китайцы попробовали и получили результат, что мешают собственные шумы оборудования телескопа. Лучше Кооперативной Республики Марс ничего не придумаешь. Тут правда нужен ядреный прямоточный двигатель от госкорпорации, либо "пиратский" рекомбинационный. Всякие метановые это для препровождения в последний путь.
Всякие метановые это для препровождения в последний путь.
Почему вдруг? Летают ведь и неплохо летают. Ядреные дрыгатели имеют огромный УИ но малую тягу, прямоточные они или нет. И еще не очень дружат с биотехнологиями в роли которых у нас - астронавты. Ядреное и с кремниевой жизнью не особо то дружит, но кремниевых не сильно жалко.
КМК тут нужно развивать системы жизнеобеспечения, до Марса 9 месяцев лететь условно говоря, люди на МКС и дольше летали - правда с серьезными последствиями для здоровья (тут не знаю, гравитаторов пока не подвезли), а воздух и жрачку надо как-то или везти с собой овердофига, или вырабатывать походя.
Экспансия вообще невозможна без изобретения какого-нибудь способа перевозить грузы в космос в масштабах морского транспорта. Если космические корабли будут по 300 метров в длину и тащить тысячи тонн груза, используя не больше 20% массы под топливо (как морские корабли) - тогда можно буде говорить о экспансии. Сейчас проще будет в океане жить (плавучие города строить или подводные). Нет смысла летать на химии кроме как с научными целями. Даже если построим полностью самодостаточную колонию на Марсе, то что эти несколько (десятков) тысяч человек значат в глобальном плане? Нужна возможность добывать/производить ништяки в космосе и везти их к основному потребителю - на Землю, только тогда будет мотивация для значимой экспансии.
Луна хороша как раз тем, что с неё можно летать на околоземную орбиту вообще без химических двигателей. Взлетать с Луны можно на электромагнитных пращах и линейных ускорителях, а дальше неторопливо менять орбиту до нужной с использованием электроракетных двигателей на солнечной энергии. С такими технологиями полётов в принципе можно построить на околоземной орбите экономику, превосходящую земную, за счёт того, что на околоземной орбите можно использовать принципиально больше энергии, чем на Земле - и солнечной, и термоядерной. Ведь на Земле ограничено не только количество солнечной энергии, но и количество допустимой к использованию термоядерной энергии тоже принципиально ограничено перегревом планеты из-за ограниченного КПД тепловых машин, которые необходимы для её использования. Если такая экономика на орбите будет построена, то с Земли можно будет доставлять туда только людей, что реально делать и многоразовыми химическими ракетами практически в любых количествах.
Нагрев Земли от теплоты реакторов - это уже что-то на уровне постройки сфер Дайсона. Ресурсы кончатся гораздо быстрее. Да и решается проблема куда проще: спутником-отражателем в зоне Лагранжа (чтобы уменьшить поток теплоты от Солнца на одну миллиардрную процента и тем самым скомпенсировав излучение от промышленнности). В космосе надо ресурсы добывать - но для этого нужно уметь их доставлять на Землю быстро, массово и дешёво.
Сейчас человечество приблизилось к пределу своей численности, обусловленному количеством солнечной энергии, которую получает суша. Хотя ещё есть возможности для увеличения её использования на сельскохозяйственных землях, но вряд ли больше чем в несколько раз. А ведь этого достаточно только для того, чтобы сделать сытым уже существующее население Земли, но недостаточно для кратного увеличения населения. Появление термоядерных реакторов может улучшить ситуацию, но не сильно, потому что КПД использования их энергии сильно ограничен низким КПД фотосинтеза, на который накладывается не очень высокий КПД тепловых машин и осветительных приборов, что делает общий КПД от термоядерного тепла до пищевых калорий меньше 1%. Производство высокооэнегоёмкой пищи на орбите может снять это ограничение, и позволить увеличить численность человечества более чем на порядок при хорошем питании. Причём даже без термоядерной энергии, только за счёт солнечной энергии.
Пищу выращивать на орбите это уже совсем экстремально. Проще придумать каких-то дронов доставки чтобы половина еды не пропадала в магазинах.
В магазинах и так пропадает только малая часть еды, если брать в целом по миру, а не только США. Сейчас эту проблему решают множеством мер, направленных на снижение рождаемости. Но в результате получили другие проблемы - старение населения и депопуляцию. Проблема обострися тогда, когда найдут доступные способы продления жизни в разы. А их обязательно найдут, и возможно уже довольно скоро. Тогда число детей и молодых людей может снизиться катастрофически, а это плохо для развития человечества.
Можно поначалу не выращивать на орбите пищу, а вместо этого перенести туда другие энергоёмкие производства, такие как выплавку алюминия, магния и титана.
Проблема обострися тогда, когда найдут доступные способы продления жизни в разы. А их обязательно найдут, и возможно уже довольно скоро
Это бы ещё снизило риск проблемы перенаселения. Даже если я буду жить тысячу лет - это не значит что я захочу проходить через все трудности воспитания детей 20 раз. Скорее всего прирост населения будет пропорционален смене поколений в таком сценарии (т.е. , напр. 10% прирост на поколение) - так что реальный рост замедлится кратно. А на счёт развития - вопрос как это продление жизни работает. Если оно продлевает жизнь в дряхлом старом теле - то да, обществу один вред. Если оно полностью омолаживает тело и мозг - то какая разница.
перенести туда другие энергоёмкие производства, такие как выплавку алюминия, магния и титана
Это по месту добычи надо делать.
Продление жизни не увеличит рождаемость на одного человека - для женщин репродуктивный период вряд ли может быть продлён. Тут другой эффект - каждое новое поколение по-прежнему захочет иметь детей, а поскольку для женщин это будет возможно только в молодом возрасте, за время жизни одного поколения скажем в 400 лет успеет появиться порядка 10 поколений его потомков вместо нынешних двух. Это приведёт к увеличению численности людей в 5 раз только за счёт этого эффекта по сравнению с текущей продолжительностью жизни. Если же этого избегать путём дальнейшего снижения рождаемости на одну женщину, то через пару сотен лет детей и по-настоящему молодых людей станет исчезающе мало. Я думаю, что молодость тела в целом удастся продлить, но вод с молодостью мозга всё гораздо сложнее - даже при физиологическом здоровье 30-летнего мозг не так пластичен как в детстве и юности, и это неизбежно замедлит обновление знаний человечества. А и такого состояния мозга в течении большей части долгой жизни добиться очень непросто.
Ну так без остановки старения мозга все подобпытные к двумсотням лет деградируют до состояния овощей, так что смысла в таких технологиях "омоложения" мало.
при физиологическом здоровье 30-летнего мозг не так пластичен как в детстве и юности
Но сложные навыки 30 летний здоровый и мотивированный человек осваивает куда лучше ребёнка. Пластичность у детей можно обьяснить эффектом низкого старта (нейронные связи формируются из инертных или новосформированных нейронов, а у взрослых - надо сначала "удалить" старые).
Продление жизни не увеличит рождаемость на одного человека - для женщин репродуктивный период вряд ли может быть продлён
Его уже продлевать умеют, в отличии от молодости и жизни в целом. Как по мне, это задача на порядки проще, чем омоложение огранизма в целом.
тащить тысячи тонн груза, используя не больше 20% массы под топливо
Так топливо тратится не на «тащение груза», а на поднятие его из гравитацианного колодца. А так можно запульнуть груз в нужную сторону — и пусть себе летит.
Тут уже на доступные ресурсы надо смотреть, в теории промышленность на Луне или в поясе астероидов возможна (доставлять груз на Землю линейными ускорителями вместо ракет), но вот с Земли на Луну что-то доставить крайне дорого так что эта промышленность должна быть самодостаточной по всем ресурсам включая трудовые. Такая автаркия быстро устареет по отношению к Земле и станет бесполезной. Да и воды там нет.
Промышленность на основе лунных материалов должна быть самодостаточной по энергии и основным материалам, но по высокотехнологичным лёгким компонентам вроде компьютеров она не должна быть самодостаточной. Что до трудовых ресурсов, то уже скоро будут доступны дистанционно-управляемые роботы, которые смогут полностью заменить людей на Луне и околоземной орбите при условии дистанционного управления людьми с Земли, по крайней мере на уровне принятия решений. Автономность роботов можно сделать достаточно высокой, чтобы задержка до пары секунд не была критичной. Вообще, на Луне скорее всего имеет смысл размещать только добывающую и обогатительную промышленность, а для остального лучше подойдёт околоземная орбита - задержки управления с Земли могут быть намного меньше, затраты на транспортировку в невесомости тоже меньше, затраты на доставку материалов с Земли существенно меньше.
А какой смысл производить на орбите что-то НЕ для использования в космосе? Проще уже на Землю ресурсы сбрасывать (обогащённые на месте добычи конечно) и тут уже применять.
Смысл как минимум в том, чтобы использовать произведенную на орбите энергию там же, не доставляя её на Землю. Потому что доставка энергии на Землю неизбежно ведёт к потерям энергии, требует площадей для приёмников энергии, небезопасна для живых организмов, и тоже нагревает Землю, хоть и меньше, чем производство на Земле. Например, датацентры с ИИ вполне можно разместить на орбите, тогда они могут потреблять на несколько порядков больше энергии, чем сейчас производит человечество, без негативных последствий для природы Земли. И если чипы для них всё ещё могут производиться на Земле, то радиационная защита, радиаторы, конструктивная основа солнечных электростанций, их питающих и самих датацентров может производиться на орбите из лунных материалов.
А как это все охлаждаться будет?
Холодильниками и радиаторами, излучением.
Дорого, градирнями на Земле проще. Вот выплавкой металлом в вакууме заниматься в вакууме было бы весьма удобно если решить проблемы пребывания людей в той среде (ИМХО при желании и достаточных инвестициях можно научиться делать удобные и дешёвые скафандры). Плюс 3д печать металлами в вакууме и невесомости - по факту серебрянная пуля для металлургии. Можно хоть монокристаллы печатать любой формы.
тащить тысячи тонн груза, используя не больше 20% массы под топливо
Для грузов это как раз не трудно, если грузы не скоропортящиеся -- есть ионники, есть очень экономичные орбиты, темп и непрерывность поставок достигается тем, что в пути находится сразу множество кораблей с разными временами прибытия. Это лишь человеческие тушки нужно доставлять быстро -- но ведь можно и не доставлять, а сразу по месту производить.
для современных астронавтов больших размеров.
Может быть, NASA стоит подумать о том, как создать более компактных астронавтов? Почему современные астронавты должны быть именно больших размеров?
А нафига заниматься переливаниями криогенного топлива, когда можно доставлять заправленные ступени как с движками, так и без, чисто баки. Прицепил топливные модули к аппарату и помчался дальше.
Вчера в сети стала появляться информация об отмене строительства станции Deep Space Gateway и постепенном сворачивании проекта SLS, который должен ограничиться только тремя полётами, по-видимому до тех пор, пока Starship не будет готов полностью заменить её. Это по крайней мере частично подтверждается информацией на сайте NASA. Если всё так - эта статья сильно устарела. Хотя она настолько предвзята и искажает факты, что это даже обсуждать не хочется. Снова мусируется миф, что программа Артемида должна всего лишь повторить достижения программы Апполон, причём в этой статье даже говорится, что лишь частично. Но о том, что концепция миссии Артемида-10 предусматривала нахождение астронавтов на Луне в течении полугода, а концепции более ранних миссий - многодневные путешествия людей по Луне на "Лунном крейсере" - как всегда ни слова.
Статья действительно старая, в оригинале указан 2024 г, по тексту статьи
видно, что это 2020 год:
"Чуть более 51 года назад с мыса Канаверал взлетела ракета с тремя астронавтами и космическим автомобилем."
Цель высадки на Луну была достигнута 20 июля 1969 года, в ходе полёта «Аполлона-11» с высадкой на Луну Нила Армстронга и Базза Олдрина.
Старшип + Дрэгон/Старлайнер/Орион на НОО (на которую последний прекрасно выводят ракеты поменьше слс) позволяет всех этих целей добиться при желании. Но, похоже, будут на Луне делать флаговтык назло китайцам, а дальше пилить Марс на радость Илону.
Спасибо за перевод!
Если честно, настолько манипулятивная статья, что аж скулы сводит. Как будто менеджер сотового оператора пытается мне новый тариф продать.
При всей моей любви к SpaceX. Но SLS и Орион есть. И станция, которая уже строится, увеличивает возможности по долгосрочной работе на Луне. А схема с 12 заправками для полета Старшипа к Луне (которого нет), посадки этой ступени на Луну, создания пилотируемой версии - тоже не выглядит особенно изящной инженерной мыслью и быстрой историей.
Каким образом станция увеличивает возможности работы на Луне?
Выгоднее по необходимой характеристической скорости, если мы стартуем к Луне, или с Луны, и используем станцию в качестве перевалочной базы. А это значит больший вес возим в обе стороны, при меньших затратах топлива (там эффекты орбитальной механики, вроде баллистического захвата и т.п.) Конечно, в виду специфики орбиты, эффект обеспечивается не в каждый момент.
А так, имхо, не смотря на критику, что дает по большому счету станция:
логистика: и экономия дельтаV (особенно при стартах с Луны), и хранение/перевалка людей и грузов. Плюс можно обеспечить даже заправку. Или работу буксира.
Безопасность: дополнительные возможности перекантоваться (Аполлону 13 не факт, что пришлось бы прицеливаться в Землю по сапогу, появлялась бы возможность использовать станцию). Или быстрее среагировать на аварию на Луне (если на станции есть экипаж).
Станция, все-таки не околоземная. Можно на ней и аппараты собирать, и нарабатывать практику и биологию действительно открытого космоса.
Если мы груз хотим доставить с поверхности Земли на поверхность Луны, нам по-любому нужно выдать определённый бюджет дельта-в. Можно как-то влиять на суммарный расход топлива, перемещая груз между разными кораблями, но если всё это топливо привозится с Земли, а не производится на Луне, например, то в сумме выходят примерно одинаковые цифры. Небольшой выигрыш по топливу "компенсируется" сильным усложнением системы и профиля миссии.
В случае нештатной ситуации на Луне станция в её нынешнем виде не очень полезна. Окно для старта с Луны для стыковки с Гейтвеем открывается раз в 6 дней, старый добрый Аполлон за это время вернулся бы на Землю.
И кстати, целиться "по сапогу" в Землю намного проще, чем целиться "по сапогу" в станцию на окололунной орбите. Тем более, Аполлоны летали по траектории, близкой к free return, гарантирующей возврат к Земле при проблемах с движками.
А разницы с МКС у такой станции с научной точки зрения - разве что, нахождение вне радиационных поясов. Но опять же, на поверхности Луны условия ровно те же, плюс какая-никакая гравитация.
Несколько раз написано что ракета неможет вывести но спокойно давно слетала на орбиту луны с манекенами
Орбита разная бывает, прежде всего по энергетике. Артемис-1 летал (и Артемис-2 полетит) на т.н distant retrograde orbit, где выход на орбиту выходит почти "бесплатным" по топливу благодаря использованию точек Лагранжа. Одна проблема: апо-луний(?) около 70 тыс км за орбитой Луны, ну и посадочный аппарат должен всю эту "сэкономленную" скорость гасить. Видимо, поэтому Старшип и потребует вторую дозаправку. Впрочем, если Гейтвей отменят, то и третья миссия тоже может быть на DRO, по принципу "работает? не трогай".
Я буду рассуждать, как дилетант.
Как мне кажется, сейчас данный проект может начинаться с того, что... давайте нахреначим то, что у нас есть, и посмотрим, что из этого выйдет в проекте.
Сложили, посчитали, смоделировали, подумали... не получается.
Дальше... Это - нахрен! Это - надо, оставляем! Ну и дальше по шагам.
Сейчас нет "гонки". Можно что-то планировать, пересчитывать, свёрстывать бюджет, тестировать...
Понятно, что у них распилы никто не отменял. Но и не дураки там сидят.
Нет, проект SLS изначально был в первую очередь политическим. Буш и Обама пытались перенаправить средства с Шаттлов на что-то посовременнее, но взамен обещали конгрессменам из "ракетных" штатов, что их заводы будут делать более дешёвую ракету на технологиях Шаттла. (Заводы, конечно, ничего дёшево делать не собирались)
Впрочем, и проект Артемида тоже был политическим. Изначально на слс планировалось обслуживать именно что Гейтвей для отработки полётов в дальний космос, но без высадки на Луну - зачем повторять пройденное? Но Трампу в первый срок захотелось make america great again, и он повелел лететь на Луну, и обязательно до конца своего второго срока (в 2024 году). Дальше второй срок не случился, и при Байдене НАСА мирно пилило программу по накатанной.
Ну и в конце концов, гонка сейчас таки есть. Китайцы собираются высадиться на Луне до 2030 - с намного более примитивным флаговтыком в духе Аполлонов, но и так это будет огромный удар по самолюбию прежде всего того же Трампа.
Так что, следующие 5 лет на Луне будет весело.
зачем повторять пройденное?
Пройденное собираются повторять только в первых полётах, и на новом уровне. А вообще цель программы Артемида - строительство базы на Луне, и не где попало, а там, где возможна добыча лунной воды, для отработки технологий этой добычи с целью производства на Луне ракетного топлива. То есть в сложных условиях полярных кратеров, вечной тени и очень низких температур. И новая лунная гонка - это гонка с целью обнаружения и национализации самых лучших, уникальных мест для такой базы. Такие цели были поставлены после получения довольно надёжных данных, что лёд там есть.
Страница Artemis на сайте НАСА гласит:
With NASA’s Artemis campaign, we are exploring the Moon for scientific discovery, technology advancement, and to learn how to live and work on another world as we prepare for human missions to Mars.
Т.е финальная цель - подготовиться к полётам на Марс. Для чего, строго говоря, высадка на Луну не то чтобы необходима: условия на Марсе сильно отличаются от лунных, и почти всё придётся перепроектировать, как минимум.
Даже если это так - подготовка включает в себя создание базы на Луне, способной поддерживать жизнь астронавтов в течении полугода, и это в любом случае не повторение пройденного.
У нас уже есть станции, на которых постоянно живут люди - МКС та же. По условиям снаружи Луна намного ближе к ней, чем к Марсу. Я понимаю, что это "не совсем то же самое", но тут вопрос: настолько ли это "не то же самое", чтобы тратить туда 200-300 ярдов?
У базы на Луне есть много общего с базой на Марсе, чего нет на МКС.
База на Луне требует радиационной защиты от солнечной радиации, для которой нужно использовать местные материалы. Эта технология нигде не отрабатывалась, и вряд ли может быть отработана не в условиях планеты с низкой гравитацией. Гравитация на Марсе ближе к лунной, чем к земной. Атмосферные условия - тоже.
База на Луне должна существовать в условиях холода. При таких температурах, как на полюсе Луны и на Марсе многие материалы становятся хрупкими. В том числе возможно те, которые должны держать на себе существенный вес, например той же радиационной защиты. На МКС с этим особо не сталкиваются.
На Марсе нужно производить топливо из местных материалов, это единственная реальная возможность вернуться. Для этого в частности нужно добывать лёд из горных пород пр низких температурах. Это обязательно постараются отработать на Луне, если это будет возможно. Собственно, две цели постройки лунной базы, которые озвучили вы и я, совсем не противоречат друг другу, разница только в том, что из этого считать главной целью.
База на Луне требует технологий защиты внутренних помещений от пыли из реголита. Эта пыль биологически опасна из-за механических свойств. База на Марсе так же требует защиты от пыли, и она тоже может быть биологически опасной из-за химических свойств.
Для базы на полюсе Луны очень желательно использовать ядерный реактор для обогрева. Ядерный реактор на Луне требует организации биологической защиты из местных материалов. Для базы на Марсе использования ядерного реактора для обогрева также очень желательно, и его также нужно защищать местными материалами. Думаю, эти технологии обязательно будут отрабатывать, если они будут готовы для этого.
На базе на Луне очень желательно использовать отраженный от специальных поверхностей солнечный свет для освещения и обогрева внутренних помещений базы. Существует концепт, который это предусматривает. Для Марса такая технология тоже нужна. В максимуме нужно научиться собирать солнечный свет с большой площади, направлять его внутрь герметичных помещений через небольшое окно, и там равномерно распределять. Ничего подобного в космосе никто не делал.
На лунной базе можно проводить эксперименты по выращиванию растений в условиях пониженной гравитации, в том числе для улучшения питания её обитателей. Это полезный опыт и для марсианской базы.
На лунной базе можно исследовать влияние пониженной гравитации на здоровье людей, для марсианской базы это тоже полезно. Также можно развеять опасения о плохом влиянии длительной жизни на большом удалении от Земли на психику.
Проблема реактора на Луне - его можно или строить в глубине кратеров (чтоб тепло отдавать излучением от гигантских радиаторов), или как то закапывать радиаторы в грунт (например - металлические "деревья" - сейсмический удар и заливка расплавленного метала в грунтовые щели). Других способов охлаждения реактора как то в голову не приходит
Для базы на полюсе Луны очень желательно использовать ядерный реактор для обогрева. Ядерный реактор на Луне требует организации биологической защиты из местных материалов
Зачем? Оттащить его подальше и пусть там работает, пару сотен метров кабеля притащить не так уж и сложно. Можно ещё лопаты взять и закопать его в реголит.
Вот это закапывание в реголит и есть биологическая защита из местных материалов. Которые неизбежно будут активироваться нейтронами из реактора, и этот эффект неплохо было бы изучить не на Марсе, а поближе к Земле, на Луне. А простое оттаскивание на несколько сот метров во-первых не защитит достаточно, во-вторых создаст большую зону отчуждения, в-третьих потребует много кабеля, в-четвёртых не позволит использовать тепло реактора непосредственно, а не посредством электрообогрева, поскольку доставка тепла обойдётся дороже при большом расстоянии до него.
Так привезите дюралевых коробок, наполните их реголитом и сложите из них большую коробку вокруг реактора. Пусть себе активируется - никуда из коробки не денется всё равно. В вакууме они простоят вечность, а точнее - пока их не разобьёт каким-то метеоритом но это вопрос на миллионы лет. А тепло зачем Вам от реактора? Там вакуум, несмотря на технически крайне низкие температуры, обитаемые модули придётся охлаждать даже в тени.
Откуда информация, что обитаемые модули нужно охлаждать даже в тени? До сих пор проблемой для лунных аппаратов было пережить лунную ночь, многие из них на это не способны, как раз из-за низких температур. В Луноходе для решения этой проблемы использовался полониевый радиоизотопный источником тепла В3-Р70-4 с тепловой мощностью 150—170 Вт, и это при скромных размерах. Лунной базе размером со Старшип понадобится намного больше тепла. Кроме того, тепло реактора можно использовать для добычи воды из реголита путём её испарения, если лёд найдётся прямо под базой. А также для поддержания запасов воды в жидком состоянии. в наружных баках.
Что касается активации грунта нейтронами, то это важно знать для планирования развития базы, чтобы понимать, когда с этим грунтом, даже если он в контейнерах, можно будет работать, чтобы освободить площадку после вывода реактора из эксплуатации. Да и самого реактора это тоже касается, не всё можно посчитать и проверить на Земле.
Что касается активации грунта нейтронами, то это важно знать для планирования развития базы
Пока не можем построить на Луне город на миллион жителей, с куполами, заводами, блекджеком и красотками, лететь на Луну вообще не стоит. Только деньги переводить. Лучше на эти деньги экологию на Земле исправить!!!111
мощностью 150—170 Вт, и это при скромных размерах. Лунной базе размером со Старшип понадобится намного больше тепла
Так его и будет на порядки больше, от самих астронавтов, оборудования, систем жизнеобеспечения и т.д. Ещё и охлаждать придётся. А утечка тепла там или излучением (элементарно изолируется) или же в реголит через опоры, которые у старшипов небольшие. Луноходам тепло нужно было т.к. у них своего реактора не было и они без солнечного света полностью отключались и промерзали что было бы плохо для материалов и электроники.
Лунная база, сделанная из корпуса Starship v3, в том числе и его баков, будет иметь площадь поверхности около 2100м2. Если корпус будет покрыт белой краской, как это предусматривается для Starship HLS, и будет иметь температуру 25 градусов Цельсия, то каждый квадратный метр поверхности будет излучать 356Вт тепла. Поглощаемое излучение при температурах в тех местах на несколько порядков меньше, и им можно пренебречь. Суммарно корпус станции без теплоизоляции будет терять 750кВт тепла. Конечно, покрыв корпус несколькими слоями экранно-вакуумной изоляции можно уменьшить теплопотери на несколько порядков. Однако, станция требует также радиационной защиты путём засыпки довольно толстым слоем реголита. Эта засыпка будет сдавливать слои лучевой теплоизоляции и это будет создавать утечки тепла в реголит через точки контакта между слоями, сильно снижая эффективность теплоизоляции.
А разве баки не имеют хорошую теплоизоляцию? Они ведь криогенные топлива хранят.
Нет, там вообще нет никакой теплоизоляции. Только водородные ракеты имеют теплоизоляцию, и то по-моему не все.
Достаточно серебряной фольгой обмотать, ε белой краски используемой НАСА = 0,9 (её специально оптимизировали под охлаждение т.к. в космосе Солнце светит почти всегда) а у серебряной фольги 0,02. Так что уже теплопотеря падает в 45 раз. HLS белый как раз потому что его никто закапывать не будет, он наоброт летать должен между станцией и поверхностью, а значит, нуждается в охлаждении (особенно для топливных баков важно). Или проще - в роли базы запустить типичный старшип из полированой нержавейки, там ε=0,1. Правда надо будет сделать версию без тепловых щитов, но он на Землю уже явно возвращаться не будет так что это не проблема. Так что греться от реактора и морочиться с многоконтурной системой охлаждения явно не надо - от реактора требуется только электричество.
К корпусу версии Starship, который будет использоваться в качестве корпуса лунной станции предъявляются противоречивые требования. С одной стороны он не должен перегреваться на солнце на орбите, а с другой стороны не должен терять много тепла на Луне в тени. Перегрев, наверное, более критичен. Базовый неокрашенный Starship с тепловым щитом может избежать перегрева в условиях постоянного освещения Солнцем вдали от планет, развернувшись к Солнцу тепловым щитом. Но версии для станции, как и в версии HLS, щита не будет, поэтому логично предполагать использование такой же белой краски, иначе по пути к Луне он может перегреться. После укладывания на грунт станция действительно может быть теплоизолирована несколькими слоями металлизированной плёнки с низким ε перед её засыпкой реголитом. Я прикинул эффективность такой теплоизоляции из трёх слоёв металлизированной плёнки, разделённой стеклотканью при помощи GPT, и получил теплопотери в условиях давления двухметрового слоя реголита около 34 кВт для станции на базе корпуса Starship v3. Эта цифра кажется мне вполне реалистичной для такой большой станции. Для компенсации таких теплопотерь не достаточно паразитных источников тепла, нужен дополнительный обогрев. В принципе, он может быть и электрическим, нужно считать, что выгоднее - более мощный реактор, или усложнение конструкции для прямого использования тепла. А может быть можно обойтись и вовсе без реактора, используя для обогрева энергию Солнца при помощи больших зеркал, как непосредственно, так и через солнечную электростанцию. Но ядерный реактор - более универсальный вариант, поэтому пока место размещения базы не определено его стоит рассматривать.
Про технологии строительства - лунный реголит химически сильно отличается от марсианского грунта. Опыт производства стройматериалов на Луне будет применим на Марсе в очень небольшой степени. Гравитация на Луне гораздо ближе к невесомости, чем на Марсе - это важно и для производства, и для влияния на здоровье.
Холод на Луне не особо отличается от холода на околоземной орбите. Единственная разница - ночь длится не полчаса, а 14 дней. С точки зрения отопления оно сложнее, с точки зрения усталости материалов - лучше, а с точки зрения базы на Марсе тоже так себе. Совсем на полюсе много льда, но мало солнца (а это освещение, агротехника и энергетика), поэтому надо искать площадку не совсем на полюсе.
Тема "реактор или солнечные панели" - открыта. Возможно, комбинация для большей надёжности. На Луне ещё есть интересный способ - ловить микроволновую передачу с Земли. Выходит сильно безопаснее ядерки, и заметно дешевле.
Далее, мы точно знаем, что нахождение дольше года в микрогравитации на МКС негативно влияет на здоровье, даже при спецподготовке. Единственное, что нам тут лунная база может дать - понимание того, сильно лучше человек живёт при 14% земной тяжести, чем в невесомости, или не сильно лучше. Но эти результаты не особо полезны для оценки влияния 40% - это влияние падает вовсе не линейно.
В целом, база на Луне относительно полезна, если она хотя бы в несколько раз, а лучше на порядок дешевле марсианской. Тогда да, есть смысл по максимуму всё отработать задёшево, а потом двигаться дальше. Но в формате Artemis оно вообще ни разу не дёшево, а в формате Starship - подъёмно, но в сумме сравнимо с Марсом.
Т.е. возвращаемся к исходному вопросу: зачем нам база на Луне, если можно построить базу на Марсе?
В контексте подготовки к строительству базы на Марсе база на Луне нужна затем, чтобы не получилась ситуации, когда в полёт на Марс вложили десятки миллиардов, а получили только гибель астронавтов. С Луны гораздо проще вернуться, это можно сделать в любой момент, и это очень сильно снижает критичность проблем с базой для выживания людей.
Холод на Луне отличается от холода на околоземной орбите тем, что на околоземной орбите практически всегда можно согревать обитаемые модули теплом Солнца, они не успевают остыть за время нахождения в тени Земли, а на Луне во время лунной ночи, а тем более в вечно затенённых кратерах так не получится.
Отработка радиационной защиты местными материалами - это не только технологии строительства, но и оценка эффективности такой защиты и определение её необходимых параметров в разнообразных условиях солнечной погоды на большом интервале времени.
Условия на МКС очень сильно отличаются от условий на Луне в плане негативного влияния отсутствия нормальной гравитации тем, что на Луне люди будут подвергаться физическим нагрузкам от веса скафандров и оборудования во время деятельности вне обитаемых модулей. Это похоже на условия на Марсе, и может позволить оценить, достаточно ли такой активности для поддержания здоровья, или требуются ещё и интенсивные тренировки на тренажерах, и если требуются - то какие именно.
Нельзя этого сделать в любой момент, тем более в конфигурации Артемис. Окно для стыковки с кораблём открывается раз в неделю, лететь до Земли ещё что-то вроде 5 дней. Случился у вас аппендицит в неподходящее время - ждите 10-12 дней доставки в госпиталь (собственно, поэтому космонавтам его загодя удаляют). Конечно, 10 дней это не полгода, но и на Луне хорошо бы иметь человека хотя бы с базовым медобразованием, и набор роботов для проведения базовых хирургических и т.п. манипуляций.
Радиационная защита работает с разными материалами по-разному, т.е., повторюсь, результаты экспериментов на Луне будут практически бесполезны для Марса.
А влияние условий Марса на здоровье можно оценить и на Марсе. Примитивный рентгеновский аппарат быстро покажет изменения в костной ткани, а мышечную и вовсе невооружённым глазом оценить можно.
Я говорю не про медицинские проблемы, а про проблемы с оборудованием базы. Например, энергообеспечение будет завязано на ядерный реактор, а он перестанет работать. И резервный через пару недель тоже, потому что он такой же конструкции. Или откажет система поддержания состава атмосферы базы. На Луне можно сразу переместиться на корабль и взлететь на низкую окололунную орбиту. Там, в отличие от зоны лунной ночи, есть солнечная энергия, и достаточно большой корабль, особенно такой как Starship HLS может может поддерживать жизнь экипажа базы достаточно долго для синхронизации с кораблём, который сможет вернуть людей на Землю. А на Марсе в таком случае всё, конец. База не может поддерживать жизнь людей, а корабль не может их вернуть на Землю.
Не думаю, что песок и камни на Марсе настолько отличается от реголита и камней на Луне, что результаты оценки радиационной защиты на Луне на Марсе бесполезны. И там и там в основе материала силикаты.
Одно из преимуществ приполярных областей на относительно небольшой Луне - в том, что там есть точки, постоянно освещаемые солнцем. Почему бы тогда не сажать Старшип с панелями прямо туда?
Тем более, как я сказал выше, в любой момент взлететь нельзя, окно для стыковки с кораблём для возврата домой открывается раз в неделю.
И естественно, на Марсе всё должно быть с многократным дублированием. Но и на Луне тоже, вариант "если что, я соберусь и уеду к маме" тут не очень вариант по множеству причин.
Сажать Старшип в точки в приполярных областях Луны , постоянно освещаемые солнцем, проблематично, потому что эти точки - это гребни кратеров, очень неровная поверхность. В таких точках можно разместить солнечные панели или подвижные зеркала, но не посадочную площадку. Кроме того, рядом с постоянно освещёнными гребнями кратеров может не быть льда, потому что там из-за этого освещения повышенная по сравнению с внутренними частями кратера температура.
Окно для стыковки с каким кораблём открывается раз в неделю? На какой орбите? Если речь идёт об орбите, на которой предполагалось разместить окололунную станцию, то это отлёт от Луны к ней возможен довольно редко, а на низкую орбиту с полюса для ожидания этого отлёта можно стартовать когда угодно, а потом ожидать на низкой орбите окна для перехода на высокую орбиту. Только долгота узлов низкой орбиты будет разной для разных моментов старта.
и дрифтовали на космическом автомобиле
Дрифтовали?
Безумство миссии «Артемида» от НАСА