Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Поток Научпоп доступен 24/7 благодаря поддержке друзей Хабра
Комментарии 40
Может быть чего-то не понял, по финалу:
1-е окно - 50 тонн на 5 кораблях
2-е окно - 1500 тонн 20 кораблями
3-е окно - 15000 тонн 100 кораблями
4-е окно - 150000 тонн 500 кораблями
Т.е. 10-кратный рост нагрузки при 5-кратном росте количества пусков.
Почему в 1 окне 10 тонн на корабль понятно, нужно обкатать технологию. Но почему во второе окно корабли будут по 75 тонн брать, если смогут везти по 200 (если речь о новой версии ко 2 окну)? Или все же каждые 2 года собираются поднимать грузоподъемность в 2 раза (очень небольшой срок для запуска новой версии корабля даже с учетом времени Маска)?
Хороший вопрос, в этих цифрах и правда есть некоторая нестыковка, которую Маск прямо не объяснил. Starship V3, который будет дебютировать к концу 2025 это по сути «тот самый корабль», предназначенный для выполнения марсианских миссий. Для него заявлена полезная нагрузка 200 тонн при полной многоразовости, и до 400 тонн в одноразовом варианте. Во втором окне почему-то планируется грузоподъёмность 75 тонн на корабль, что в 2.5 раза меньше, чем у V3 в режиме полной многоразовости. Какие могут быть варианты?
1) Консервативная стратегия по загрузке. По идее, на ранних этапах в приоритете — надёжность миссии и минимизация рисков. Поэтому грузоподъёмность занижается. Думаю, первая и вторая волны это, скорее, обкатка логистической цепочки, а не грузовые рекорды.
2) Инфраструктурные ограничения. Нет системы полной орбитальной заправки, а это ключевой элемент для полной загрузки на траекторию к Марсу. Далее, возможны ограничения при старте — например, не все версии кораблей или ускорителей готовы поднимать полную массу при безопасной возвращаемости. Наконец, ограничение наземной инфраструктуры на самом Марсе — нельзя быстро разгрузить корабль с 200+ тоннами груза, тем более роботами, тут вообще отдельный квест.
3) Сжатые сроки. От второго до третьего окна всего 2 года. За это время радикально апгрейдить ракету (с V3 до условного V4) маловероятно, если только не предполагается параллельная разработка уже сейчас. Скорее всего, речь идёт о модульном наращивании возможностей: в каждом окне чуть лучше топливная логистика, отлажен теплозащитный экран, более надёжная дозаправка и т.д.
4) Традиционные завышенные обещания Маска. SpaceX может сознательно занижать оценки, чтобы не давать обещаний, которые потом будут сложно выполнить. История с планами на 2026 это хорошо иллюстрирует. К 2030 могут просто не успеть развернуть массовое производство Super Heavy/Starship, чтобы на каждом корабле летело 200 тонн.
В общем, вы правы, что грузоподъёмность растёт быстрее, чем количество пусков, что наводит на мысль либо о резком техническом прогрессе, либо о недосказанности в презентации. Более логично, если второе окно будет с V3, но с ограниченной заправкой, и в полную грузоподъёмность выйдут ближе к третьему окну. Или же SpaceX рассчитывает, что второе окно — это переходный этап: часть кораблей летят в щадящем режиме, часть с бОльшим грузом — и в среднем это даёт 75 тонн.
Про систему стыковки молчат как партизаны. А там и новые требования по несущей способности стыка и до сих пор не существовавшая система передачи через стык криогенных компонентов топлива.
Если она уже есть, то не понятно, почему они ей не хвастаются.
Вы имеете ввиду стыковку для дозаправки? В прошлой презентации были некоторые подробности. На текущий момент система орбитальной дозаправки находится на стадии разработки и испытаний. Информация на данный момент такая:
1) Первый орбитальный тест с передачей топлива намечен на 2026 год. Это официально подтверждено в презентации.
2) Ведутся наземные тесты отдельных узлов: клапанов, насосов, топливопроводов, стыковочных узлов. Прототипы кораблей-заправщиков уже строятся.
3) Стыковка и перекачка топлива в невесомости выглядит сложной инженерной задачей. Жидкий метан и кислород должны перекачиваться в условиях микрогравитации и вакуума, где возникают проблемы с кавитацией, слоением, температурными градиентами. SpaceX должна обеспечить контроль фаз, давление, герметичность, автоматику, всё это в условиях длительного пребывания на орбите. Плюс NASA требует от SpaceX успешной демонстрации этой технологии перед тем, как использовать Starship в миссиях Artemis для доставки людей на Луну.
Киньте ссылку, где про это почитать.
Не проще ли тогда сделать модульный бак. Первый startship поднимается с малым топливным отсеком (топлива чисто до орбиты) и максимумом полезного груза, второй в качестве полезного груза поднимает большой отсек топлива. На орбите они меняются отсеками целиком.
Это не решает проблему стыковки. Просто стыковка двух кораблей заменяется на стыковку корабля с баком. А требования к стыку остаются те же.
интересно, почему не обсуждается вариант с раскруткой сцепки кораблей для искусственной гравитации, уйдут большая часть проблем.
Большая ли? Нагрузка на стык, например, возрастёт. А потребность в охлаждении никуда не денется.
Не понял, что и зачем раскручивать? Если после раскрутки начнете переливать, у вас сцепка начнет кувыркаться, сместится ц.м. высотные компоненты скоростей поплывут и "привет клубок". Логичней уж делать продольную сцепку, ее и вращать по главной оси - топливо прижимать центробежкой к стенкам, "противокрестом" давить воронкообразование и где то в середине вести откачку топлива
Правда это не то что к 2026, хорошо если к 2029 получится сделать по оптимистичному прогнозу
Да пусть кувыркается на здоровье. Кому это мешает?
Центр масс, конечно, смешается внутри сцепки, но, опять таки, кому это мешает?
Тут как раз все просто - для криогенки такие нагрузки на стыковочный механизм убийственны. К слову, НАСА осознает, что Маск провалил этот этап (Трэвис Белчер, ) и страхуется - пока предварительно тестируются 2 механизма, но это пока нулевой цикл - статика вообще без изламывающих нагрузок, только под температурное расширение
Какие нагрузки? Вы не писали про нагрузки, вы вообще ни одной цифры не написали, а теперь критикуете, дескать "такие нагрузки".
хм, так вроде это и так подразумевалось ("у вас сцепка начнет кувыркаться, сместится ц.м. высотные компоненты скоростей поплывут и "привет клубок").
В том то и прикол - обеспечить переливание криогенки в невесомости при отсутствии изламывающих усилий и ударных нагрузок
Я понимаю, что это непростая задача. Но прикол в том, что большая угловая скорость не требуется.
Понятно, что при перекачивании топлива будет меняться центр масс. Но не понятна одна вещь (в трёх частях): какие компоненты скоростей вы называете "высотными", почему это должно быть проблемой, и "клубок" чего?
Под высотными компонентами я подразумеваю первые космические высот ц.м. разных структур после сцепки. При раскрутке у любой плоскости, кроме горизонтальной, более "высокая" точка будет стараться "отстать" и наоборот. Придавая ей избыточную энергию, она начнет осевую линейную деформацию, пытаясь скомпенсировать избыток энергии.
Да, высокая скорость для центробежки не нужна, но из-за больших размеров даже малые деформации при переливании криогенки будут проблемными. По работе приходилось пересчитывать переход МКС из ОСК в ТП (на новый, который ускорился до 4,5 мин до умеренного затухания). Для станционных узлов это терпимо, но тут будут не такие огромные по размерам шпангоуты и температуры иные.
Потому и размышлял об укорочении бочки и осевой закрутке - так и скорость высокая не нужна и плечо малое. Только вот нужны какие то промежуточные камеры, чтоб сама область сцепки могла выдерживать небольшое "конусение", а сама система перекачки не гнулась на орбитальном подкручивании
PS а о закрутке в горизонталке конечно и думать не стоит, там еще и скручивающие моменты появятся, совсем все плохо станет.
а на сколько плохо делать сцепку гибкой и подруливать где надо двигателями ориентации и гироскопами?
p.s. мне больше нравится идея, исключить в баках в принципе газообразной фазы (ведь проблему создает существование границы газ-жидкость), сделав баки динамически изменяемого объема (условный 'воздушный шарик' или 'поршень')
...
послушал ИИ, оказывается это уже используется в той или иной форме
Да, в идеале сцепки должно быть две - внешняя жесткая силовая/конструктивная и внутренняя с элементом подвижности для криогенки с демпфированием силовых воздействий.
Второе усложнение как раз по работе двигателей. Было бы однокомпонентное топливо, плевать на утечки, можно спокойно включать движки, без катализатора не полыхнет. А в данном случае... хз, или пассивное инерциальное сближение делать с подхватом манипулятором для сцепки и последующим пассивным пружинным разделением по силовому фланцу, или же как то пытаться обнулить утечки. И тут даже сложно оценить, какая задача проще будет
При раскрутке у любой плоскости, кроме горизонтальной, более "высокая" точка будет стараться "отстать" и наоборот.
Это учитывается на этапе выбора скорости вращения. Очевидно же, что скорость должна быть такой, чтобы нагрузки на стык оставались в пределах его несущей способности.
Про защиту от радиации не сказано.
У Зеленого кота не так давно вышло интересное видео «Защита от космической радиации». Вроде как не все так страшно, если говорить о перелете. А вот если о пребывании на Марсе, то другое дело
Вообще Илон Маск почти не затрагивает тему радиации. В планах упоминается использование топлива и грузов в качестве радиационного экрана, но достоверных наработок или прототипов не представлено.
Вообще Илон Маск почти не затрагивает тему радиации.
Видимо, по приоритетности этот вопрос находится в конце списка. Вначале туда нагонят роботов копать и строить:
Роботы Tesla Optimus станут основной рабочей силой для развёртывания и тестов инфраструктуры и основных исследований до прилёта людей.
Пилотируемые миссии начнутся не раньше нескольких успешных серий посадок
Не нужны скафандры, туалеты, вода, провизия. Если роботы еще и -60 градусов будут выдерживать, так вообще красота, - прямо с корабля на стройку в открытом поле будут выгружать грузы и роботов.
И только лет через 10-15, можно будет подумать как отправить живого человека на ПМЖ на готовую марсианскую базу.
Выбрана для посадки Аркадия, а она в северных широтах, там ночью зимой температурные минимумы в -110 градусов.
Думаю с роботами тоже не все так просто:
1) Нужна защита от песка и пыли, чего на Марсе в избытке.
2) Должны выдерживать низкие и высокие температуры
3) Не понятно как будет осуществляться управление, учитывая задержку сигнала, полная автономия врядли возможна.
4) Как они будут хотить по мягкой поверхности, например, по глубокому песку, явно надо будет как-то адаптировать ступни и тестировать балансировку робота при ходьбе.
от песка и пыли - просто запаяют робота в облегающий костюм из полиэтилена или типа того. А по песку ходить при измененной гравитации они сами научатся
роботы пока умеют учиться только ходить, а вот 'работу делать' пока не очень, нет у нас готовых алгоритмов
по поводу одежды - она рвется, она пачкается, она гибкая.. вы не представляете на сколько это сложно просто роботу раздеть/одеть другого робота (но в принципе решаемо, если придумать разборную одежду на условных магнитных застежках, они же узлы взаимодействия.. разбиение одежды на секции упрощает алгоритмы до детерменированных, типа специальной камеры, все это тяжелое, требует дополнительной энергии, очистки, ремонта и т.п... но энергии в первую очередь)
Я недавно переводил хорошую статью про радиацию. Вкратце: там всё не так страшно, как кажется из интернетов.
Поселения на поверхности с куполами, конечно, большой вопрос
Пусть у него получится.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Марс ближе, чем когда-либо, но дальше, чем рассказывают