Комментарии 20
в 21 веке частные аэрокосмические компании, такие как SpaceX, Blue Origin и Virgin Galactic, уже делают реальной перспективу становления человека межпланетным видом
две последние работают только для развлечения, практическая полезность кажется очень сомнительной. Парочка миллиардеров тешат самолюбие и получают адреналин, выкидывая огромные ресурсы буквально на ветер.
Не очень понятно зачем это на Марсе, если MOXIE вполне неплохо работает уже сейчас и получает кислород из углекислого газа в атмосфере Марса.
Чтобы не тащить весь кислород с Земли, а дозаправиться на Луне как я понимаю
Луна слишком близко к Земле, чтобы в этом был смысл. До Луны лететь 3 дня, а до Марса примерно 270. Конечно, поднимать груз с Луны до орбиты дешевле чем с Земли, но вам не нужно столько кислорода чтобы оправдать лунную инфраструктуру
До Луны лететь 3 дня, а до Марса примерно 270.
На сколько я понял в этом и поинт. С Земли стартуем с запасом на три дня, а на 270 дней заправляемся на Луне. Так же там же набираем провианта на дорогу.
Ну фиг его знает. Мне кажется это будет работать только если на Луне уже есть развитая инфраструктура. А строить её исключительно ради Марса, гораздо дороже чем возить весь нужный кислород с Земли.
А строить её исключительно ради Марса, гораздо дороже чем возить весь нужный кислород с Земли.
Не только Марса. Марс это в ближайшей перспективе.
Луну в принципе рассматривают как перспективный перевалочный пункт, теоретически способный в автономную работу.
Мне всё-же кажется, что это неоправданно, потому что Луна слишком близко и у нее слишком глубокий гравитационный колодец.
Ну то есть это как собираясь в многодневный поход не взять с собой еды на весь путь, а в первый-же день сделать приличный крюк до магазина и закупиться на оставшиеся 99% пути там. Был бы магазин прямо на пути, или был-бы он в середине маршрута - это имело бы смысл. (да, мне лень думать и искать источники а аналогии придумывать не лень)
На сколько я понял в этом и поинт. С Земли стартуем с запасом на три дня, а на 270 дней заправляемся на Луне. Так же там же набираем провианта на дорогу.Проблема состоит в том, что для полёта к Луне необходима практически такая же характеристическая скорость, как и до Марса. А кислород и провиант с Луны вам предстоит ещё поднять и разогнать до второй космической лунной скорости. А если добавить, что для производства провианта тебе придётся найти на Луне или привезти с Земли воду и углерод, затея становится совсем дохлой.
А кислород и провиант с Луны вам предстоит ещё поднять и разогнать до второй космической лунной скорости
Вот только преодолевать при этом придется 1/6 земной гравитации и без всякого сопротивления атмосферы. По сути усилий потребуется на порядок меньше. Плюс наверняка можно будет использовать гравитацию Земли для получения дополнительного ускорения.
Проблема состоит в том, что для полёта к Луне необходима практически такая же характеристическая скорость, как и до Марса.
Скорость да. Но все же есть разница, разгонять маленький катер или огромный танкер?
А если добавить, что для производства провианта тебе придётся найти на Луне или привезти с Земли воду и углерод
И вода и даже углерод на Луне вроде бы как обнаружены. В этом то и причина, почему цепляются за Луну, а не просто строят проект орбитальной станции-заправки. По прикидкам на Луне теоретически возможно построить автономное поселение, жизнеобеспечение которого минимально зависит от поставок с Земли.
Но все же есть разница, разгонять маленький катер или огромный танкер?
Да, но смотрите. Возьмем пдф про PLSS (системы жизнеобеспечения для скафандров программы Apollo). На 16 стр. есть таблица с основными характеристиками, оттуда можно узнать что максимальное время автономной работы 4 часа[1], а запас кислорода в основном баке 1 lb (450грамм). Получается, астронавт, собирающий камни на луне, потребляет примерно 100гр кислорода в час.
Астронавту собирающему камни на Луне все 270 дней полета на Марс, будет нужно около 650кг кислорода. Но астронавты по дороге на Марс будут спать, заниматься физкультурой, и листать мемы, но не собирать камни в тяжелых скафандрах. Скажем, что человеку за 270 дней полета на марс надо 200кг кислорода[2].
Это сравнимо с массой самого астронавта и меньше массы еды которую он за это время съест (Человеку в день надо примерно 2500ккал. Известно, что марсианские колонисты питаниются исключительно картофелем, его калорийность в разных видах блюд около 100ккал/100гр, на 270 дней вам надо 675кг[3] картохи. Для орешков (600ккал/100гр) это будет 112кг. Нормальная еда где-то между картохой и орехами). Так что уже не выглядит особой проблемой.
Кроме того с кислородом нет особых проблем, потому что он часто нужен и для других целей: например в Аполло он использовался и для дыхания и для получения электричества из топливных ячеек, а у Starship — как окислитель.
Прикола ради, посадим Starship на Марс. Предположим (как и авторы видео) что он заходит на посадку сразу с переходной орбиты, используя аэроторможение чтобы погасить 2 космическую. В конце концов марсоходы так делают (лучшая книга про марсоход, почитайте), и им норм (тут можно начать спорить что соотношение массы/поверхности Старшипа не позволят ему достаточно погасить скорость).
Предположим что пустой Starship весит 100тонн. Он везет 50тонн полезной нагрузки (люди и картофель). Атмосфера гасит скорость до 1км/c (в два раза больше чем ровер) перед тем как старшип включает двигатели. Сколько ему надо будет сжечь топлива чтобы погасить остаток скорости? Проклятое уравнение подсказывает что[4]:
42 (оно того стоило) тонны топлива нужно чтобы погасить скорость до 0. Из них 75% это кислород — 31.5 тонна. Для экипажа из 30 человек придется добавить еще 6 тонн кислорода, 20% от уже имеющегося и 3% от массы Starship. Не танкер.
Я взял довольно оптимистичные скорости, массы, и эффективность двигателя. В реальности всё будет несколько печальнее и кислород для дыхания составит еще меньшую долю от общей массы корабля.
Сноски
1 - Это старая модификация скафандра, максимальная продолжительность EVA в миссиях Аполло составляла 7.5 часов.
2 - Я не нашел красивой таблички с уровнями потребления кислорода при разных видах активности, он они должны быть пропорциональны метаболизму, а он различается в ~3 раза для сна и умеренной физической активности
3 - Потребление картохи и потребление кислорода для астронавта собирающего камни на луне совпадают с пугающей точностью. Нам нужен автор "Цивилизации пружин" чтобы это объяснить.
4 - Я не учитываю силу тяжести которая еще больше увеличит расход топлива. Я принял скорость истечения газов для двигателя Raptor за 4км/c потому что слышал что Raptor хороший двигатель.
P.S. Все расчеты примерные, автор не умеет в математику, а умеет только складывать степени десятки, да перемножать тройки. Внимательно читать источники автор тоже не умеет. Перепроверьте исходные данные и расчеты перед тем как закупать картошку.
Получается, астронавт, собирающий камни на луне, потребляет примерно 100гр кислорода в час.
Мне кажется тут есть парочка фактологических ошибок все же. Для начала "собирать камни" вовсе не обязательно исключительно вручную. Автоматизация и роботизация творят чудеса.
А второй момент, астронавт "собирающий камни" не собирает кислород со скоростью его потребления. Грубо говоря за одну смену он может накопать кислорода на 2-3-5-10 (кто знает?) дней полета. В итоге один астронавт за смену "накопает" кислорода на полет трех Starship`ов в течение дня.
Для экипажа из 30 человек придется добавить еще 6 тонн кислорода, 20% от уже имеющегося и 3% от массы Starship. Не танкер.
Да, но вот в чем беда. Количество кислорода на торможение никак не изменится в зависимости от точки старта. Однако стартуя с Лунны или даже лунной орбиты, условному Starship`у нужно на N тон кислорода меньше, так как ему не надо поднимать себя и еще ~50 тонн кислорода с поверхности Земли. Т.е. развитие лунной базы предполагает формирование рейсов луна-фобос (условно) и челноки со спутников на большие планеты. Для межпланетных перелетов один тим кораблей, для атмосферников - другой, малый.
ps> автор еще больше теоретик и фантазер. Так что не судите строго. ;)
Не очень понятно зачем это на Марсе, если MOXIE вполне неплохо работает уже сейчас и получает кислород из углекислого газа в атмосфере Марса.Для Марсианской Базы надо много кислорода для наполнения жилых пространств, восполнения потерянного при шлюзовании воздуха и дыхательной смеси в скафандрах. Я сознательно вывожу за скобки кислород, получаемый в процессе производства топлива, так как он требуется как окислитель, компонент того самого топлива.
Проблема лунного кислорода для снабжения перелётов на Марс связана не с этим, а с тем, что кислород, доставляемый с Земли на орбиту Старшипами будет банально дешевле. То есть распространение производимого на Луне кислорода будет ограничено Луной и окололунной орбитой максимум.
Не очень понятно зачем это на Марсе, если MOXIE вполне неплохо работает уже сейчас и получает кислород из углекислого газа в атмосфере Марса.MOXIE — это попытка получения «дармового» кислорода (т.е. без расхода невосполнимой массы, вроде катализаторов, фильтров и т.д. — нужны только энергия и местная атмосфера). Электролиз расплавов далеко не дармовой, но помимо кислорода получаются и другие материалы, в том числе металлы — это следующий уровень ISRU, когда in situ можно производить не только расходники, но и капитальные вещи.
Приблизить можно то, что реально планируется. Массовых полетов, равно как и капитальной станции постоянного присутствия ни в каких реальных планах все же не существует. Интересы НАСА или Роскосмоса то понятны, это все финансирование живыми деньгами. Только вот для такого проекта стоимость создания такой станции надо умножить на 20, чтоб учесть ее содержание на жизненный цикл, а такого желания даже лоббисты не высказывают
Массовых полетов, равно как и капитальной станции постоянного присутствия ни в каких реальных планах все же не существует.Целью программы Артемида заявлено установление устойчивого (читай постоянного) пребывания человека на Луне, хотя и в 2030 годах. Программу наверняка придётся перерабатывать, иначе однажды геров-астронавтов НАСА встретит на Луне весёлая компания туристов в скафандрах, которые будут делать с ними селфи.
Возможность получения кислорода из лунного грунта приближает освоение Марса