bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Category:

Немного о многоразовой космонавтике - 19

Предыдущие части: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.



Ну что, продолжим...

Не надо мне говорить, что я предвзято отношусь к Америке. Вот смотрите - мы даже американский реактор пристроили. Мы выяснили, что он пригодится. Только не так, как подумали американцы. Во-первых, мы его спрячем в кратер, чтобы радиация уходила только вверх, не мешая персоналу лунной базы перемещаться по поверхности. Во-вторых, мы будем его включать только по ночам. А днем жить, как нормальные пацаны, от солнечных батарей. Цикл 14/14 гарантирует нормальные параметры активной зоны при каждом новом запуске (АЗ отдыхает нужное количество времени, да и время для осмотра/ремонта появляется), а прерывистая работа - увеличивает вдвое срок службы. То есть он не 10 лет у нас дудлить будет, а все 20. И кстати, у меня для американских инженеров есть рацуха...

В вашем пустотном реакторе есть один хреновый элемент - двигатель Стирлинга. Я понимаю, MIT-шные понты, исключительная нация, передовые разработки... Но все равно сомневаюсь, что за 20 лет там ничего из строя не выйдет. Нехорошо ведь реактор выкидывать из-за того, что механика ломается в силу естественного износа? Вот смотрите. Мы выполняем стирлинг в виде модуля, который вставляется в гнездо. Чтобы было совсем высокотехнологично - делаем гнездо асимметричным, чтобы нельзя было вставить неправильно. В центре у нас горячая зона - туда приходят тепловые трубки от АЗ реактора. По краям - холодная зона - туда пристыкованы тепловые трубки радиатора. Кольцом между горячей и холодной зоной втыкаются стирлинги (даю отмашку - пирамидальные гнезда!). В гнезде есть скользящие контакты, чтобы вставляемый модуль автоматом подключался к шине отбора энергии. Вставили стирлинг - он готов к работе. Вынули - можем вставить другой. В таком варианте мы можем самую негарантированную с точки зрения поломок часть реактора - механическую - сделать заменяемой, то есть реактор - ремонтопригодным.

Ну что, ваша MIT-ня не сильно возмущается? Достаточно передовое решение? Ну вот и садитесь за чертежные доски...

Сделаете по уму - мы обязательно эту хрень куда-нибудь приспособим, у нас в хозяйстве все сгодится...

И да. Займитесь сразу самоходным манипулятором для работы с реактором. Сразу даю намек - чтобы при максимальном выносе стрелы со Стрилингом (или даже с реактором) наш атомокран не перевернулся - предусмотрите пустую площадку. Туда космонавты булыжников накидают, в качестве противовеса, и все пучком будет.



Отлично! Теперь мы можем разбирать сон разума, сумерки рассудка, известные нынче под названием "проект лунной станции имени НАСА и Дональда Трампа". Ну вот почему я в этих неудачников такой влюбленный?



Итак, лунная программа планируется к реализации с помощью разрабатываемой ракеты SLS. Ракета эта - тяжелого класса. Снимаем шляпу, опускаем глаза долу, теребим мотню. Семьдесят тонн на НОО в минимале, сто тридцать когда отладят - нам пора делать "ку" и надевать цак. В истории США уже была ракета подобной мощи, и даже большей, на самом деле - Сатурн-5, на ней астронавты к Луне летали. Давайте подумаем и посмотрим, что на самом деле происходит с американцами и почему у них такие проблемы.

Когда Константин Эдуардович Циолковский написал свою брошюру "Исследование мировых пространств реактивными приборами", он проводил теоретические разработки. Теоретические! Причем совершенно фундаментального плана. Константин Эдуардович правильно рассчитал, что энергетики химических топлив недостаточно, при егойных времен уровне развития технологий, чтобы построить одноступенчатую ракету. И предложил схему многоступенчатой ракеты (т.н. "ракетные поезда"). Это была теоретическая разработка!

История космонавтики - это лучший в мире пример косности мышления и ограниченности воображения человеческого.

Как только К.Э.Циолковский показал путь преодоления естественных энергетических ограничений путем построения многоступенчатой схемы - так сразу все и начали строить большие ракеты. Больше, больше, еще больше, совсем большие - так, чтобы все охренели! Я на самом деле понимаю космических инженеров. Ракета - это квинтэссенция технологий, праздник интеллекта и чудеса промышленности. У людей просто времени нет подумать - зачем на самом деле строить большие ракеты? Апофеозом этой идеи "летим дальше-строим ракету больше" является знаменитая презентация Илона Маска.

Люди прочитали книжку, и превратили теоретическую концепцию в религию.

Потому, чтобы лететь на Луну, люди все время пытаются построить что-то невъевообразимых размеров... Знаете почему? Потому что они читали Циолковского, и думают, что раз можно сделать "ракетный поезд" нужного размера - значит надо делать. Слава богу, Марс слишком далеко - одной ракетой не отделаться, потому задумались. В проекте марсианской миссии с лунной станции уже используется другая идея, похожая на то, что мы изложили в нашей парадигме индустриального подхода к освоению космоса. Только мы обошлись легкими и средними носителями, и попутно еще и порешали массу накопившихся вопросов...

Я сейчас кое-что проиллюстрирую. Когда американцы запустили орбитальную станцию Скайлэб, они сделали одну великую вещь, и одну непростительную глупость. Великая вещь заключается в том, что под орбитальную станцию они использовали третью ступень ракеты-носителя. Помните, о чем мы говорим в нашей парадигме? Мы говорим, что ничто не выбрасывается, и все используется повторно. Американцы использовали повторно третью ступень ракеты-носителя в качестве орбитальной станции - это был концептуальный прорыв в космонавтике. Но американцы сделали одну-единственную непростительную глупость. Они на этой станции предусмотрели всего один стыковочный узел...

Советскую станцию Салют, если слегка смять, можно было засунуть внутрь Скайлэба целиком. Она была маленькая, тесная, неудобная. Но у нее было два стыковочных узла. Прилетали космонавты. Припасов у них - только взять с собой. С гулькин нос. Сколько дней они там могли проработать? Неделю? Ну так вот, они прилетали, открывали станцию, вселялись, и пока у них не закончились припасы - к ним срочно прилетала "посылочка" - грузовой корабль Прогресс. И привозил этот Прогресс припасов на полгода. Потому на Салютах советские космонавты провели уникальные исследования в области космической медицины и психологии, вплотную подошли к годовому рубежу непрерывного пребывания человека в космосе. Фактически - заложили основы для нормального длительного существования и работы человека в космическом пространстве. А у американцев - один стыковочный узел. Никаких, мать его, посылочек с Земли. Прилетели, недельку потусовались - пора и честь знать.

Никому великолепная огромная космическая станция Скайлэб оказалась не нужна, потому что ничего вразумительного за неделю в космосе не сделаешь - ее и забросили...

Это Скайлэб, причем только часть:



Это Салют-6, причем практически весь:



Возвращаемся к нашим огромным ракетам и сумрачным гениям из НАСА. Блин, кто-то выдавал же им дипломы... Мы с вами рассматривали космическую логистику. Мы с вами знаем одно непреложное правило, даже два. Первое говорит о том, что чем полнее загружена ракета-носитель, чем ближе выводимая масса к максимально-возможной, тем дешевле удельная стоимость выведения. Каждая ракета стоит денег, и эти деньги при старте тратятся. Потому - чем с большим эффектом они будут потрачены, тем меньше удельные расходы. А второе правило космической логистики говорит нам о том, что ракетами выгоднее запускать дорогие вещи, чем дешевые. Стоимость запуска - это константа, и если мы выводим безумно дорогой агрегат, то прибавка к его стоимости на орбите, возникшая из затрат на ракету-носитель - минимальна. А если мы выводим говно копеешное - то оно тут же становится золотым.

К чему эта мысль?

Берем ракету Союз, древнюю, как дерьмо мамонта. Она выводит без малого восемь тонн. Я хочу задать простой вопрос. Может ли Россия создать восемь тонн безумно дорогой космической нагрузки? Ребята, даже в текущей экономической ситуации, и с Рогозиным во главе Роскосмоса, и со вставляющими ему палки в колеса либералами в правительстве - может. Если это будет реальная нагрузка, которая за свою безумную стоимость будет давать охренептительный экономический, военный, политический, научный эффект - Россия это сделает, и стоимость выведения этой нагрузки будет копеечная в сравнении с полученным в результате эффектом. Понимаете? А теперь вопрос номер два. Может ли США создать семьдесят тонн нагрузки с такой же удельной стоимостью, как Россия в рассматриваемом примере?

А сто тридцать тонн?

Мы с вами знаем, что космос работает на деньгах. Так вот, тяжелые ракеты-носители - это, конечно, круто. Но они гавно возят, потому что создание для них нагрузки адекватной стоимости - неподъемная задача для экономики, технологии, производства.

Спейс Шаттл был хорош в военной части своей программы, потому что мог вывести космический ядерный ударный комплекс. Эффективность космического ядерного ударного комплекса - военная, экономическая, политическая - запредельна. Это - нагрузка сумасшедшей стоимости и совершенно чудовищного эффекта. Но как носитель гражданского оборудования он оказался слишком дорог, и к тому же, после двух катастроф, оказалось, что то, что военные легко принимают, гражданским уже не кажется нормальным. Я - про низкий уровень безопасности эксплуатации, который мог быть компенсирован только чудовищной (и значит очень дорогой) подготовкой экипажа и наземного персонала.

Ребята, я вам вот что скажу. На сегодняшний день США не способны произвести не то, что сто тридцать - даже семьдесят тонн дорогой высокотехнологичной нагрузки, полностью оправдывающей использование SLS. Даже на один запуск. SLS - провальная в чисто экономическом плане стратегия, тупик. Тупняк.

В экономическом плане SLS оправдана только одним - своими выдающимися характеристиками, которые позволяют выводить многие тонны к Луне. Оправдана просто тем, что никто другой не может туда эти тонны вывести (пока что). Она оправдана не низкой удельной стоимостью, не низкой абсолютной стоимостью, она оправдана тем, что у нее нет конкурентов. Но мы с вами рассмотрели стратегию индустриального освоения космоса, где для полетов к Луне не нужны тяжелые ракеты, где средние носители используются на всю свою логистическую катушку, и где мы попутно решаем еще кучу вопросов просто в процессе работы - например, космический мусор вычищаем. Мы делаем это просто, дешево, наличными средствами.

С точки зрения коммерции мы просто демпингуем, по сравнению с SLS...

Вот смотрите. Есть космический корабль "Союз". Я нашел упоминание его стоимости. 20 млн. Союз - старый корабль, его характеристики далеко не идеальны. Он весит меньше 8 тонн. Считаем сравнимую нагрузку для SLS в минимальном варианте на низкую орбиту, то есть - 70 тонн. 175 млн. баксов на один запуск. То есть промышленность США должна к каждому старту создавать нечто стоимостью 175 миллионов. Иначе эксплуатация SLS будет убыточна в плане удельной стоимости по сравнению с РН Союз. При этом КК Союз - это старый корабль, несущий минимум инноваций и еще меньше качественно полезного оборудования. Эффективность систем на базе его (серия КК "Космос") может быть увеличена путем создания более новых, эффективных, функциональных, а значит - дорогих нагрузок. Общая полезность, общий эффект КК Союз, на самом деле - на сегодняшний день один из самых низких в мире. В восемь тонн сейчас можно засунуть продукции на миллиарды.

Несомненно, большая ракета сделает больше, чем маленькая. Большая ракета сможет то, на что маленькая неспособна в принципе. Однако нужно понимать, что чем больше ракета - тем больнее стоит вопрос с полезной нагрузкой, и тем больнее вопрос окупаемости этой самой нагрузки в хозяйственной деятельности человека в космосе.

Ребята, мы еще не коснулись собственно лунного проекта НАСА - а уже у нас появился повод задуматься над вопросом, за что именно в американских университетах выдают дипломы будущим гениям-освоителям космоса.

Ку?

Теперь прогуляемся по проекту американской лунной станции. Что же нам предлагают авторы Скайлэба, Спейс Шаттла и SLS?



Сейчас основные затраты по МКС несут США. Администрация США планирует снять с себя бюджетную нагрузку по поддержанию МКС, отдав ее в аренду коммерческим компаниям. Что это означает для космонавтики в целом? Это означает, что космонавтика потеряет МКС. Навсегда. Причина заключается в том, что коммерческие предприятия руководствуются соображениями получения прибыли, и значит, с долговременных перспективных программ произойдет переключение на кратковременные высокорентабельные проекты. Начнется снижение издержек. Часть дорогих и уникальных систем, существенно необходимых для существования МКС - например, манипулятор, гироскопы - могут потерять техническую поддержку. С концами и навсегда.

Мотивируя свой отказ от МКС, американцы предлагают проект лунной станции, как следующий шаг на пути в космосе.

(Опять картинка про сарказм).

Рассматривая парадигму индустриального освоения космоса, мы с вами говорили, что низкоорбитальная станция - например МКС - становится существенно необходимым и главным элементом для построения всей инфраструктуры космических операций и перевозок при индустриальной стратегии освоения космического пространства. Это чисто технологический объект. На него базируются буксиры, межорбитальные корабли, он обеспечивает монтажные работы, перевалку грузов и так далее. Это объясняется тем, что низкоорбитальный вывод требует минимальных издержек, а высокоорбитальные операции выполняются в такой схеме буксирами малой тяги - экономичными многократного применения аппаратами серийного производства. Отказ от низкоорбитальной станции - а коммерциализация МКС приведет к тому, что она уже не сможет быть утилитарным технологическим объектом - приведет к невозможности промышленной деятельности в околоземном пространстве, и кроме того, научная ценность станции в ее коммерциализированной ипостаси также вызывает огромные сомнения.

Схема вывода примерно такая. Проектируется, строится и выводится к Луне двигательно-энергетический модуль, который будет поддерживать станцию на лунной орбите. Такой модуль есть и в МКС - это советский еще модуль "Заря". Затем проектируются, строятся, выводятся и стыкуются другие модули. Страны-участницы проекта сами решают, что, какое и зачем. Важным моментом является следующий.

Операции с орбитой МКС выполняются как за счет двигателей модулей "Заря", "Звезда" и пристыкованных космических транспортных кораблей. Орбита низкая, те и другие двигатели работают на НДМГ+АТ, все пучком. Поскольку энергетические расходы на полет к Луне велики, а при прямом (мимо МКС и без буксира) полете придется пользоваться химическими двигателями разгонного блока ракеты-носителя, использование ДУ кораблей практически нереально - им может не хватить топлива до Земли. Энергетический же отсек лунной станции работает с ионным двигателем (так запроектировано), тяга которого существенно ограничена. Следовательно, размеры и масса лунной станции строго регламентированы.

Да, лунная станция строится из блоков. Но блоки эти - это как крупноблочное строительство. Один раз будучи помещенными в конструкцию, такие блоки уже очень трудно пошевелить. Если возникнет вопрос замены блока - старый блок надо будет транспортировать к Земле или ронять на Луну, что в общем случае сложнее, чем на Землю (требуется большая дельтаВэ). Это означает только одно. Никакие существенные операции модернизации, перестройки или тем более расширения станции от первоначального проекта невозможны малой кровью либо невозможны вообще.

Еще раз. Вот МКС. Она крупноблочная. И это нормально. Потому что размер блока попадает в рамки возможностей носителя среднего класса, орбита низкая и выведение дешевое, и более того - научная и экономическая целесообразность частой замены блоков на МКС близка к нулю. А если нужно что-то сделать - это реализуемо дешево. Никто не парится. Для лунной станции каждая операция является дорогой и уникальной, потому вопрос замены одного модуля станции на другой практически нерешаем в силу финансовых ограничений.

На МКС в процессе эксплуатации добавлялись блоки, она расширялась, планируется замена модуля в российском сегменте - в силу дешевизны и оптимального использования возможностей средних РН, а также достаточных (для НОО) энергетических возможностей существующих модулей и кораблей эволюция станции возможна. На Луне финансовые и технические ограничения делают это либо крайне труднореализуемым, либо невозможным. Мало того, что лунная станция - фактически клон МКС по идеологии построения, так она еще и клон, "застывший в камне".

В индустриальной концепции лунная станция есть полигон, есть конструктор, на котором отрабатываются принципы архитектуры и технологии сборки космических орбитальных систем для дальнего космоса. Для тех мест, где техническая целесообразность решает все, а удобство вывода одним запуском РН одного куска не значит ничего. Индустриальная лунная станция - она не крупноблочная, она практически даже не панельная - она кирпичная. Любой малый элемент может быть заменен, любой блок передвинут, начинка любого блока может быть перенесена в другой. Не надо обвинять меня в крамоле - на Скайлэб получилось, пусть и единожды в малых масштабах. Это полигон, понимаете, а не памятник собственным амбициям. И деятельность этого полигона обеспечивается низкоорбитальной околоземной станцией и экономичными буксирами малой тяги, которые экономически эффективно решают логистику снабжения "под ключ".

Разницу чувствуете?

Да, с борта запланированной НАСА лунной станции можно будет провести какие-то исследования. Да, к ней можно отправить несколько экспедиций. Но в отсутствие на низкой околоземной орбите склада-накопителя и системы буксиров систематическое снабжение лунной станции будет крайне дорогим удовольствием. Химические двигатели... Запуски тяжелого носителя...

Давайте посмотрим вот на что. Случилась беда на МКС. Метеорит уничтожил спускаемый аппарат. Тут же россияне из задела собирают носитель и ставят на него корабль из резерва. Тут же китайцы выкатывают свой Тянгун. Тут же Илон Маск - стервец и прощелыга - кидает в Драгон пару матрацев (ложементов-то нет) и пуляет в космос. Тут же европейцы забивают Кигнус баллонами с кислородом, поглотителями углекислоты, бутербродами и памперсами и шмаляют от бедра туда же. Станция - рядом. Носителей и площадок - много. А если что случится у Луны? А если неприятности на пуске SLS? Есть другой носитель, другой корабль?

В космосе никто не услышит твой крик.

Промышленная стратегия предполагает использование средних носителей, которых много в разных странах, кораблей, которые тоже есть в количестве, буксиров, которых в космосе будет достаточно, и следовательно - путей и возможностей добраться до лунной орбиты будет много. Разных. Независимых. Значит, услышат. Доберутся. Спасут. Это уже потом лучшие космические ремонтные роботы - российские космонавты - погрузят в корабль молотки, доски, веревки и монтировки, и осенив себя крестным знамением перед иконами Джанибекова и Савиных, поминая какую-то мать и криворуких заокеанских партнеров, отправятся вновь курочить мертвое железо, в надежде вернуть его к жизни, и у них - получится. Но сперва нужно, чтобы в области оперативной доступности к станции было несколько независимых способов добраться вовремя.

В американском проекте это отсутствует напрочь.

Ммм... Я думаю, что на сегодня я уже достаточно поругал американцев. И кстати думаю - они не в обиде. Тема будет продолжена в следующей части, где у нас будет местами гораздо более неприятный разговор. Пока же подведем итоги и придем к промежуточным выводам.

Значит ли из всего вышеизложенного, что ракета SLS - плохая? Если полетит, конечно... Нет, не значит. Если полетит - будет хорошая, наверное. Может, американцы даже Дельту заменят, сколько можно уже, стюардессу-то... Но важно понимать, что каждый тяжелый носитель обязательно обладает проблемой полезной нагрузки. Его загрузить гораздо сложнее, чем средний или легкий. И потому в экономическом плане - а космонавтика всегда висит ярмом на шее у экономики - он гораздо обременительней. Значит ли, что станция у Луны не нужна? Нужна, ребята. Без станции у Луны не будет ни Марса, ни Венеры, ни Пояса астероидов, ни Юпитера. Ничего не будет. Но нужно понимать, что условия, причем не только природные, но и логистические, и ресурсные - у Луны и на низкой околоземной орбите - разные. И если МКС идеально приспособлена к низкой околоземной, то это не значит, что клонировать ее технические решения и принципы при построении лунной станции - разумно. Луна - это совершенно другие условия, причем почти во всем, кроме вакуума и невесомости...

Луна, Луна по-настоящему - это тот еще гребаный челлендж...
Tags: Автостоп и дальнобой в космосе
Subscribe

  • Дорогие женщины!

    Стремясь успеть вовремя, рискую навлечь ваш гнев преждевременным поздравлением, но все же. Поздравляю вас с праздником, желаю вам больше мудрости и…

  • О жидких бабушках и твердых патриотах

    Собственно говоря, комментировать тут особенно нечего, кроме вот этого вот тезиса о глупости. О запредельной глупости заказчиков, которые…

  • Прав и неправ

    С одной стороны, Яша, безусловно прав. (В этом месте часть моих читателей зааплодировала, а вторая часть возмущенно начала метать в меня гнилые…

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 14 comments

  • Дорогие женщины!

    Стремясь успеть вовремя, рискую навлечь ваш гнев преждевременным поздравлением, но все же. Поздравляю вас с праздником, желаю вам больше мудрости и…

  • О жидких бабушках и твердых патриотах

    Собственно говоря, комментировать тут особенно нечего, кроме вот этого вот тезиса о глупости. О запредельной глупости заказчиков, которые…

  • Прав и неправ

    С одной стороны, Яша, безусловно прав. (В этом месте часть моих читателей зааплодировала, а вторая часть возмущенно начала метать в меня гнилые…