Dobývání vesmíru levněji

Tady můžete debatovat o tom jak popularizovat kosmonautiku. Můžete hodnotit již existující projekty, nebo sami navrhovat nové.

Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Anub022 » 27 pro 2011, 23:28

Ahoj. Možná tu budu plácat uplné nesmysly, protože tématu rozhodně nerozumím tak jako vy, ale už od dětství jsem vesmírem fascinován, a tak bych se s vámi chtěl podělit o pár nápadů, které mě napadly, když jsem nad tím cestováním kosmem přemýšlel. Doufám, že mě hned nepošlete někam kde slunce nesvítí, ale spíš mi vše konstruktivně vysvětlíte.

Takže zde pár nápadů:

Nápady:
1) Neodpalovat nosné rakety přímo ze země, ale nejdřív je vynést do stratosféry (pomocí proudových letadel, nebo balónů naplněných héliem / vodíkem). Kratší vzdálenost na oběžnou dráhu + menší odpor vzduchu = stačí méně paliva.

2)(souvisí s bodem 1) Využívat menší nosné rakety. Kosmické stanice stavět na oběžné dráze raději z většího počtu menších dílů, než menšího počtu větších dílů.

3) Na cesty po blízké sluneční soustavě využít asteroidů jako takové kosmické veřejné dopravy. Dráhu Země přece pravidelně protíná několik asteroidů, které se přibližují i k dalším planetám (Venuše, Mars, Jupiter).

4) Ke dlouhým letům s lidskou posádkou využívat hibernační komory (podle posledních výzkumů se zdá, že by opravdu mohli fungovat). Stačí vzít méně zásob = menší kosmická loď = méně toho musíme tahat do vesmíru.

5) Různé moduly poslat zvlášť. Např. při přistání na Marsu poslat zvlášť loď s kosmonauty, zvlášť obytný modul pro přežití na Marsu a zvlášť návratový modul.

Díky za váš čas.
Uživatelský avatar
Anub022
Vesmírný nováček
Vesmírný nováček
 
Příspěvky: 5
Registrován: 27 pro 2011, 23:08

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Dugi » 27 pro 2011, 23:46

Ahoj,
v první řadě tě vítám na našem fóru a jako každého nováčka se i tebe zeptám, jestli ti máme tykat, nebo vykat. :)
A ještě jedna věc - rozhodně se neboj, že by tě na našem fóru někdo poslal "kam slunce nesvítí" - u nás si zakládáme na přátelské atmosféře mezi uživateli. ;)
A teď k tvým návrhům.
1) to není špatný nápad, podobně to chce vyzkoušet projekt Stratolaunch, o kterém na našem fóru píšeme. Myslím si, že tento systém celou technologii otestuje a přinese nám informace o tom, jak je tahle metoda úspěšná a jestli se vůbec vyplatí. Ono i když se to nezdá, tak cena paliva se na ceně startu podílí jen asi ze 2%.

2) Skládat "planetolety" na oběžné dráze není nová myšlenka. Vědci se jí zaobírají už dlouho. Problém je, že naše technologie zatím není tak vyspělá. Stačí se podívat do jakékoliv montážní haly, kde se připravují tělesa pro let do vesmíru. Všude se pohybuje spousta lidí, vše se testuje, pracuje se pomalu a opatrně. Zatím se v nejbližší budoucnosti nedá očekávat, že tyto postupy nahradí stroje na oběžné dráze. Postupnými krůčky ale jdeme vpřed. za úspěch se dá považovat třeba automatické připojování lodí Progress k ISS, nebo automatické korekce chyb v zrcadlech dalekohledu JWST. Ale na to, abychom na oběžnou dráhu vyslali několik menších objektů, které se tam nahoře spojí dohromady a pak do toho jen nastoupí posádka - to je ještě hodně daleko. Jedinou dosavadní možností je vynášet již hotové moduly a ty skládat na oběžné dráze a k tomu potřebuješ nosič +/- 20 tun na LEO. Míň určitě ne, tedy pokud nepočítáme návrhy ve stylu firmy Bigelow, která chystá nafukovací moduly.
Ale v zásadě máš pravdu. Není potřeba raketa s nosností 150 tun, stačí tři starty padesátitunových nosičů. Taková nosnost už stačí na to, aby se na oběžnou dráhu dostaly moduly srovnatelné (nebo i větší) s těmi, které se používají na ISS. To by zase takový problém být nemusel. Vlastně by se na oběžné dráze jen spojily již hotové moduly dohromady.

3) To mi přijde jako zbytečnost. Máš pravdu, takové asteroidy nás křižují, ale je tu jistý problém - rychlost. Ony kolem nás obíhají, to je pravda, ale na to, abychom "letěli s nimi" musíme akcelerovat (jejich gravitace je mizivá, samy si nás nepřitáhnou). Jenže takové zrychlení je úplně stejné, jako kdybychom např. k Marsu letěli bez asteroidu. Takže využití téhle technologie nevěřím.

4) To je hodně vzdálená budoucnost. Nemyslím si, že by lidstvo bylo v současné době na takové úrovni, aby zvládlo hibernaci. Někdy za třeba 100 let možná ano, ale v nejbližších 50 letech asi určitě ne. Ale to je jen můj soukromý odhad.

5) To vůbec není špatný nápad. Jednou z možností letů k Marsu, kterou se zabývá i NASA, je vyslat k Rudé planetě modul se zásobami, který zaparkuje na oběžné dráze Marsu a posádka k němu pak přiletí, doplní zásoby, případně i pohonné hmoty.
Obrázek

"Země je kolébkou života, ale nelze žít věčně v kolébce ..." - Konstantin Eduardovič Ciolkovskij
Uživatelský avatar
Dugi
Administrátor
Administrátor
 
Příspěvky: 22437
Registrován: 23 říj 2009, 14:36
Bydliště: Jihlava

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Anub022 » 28 pro 2011, 12:13

Určitě tykat. :)

Děkuji za odpověď. Pokusím se k uvedeným záležitostem dohledat další informace.
Uživatelský avatar
Anub022
Vesmírný nováček
Vesmírný nováček
 
Příspěvky: 5
Registrován: 27 pro 2011, 23:08

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod tomas » 28 pro 2011, 14:53

To jsou docela dobré náměty.

ad 1)Palivo se podílí 2%, ale když bude potřeba méně paliva, tak bude potřeba i menší raketa, čímž se ušetří i na materiálu. Velká škoda je, že se vývoj tímto směrem neubíral u raketoplánu. Mít oba stupně okřídlené, by se prakticky rovnalo 100 % znovupoužitelnému stroji. Rusové původně chtěli takto raketoplán koncipovat, ale nakonec pouze okopírovali STS (zjednodušeně řečeno).

ad 3) Leda by se takový asteroid přestavěl na "kosmickou loď". I takové návrhy už tu byly. Musel by se najít asteroid s takovým složením, abychom mohli jeho materiál použít na přestavbu a nejlépe i z něj vyrábět palivo, čímž bychom s ním mohli létat a mohli ho parkovat na oběžných drahách jak Země tak i dalších cílů. Prvním krokem by bylo zachycení asteroidu na oběžné dráze a jeho těžba. Toto se objevilo nedávno v čínských plánech.

ad 4) hibernace je opravdu v plenkách, takže ten časový odhad Dugiho je reálný. Momentálně lepší by bylo vymyslet pohon, který nám pomůže letět rychleji. Zde se moc na lepší časy neblýská. VASIMR je sice fajn, ale proti jadernému pulsnímu motoru, který by bylo v lidských silách vyrobit už nyní, je to šnek.

ad 5) Projekt ExoMars, který měl dostat vzorky z Marsu na Zemi, byl podobně koncipovaný, bohužel peníze zase celý projekt změní.
Co se týče pilotované mise, je to i bezpečnější. Nejprve přistane obytný modul a vy už si můžete před odletem posádky zjistit, jestli funguje. Pokud by se jeho přistání nepodařilo nebo se modul nepodařilo uvést do chodu, pak misi stopnete, aniž byste ohrozili kosmonauty.

Kdo je ještě dalším adeptem na zlevnění cest do vesmíru ? V případě úspěšné realizace rozhodně SpaceX se svou mnohonásobně použitelnou raketou.
Uživatelský avatar
tomas
Moderátor
Moderátor
 
Příspěvky: 4784
Registrován: 02 dub 2011, 22:20

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Bojodun » 05 led 2012, 14:03

Já bych měl další nápad, když se mluví o aerostatech na venuši, proč to nevyužít tady na zemi a nevyrobit malý obritální "výtah" do 45 až 50 km nad povrchem. V podstatě využít stejný systém jako, když se ve středověku hasil požár a po lidském řetězu se podávala voda. Zkrátka řekněme 5-10 aerostatů, které by si postupně předávali raketu výš až k odpalovacímu aerostatu(který by byl asi největší věcí jakou zatím lidstvo vytvořilo) v maximální výšce oněch 50 km.

Výhody:
1)krom stupně který by přistával a nabíral náklad by za použití komorového systému nebyla možná fatální nehoda, zkrátka když by aerostatu praskla jedna komora, pouze by klesl na výšku kde by byl vztlak dostatečný(vzhledem k tomu jak velké musely být, by byl i počet komor vysoký a aby praskly všechny najednou by bylo statisticky téměř nemožné)
2)i samotný start rakety by byl bezpečnější, vzhledem k její váze by totiž odpalovací aerostat stoupal prvních pár stovek metrů spolu sní a pokud by vše nešlo podle plánu bylo by možné raketu ještě zachytit, např pomocí elektromagnetů na odpalovací věži.
3)asi nejjasnější výhoda pak je úspora paliva a možnost využití raket, které dnes létají pouze na oběžnou dráhu, například pro cestu na měsíc.
4)rakety by mohly startovat přímo z rovníku.
5)nížší závislost na počasí.
6)raketu by bylo možné vyzvednout přímo tam kde byla postavena, nemusela by pendlovat rozložená v krabicích na místo odpalu.

Nevýhody:
1)cena(i když by nemusela být nijak šílená, nemyslím, že by byla výrazně vyšší než u ISS, spíš naopak(vše by se stavělo tady, čímž by odpadla cena za dopravu, která byla u ISS dost výrazná).
2)teroristi... po světě běhá spousta šílenců a velké aerostaty by byly nádherný cíl, zvlášť ty v nižších výškách.
3)cena hélia(která už tak velká, by se díky obrovské poptávce vyšvihla asi pěkně vysoko) vs. nebezpečí v případě použití vodíku
Uživatelský avatar
Bojodun
Aktivní nováček
Aktivní nováček
 
Příspěvky: 31
Registrován: 01 říj 2011, 11:49

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Dugi » 05 led 2012, 14:35

S nastíněnými nevýhodami plně souhlasím. Jen doplním, že cena by BYLA určitě hodně vysoká - tipuju víc než ISS. Bavíme se u o mimořádně velkém objektu. Resp. soustavě objektů.

Ono se to sice možná zdá, že díky startům z větší výšky ušetří palivo a ušetří se. Ano, něco ano, ale rozhodně to nebude hodně - pro příklad si dovolím citovat Tomáše Přibyla, který před pár dny zveřejnil na svém blogu následující zprávu:

Spojené státy uskutečnily loni jedenáct startů jednorázově použitelných nosičů Atlas a Delta různých verzí. Jak upozorňuje server Spaceflightnow, cena vynesených zařízení činila zhruba dvacet miliard dolarů – srovnejte si s cenou všech jedenácti raket, která činila zhruba 1,6 mld. USD (v balíčku byly třeba tři „levné“ Delty-II s cenou pod 80 mil. USD stejně jako pět středních nosičů Atlas-V a dva Delta-IV s cenou kolem 150 mil. USD až po jednu superdrahou Deltu-IV Heavy s cenou přes 300 mil. USD). Aneb náklady na dopravu na oběžnou dráhu představovaly v loňském roce jen asi sedm až osm procent ceny zahájených misí. I kdyby se podařilo snížit cenu dopravy do vesmíru na polovinu, příliš se to do celkových výdajů promítne. Problém „drahé kosmonautiky“ je evidentně někde jinde, než u drahých nosných raket – které jsou nejviditelnější (a s oblibou kritizovanou) výdajovou položkou.

A navíc si myslím, že když už bude chtít lidstvo mermomocí odpalovat rakety z výšky, poslouží systém typu Stratolanuch.
Obrázek

"Země je kolébkou života, ale nelze žít věčně v kolébce ..." - Konstantin Eduardovič Ciolkovskij
Uživatelský avatar
Dugi
Administrátor
Administrátor
 
Příspěvky: 22437
Registrován: 23 říj 2009, 14:36
Bydliště: Jihlava

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod tomas » 06 led 2012, 07:59

Dugi: To jsem nečekal, že bude poměr cen raketa/náklad až takový. Ono to bude dáno i tím, jak musí být satelit dimenzován z hlediska spolehlivosti. Všechny výrobky pro pozemské použití mají výhodu v tom, že se v případě poruchy nechají opravit, což ve vesmíru pochopitelně nejde (čest servisním misím k HST), dále s tím souvisí i použití kvalitnějších materiálů a specifické postupy výroby a také to, že téměř každá družice nebo sonda je unikát, tím pádem jí těžko může zlevnit sériová výroba.
I na Zemi se nechají najít příklady rozdílných cen. Pokud si chcete v jakémkoliv oboru koupit něco z profesionální řady, tak je často jediný rozdíl oproti běžnému výrobku větší spolehlivost. Cena se pak zvětšuje 10x i více.

Spíš mě zarazila ta cena Delty-IV Heavy. To znamená, že cena SLS bude ještě větší + cena Orionu a jsme možná na větších penězích než za raketoplán. :naštvaný:

Bojodun: Nejdůležitější u rakety je udělit nákladu 1. kosmickou rychlost, což se bohužel vyšší výškou nevyřeší, protože rychlost rakety na aerostau bude opět nula. Výhodu by toto vypouštění mělo v řidčí atmosféře, která v 50 km panuje. Možná by stačil jen jeden aerostat, k němuž by vedl výtah. Na výtah 50 km nad Zem by současné materiály pro lano i vyvinuté pohony byly dostatečné. Teď mě napadá, že finální část výtahu by mohla být tvořena magnetickou dráhou, která by raketu urychlila. Tím by částečně odpadla nevýhoda, kterou by měla pozemní urychlovací dráha a sice velké tření, snižující účinnost. Sice se objevily návrhy, že by mohla být řešena jako tubus uvnitř něhož je vakuum, to ale naráží na zásadní problém při opuštění tubusu, kdy je u jeho výstupu samozřejmě běžný tlak atmosféry. Ovšem nechci ani odhadovat cenu těchto zařízení.
Uživatelský avatar
tomas
Moderátor
Moderátor
 
Příspěvky: 4784
Registrován: 02 dub 2011, 22:20

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Dugi » 06 led 2012, 09:25

To, co píšeš o nákladech na vývoj družic je pravda. Ideální snížení ceny by přišlo, pokud by se družice vyráběly "na běžícím páse". Jen by se měnily vědecké přístroje v nich obsažené. To je ale bohužel hudba budoucnosti. Dokonce i satelity, které existují v několika stejných exemplářích (např. navigační) se pořád vyrábějí "zkostnatělým" systémem.
Obrázek

"Země je kolébkou života, ale nelze žít věčně v kolébce ..." - Konstantin Eduardovič Ciolkovskij
Uživatelský avatar
Dugi
Administrátor
Administrátor
 
Příspěvky: 22437
Registrován: 23 říj 2009, 14:36
Bydliště: Jihlava

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod WeZeX » 08 led 2012, 02:22

Anub022 píše:Ahoj. Možná tu budu plácat uplné nesmysly, protože tématu rozhodně nerozumím tak jako vy, ale už od dětství jsem vesmírem fascinován, a tak bych se s vámi chtěl podělit o pár nápadů, které mě napadly, když jsem nad tím cestováním kosmem přemýšlel. Doufám, že mě hned nepošlete někam kde slunce nesvítí, ale spíš mi vše konstruktivně vysvětlíte.

Takže zde pár nápadů:

Nápady:
1) Neodpalovat nosné rakety přímo ze země, ale nejdřív je vynést do stratosféry (pomocí proudových letadel, nebo balónů naplněných héliem / vodíkem). Kratší vzdálenost na oběžnou dráhu + menší odpor vzduchu = stačí méně paliva.

2)(souvisí s bodem 1) Využívat menší nosné rakety. Kosmické stanice stavět na oběžné dráze raději z většího počtu menších dílů, než menšího počtu větších dílů.

3) Na cesty po blízké sluneční soustavě využít asteroidů jako takové kosmické veřejné dopravy. Dráhu Země přece pravidelně protíná několik asteroidů, které se přibližují i k dalším planetám (Venuše, Mars, Jupiter).

4) Ke dlouhým letům s lidskou posádkou využívat hibernační komory (podle posledních výzkumů se zdá, že by opravdu mohli fungovat). Stačí vzít méně zásob = menší kosmická loď = méně toho musíme tahat do vesmíru.

5) Různé moduly poslat zvlášť. Např. při přistání na Marsu poslat zvlášť loď s kosmonauty, zvlášť obytný modul pro přežití na Marsu a zvlášť návratový modul.

Díky za váš čas.


Drahý Anube, souhlasím s tebou ve všech bodech až na ten 5. :) ano je to pravda bylo by to lepší ale představ si situaci že na Mars přistanou kosmonauti a záhadou se něco stane že by se ten určitý modul na přežití na Marsu ztratil ve Vesmíru, co by pak ti kosmonauti dělali na Marsu bez jídla a zásob (nebo čehokoliv jiného co by tam bylo) :)
Memento Mori, Carpe Diem ...
WeZeX
Aktivní nováček
Aktivní nováček
 
Příspěvky: 45
Registrován: 08 led 2012, 02:16

Re: Dobývání vesmíru levněji

Příspěvekod Dugi » 08 led 2012, 11:03

Ahoj,
vítám tě na našem fóru. Jako každého nováčka se i tebe zeptám, jestli ti máme tykat, nebo vykat?

K tvému příspěvku - proto se taky počítá s tím, že by se tahle "infrastruktura" poslala dřív. A teprve až jako poslední by letěla posádka - aby měla jistotu, že na ni v cíli bude čekat zázemí.
Obrázek

"Země je kolébkou života, ale nelze žít věčně v kolébce ..." - Konstantin Eduardovič Ciolkovskij
Uživatelský avatar
Dugi
Administrátor
Administrátor
 
Příspěvky: 22437
Registrován: 23 říj 2009, 14:36
Bydliště: Jihlava

Další

Zpět na Popularizace vesmíru

Kdo je online

Uživatelé procházející toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 2 návštevníků