67-й Международный конгресс по астронавтике ожидаемо принес сенсацию — Илон Маск выступил с планами колонизации Марса.
Красивое видео, отличная презентация в стиле Apple, тем не менее оставило болезненное недоумение.
Не углубляясь в формулы, можно просто с первого взгляда увидеть, что предложенные технические решения и характеристики устройств весьма странны.
Уже первые кадры вызывают недоумение.
Служебная вышка слева гладко отделана, из нее не выступают никакие технические устройства.
Реальные башни обслуживания в теплом климате США выглядят примерно так: 
Вы скажете, что это мелочь, и будете правы – действительно, любую башню можно нарисовать.
Проблема в том, что вместо того, чтобы рисовать правдоподобно, художники SpaceX решили рисовать красиво.
Служебная вышка – утилитарное техническое устройство.
Его можно сделать красивым, гладким и блестящим, но на это потребуются дополнительные деньги, а лучше не получится.
Насколько такие расходы будут сравнимы с доступным билетом на Марс? 
Космический корабль XXI века по пропорциям и количеству окон напоминает ракеты, какими их рисовали в 50-е годы.
Ракета Флэш Гордон .
Здесь этот персонаж не очень известен, но сколько американцев подавились у монитора? На самом деле инженеры часто тратили свои таланты на то, чтобы уменьшить иллюминаторы — многослойное стекло (способное выдерживать вакуум и микрометеориты) весит очень много.
Вот, например, наглядная история того, как боролись с окнами в американском лунном модуле.
Сериал «С Земли на Луну», откуда взято видео, настоятельно рекомендуется к просмотру.
А если вспомнить про модуль «Купол» на МКС, то он появился всего через десять лет после начала работы станции; до этого обходились одиночными окнами.
А в нем иллюминаторы закрыты ставнями.
Помимо веса, большие стеклянные конструкции будут еще и дорогими.
Так, вы говорите, дешевые билеты на Марс? 
Красивые строгие линии ракеты и служебной башни.
Никаких выдвижных мачт, как это было на самом деле.
Нет, конечно, технически возможно сделать такую конструкцию.
Например, на «Протоне» кабели выходят на специальную контактную площадку между двигателями.
При желании можно заправить обе ступени снизу, протянув трубопроводы заправки второй ступени через первую, но зачем? 
Сорок два двигателя первой ступени станут очевидной мишенью для критики из-за проблем с надежностью.
А на самом деле связь между надежностью и количеством двигателей несколько сложнее .
Если ракета имеет запас по тяговооруженности, и авария не приведет к повреждению соседних двигателей, то потерю одного можно пережить.
На корабле нет никаких признаков системы эвакуации.
В принципе, это логично для полета на Марс в один конец, и для ста членов экипажа это будет совершенно неадекватно дорого и сложно, но катастрофа на старте будет очень обидна.
Один из самых странных кадров.
Во-первых, возвращение к исходной точке – это большое потеря полезной нагрузки .
Никто не мешает вам приземлиться дальше по траектории и не потратить драгоценные тонны топлива на возвращение.
Во-вторых, зачем вообще садиться за собственную стартовую площадку? Приземление требует практически сантиметровой точности даже с активными ловушками запуска, что трудно себе представить для такой большой ракеты.
А любая серьезная авария приведет к тому, что ракета упадет на стартовую площадку и выведет ее из строя.
На фоне недавней аварии с разрушением стартовой площадки такое решение выглядит особенно странно.
Ээкономия времени на транспортировку первой ступени? Но экономия на спичках определенно перевешивает недостатки.
Идея дозаправки на орбите вполне здравая.
Вопрос только в том, чем его наполнить.
Согласно презентации SpaceX, корабль оснащен двигателями Raptor, работающими на переохлажденном метане и кислороде.
Это значит, что компоненты топлива для посадки будут храниться в баках на протяжении всего полета на Марс.
А без теплоизоляции баков они будут нагреваться и испаряться.
Именно поэтому настоящие космические корабли в глубокий космос берут с собой гептил и амил, хранящиеся в жидком виде при комнатной температуре.
А криогенные ступени живут на орбите в лучшем случае несколько часов.
Да, технически баки можно утеплить, но это будет огромная потеря в весе и деньгах.
Например, в музее РСК "Энергия" резервуары для «Бурана», в которых жидкий кислород мог храниться неделями.
На самом деле резервуар маленький, а стенки толстые.
Большой танк нарисованного корабля будет иметь огромную поверхность и соответствующее количество различных технологических отверстий.
Теплоизоляция сделает его буквально золотым как по весу, так и по стоимости.
Красиво, но и тут конструкторы обыграли инженеров.
Без поворотного узла солнечные панели потребуют разворота самого корабля носом/кормой к Солнцу, что неудобно и требует дополнительного расхода топлива.
На видео, кстати, корабль вообще игнорирует направление на Солнце.
Оказывается, мы тащили на Марс многоразовый тепловой экран в стиле шаттла и замедляем его вместе с рудиментарными крыльями.
Печально, что конструкторы Маска проигнорировали хорошо разработанные инженерные идеи, как тормозить в атмосфере Марса, и спроектировали посадку для плотной атмосферы Земли.
Вот так выглядит гораздо более правдоподобная посадка.
Дело в том, что Марс имеет очень тонкую атмосферу, а среднее давление на поверхности составляет около половины процента земного.
Использовать его для торможения неудобно, да и игнорировать его тоже нельзя.
Можешь попробовать сам( вариант снова , вариант второй ), как это неудобно.
Плохая аэродинамика.
Кстати, скорость встречи с Марсом даже в лучшем случае составит 5-6 км/с, т.е.
кораблю придется нести с собой топливо, чтобы изменить характеристическую скорость (дельта-V) хотя бы на шесть километров.
К простая схема нам понадобится 4,2 км/с, чтобы достичь Марса, и около пяти, чтобы замедлиться.
Торможение таким способом, как на видео, позволит бесплатно снизить скорость на атмосфере, прикинув на пальцах, километра на два, а остальное придется гасить двигателями, тратя топливо.
Такой большой запас характеристической скорости для одной ступени встречается не очень часто, но технически возможен.
В конструкции корабля говорится, что его нужно будет использовать в качестве транспортного средства многоразового использования между Землей и Марсом.
Более того, ему придется взлетать с Марса и ускоряться к Земле, используя всего одну ступень.
Физика этого не запрещает, но решение кажется иррациональным; необходимое суммарное время работы двигателей будет очень большим, а их выход из строя приведет к невозможности дальнейших этапов полета.
После просмотра этого видео корабль «Гермес» из фантастического «Марсианина» начинает казаться вполне проработанным проектом – ведь он может вращать солнечные панели, имеет радиаторы системы теплообмена, реактор и эффективный двигатель.
, и вполне адекватное количество человек в экипаже.
Презентация
Презентационные материалы также вызывают вопросы.
Здесь их в основном игнорируют подводные скалы , что может сделать сравнение с лайнером совершенно некорректным.
Проще говоря, SpaceX собирается построить огромный карьерный самосвал.
Допустим, он подходит для Марса.
А вот для каких задач на низкой околоземной орбите, где пока можно только заработать, понадобится ракета с полезной нагрузкой 300/550 тонн? Семейство Falcon 9/Heavy хотя бы может заработать на 9 версии и отправить небольшой груз на Марс в Heavy версии, зачем строить нового монстра? 
Знаете, почему межпланетные станции теперь летают на Марс по полгода вместо 115 дней в среднем? Все очень просто – чем быстрее мы хотим прилететь, тем больше топлива нам нужно на это потратить.
Самый экономичный вариант — вверху слева.
Гомановский переход. Если вы хотите двигаться быстрее, вы платите за топливо вместо полезной нагрузки.
Теперь вопрос: как будет сочетаться быстрый и дорогой полет с доступным билетом на Марс? 
Отличный бизнес-план.
Многоразовые ракеты Маск и ваша инициатива - это все, что вам нужно для успеха.
«Обычная» пилотируемая миссия на Марс оценивается в сто миллиардов долларов, а деньги на тысячи кораблей с колонистами Маску отдаст Всемирный совет только после победы коммунизма на всей планете.
После выхода на орбиту Юпитера состоится первый в истории шахматный матч Юпитер-Новые Васюки.
А еще в презентации говорилось о межзвездных полетах.
О мечтах и реальности
Презентация Маска показала чудовищный, противоречивый, плохо проработанный проект, вызывающий огромное количество вопросов.Что, однако, было восторженно встречено публикой и стало сенсацией.
Последние новости таковы: в SpaceX пишут сотни людей, желающих полететь на Марс, очевидно, верящих в возможность и доступность такого полета.
Но реальны ли такие мечты? Пионеры космонавтики мечтали о космосе, но их мечты были подкреплены математическими расчетами о принципиальной возможности полета, а первые появившиеся двигатели укрепили уверенность в реальности успеха.
Мечты сбылись, хотя и в другой форме – роботов.
сейчас работают на Марсе, и космонавтика имеет вполне реальные преимущества.
Сознательно мечтать о невозможном, верить в то, что желаемое будет достигнуто каким-то волшебным образом, несмотря на скучную математику, физику и экономику – это уровень МЛМ и фильма «Секрет».
Сейчас, в постмодернистском мире, пиар может быть важнее реальной работы, но без него все равно обойтись невозможно.
И далеко не факт, что магнетизм идеи «Вперёд на Марс» повысит конкурентоспособность SpaceX на рынке — денег у энтузиастов обычно мало, но бизнесмены умеют их считать, и никакие красоты Марса их не заставят купить места на ракету, если ее статистика останется прежней: одна катастрофа на десять полетов.
Для качественного прыжка в космос нужны новые технологии, которых пока не видно.
И медленный и постепенный путь развития космонавтики выглядит менее впечатляюще.
В презентации Маск показал красивую мечту, реализовать которую даже в усеченном варианте будет крайне сложно.
И нам остается только надеяться, что это не приведет к очередному разочарованию в космонавтике.
Теги: #Популярная наука #Космонавтика #Марс #космос #физика #колонизация Марса #маска #межпланетная транспортная система
-
Все О Страховании Ноутбуков
19 Oct, 24 -
Токсичная Культура Intel
19 Oct, 24 -
Как Я Научился Программировать За 8 Недель
19 Oct, 24 -
Юбилейный Новый Год Хабрачат-2022
19 Oct, 24 -
Ооп Без Буквы "О"
19 Oct, 24
