Amatorski statek kosmiczny?

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

Witam,

Wczoraj nie mogłem zasnąć i myślałem sobie nad tym, czy w XXI wieku zwykły człowiek może zbudować mały statek kosmiczny i wysłać go w kosmos. Kiedyś zbudowałem prawie z niczego mały samolot, ale wiem, że to tak jakby porównywać narysowanie najnowszego ferrari z jego zbudowaniem od podstaw w domowych warunkach Zastanawiam się jakie są przeszkody utrudniające dotarcie na orbitę i pozostanie na niej. Z tego co wiem to trzeba wzbić się na wysokość 100km i poruszać się z I prędkością kosmiczną. Wiem też, że ziemię obtacza warstwa chroniąca nas przed małymi meteorytami. Także taki statek kosmiczny musi mieć osłony.

Z tego co widziałem na allegro są sprzedawane silniki odrzutowe do modeli samolotów ale pewnie taki silniczek ma za mały ciąg? Czy trzeba osiągnąć jakąś prędkość aby pokonać przyciąganie ziemi i wbić się na orbitę?

Zdaje sobie sprawę, że moje pytanie jest trochę nie poważne bo takie loty w kosmos kosztują miliony dolarów i są nadzorowane przez setki jak nie tysiące ludzi, niemniej temat mnie zaciekawił i mam nadzieje, że ktoś weźmie udział w tej dyskusji.

toba94 · 7 Kwietnia 2009

Gdyby się dało samemu zbudować z obecnych materiałów, korzystając z możliwego budżetu to na pewno dawno już by było o takich ludziach głośno. Lepiej zacząć od samolotu ;p

bamus · 7 Kwietnia 2009

Pierwsza prędkość kosmiczna = 7,91 km/s, potrzeba wielkiej mocy by ciało powiedzmy o masie 500 kg wprawic w taką szybkość. Dla porównania samoloty odrzutowe osiągają ledwo kilkakrotnie predść dźwięku, która wynosi tylko 340 m/s czyli 0,34km/s.

może ktoś wie jak obliczyć potrzebną ilość wodoru i tlenu by nadać ciału o masie 500kg I prędkość kosmiczną?

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

Ja nie do końca rozumiem konieczność rozpędzenia ciała do 1 prędkości kosmicznej.

Zawsze myślałem, że czym dalej ziemi tym mniejsze przyciąganie. To nie jest tak, że czym wyżej tym przeciąganie jest mniejsze i potrzeba mniejszej mocy aby pokonać następne kilometry? A może z tą 1 prędkością kosmiczną chodzi o to aby lecieć w około ziemi i nie wypaść poza orbitę?

Sry za takie amatorskie pytania.

Gdyby się dało samemu zbudować z obecnych materiałów, korzystając z możliwego budżetu to na pewno dawno już by było o takich ludziach głośno. Lepiej zacząć od samolotu ;p

Pewnie masz racje, ale zauważ, że jeszcze nie tak dawno ludzie nie wierzyli, że można latać a teraz każdy może zbudować mały samolot i wzbić go w powietrze. Mało tego, wiele osób robi w warunkach domowych swoje silniki odrzutowe itp. Świat idzie do przodu i myślę, że w przyszłości ludzie w domowym zaciszu będą w stanie zrobić mały oczywiście bezzałogowy statek kosmiczny.

Oczywiście myślę o czymś co wyniesie na orbitę np. 0,1kg ładunku.

Edytowane 7 Kwietnia 2009 przez Dawidpl

szuu · 7 Kwietnia 2009

tak, silniczki są za słabe żeby nadać pojazdowi odpowiednią prędkość. i za bardzo nie możesz zbudować własnego silnika bo będziesz wtedy terrorystą posiadającym materiały wybuchowe. prędkość kosmiczna to nie jakiś wymysł wyssany z palca, jeżeli obiekt porusza się wolniej to musi się czegoś "trzymać", na przykład musi byc samolotem ze skrzydłami (zużywającym cały czas paliwo żeby się utrzymać), lub balonem (który trzyma się powietrza więc wiadomo że nie poleci zbyt wysoko), natomiast mając prędkość kosmiczną można sobie siedzieć na orbicie dowolnie długo (to tak w uproszczeniu...)

niestety, amatorski podbój kosmosu skupia się na kupowaniu gotowych balonów meteorologicznych i przyczepianiu do nich aparatów foto w celu zrobienia fotki z kilkudziesięciu km większe rzeczy wymagają już poważnej kasy.

ale z drugiej strony, nie słuchaj ludzi mówiących że "gdyby to było możliwe to już ktoś by to zrobił", to samo słyszeli bracia Wright budując pierwszy pojazd latający cięższy od powietrza

bamus · 7 Kwietnia 2009

wydajw się, że prędzej niż osobiste statki kosmiczne, powstaną kosmiczne windy

oto artykuł na podstawie: http://www.bbc.co.uk/science/space/explora...elevators.shtml

dziwne, ale pomysł kosmicznych wind pojawił się ponad 100 lat temu a pomyslodawca był rosyjski naukowiec Knostantin Tsiolkovsky, który wyobrażał sobie (kosmiczną windę) jako wielkoą wieżę (sięgajacą nieba)

W późnych latach 70-tych Arthur C. Clarke napisał opowiadanie ('Fountains of Paradise') o konstrukcji wierzy na tropikalnej wyspie , która sięgała do kosmosu. ( O Odyseji 3001 cztery takie wieże isniały już na Ziemi)

Jak to zwykle w życiu bywa SF zainspirowała badania nukowe. W roku 2000 NASA nawet debatowała na temat kosmicznych wind. Wynikiem było koncepcja wybudowania wieży o wysokości 50 km i doczepionym kablem , na którego kńcu zamontowana byłaby przeciwwaga w postaci stacji kosmicznej, kosmicznego hotelu lub nawet asteroidy. NASA potwierdziła, że taka konstrukcja jest możliwa i będzie jednym z celów w dalekiej przyszłości, jako że rakiety na paliwo ciekłe są bardzo kosztowne a winda kosmiczna zniwelowalaby koszt do minimum. Transport miałby się odbywać w pojazdach poruszających się na poduszce magnetycznej pomiędzy wieża a pojazdem.

Obecnie wysłanie turysty w kosmos wiąże się z kosztem około 60000 funtów. Kosmiczna winda zniżyła by koszt do 150 Jednak NASA nie przewiduje startu programu/projektowania przed końcem tego wieku.

Kiedy zapytano Arthur C. Clarke'a kiedy jego koncepcja miałaby szanse wejść w życie odpowiedział - najprawdopodobniej 50 lat po tym jak ludzie przestana się śmiac z jego pomysłu

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

Dzięki szuu właśnie takiej odpowiedzi oczekiwałem.

Z uzyskaniem tej prędkości to może być mega problem. Pewnie dlatego loty w kosmos są takie drogie bo żeby rozpędzić ciało do 28476km/h trzeba mieć trochę wodoru hehe.

To teraz mam jeszcze takie pytanie, czy istnieją jakieś patenty aby wzbić się inaczej na orbitę niż za pomocą silnika rakietowego? Bo rozumiem, że jest jakaś przestrzeń w której nie ma atmosfery, ale przyciąganie ziemskie jest jeszcze na tyle duże, że trzeba rozpędzić obiekt do I prędkości kosmicznej aby ta prędkość pozwoliła ciału przebyć dystans aż nie będzie przyciągania?

wydajw się, że prędzej niż osobiste statki kosmiczne, powstaną kosmiczne windy

Też kiedyś czytałem o pomyśle z tą windą. Podobno nie ma jeszcze na świecie wystarczająco wytrzymałej liny, która udźwignie swoją wagę. Bo ile musi warzyć 50km liny A problem jest taki, że czym grubsza lina tym więcej waży i koło się zamyka.

Edytowane 7 Kwietnia 2009 przez Dawidpl

jointer · 7 Kwietnia 2009

a co jeśli na przykład puścilibyśmy balon meteorologiczny i w momencie w którym by strzeliła powłoka, z podwieszonej skrzyneczki wystartowałaby mini rakietka , wiem, brzmi śmiesznie bo balon nie uniesie ani rakiety, ani paliwa... hehe

ale Dawidzie nie przejmuj się, też jestem laikiem, i też się zastanawiam czasem jakby to było jakbym zbudował w garażu rakietę :lol:

Edytowane 7 Kwietnia 2009 przez b.makowiecki

szuu · 7 Kwietnia 2009

To teraz mam jeszcze takie pytanie, czy istnieją jakieś patenty aby wzbić się inaczej na orbitę niż za pomocą silnika rakietowego? Bo rozumiem, że jest jakaś przestrzeń w której nie ma atmosfery, ale przyciąganie ziemskie jest jeszcze na tyle duże, że trzeba rozpędzić obiekt do I prędkości kosmicznej aby ta prędkość pozwoliła ciału przebyć dystans aż nie będzie przyciągania?

niestety... to nie jest tak że polecisz sobie odpowiednio daleko i przyciąganie zniknie. niczego się tu nie oszuka. przyciągnie zniknie dopiero wtedy gdy oddalisz się nieskończenie daleko a żeby oddalić obiekt nieskończenie daleko to musisz zużyć tyle samo energii co przy rozpędzeniu do pierwszej prędkości kosmicznej

żeby być na orbicie to właśnie musisz mieć tę prędkość i nie ma zmiłuj. za to możesz być na tej samej wysokości i nie być na orbicie, są na przykład różne suborbitalne samoloty eksperymentalne. niestety, w odróżnieniu od satelitów, spadają (lądują) gdy tylko wyłączą silniki. być może gdybyś odpalił rakietę z balonu kilkadziesiąt km nad ziemią to zaoszczędzisz trochę energii bo rakieta nie będzie musiała się przebijać przez gęstą atmosferę. ale nawet gdyby rakieta startowała tak wysoko że byłaby już "w połowie drogi", to pod wględem prędkości i tak zaczyna od zera. i to jest główny problem

Jarek · 7 Kwietnia 2009

Też kiedyś czytałem o pomyśle z tą windą. Podobno nie ma jeszcze na świecie wystarczająco wytrzymałej liny, która udźwignie swoją wagę. Bo ile musi warzyć 50km liny

Mała poprawka moi mili: to nie o 50km chodzi, tylko o 50 tysięcy km. A w każdym razie ponad 36 tysiecy km, bo przeciwwaga windy musi być umieszczona nad poziomem orbity stacjonarnej, żeby to w ogóle mogło istnieć i działać... Cóż, marzyć każdy może... Polecam lekturę podręczników fizyki i co bardziej przystępnej literatury popularno-naukowej traktującej o ruchu obiektów na orbicie, budowie rakiet itp. Bo w tym wątku brakuje trochę elementarnych podstaw wiedzy do dyskusji, na poziomie szkolnym.

Pozdrawiam

-J.

P.S. Istniała swego czasu w USA koncepcja małych rakiet nośnych wystrzeliwanych na orbitę z balonów stratosferycznych [projekt Rockoon bodajże]. Ale to się okazało zupełnie nieopłacalne, bo satelity wynoszone w ten sposób musiałyby być prawie mikroskopijne,a balon -nosiciel kolosalny po prostu. To już lepiej taką mini-rakietę podwiesić pod samolot. Wynalazki tego typu istnieją, np. amerykański Pegasus do wynoszenia małych satelitów doświadczalnych.

Edytowane 7 Kwietnia 2009 przez Jarek

Ori2711 · 7 Kwietnia 2009

może ktoś wie jak obliczyć potrzebną ilość wodoru i tlenu by nadać ciału o masie 500kg I prędkość kosmiczną?

a czemu zaraz 500kg, może wystarczy 50kg, z czgo 49kg to paliwo...

Koszt wyniesienia każdego grama na orbitę kosztuje straszne pieniądze.

pozdrawiam

Ori

bamus · 7 Kwietnia 2009

a czemu zaraz 500kg, może wystarczy 50kg, z czgo 49kg to paliwo...
Koszt wyniesienia każdego grama na orbitę kosztuje straszne pieniądze.

pozdrawiam

Ori

500KG przyjąłem w przypadku opcji z amatorskim pasażerskim statkiem kosmicznym (pewnie w rzeczywistości musi być znacznie więcej by bezpiecznie zbudować kapsułę zdolną podtrzymać warunki odpowiednie do przezycia na orbicie i bezpiecznego powrotu na ziemię)

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

A jak to jest, że silnik rakietowy powoduje, że ciało przyspiesza w kosmosie? Tak na mój chłopski rozum to tam nie ma niczego od czego ten odrzut może się "odbić".

szuu: można sobie gdzieś poczytać o tym co piszesz? Najlepiej jakby było coś do poczytania w necie.

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

500KG przyjąłem w przypadku opcji z amatorskim pasażerskim statkiem kosmicznym (pewnie w rzeczywistości musi być znacznie więcej by bezpiecznie zbudować kapsułę zdolną podtrzymać warunki odpowiednie do przezycia na orbicie i bezpiecznego powrotu na ziemię)

To fiat 126p chyba tyle waży Ja mówię o statu bezzałogowym, który wyniesie na orbitę np. małą kamerkę. Pewnie samo paliwo będzie ważyć parę ton.

bamus · 7 Kwietnia 2009

To fiat 126p chyba tyle waży Ja mówię o statu bezzałogowym, który wyniesie na orbitę np. małą kamerkę. Pewnie samo paliwo będzie ważyć parę ton.

ok, rozumiem. jednak nawet jakby udało się wprowadzić na orbite małą kamerkę to nastepny problem będzie jak bezpiecznie sprowadzić urzadzenie na Ziemię i co ważniejsze zlokalizować miejsce ladowania :blink: . No chyba że dołoży się antene nadawczą dużej mocy a to kolejny cięzar i koszt posiadania odpowiedniego urządzenia zdolnego odebrać sygnał z orbity...

jednym słowem gra nie będzie warta świeczki, ale wartoby poznać odpowiedż ile paliwa trzeba na wyniesienie 1kg na orbitę i jaka jest zależność wymaganej ilości paliwa gdy będziemy zwiększać masę ciała ( potęgowa?)

pzdr

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

Jak zlokalizować miejsce lądowania? GPS tanie i lekkie urządzenie. Po wylądowaniu może Ci wysłać współrzędne nawet smsem

Bardziej bym się martwił obliczeniami tak aby spadło np. do jakiegoś jeziora i żeby nikomu nic się nie stało. Pewnie, żeby obliczyć trajektorie lotu, miejsce lądowania itp to trzeba mieć łeb jak sklep.

Najlepiej byłoby przesyłać obraz satelitą telefoniczną ale pewnie nie ma takich możliwości bo najpierw telefon się łączy z odbiornikiem na ziemi a potem chyba z satelitą w kosmosie.

Domowi majsterkowicze są już na tym etapie:

Jeszcze rok, dwa i kto wie

Edytowane 7 Kwietnia 2009 przez Dawidpl

Nurin · 7 Kwietnia 2009

Pierwsza prędkość kosmiczna = 7,91 km/s, potrzeba wielkiej mocy by ciało powiedzmy o masie 500 kg wprawic w taką szybkość.

'Małe' sprostowanie. Pierwsza prędkość kosmiczna to prędkość pozioma z jaką musi poruszać się ciał. Wtedy porusza się po zamkniętej orbicie wokół ciała niebieskiego, np Ziemi. Nie szybciej nie wolniej.

Panów raczej interesuje druga prędkość kosmiczna :Boink:

Edytowane 7 Kwietnia 2009 przez Nurin

bamus · 7 Kwietnia 2009

oczywiscie że GPS, jeśli tylko całość przetrwa wejście w atmosferę. Poza tym nie jestem pewien czy da się tak obliczyć orbite by ciało spadło spowrotem w Polsce w niedalekim jeziorza, a nie w środku oceanu Spokojnego

Nurin · 7 Kwietnia 2009

Tak na mój chłopski rozum to tam nie ma niczego od czego ten odrzut może się "odbić".

Bo tam się nic od niczego nie odbija, tak samo jak na ziemi. Rakieta się porusza dzięki zasadzie zachowanie pędu(ogółnie).

noxili · 7 Kwietnia 2009

Dzięki szuu właśnie takiej odpowiedzi oczekiwałem.
Z uzyskaniem tej prędkości to może być mega problem. Pewnie dlatego loty w kosmos są takie drogie bo żeby rozpędzić ciało do 28476km/h trzeba mieć trochę wodoru hehe.

To teraz mam jeszcze takie pytanie, czy istnieją jakieś patenty aby wzbić się inaczej na orbitę niż za pomocą silnika rakietowego? Bo rozumiem, że jest jakaś przestrzeń w której nie ma atmosfery, ale przyciąganie ziemskie jest jeszcze na tyle duże, że trzeba rozpędzić obiekt do I prędkości kosmicznej aby ta prędkość pozwoliła ciału przebyć dystans aż nie będzie przyciągania?

Ogólnie możesz maleńki obiekt wystrzelic za pomocą wielostopniowego działa lub takiegoż działa elektromagnetycznego.

W sumie jest to pomysł odgrzewany z czasów III Rzeszy i jej Wunderwaffe.Przy rozwoju technologicznym z przed 60 lat V3 osiągała zasięg nieco powyżej 160 km(pocisk wlatywał na podobną wysokośc) oddano tylko kilka strzałów ze stanowiska eksperymentalnego w Zalesiu na południe od Międzyzdrojów na wyspie Wolin.

Dziś resztki stanowiska wyglądają tak: 300px-V-3.cannon-installations.Miedzyzdroje.1.JPG

Wielu ekspertów uważa że dziś byłoby mozliwe wystrzeliwanie tą metodą małych satelit na orbitę.

Drugi projekt czyli działo elektromagnetyczne opiera się na zjawisku wciągania przedniotów magnetycznych do wnętrza selenoidów. Stosując szereg cewek i tor(lufę) o długościach rzedu kilometrów jest mozliwe osiągniecie 1 predkości kosmicznej.Jednak potrzeba tu duzych prądów i to w krótkim czasie.

W warunkach amatorskich możesz strzelac stalowymi kulkami na kilkaset metrów, a przy jednostopniowym modelu na kilkanaście czyli nie jest za efektowna ta metoda.

:szczerbaty:

Dawidpl · 7 Kwietnia 2009

Znalazłem ciekawy filmik, zobaczcie: http://www.youtube.com/watch?v=4Z_cUOYwV3E...=PL&index=7 Stosunkowo to małe a wyniosło człowieka na orbitę.

Iro · 7 Kwietnia 2009

Znalazłem ciekawy filmik, zobaczcie: http://www.youtube.com/watch?v=4Z_cUOYwV3E...=PL&index=7 Stosunkowo to małe a wyniosło człowieka na orbitę.

Z tą orbitą to nie bardzo... 100km to UMOWNA granica, od której zaczyna się kosmos. I została umówiona pewnie po to, aby rozstrzygnąć konkurs.

Za wikipedią: (http://pl.wikipedia.org/wiki/Lot_orbitalny)

"Obiekt na orbicie o pułapie około 200 km i mniej jest uznawany za niestabilny ze względu na opór atmosferyczny. Satelity i inne obiekty, które mają pozostać na niskiej orbicie okołoziemskiej dłużej niż kilka miesięcy, umieszczane są na pułapie przynajmniej 350 km.

Dokładne zachowanie obiektów na orbicie zależy od pułapu, ich współczynnika balistycznego, a także od elementów pogody kosmicznej, która może wpływać na zasięg górnych warstw atmosfery."

Pozdrawiam

Iro

szuu · 7 Kwietnia 2009

Z tą orbitą to nie bardzo... 100km to UMOWNA granica, od której zaczyna się kosmos. I została umówiona pewnie po to, aby rozstrzygnąć konkurs.

no właśnie, i ta śmieszna rakietka nawet nie udawała że leci na orbite, po prostu miała tylko wnieść się na pewną wysokość, bez większego związku z prawdziwymi lotami kosmicznymi.