Jump to content

Na Marsa w 39 dni?


bamus
 Share

Recommended Posts

Ostatnia rocznica lądowania na Księżycu rozpaliła na nowo dyskusję: kiedy polecimy na Marsa. NASA ma nadzieję, że dotrze na Czerwoną Planetę do połowy tego wieku, lecz nie dopóki nie powróci na Księżyc i zbuduje bazy na nim.

Jedną z największych przeszkód, która stoi na przeszkodzie (oprócz finansowej) jest długość trwania misji. Używając konwencjonalnych rakiet, najlepszy wynik jaki można osiagnąć to sześć - siedem miesięcy , podczas których Marsjańscy pionierzy stracą na zdrowiu. Bez grawitacji system krążenia osłabnie, mięśnie zaczną zanikać, kości stracą tyle wapnia, że będą wrażliwe na złamanie nawet przy słabym uderzeniu. Nie wspominając o psychologicznych aspektach długiego odosobnienia. W skrócie mówiąc, do czasu kiedy nasz bohater powróci będzie on raczej super-dziadkiem niż super-man'em.

Co jest potrzebne to radykalnie nowa, super szybka metoda napędzania, która da astronautom szanę wyjścia z kapsuły, a nie wypadnięcia z niej.

 

Były astronauta i fizyk plazmowy Franklin Chang-Diaz wraz z jego zespołem pracują nad ostatnimi poprawkami silnika, który zmieni siedmio miesięczną odyseję w 39-dniową wycieczkę. Pięknie nazwana Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket, lub VASMIR, używa rozgrzaniej plazmy by osiągnąć predkość większą od 193000km/h (konwencjonalna rakieta - 64000km/h) przy minimalnym zużyciu paliwa.

 

Oprócz długiego czasu podróży, problem z konwencjonalnymi rakietami, jest taki, że są one okropnie niewydajne, co oznacza że masa każdej rakiety wysłanej w stronę Marsa zawierałaby większość paliwa, zostawiajac mało miejsca na ładunek i astronautów.

Wydajność rakiet mierzy sie w specyficznych impusach (rodzaju ilości przelecianych kilometrów na danej masie paliwa), które sa mierzone w ilości sekund ciągu rakieta może osiagnąć na jednostkę masowa paliwa użytego. Dobra rakieta może mieć specyficzny impuls około 450 sekund - to jest jedent funt ciągu z jednego funta paliwa przez 450 sekud. Jednak VASMIR może osiagnąć impuls trwający 30000 sekund. To znaczy, że może pracować bardzo długo na relatywnie małej ilości paliwa.

VASMIR działa używając fali radiowych i "magnetycznego lustra" do rozgrzania wodoru do tego stopnia, że tworzy on plazmę podobna w właściwościach i temperaturze do tej na Słońcu.

Super rozgrzana plazma wylatuje z rakiety tworząc ciąg . W przemyśle rakietowym , im wyższa temperatura wylatującego maeriału, tym lepiej. Temperatura w Promie kosmicznym ma kilka tysięcy stopni celcjusza na wylocie, VASMIR będzie osiągał temperaturę przekraczxajacą 1 milion stopni celcjusza.

Inna zaleta VASMIR'a jest to, że wodór jest najbardziej popularnym pierwiastkiem w kosmosie, i rakieta będzie musiała mieć tyle paliwa by dotrzeć do celu (tu Marsa), zatankować na miejscu by wrócic na Ziemie. Także wodór jest najlepsza tarczą przeciw promieniowaniu kosmicznemu i zewnętrze zbiorniki będą używane by chronić ludzi.

VASMIR jest wiecej niż tylko marzeniem SF. Silnik został już przetestowany w laboratorium, a w 2012 będzie testowany na ISS.

 

 

Perspektywa posiadania tak wydajnego napędu przez ludzkość napewno jest ekscytująca. otwarłaby ona wiele możliwości - lot na Mars w 39 dni, na Jowisza w 275 dni, może za naszego życia doczekamy się misji do większości planet Układu Słonecznego?

 

Zastanawia mnie jednak ilość energii jest potrzebnej do rozgrzania wodoru do stanu plazmy - 200Mw podczs misji. Jest to potezna ilość energii i rakieta będzie musiała ciągnąć ze sobą sporej wielkości reaktor atomowy.

Również temperatura plazmy przekraczajaca milion stopni - jaki materiał wytrzyma takie goraco? być może opracowany jest patent na odizolowanie (magnetyczne?) plazmy od materiałów rakiety.

Mimo, że wodór jest najpowrzechiejszy w kosmosie to jakoś nie wyobrażam sobie by na w rakiecie na Marsa wieźli ze sobą stację uzdatniania wody i przerabiania jej na wodór.

 

źródło - b19ff96d-7b35-4abc-8424-fce19c3693d9.pdf

więcej info: http://pl.wikipedia.org/wiki/VASIMR

 

pozdrawiam

 

Adam

 

edit: porawiona data planowanych testów na ISS

Edited by bamus
  • Like 4
Link to comment
Share on other sites

po pracach komisji oceniającej kosmiczne plany USA opisywanych na sąsiednim forum podróż człowieka na Marsa wydaje się coraz bardziej odległa.

może się okazać że za kilka lat, gdy stacja kosmiczna zostanie już zwodowana a wahadłowce pójdą na złom, będziemy z nostalgią wspominali jakie to wspaniałe wyprawy na LEO kiedyś bywały... tak jak teraz wspominamy Apollo ;)

Link to comment
Share on other sites

po pracach komisji oceniającej kosmiczne plany USA opisywanych na sąsiednim forum podróż człowieka na Marsa wydaje się coraz bardziej odległa.

może się okazać że za kilka lat, gdy stacja kosmiczna zostanie już zwodowana a wahadłowce pójdą na złom, będziemy z nostalgią wspominali jakie to wspaniałe wyprawy na LEO kiedyś bywały... tak jak teraz wspominamy Apollo ;)

Mysle ze to bylby najbardziej prawdopodobny scenariusz wydarzen, gdyby nie Chinczycy. Moze tak byc, ze po degrengoladzie Europy i USA to Chiny beda przodowaly w eksploracji kosmosu.

Link to comment
Share on other sites

po pracach komisji oceniającej kosmiczne plany USA opisywanych na sąsiednim forum podróż człowieka na Marsa wydaje się coraz bardziej odległa.

może się okazać że za kilka lat, gdy stacja kosmiczna zostanie już zwodowana a wahadłowce pójdą na złom, będziemy z nostalgią wspominali jakie to wspaniałe wyprawy na LEO kiedyś bywały... tak jak teraz wspominamy Apollo ;)

 

po lekturze muszę stwierdzić, że nie wygląda to obiecująco :( plany, planami, ale bez poparcia polityczno-finansowego daleko poza naszą rodzimą planetę ludzkość nie poleci...a szkoda :( miejmy nadzieję, że coś się zmieni w niedalekiej przyszłości.

Link to comment
Share on other sites

Niestety, ten silnik nie jest aż tak fajny, jak by się wydawało. Impuls właściwy rzędu 30000s jest do osiągnięcia tylko przy użyciu wodoru jako czynnika roboczego. Wodór jest bardzo kłopotliwy - trudno się go przechowuje. Można skorzystać np. z argonu, ale znacznie obniży to impuls właściwy (znacznie poniżej 10000s). Poza tym - projekt ten jest jak do tej pory słabo przetestowany. Na ISS zostanie uruchomiona wersja o małej mocy, korzystająca z argonu. Do pełnowymiarowego silnika, zdolnego napędzać statki załogowe jeszcze bardzo daleka droga. Dużą wadą tego silnika jest poziom skomplikowania i potencjalnie duża awaryjność. Pod tym względem silniki jonowe i silnika Halla - prawie równie efektywne, a dużo prostsze i nie tylko przetestowane, ale używane od pewnego czasu w praktyce wydają się mieć lepszą przyszłość.

 

Również temperatura plazmy przekraczajaca milion stopni - jaki materiał wytrzyma takie goraco? być może opracowany jest patent na odizolowanie (magnetyczne?) plazmy od materiałów rakiety.

Plazma jest oczywiście izolowana magnetycznie - nie ma praktycznie żadnej innej możliwości.

Edited by Rhobaak
Link to comment
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

 Share

  • Recently Browsing   0 members

    • No registered users viewing this page.
  • Our picks

    • Migracja Astropolis na nowy serwer - opinie
      Kilka dni temu mogliście przeczytać komunikat o wyłączeniu forum na dobę, co miało związek z migracją na nowy serwer. Tym razem nie przenosiłem Astropolis na większy i szybszy serwer - celem była redukcja dosyć wysokich kosztów (ok 17 tys rocznie za dedykowany serwer z administracją). Biorąc pod uwagę fakt, że płacę z własnej kieszeni, a forum jest organizacją w 100% non profit (nie przynosi żadnego dochodu), nie znalazłem w sobie uzasadnienia na dalsze akceptowanie tych kosztów.
        • Thanks
        • Like
      • 44 replies
    • Droga Mleczna w dwóch gigapikselach
      Zdjęcie jest mozaiką 110 kadrów, każdy po 4 minuty ekspozycji na ISO 400. Wykorzystałem dwa teleskopy Takahashi Epsilon 130D i dwa aparaty Nikon D810A zamocowane na montażu Losmandy G11 wynajętym na miejscu. Teleskopy były ustawione względem siebie pod lekkim kątem, aby umożliwić fotografowanie dwóch fragmentów mozaiki za jednym razem.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 48 replies
    • Przelot ISS z ogniskowej 2350 mm
      Cześć, po kilku podejściach w końcu udało mi się odpowiednio przygotować cały sprzęt i nadążyć za ISS bez stracenia jej ani razu z pola widzenia. Wykorzystałem do tego montaż Rainbow RST-135, który posiada sprzętową możliwość śledzenia satelitów.
      Celestron Edge 9,25" + ZWO ASI183MM. Czas ekspozycji 6 ms na klatkę, końcowy film składa się z grup 40 klatek stackowanych, wyostrzanych i powiększonych 250%.
      W przyszłości chciałbym wrócić do tematu z kamerką ASI174MM, która z barlowem 2x da mi podobną skalę, ale 5-6 razy większą liczbę klatek na sekundę.
      Poniżej film z przelotu, na dole najlepsza klatka.
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 72 replies
    • Big Bang remnant - Ursa Major Arc or UMa Arc
      Tytuł nieco przekorny bo nie chodzi tu oczywiście o Wielki Wybuch ale ... zacznijmy od początku.
       
      W roku 1997 Peter McCullough używając eksperymentalnej kamery nagrał w paśmie Ha długą na 2 stopnie prostą linie przecinajacą niebo.
       
      Peter McCullough na konferencji pokazał fotografię Robertowi Benjamin i obaj byli pod wrażeniem - padło nawet stwierdzenie: “In astronomy, you never see perfectly straight lines in the sky,”
        • Love
        • Thanks
        • Like
      • 16 replies
    • Jeśli coś jest głupie, ale działa, to nie jest głupie - o nietypowych rozwiązaniach sprzętowych
      Sformułowanie, które można znaleźć w internetach jako jedno z "praw Murphy'ego" przyszło mi na myśl, gdy kolejny raz przeglądałem zdjęcia na telefonie z ostatniego zlotu, mając z tyłu głowy najgłośniejszy marsjański temat na forum. Do rzeczy - jakie macie (bardzo) nietypowe patenty na usprawnienie sprzętu astronomicznego bądź jakieś kreatywne improwizacje w razie awarii czy niezabrania jakiegoś elementu sprzętu  Obstawiam, że @HAMAL mógłby samodzielnie wypełnić treścią taki wątek.
        • Haha
        • Like
      • 43 replies
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.