Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba - wątek dyskusyjny

[isset]

W dniu 27.12.2021 o 11:40, Herbert West napisał:

UPS!

 

 

Fake

 

Cytat

The final few remove-before-flight “red-tag” items are taken off, and a few remaining add-before-flight “green tag” items are installed.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/the-road-to-launch-and-beyond-for-nasa-s-james-webb-space-telescope

[MarcinSn]

Na AstroLife przedwczoraj Mateusz znalazł JWST w Orionie. Bardzo spodobał mi się ten life (oglądany już niestety jako retransmisja). Powalczyłem z jego rotacją pola i na bazie tego materiału zrobiłem taką oto animację lecącego sobie JWST (na lewo od środka kadru), obejmującą 21 screenów w odstępie co około 2min, od 21:06 do 21:47.

Tu jest link do transmisji: https://www.youtube.com/watch?v=F1qETbfGLCs  

 

Edytowane 28 Grudnia 2021 przez MarcinSn

[Hans]

Czy wspomniane AstroLife  istnieje gdziekolwiek poza facebookiem?

 

Pozdrawiam.

[Niki]

Bill Nelson powiedział dzisiaj, że będą  pracować nad opracowaniem  możliwości serwisowania JWST na L2,  a konkretnie chodzi o tankowanie.  "W ciągu następnych 10 lat, zanim Webbowi wyczerpie się paliwo, będziemy mogli polecieć  tam i zatankować. Tak więc zamiast 10-letniego życia, może  dostarczać nam informacji dłużej niż planowano, tak jak Hubble."

[MateuszW]

58 minut temu, Niki napisał:

Bill Nelson powiedział dzisiaj, że będą  pracować nad opracowaniem  możliwości serwisowania JWST na L2,  a konkretnie chodzi o tankowanie.  "W ciągu następnych 10 lat, zanim Webbowi wyczerpie się paliwo, będziemy mogli polecieć  tam i zatankować. Tak więc zamiast 10-letniego życia, może  dostarczać nam informacji dłużej niż planowano, tak jak Hubble."

Ciekawe. Szczególnie zastanawiam się, jak wyglądają te zbiorniki na paliwo, czy mają jakieś zawory i przyłącze możliwe do wykorzystania, czy są jednorazowe i trzeba by je wymienić.

Myślę że za 10 lat Starship może być już zdolny tam polecieć  

[Martyn]

1 godzinę temu, Hans napisał:

Czy wspomniane AstroLife  istnieje gdziekolwiek poza facebookiem?

 

Pozdrawiam.

Jest kanał na YouTube.

[Matheo_89]

muszą jakoś rozwiązać temat "przycumowania" do JWST lub uchwycenia do czymkolwiek

[Niki]

37 minut temu, MateuszW napisał:

Myślę że za 10 lat Starship może być już zdolny tam polecieć

Nie ma mowy, żeby takie coś poleciało w pobliże Webba. 

NASA pracuje nad systemem automatycznego tankowania satelitów na orbicie, nawet tych które nie były do tego przystosowane jak np Landsat 7.

Raczej będzie to coś w rodzaju rozwijanego projektu   Restore-L firmy Space Systems Loral.

[Krzysztof z Bagien]

W ogóle to w początkowych założeniach JWST miał mieć adapter do dokowania - tak właśnie z myślą o przyszłości. Ale w którymś momencie gdzieś to wyleciało z projektu.

[szuu]

jeżeli do tego czasu nie uda się wymyśleć nic innego to poleci sandra bullock z liną

[Niki]

Godzinę temu, MateuszW napisał:

zastanawiam się, jak wyglądają te zbiorniki na paliwo, czy mają jakieś zawory i przyłącze możliwe do wykorzystania, czy są jednorazowe i trzeba by je wymienić.

wygląda na to, że zawory napełniająco-spustowe są odsłonięte, ale dostęp do nich .... nie jest łatwy

[MateuszW]

1 godzinę temu, Niki napisał:

Nie ma mowy, żeby takie coś poleciało w pobliże Webba. 

Ale w sumie czemu nie?  Dodać mu robotyczne ramię i już mamy praktycznie jak wahadłowiec serwisujący HST.

[Mareg]

34 minuty temu, MateuszW napisał:

Ale w sumie czemu nie?  Dodać mu robotyczne ramię i już mamy praktycznie jak wahadłowiec serwisujący HST.

 

HST jest oddalony od Ziemi o 540 km, JWST o 150x10⁶ km, co powoduje, że aby do niego dotrzeć potrzeba około 13 razy więcej energii na pracę przeciw przyciąganiu Ziemi, pomijając wpływ Księżyca i zakładając takie same masy startowe.

To ostatnie założenie jest super-bardzo-optymistycznie, bo używając takiego samego paliwa pojazd do JWST musiałby go wziąć 13 razy więcej, czyli byłby o wiele cięższy, czyli potrzeba by jeszcze więcej paliwa...
Dlatego serwis JWST to zupełnie inna bajka niż HST ze względów energetycznych.
 

[Krzysztof z Bagien]

6 minut temu, Mareg napisał:

 

HST jest oddalony od Ziemi o 540 km, JWST o 150x10⁶ km, co powoduje, że aby do niego dotrzeć potrzeba około 13 razy więcej energii na pracę przeciw przyciąganiu Ziemi, pomijając wpływ Księżyca i zakładając takie same masy startowe.

To ostatnie założenie jest super-bardzo-optymistycznie, bo używając takiego samego paliwa pojazd do JWST musiałby go wziąć 13 razy więcej, czyli byłby o wiele cięższy, czyli potrzeba by jeszcze więcej paliwa...
Dlatego serwis JWST to zupełnie inna bajka niż HST ze względów energetycznych.
 

Starship, przynajmniej w założeniach, ma być zdolny do lotu na Marsa; a i, zdaje się, NASA wybrała go do lotów załogowych na Księżyc, więc to akurat nie powinno być problemem.

[Matheo_89]

Pytanie po co Starship skoro lepiej i wygodniej posłać po prostu drona, sondę, robota

[Szymon Szozda]

@Mareg Skąd wiesz że 13 razy więcej? Wydaje mi się że do L2 wystarczy delta V około 11 km/s, a do HST 8km/s .

[Mareg]

18 minut temu, Szymon Szozda napisał:

@Mareg Skąd wiesz że 13 razy więcej? Wydaje mi się że do L2 wystarczy delta V około 11 km/s, a do HST 8km/s .

 

Policzyłem ze wzoru na pracę w polu grawitacyjnym G*M*m*(1/Ra-1/Rb), gdzie Ra i Rb są odległościami statku o masie m od środka Ziemi o masie M; G jest stałą grawitacji.

Ra to jest zawsze promień Ziemi, dla HST Rb jest promieniem Ziemi plus wysokość HST, dla JWST Rb jest promieniem Ziemi plus odległość do L2.
Tak wydawało mi się najprościej i najpewniej.

Na dodatek jak liczę tylko stosunek pracy i zakładam taką samą masę m, to m, M i G się upraszczają.
 

Edytowane 28 Grudnia 2021 przez Mareg

[Patryk Sokol]

7 minut temu, Mareg napisał:

 

Policzyłem ze wzoru na pracę w polu grawitacyjnym G*M*m*(1/Ra-1/Rb), gdzie Ra i Rb są odległościami statku o masie m od środka Ziemi o masie M; G jest stałą grawitacji.

Ra to jest zawsze promień Ziemi, dla HST Rb jest promieniem Ziemi plus wysokość HST, dla JWST Rb jest promieniem Ziemi plus odległość do L2.
Tak wydawało mi się najprościej i najpewniej.
 

Ta, jest tylko jeden podstawowy problem

Nie całą masę startową zabiera się ze sobą.

 

 

[Niki]

My tu sobie gadu gadu, a tymczasem po pełnym sukcesie rozłożenia przedniej palety trwa procedura rozkładania  palety rufowej. Rozpoczął się zatem kluczowy proces  rozkładania osłony przeciwsłonecznej . Będzie to jedna  z najtrudniejszych operacji   jakich NASA kiedykolwiek próbowała. Rozłożenie przedniej palety (sunshield pallet) trwało około 4 godziny.

[Mareg]

7 minut temu, Patryk Sokol napisał:

Ta, jest tylko jeden podstawowy problem

Nie całą masę startową zabiera się ze sobą.

 

No tak, to oczywiście prawda.
Ten problem "się rozwiązuje" zakładając że masy startowe do HST i JWST są takie same i podobnie będą maleć podczas lotu, co oczywiście jest grubym uproszczeniem.
 

[Szymon Szozda]

@Mareg Jest problem ze wzorem który zastosowałeś - dotyczy on potencjału grawitacji - energii potencjalnej, nie uwzględnia on energii kinetycznej. Licząc po prędkościach kosmicznych różnica wychodzi około dwukrotna, nie trzynastokrotna.

Edytowane 28 Grudnia 2021 przez Szymon Szozda

[Mareg]

18 minut temu, Szymon Szozda napisał:

@Mareg Jest problem ze wzorem który zastosowałeś - dotyczy on potencjału grawitacji - energii potencjalnej, nie uwzględnia on energii kinetycznej. Licząc po prędkościach kosmicznych różnica wychodzi około dwukrotna, nie trzynastokrotna.

 

Ten problem też "się sam rozwiązuje", zakładając, że na końcu podróży energia kinetyczna jest zerowa...
Oba statki, do HST i JWST zostały wystrzelone idealnie i nie zależało nam na czasie podróży, tak że kiedyś dotrą do celu i tam się po prostu zatrzymają.
Uważam, że ten cytowany wyżej wzór jest odpowiedni, bo właśnie mi chodzi o energię paliwa zużytą na pracę przeciw polu grawitacyjnemu Ziemi, a prędkości to jest osobny temat, który moje wyliczenia zupełnie pomijają.
 

[Szymon Szozda]

@Mareg Zupełnie nie, o ile JWST praktycznie stoi względem nas, to HST nie stoi i ma 8km/s i taką właśnie prędkość tam potrzebujemy. Nie można tego pominąć, gdy liczysz ile paliwa potrzebujesz.

Edytowane 28 Grudnia 2021 przez Szymon Szozda

[Mareg]

5 minut temu, Szymon Szozda napisał:

@Mareg Zupełnie nie, o ile JWST praktycznie stoi względem nas, to HST nie stoi i ma 8km/s i taką właśnie prędkość tam potrzebujemy. Nie można tego pominąć, gdy liczysz ile paliwa potrzebujesz.

 

Ja to odpuszczam, bo interesowało mnie jedynie proste oszacowanie ile potrzeba więcej energii na dotarcie do JWST niż do HST, żeby zrozumieć, dlaczego w projekcie JWST jego serwis nie jest zakładany.
Lub jak wolisz, zakładam że pojazd cumujący do HST będzie miał taką samą prędkość na swojej orbicie wokół Ziemi jak pojazd cumujący do JWST, któy krąży wokół L2.
Ale chętnie zobaczyłbym dokładniejsze wyliczenia, choćby po to, żeby zobaczyć na ile te wszystkie uproszczenia zmieniają wynik końcowy.
 

[Krzysztof z Bagien]

Godzinę temu, Mareg napisał:

 

Ten problem też "się sam rozwiązuje", zakładając, że na końcu podróży energia kinetyczna jest zerowa...
Oba statki, do HST i JWST zostały wystrzelone idealnie i nie zależało nam na czasie podróży, tak że kiedyś dotrą do celu i tam się po prostu zatrzymają.
Uważam, że ten cytowany wyżej wzór jest odpowiedni, bo właśnie mi chodzi o energię paliwa zużytą na pracę przeciw polu grawitacyjnemu Ziemi, a prędkości to jest osobny temat, który moje wyliczenia zupełnie pomijają.
 

To tak nie działa - po pierwsze nie ma tak, że coś się w kosmosie "zatrzyma" samo z siebie, jak coś rozpędzisz, to potem musisz znów wydatkować energię, żeby to jakoś tam zatrzymać (pomijając już kwestię - względem czego?). Jak wystrzelisz coś w górę z Ziemi i to sobie będzie lecieć, aż się w końcu zatrzyma, to przecież nie pozostanie wtedy "zatrzymane", tylko zacznie spadać (chyba, że rozpędzisz to na tyle, żeby na dobre uciekło, ale wtedy się nigdy nie zatrzyma). Po drugie - poza energią wymaganą do rozpędzenia ładunku, musisz też uwzględnić energię zużytą do rozpędzenia paliwa - czyli potrzebne Ci dodatkowe paliwo, które też musisz rozpędzić i tak w nieskończoność; obczaj sobie wzór Ciołkowskiego.

Nie można tego pomijać, bo silniki chemiczne są tak mało wydajne, że masa startowa rakiety składa się prawie w całości z paliwa.

 

Poza tym - dużo prościej i sensowniej jako dostępnego "budżetu" używać nie energii, tylko prędkości właśnie - delta-V - nie na darmo mamy takie pojęcia jak pierwsza, druga, trzecia prędkość kosmiczna - co nie mówi nam nic wprost o energii. Np. żeby z powierzchni Ziemi dostać się na niską orbitę, potrzeba ok. 9km/s delta-V (nie wystarczy samo ~7,5km/s prędkości orbitalnej, bo opór powietrza no i trzeba kierunek wektora prędkości ustawić równolegle do powierzchni). Żeby potem z LEO polecieć np. na Księżyc i wylądować, potrzeba jeszcze ok. 6km/s. itp. I to są wartości stałe (oczywiście przy konkretnych założeniach profilu lotu), znane i zostały już dawno policzone i nie trzeba tego liczyć od nowa - a jak już znasz wymagania w kwestii delta-V, to znając sprawność silnika, masę własną rakiety i wymaganą masę ładunku, możesz sobie policzyć ile konkretnie paliwa będziesz potrzebował. Liczenie tego w drugą stronę jest o tyle trudne, że trzeba ciągle do równania dodawać kolejne porcje paliwa wymagane do rozpędzenia uprzednio dołożonego paliwa.

 

 

  

15 minut temu, Mareg napisał:

Ja to odpuszczam, bo interesowało mnie jedynie proste oszacowanie ile potrzeba więcej energii na dotarcie do JWST niż do HST, żeby zrozumieć, dlaczego w projekcie JWST jego serwis nie jest zakładany.

Energii to mi się nie chce liczyć, bo ona zależy m.in. od masy ładunku i masy własnej rakiety, ale tak z głowy (czyli, jak to mówią, z niczego), to z LEO do L2 Słońce-Ziemia będzie jakieś 5km/s - tak wydaje mi się (ale nie pamiętam i nie chce mi się teraz szukać) że wychodziło mniej niż na orbitę Księżyca. Oczywiście ciągle trzeba mieć w pamięci te 9km/s z powierzchni na LEO.

Edit: na angielskiej Wiki są m.in te wartości podane, ale dla silników o małym ciągu (np. jonowych), które z konieczności muszą manewry wykonywać "po kawałku" przez bardzo długi czas, więc sumarycznie potrzebują więcej delta-V niż takie, które są w stanie wykonać manewr na raz - z LEO do L2 Słońce-Ziemia jest 7,4km/s, a na orbitę Księżyca 8km/s.

W każdym razie - jak coś jest w stanie polecieć na Księżyc (nawet bez lądowania), to doleci i do L2.

Edytowane 28 Grudnia 2021 przez Krzysztof z Bagien