PDA

View Full Version : НАСА - МАРС



ivan4ofizika
06-17-2009, 15:35
Здравейте!
Скоро гледах едно филмче, в което се обясняваше за заплануваните мисии на НАСА до Марс (след 2020 може би дори след 2050). Във филма беше показано как един от най-големите проблеми е липсата на гравитация и неуспешните опити да се направи ракета с изкуствена гравитация, която да заведе астронавтите до Марс. Не беше обяснено точно защо имат този проблем след като изкуствена гравитация може да бъде направена чрез центробежна сила. Общо взето разбрах, че, за да създадат изкуствена гравитация трябва да накарат ракетата да се върти, но беше показано как тя е с дизайн подобен на сатурн 5 (ракетата откарала ни до луната) и как се върти напред-назад (не като торпедо а като химикал метнат от човек например). Зададох си въпроса защо просто не направят объл транспорт, който да се върти, създавайки изкуствена гравитация, но се усетих, че там идва проблема с двигателите, както и със самото изкарване на ракета с такъв дизайн в Космоса. В крайна сметка след 2 дни ми дойде в акъла една идея, която съм доста убеден, че решава проблема с гравитацията, с дизайна, и с изкарването в Космоса (тук идва по-трудната и по-скъпата част, може би 2-3 пъти по-скъпо идва от нормална ракета, което далеч не е малко - милиарди долари). Няма да ви съобщавам моята идея каква е и не се хваля колко съм умен или нещо подобно. Търся информация за концепциите на НАСА за създаване на изкуствена гравитация за мисиите до Марс.
П.П. Далеч съм от мисълта, че съм измислил нещо гениално или нещо, за което до сега не са се сетили от НАСА, но съм доста убеден, че няма причина, която да направи направата на този космически кораб невъзможна (във филма се твърдеше, че учените се мъчат с всички сили да създадат изкуствената гравитация, нужна на космонавтите, но неуспешно за сега) и си мисля, че цената или по трудното сглобяване (което по моята идея ще се осъществи в Космоса над Земята след изтрелване на може би 2 или 3 ракети вместо 1) не е причина да кажат, че е невъзможно, а просто би ги затруднило.
Моля ви не ме питайте каква е идеята ми, няма да я споделя! Искам просто да намеря информация за концепции и опити свързани с изкуствена гравитация.
БЛАГОДАРЯ!

Genetix
06-17-2009, 17:17
Не знам какви глупости си гледал но ускорението на гравитацията на Mарс е равна на 3.71 m/s*s. Атмосферното налягане е 0.0103 atm което доказва, че има гравитация.

Да ти споменавам ли двата робота близнаци които са пратени на Марс да проучват ? Spirit и Oportunity. Който още са активни и бродят по Марс, но тъжната новина е, че от 15 Ян. 2009 има пясъчна буря на Марс която пречи на слънчевите лъчи да стигнат до тях и да ги захранят. Учените се надяват да не са замръзнали .... и да функционират още.

ivan4ofizika
06-17-2009, 17:21
А аз не знам къде видя да говоря за гравитацията на самата планета.
Проблема е, че пътя до Марс е 6 месеца и през целия път с ракета астронавтите ще бъдат с 0 гравитация, което далеч не е полезно за организма. Става въпрос за изкуствена гравитация в кораба, който ще транспортира хора до марс в продължение на 6 месеца.

Ilikeliljon
06-17-2009, 18:17
Не знам какво да ти кажа, ама нещо тука ми се изплъзва като идея. Доколкото си спомням имаше един руснак с рекорд по престой на станция Мир, повече от половин година (както всички знаем на Мир няма гравитация). По-опасна е радиацията на слънцето според мен, отколкото гравитацията. Те нали космонавтите си тренират на фитнес, както е в момента в МКС, а преди това и в Мир. :) :)

ivan4ofizika
06-17-2009, 18:35
Не знам какво да ти кажа, ама нещо тука ми се изплъзва като идея. Доколкото си спомням имаше един руснак с рекорд по престой на станция Мир, повече от половин година (както всички знаем на Мир няма гравитация). По-опасна е радиацията на слънцето според мен, отколкото гравитацията. Те нали космонавтите си тренират на фитнес, както е в момента в МКС, а преди това и в Мир. :) :)
Никой не твърди, че е невъзможно да издържат 6 месеца без гравитация. Просто ще изгубят голям процент мускулна маса (въпреки тренировките) както и костна маса (на друг руснак в Мир за 5 месеца му се губеха 14% костна маса). Идеята е като стигнат на Марс да са работоспособни и без проблеми със здравето (загубата на мускулна и костна маса не е единственото вредно влияние на нулевата гравитация).

Ilikeliljon
06-17-2009, 18:55
Хм, това е така. Някъде и аз бях гледал какви са пречките за отиването до Марс, ама вече не ги помня. Аз бих поискал да ми кажеш идеята си на лично, ако искаш, мисля че може да е полезно да я обсъдим. Може и да се допитам до някой физик дали е възможно и какво мисли той (познавам такъв) :) :) Иначе ако намериш отнякъде нещо пиши какви са ефектите от пътуване. Мен живо ме интересува тази тема принципно, астрономията ми е трета страст след психология и история :D :D

blago84
06-18-2009, 07:52
Я и аз да предложа нещо :) - Вместо корабът за марсианската мисия да се извежда от земната повърхност цял, може да се изведе модулен дизайн (подобен на МКС) да се сглоби в орбита и да се изстреля към Марс. Същият не е особено голям проблем според мен да бъде интегриран в него въртящ се около оста на движение пръстен, който да създава изкуствена гравитация. Даже не е нужно и да е 1 g. 2/3 g би улеснило максимално аклиматизацията на астронавтите както към по-ниската марсианска - 1/3 g, така и към по-високата земна гравитация при завръщането им.

ivan4ofizika
06-18-2009, 14:02
Я и аз да предложа нещо :) - Вместо корабът за марсианската мисия да се извежда от земната повърхност цял, може да се изведе модулен дизайн (подобен на МКС) да се сглоби в орбита и да се изстреля към Марс. Същият не е особено голям проблем според мен да бъде интегриран в него въртящ се около оста на движение пръстен, който да създава изкуствена гравитация. Даже не е нужно и да е 1 g. 2/3 g би улеснило максимално аклиматизацията на астронавтите както към по-ниската марсианска - 1/3 g, така и към по-високата земна гравитация при завръщането им.
Извеждането и сглобяването в орбита е доста скъпичко, но е вариант. А всъщност си е доста голям проблема с интегрирания въртящ пръстен. За да стане номера пръстена трябва да е с диаметар поне 500 м. Освен това се получава жироскопичен ефект. А и не е толкова лесно колкото си мислиш. Всъщност вече се убедих, че идеята ми за нищо не става - има доста нерешими за момента проблеми.

blago84
06-18-2009, 15:48
Не твърдя, че е лесно, но ми се струва като един от малкото варианти за осигуряване на що годе нормална обстановка за пътуване до Марс.
Модулният дизайн има доста предимства - по-малки ракети например... я си представи що за ракета ще ти трябва, за да изведеш в орбита нещо с масата на междупланетен кораб... Освен това, ако нещо се случи с ракетата - губиш всичко, а ако загубиш един от носителите при извеждането на модулите - ще загубиш само един от модулите.
А диаметърът на барабана/пръстена все пак зависи от нормалното ускроение, което искаш да постигнеш и товароносимостта на конструкцията.
Колкото до жироскопичния ефект - трябва да попроуча, но ми се струва преодолима преча, най-малкото никой не очаква от кораба да извършва резки маневри, а при маневриране, пръстенът може да бъде спиран или забавян, с цел да се намали ефекта, стремяща се да го удържи на директрисата му на движение.

ivan4ofizika
06-18-2009, 17:20
Не твърдя, че е лесно, но ми се струва като един от малкото варианти за осигуряване на що годе нормална обстановка за пътуване до Марс.
Модулният дизайн има доста предимства - по-малки ракети например... я си представи що за ракета ще ти трябва, за да изведеш в орбита нещо с масата на междупланетен кораб... Освен това, ако нещо се случи с ракетата - губиш всичко, а ако загубиш един от носителите при извеждането на модулите - ще загубиш само един от модулите.
А диаметърът на барабана/пръстена все пак зависи от нормалното ускроение, което искаш да постигнеш и товароносимостта на конструкцията.
Колкото до жироскопичния ефект - трябва да попроуча, но ми се струва преодолима преча, най-малкото никой не очаква от кораба да извършва резки маневри, а при маневриране, пръстенът може да бъде спиран или забавян, с цел да се намали ефекта, стремяща се да го удържи на директрисата му на движение.

Моля те, представи ми работещ вариант за въртене на пръстен с диаметър 500 метра без странични ефекти (например да се върти всичко друго, но не и пръстена). Колкото до диаметъра.. ако е по-малък от 500 м едни сили, на които името не помня, ще вредят на хората може би дори повече от нулевата гравитация, която се опитваме да преодолеем.

ivan4ofizika
06-18-2009, 17:22
Извинявам се, май радиуса трябва да е 500 м, не диаметъра.

blago84
06-18-2009, 18:03
Аз да съм казал, че пръстена трябва да е с диаметър/радиус (което си избереш) 500 метра? Аз твърдя, че може и да е по-малък, а може и да не е цял пръстен, а просто капсула, с противотежест.
Като се сетя за въртящи се системи, се сещам за ефекта на Кориолис, но той няма връзка в случая...
А да завъртим едно нещо спрямо останалото - зависи от двигателите, които ще решим да използваме - ако се опитаме да завъртим модула спрямо останалото с ракетен двигател, прикачен към самия модул - ще стане лесно, но ако силата действа спрямо останалата част на кораба (примерно електродвигател), тогава ще трябва да се погрижим за противостоящ момент, който да попречи на останалата част на кораба да се завърти в противоположна посока, и разбира се - максимално добро лагеруване между двете, за да сведем до минимум момента който въртящият се модул би могъл да предаде на останалата част от кораба.

Естествено това създава различни технически проблеми по реализацията, но с настоящето си технологично развитие, не се сещам за алтернативи.

AnnATeo
06-21-2009, 11:00
Моето мнение е, че би трябвало да мислят алтернативи за увеличаване на скоростта в космоса, за да можем не само на Марс да идем. Имам предвид, проблемите с гравитацията, няма да са толкова големи, ако се намали наполовина времето за пътуване., нали?

blago84
06-21-2009, 12:50
По принцио има задвижвщи системи - разработени или в процес на разработка, които биха могли да опстигнат значително по-висока скорост от класическите химически ракети.
По настоящем за достигане на високи космически скорости се използват йонни двигатели, които обаче са подходящи единствено за ускорение на леки сонди, поради ниската си тласкаща сила.
Големи надежди се възлагат на магнетоплазмените ракети, които съчетават в своите качества голяма тласкаща сила и висока теоретична максимална скоост (над 100 км/сек). Има разработени действащи образци, по настоящем се работи върху тяхната ефективност. Проблемите с тях са в голямата им маса и невъзможността да работят в атмосфера, което означава, че евентуална мисия оборудвана с такива двигатели, ще трябва да стартира от орбита, както и да разчита на стандартни ракети за напускането на земната атмосфера и естествено - при излитането от Марс.
Във всички случаи, тези хора ще трябва да работят там след поне месец в пълна безтегловност, без да имат възможност и време за гравитационна рехабилитация, независимо че марсианската е само 1/3 от земната.
Освен това, Марсианската мисия има и един засега непреодолим проблем - слънчевата радиация извън земната магнитосфера - до колкото ми е известно, все още няма разработен щит, който да може да устои на това.

Ilikeliljon
06-21-2009, 14:56
Проблема не е толкова ускорението, колкото в последващото спиране, как да се убие тази огромна скорост, още повече, че ако си прав за скоростта 100 км в секунда, тя надминава далеч трета космическа, тоест апарата ще напусне Слънчевата система :-o :-o

blago84
06-21-2009, 18:38
Обръщаш апарата със задницата напред и спираш с двигателите.
Иначе скоростта, достижима с магнетоплазмена ракета е доста по-висока - 100 км/сек е предвиждане като за начало.
Предвид че скоростта на изходящия плазмен поток е около 300 км/сек то достижимата скорост трябва да е някъде близко.
Така наречените космически скорости, важат при изстрелване на тяло от повърхността на земята.
Иначе, придвижването на телата из слънчевата система си е чиста механика, подчинена на двигателните им ускорения и гравитационните такива, на телата от системата.

Ilikeliljon
06-21-2009, 18:59
Обръщаш апарата със задницата напред и спираш с двигателите.
Иначе скоростта, достижима с магнетоплазмена ракета е доста по-висока - 100 км/сек е предвиждане като за начало.
Предвид че скоростта на изходящия плазмен поток е около 300 км/сек то достижимата скорост трябва да е някъде близко.
Така наречените космически скорости, важат при изстрелване на тяло от повърхността на земята.
Иначе, придвижването на телата из слънчевата система си е чиста механика, подчинена на двигателните им ускорения и гравитационните такива, на телата от системата.

Хм това е малко безсмислено, при тази висока скорост обръщането ще става по-бавно иначе ракета може да се разцепи, съответно докато се обръща тя ще се отклонява от курса, която обезсмисля обръщането до голяма степен. Ами то всички си зависи именно от това че трябва ракетата да бъде подложена на много силно гравитационно влияние, но при тази голяма скорост дори една обиколка на слънцето няма да е достатъчна, за да му убие достатъчно скоростта- Нещо ми се губи смисъла :) :)

blago84
06-21-2009, 19:13
Корабите от програмата Аполо, спират точно по този начин при завръщането си от лунните полети. Това прави и совалката, за да се върне на земята.
Правилно изчислено обръшане около масовия център, не би трябвало да отклони кораба от траекторията му, а при пътуване от порядъка на месец-два, нищо не пречи да го извършват последните две седмици примерно, за да снижат скоростта до толквоа, че да бъдат спрени от гравитационното поле на Марс.

Ilikeliljon
06-21-2009, 21:36
Совалката прави обиколки на Земята преди да кацне, за намаляне на скоростта. Тук има два проблема: Първо с малко да се обърка градуса и бум и второ при тази висока скорост гравитационното поле на планетата няма да може да повлияе, то на слънцето няма да може, пък какво остава за Марс, абсурдно вече ми звучи. Иначе скоростта на избягване от Слънцето е около 600 км в секунда, там е по-добре :) :)

blago84
06-22-2009, 07:45
Изчисленията могат да се направят със задоволително ниво на точност, за да се избегне отклоняване от курса. А гравитационното поле ще се използва след като корабът вече е забавен достатъчно с двигателите, за да може да бъде спрян от него.
Прицедурата по навлизане на совалката в атмосферата започва с триминутно запалаване на двигателите, докато совалката лети обърната със задницата напред и с кабината надолу, след което следва обръщане и по двете оси. А компютрите на совалката вече са на тридесетина годинки. Няма особен проблем маневриране с висока точност да бъде изпълнено и на мисия до Марс. А малко отклонения далеч не са толкова фатални, колкото ги описваш.