valokuva avoimista lähteistä
Tieteiskirjailijat kirjoittivat koko 2000-luvun ajan paljon ja lahjakkaasti avaruustutkimus. “Hiusan” sankarit antoivat ihmiskunnalle vaurautta Uranium Golcondan lentäjä Pirks toimi avaruuskapteenina irtolastialukset, konttialusten johtajat kulkivat aurinkokunnan läpi ja irtolastialukset trumpaavat, enkä puhu mistään mistään mistään matkustamisesta salaperäinen monoliitti.
2000-luku ei kuitenkaan vastannut odotuksia. Ihmiskunta seisoo arkaan sisällä käytävä Cosmos, ei lopullisesti valittu maapallon ulkopuolelle kiertoradalla. Miksi se tapahtui ja mitä toivoa niille, jotka haluaisivat lukea uutisia marsilaisten omenapuiden saannon lisäämisestä?
Viulistia ei tarvita
Ensimmäinen paradoksi, jonka kohtelimme, on, että ihminen ei ole kaikkein eniten sopiva kohde avaruustutkimukseen. Tieteiskirjailijat joka keksi avaruusmatkoja, voitiin vain luottaa Maan pioneerien – merimiesten historiallisesta kokemuksesta, polaaritutkijat, ensimmäiset ilmailijat. Itse asiassa kuin näennäisesti eroavatko Marsin valloitukset etelänavan valloituksesta?
Sekä täällä että ei sovellu elämään ilman ennakkovalmistelua ympäristössä, sinun on tuotava tarvikkeita mukanasi ja aluksen ulkopuolella tai kotona et voi lähteä ulos asettamatta erityisiä laitteita. Mutta tieteiskirjallisuus ja futurologit eivät voineet ennustaa elektroniikan ja robotti ja tutkimusrobotit kuvataan yleensä anekdotinen laskimo:
“Minun piti irtautua kirjeestä puolen tunnin ajaksi ja kuunnella naapurini kibernetistisen Shcherbakovin valitukset. Sinä luultavasti tiedät, että rakettikilpailun pohjoispuolella on suuri maanalainen tehdas, joka käsittelee uraania ja transuranideja. ihmiset työskentele kuudessa vuorossa. Robotit – ympäri vuorokauden; huomattava koneet, käytännön kybernetiikan viimeinen sana. Mutta kuten he sanovat Japanilainen, apina putoaa myös puusta. Tule nyt luokseni Shcherbakov, vihainen kuin helvetti, ja sanoi, että joukko näitä mekaanisia idiootit (hänen omat sanansa) veivät tänä iltana yhden suuret malmivarot, ottaen sen selvästi epätavallisen rikkaana kenttään. Robottiohjelmat olivat erilaisia, joten aamuna osa varastosta oli raketinheittimen varastoissa, osa – sisäänkäynnin yhteydessä geologinen hallinta, ja osaa siitä ei yleensä tunneta missä. etsi jatkuu. ”
Mutta kukaan tunnetuista kirjoittajista ei uskonut, että robotti on kehitteillä avaruudella on monia etuja ihmisiin nähden:
Toisin kuin ihmiset, robotti tarvitsee vain voimaa ja lämpötasapainon varmistaminen. Ei tarvitse kuljettaa kymmeniä tonneja kasvihuoneet, ruoka, vesi, happi, vaatteet ja hygieniatuotteet, lääkkeet ja muut asiat. Robotti voidaan lähettää yhteen suuntaan ilman paluuta. Robotti pystyy toimimaan vuosia. Kokemus “Voyagers”, rovers tai “Cassini” sanoo, että nyt on oikein puhua ei vuosia ja vuosikymmeniä. Robotti pystyy työskentelemään vuosia olosuhteissa jotka ovat tappavia ihmisille. Galileo-koetin sai annoksen 25 kertaa yli ihmisen kuolevaisuuden ja sen jälkeen hän työskenteli kiertoradalla 8 vuotta.
Seurauksena kävi ilmi, että vain robotit painavat useita tonneja mahtuu ihmiskunnan teknisiin ominaisuuksiin lähetä ne muille planeetoille kohtuullisella rahalla ja aloitti ainoa tapa tyydyttää tieteellinen uteliaisuus ja kauniiden valokuvien saaminen.
Elämme logistisessa käyrässä
Tieteiskirjallisuuden toinen virhe oli, että he ennustivat astronautian lineaarinen tai jopa eksponentiaalinen kehitys. Vaikka silti vuonna 1838 löydettiin sellainen ilmiö kuin logistinen käyrä. Mikä on tämä hirvittävä peto? Otetaan esimerkiksi ilmailuhistoria:
1900. Ensimmäiset kömpelöt miskotit, ensimmäiset levyt – lentävät useita kilometrejä yhden matkustajan kanssa. 1910. Ensimmäiset partiolaiset hävittäjät, pommittajat, posti- ja matkustajalentokoneet. 1920-1930-s. Lennon hallitseminen yöllä, ensimmäinen mannertenvälinen lentoja. 1940. Ilmailu on vakava sotilas- ja liikennevoima. 1950. Suihkumoottorit antavat uuden sysäyksen ilmailun kehittämiselle – uusia nopeuksia, vaihteluväliä ja korkeuksia, vielä enemmän matkustajia. 1960-70e. Ensimmäinen yliäänen ja leveän rungon matkustaja lentokoneet, ilmailu ovat laadukkaammin saavutettavissa. 1980-90e. Jarrutettaessa. Kehitys kallistuu, kehitysyhtiöt yhdistetään jättiläisiksi yritys. Ja lentokoneet ovat yhä samankaltaisia. 2000-luvun. Raja. Kaksi jättiläistä Boeing ja Airbus tekevät ulkoisesti samanlaisia autot, yliäänen matkustajalentokoneet kuolivat yleensä.
Jos käännät nämä saavutukset numeroiksi, saat tämän kuva:
valokuva avoimista lähteistä
Avaruudessa tilanne on täsmälleen sama:
valokuva avoimista lähteistä
Selvyyden vuoksi S-käyrän kuvaaja voidaan asettaa päällekkäin kulut tämän tason saavuttamiseksi:
valokuva avoimista lähteistä
Ja “tänään” surullinen on se, että avaruudessa Nykyiset tekniikat ovat lähellä kyllästymisastetta. teknisesti voi lentää miehitetyssä versiossa kuuhun ja jopa Marsiin, mutta jotenkin pahoillani rahat.
Matkalaukkujen KT: t – saat gravitsapuun
Seuraava surullinen näkökohta, joka hidastaa ääliötä avaruuteen, ei ole vielä löysi jotain erittäin arvokasta, jolle kannattaa käyttää rahaa avaruustutkimus maan kiertoradan ulkopuolella. Huomaa, että päällä Maanläheinen kiertorata on nyt joukko kaupallisia satelliitteja – viestintä, TV ja Internet, meteorologiset, kartografiset. Ja u kaikilla niistä on konkreettisia, rahana ilmaistuja etuja. Ja mitä miehitetyn kuulento-ohjelman edut? Tässä on virallinen Kuutiohjelman tulokset Yhdysvaltain dollareilla noin 170 dollaria miljardia euroa (vuoden 2005 hinnoissa):
Kuu ei ole ensisijainen esine, se on maapalloryhmän planeetta, sen kanssa evoluutio ja maan sisäinen rakenne. Kuu on muinainen ja säilyttää historiaa ensimmäisten miljardien vuosien evoluutiosta maanpäällisille planeetoille. Nuorimmat kuukivet ovat noin saman ikäisiä kuin muinainen maallinen. Jäljet varhaisimmista prosesseista ja tapahtumista, jotka mahdollisesti vaikutti kuu ja maa, löytyy vasta nyt kuuhun. Kuu ja Maa ovat geneettisesti sukulaisia ja muodostettu erilaiset mittasuhteet yleisestä materiaalijoukosta. Kuu on eloton eikä ole sisältää eläviä organismeja tai paikallista orgaanista ainetta alkuperää. Kuun kivet laskeutuivat korkeasta lämpötilasta prosessit ilman veden osallistumista. Ne on jaettu kolmeen tyyppiin: basaalit, anorthosites ja breccias.
Hyvin kauan sitten kuu oli sulanut suureen syvyyteen ja muodosti magman valtameren. Kuunvuoret sisältävät varhaisten kivien jäännökset matala tiheys, joka kellui tämän valtameren pinnalla. Magman valtameri muodostui joukosta valtavia asteroideja, joka muodosti laavavirtauksilla täytettyjä allasta.
Kuu on hieman epäsymmetrinen, johtuen mahdollisesti maan vaikutuksesta. Kuun pinta on peitetty kivi- ja pölykappaleilla. Tätä kutsutaan kuun regolith ja sisältää ainutlaatuisen auringon säteilyhistorian, mikä on tärkeää ilmastomuutoksen ymmärtämiseksi maapallolla.
Tämä on kaikki erittäin mielenkiintoista (ei vitsejä), mutta kaikki tämä tieto heillä on korjaamaton virhe – he eivät voi levittää leipää, kaada kaasusäiliöön tai rakenna niistä talo. Jos laajassa avaruus olisi löydetty tietty “elerium”, “Tiberium” tai jokin muu shishdostanium, jota voidaan käyttää:
Kustannustehokas energialähde.
Olennainen osa jotain arvokasta ja haluttu.
Ruoka / lääke / vitamiini on täysin uutta laatua.
Ylellinen esine tai nautinnon lähde.
Jos hän myös kasvoi vain Marsilla tai asteroidivyöllä (ja ei toistettava maan päällä) ja vain ihmisen louhittava (jotta ovela ihmiskunta ei lähetä halvempaa ja vaatimattomat robotit), se olisi juuri miehitetty kehitys avaruus saisi korvaamattoman kannustimen. Ja hänen poissa ollessaan pessimistinen skenaario 2020-luvulla, ihmiskunta voi menettää pysyvän läsnäolon jopa maan kiertoradalla Tausta poliittisesti pahoinpitellystä kansainvälisestä yhteistyöstä Veronmaksajat voivat kysyä: “Miksi tarvitsemme uuden aseman jälkeen ISS? ”
Tsiolkovsky-kaavan kirous
Tässä se on, kosmonautian nemesis:
valokuva avoimista lähteistä
tässä:
V on raketin lopullinen nopeus. I – moottorin oma impulssi (kuinka monta sekuntia moottori kilogrammaa polttoainetta kohti voi luoda työntövoima 1 Newton) M1 – raketin alkuperäinen massa. M2 – lopullinen massa ohjuksia.
V täyden säiliön tapauksessa on ominaisvaranto nopeus, eli nopeusmarginaali, jonka voimme kiihdytä / hidasta tarvittaessa. Sitä kutsutaan myös delta-V-varastossa (delta tarkoittaa muutosta, ts. tämä on varastossa nopeuden muutokset).
Mikä tässä on ongelma? Ota kartta tarvittavista nopeuden muutoksista aurinkokunnan osalta:
valokuva avoimista lähteistä
Kuvittele nyt, että haluamme lentää Marsille ja takaisin. Se on tulee olemaan:
9400 m / s – aloita maasta. 3210 m / s – lähtö maan kiertoradalta. 1060 m / s – Marsin sieppaaminen. 0 m / s – pääsy Marsin matalalle kiertoradalle (valkoinen kolmio tarkoittaa mahdollisuutta jarruttaa ilmakehästä). 0 m / s – laskeutuminen Marsille (jarrutus ilmakehään). 3800 m / s – aloita Marsista. 1440 m / s – kiihtyvyys Marsin kiertoradalta. 1060 m / s – maapallon sieppaaminen. 0 m / s – pääsy maapallon matalaan kiertoradalle (ilmakehän hidastuminen). 0 m / s – laskeutuminen maan päälle (jarruamme ilmakehästä).
Tuloksena on kaunis luku 19970 m / s, jonka me pyöreä nopeuteen 20 000 m / s. Olkoon rakettimme täydellinen, ja polttoaineen määrä ei millään tavoin vaikuta sen massaan (säiliöt, putkistot) älä punnitse mitään). Yritetään laskea alkuperäisen massan riippuvuus raketit lopullisesta massasta ja ominaisimpulssi. Kaavan muuntaminen Tsiolkovsky, saamme:
M1 = eV / I * M2
Käytämme ilmaista matemaattista pakettia Scilab. lopullinen otamme massan välillä 10-1000 tonnia, spesifinen impulssi on vaihtelevat välillä 2000 m / s (kemialliset moottorit hydratsiinilla) 200 000: een m / s (teoreettinen arvio sähköisen työntövoiman maksimimpulssista tänä päivänä). Minun on sanottava heti, että saavutetaan suurin massa ja minimi vauhti on erittäin tärkeä (22 miljoonaa tonnia), joten mittakaava Näyttö on logaritminen.
[m2 I] = meshgrid (10: 50: 1000, 2000: 5000: 200000); m1 = log (exp (20000 * I. ^ – 1). * m2); surffata (m2, I, m1)
valokuva avoimista lähteistä
Tämä kaunis kuvaaja on itse asiassa visuaalinen kemiallinen lause moottoreita. Tämä ei ole uutisia – kemiallisissa moottoreissa harjoittelu osoittaa täydellisesti, voit yleensä ajaa pienenä koettimet, mutta jopa kuuhun lentää miehistön kanssa jo useita vaikeaksi.
Kerrotaan olosuhteista. Ensin sanotaan, että aloitamme jo maan kiertoradalta, ja 20 km / s: n sijaan tarvitsemme 10. Toiseksi, leikkasimme tehottomien kemiallisten moottoreiden häntä vähimmäisarvo I 4400 m / s (vetymoottorin tilan käyttöliittymä) Shuttle RS-25):
[m2 I] = meshgrid (10: 50: 1000,4400: 5000: 200000); m1 = log (exp (10000 * I. ^ – 1). * m2); surffata (m2, I, m1)
Logaritminen asteikko:
valokuva avoimista lähteistä
Lineaarinen asteikko:
valokuva avoimista lähteistä
Luopumme kokonaan kemiallisista moottoreista. Ydinmoottori NERVA: n käyttöliittymä oli 9000 sekuntia. oikaistu:
[m2 I] = meshgrid (10: 50: 1000,9000: 5000: 200000); m1 = exp (10000 * I. ^ – 1). * m2; surffata (m2, I, m1)
Lineaarinen asteikko:
valokuva avoimista lähteistä
Miksi toistan nämä yksitoikkoiset kuvaajat? Tosiasia on, että tasainen alue, joka on merkitty ”syy optimismille”, osoittaa että kun moottoreita, joiden käyttöliittymä on yli 50 000 m / s, esiintyy Aurinkokunta pystyy lentämään enemmän tai vähemmän siedettävästi ilman alusten massa alkaa miljoonia tonneja. Ja ERD, jotka ovat jo Nyt niiden käyttöliittymä on 25000-30000 m / s (esimerkiksi SPD 2300). kuitenkin sinun on ymmärrettävä, että syy optimismille on hyvin hillitty. Ensinnäkin nämä tuhannet tonnit on toimitettava maan kiertoradalle (ja tämä erittäin vaikea). Toiseksi, nykyisillä sähkömoottorilla on vähän työntövoimaa, ja kiihdyttää sopivalla kiihdytyksellä sinun on asetettava monen megawatin reaktorit.
Rakennetaan toinen mielenkiintoinen kaavio. Kerro meille lopullinen paino – 1000 tonnia. Rakennamme alkuperäisen massan riippuvuuden ominaisimpulssi ja lopullinen nopeus:
[V I] = meshgrid (10000: 2000: 100000,50000: 5000: 200000); ml = exp (V. * (I. ^ – 1)) * 1000; surffata (V, I, m1)
valokuva avoimista lähteistä
Tämä kaavio on mielenkiintoinen siinä mielessä, että se on tietyssä mielessä katsaus ihmiskunnan kauempi tulevaisuus. Jos haluamme mukavan ja nopea lento aurinkokunnan läpi, sinun on mentävä toiseen korkeampi järjestys kehitettäessä erityisiä impulssitarpeellisia moottoreita MD: n ollessa useita satoja tuhansia metrejä sekunnissa.
Ei kalaa täällä
Ihmiskunnalle on ominaista ovela ja kekseliäisyys. siksi monia ideoita keksittiin pääsyn helpottamiseksi tilaa. Yksi tärkeimmistä parametreistä, jotka kuvaavat tätä estettä, jonka haluamme hypätä, on kilogramman poistohinta kiertoradalla. Nyt eri arvioiden mukaan (tämä sarake on poistettu Wikistä, tässä esimerkiksi toinen lähde) erilaisille kantoraketteille, tämä hinta on alueella 4000 – 13000 dollaria kilolta alhaalta Maan kiertorata. Mitä he yrittivät keksiä helpottaakseen onko helpompaa ja halvempaa päästä ainakin maapallon läheiselle kiertoradalle?
Uudelleenkäytettävät järjestelmät. Historiallisesti tämä ajatus on jo onnistunut kerran epäonnistuu Space Shuttle -ohjelmassa. Nyt Elon tekee tämän Myski aikoo istuttaa ensimmäisen askeleen. Haluaisin toivoa hänelle jokainen menestys, mutta en usko, että menneisyyden epäonnistumisen perusteella se on laadullinen läpimurto. Parhaimmillaan kustannukset laskevat muutama prosentti.
Yksi vaihe kiertoradalle. Ei hankkeiden piirissä, huolimatta toistuvia yrityksiä. Ilmakäynnistys. Verkkoon on menestyvä projekti pieni hyötykuorma, mutta ei skaalaa raskaissa olosuhteissa kuormia.
Rakettittoman tilan laukaisu. Monia projekteja keksittiin, mutta heillä kaikilla on kohtalokas virhe – he vaativat tähtitieteellisiä sijoitukset, joita ei voida lyödä pois ilman täydellistä valmistumista projekti. Kunnes avaruushissi, suihkulähde tai joukkokuljettaja on täysin rakennettu ja käynnissä, siitä ei ole hyötyä.
Mikä rauhoittaa sydäntäni
Kuinka voit piristää näiden surullisten ajatusten jälkeen? sisään Minulla on kaksi väitettä – yksi abstrakti ja perusta, toinen tarkempi. Ensinnäkin eteneminen yleensä ei ole yhtä S-käyrä, ja monet niistä, mikä muodostaa niin optimistisen kuva:
valokuva avoimista lähteistä
Ilmailuhistoriassa voidaan erottaa esimerkiksi:
valokuva avoimista lähteistä
Ja olemme varmasti samanlaisessa kehityspisteessä avaruusmatkojen. Kyllä, nyt on jonkin verran pysähtymistä ja jopa peruuttaminen on mahdollista, mutta ihmiskunta on parhaimmillaan edustajat murtautuvat tiedon muurin läpi, ja jossain, ei vielä nähty, uuden tulevaisuuden versot ovat matkalla.
Toinen argumentti on uutisia aiheesta ydinreaktorin kehittäminen liikenteen ja energian alalla moduuli:
valokuva avoimista lähteistä
Viimeisimmät uutiset tästä projektista olivat kesällä – koonnut ensimmäisen polttoainesauvan. Toimii, vaikka ilman säännöllistä julkisuutta, ilmeisesti jatkuu, ja voidaan toivoa esiintymiselle tulevina vuosina täysin uusi laite – ydinhinaaja ERE.
jälkikirjoitus
Nämä ovat jonkin verran turhaa ajatusta, kutsumme niitä ensimmäiseksi iteraatioksi. Haluan saada palautetta – ehkä kaipaan jotain tai se on väärin määritteli ilmiön merkityksen. Kuka tietää, ehkä käsittelyn jälkeen palautteesta tulee hoikkampi käsite tai keksitään jotain mielenkiintoista?
Avor: lozga
Vesiraha Moon Mars -rakettirobotit aurinkokunnan kehitys
