Ma smysl posilat lidi na Mesic, na Mars?

MilAN · Příspěvek #16 od **MilAN** » 28. 03. 2005, 03:19

MaG napsal:
Ale co zdokonalit pohon iontový nebo jaderný?
A co spalovat H + O, to nejde? S čím by šlo spalovat kyslík, aby to fungovalo a šlo získat na Měsíci
???

- Intový pohon - po dlouhém vývoji poslední funční letící motor měl tah 0,09N - Proti současným konvenčním motorům s tahem několik miliónů N to asi tak rychle nepůjde. Navíc na ten tah spotřebovával asl 2,4kW elektrické energie
Kromě toho nelze tyto motory použít pro start z povrchu Země ani Měsíce , ale až z oběžné dráhy - takže úspora paliva již není tak razantní

- zdokonalení jaderného motoru - zatím není co zdokonalovat, takový moter ještě neexistuje

- Spalování H₂ + O₂ : ale to píšu o několik příspěvků nahoře . to je palivo s největším specifickým impulsem a je komerčně používán již 40 let

- s čím by šlo spalovat kyslík ... : no kyslík je okysličovadlo, takže nehoří, hoří palivo : takže jako palivo je použitelné vše z Mendělejovy tabulky, co je schopné oxidace + moc anorganických látek. Takže na Měsíci bude asi nejjednodušší a nejefektivnější zkusit ze nerostů získat vodík.

Příspěvek #17 od **MaG** » 28. 03. 2005, 04:19

Milane díky za upřesnění od zkušenějšího, životem ošlehaného člověka :-)

S tím iontovým pohonem bych přeci jen si dokázal představit přesun potřebného materiálu od Měsíce k Marsu. Ať si tam letí třeba 5 let.

Motor klasický na vodík a kyslík by tedy neměl být problém, samozřejmě pokud je na Měsíci v oblasti pólů opravdu voda. Technické zvládnutí tohoto pohonu by snad už mohlo být na dost bezpečné úrovni.

No tak a teď už to je úkol pro odborníky a ne pro mně.

MilAN · Příspěvek #18 od **MilAN** » 28. 03. 2005, 06:23

MaG napsal: Motor klasický na vodík a kyslík by tedy neměl být problém, samozřejmě pokud je na Měsíci v oblasti pólů opravdu voda. Technické zvládnutí tohoto pohonu by snad už mohlo být na dost bezpečné úrovni.

Kyslíkovodíkový motor není pouze Saturn a raketoplány, ale třeba stupeň Centaur, jako nejvyšší stupeň na raketách Atlas a Titan, kde starty jdou určitě přes stovku a jsou s ním např. vypouštěny geostacionární družice. 40 let používání tohoto motoru svědčí o zvládnuté technologii.
Dalším motorem je třeba motor HM 7B, používaný na 3. stupni rakety Ariane, rovněž k vypouštění družic na geostacionární dráhu (od r. 1979)

Listy3 · Příspěvek #19 od **Listy3** » 28. 03. 2005, 16:57

Zdravím, MaG naznačil, že kyslíko vodíkový pohon není zcela bezpečný. Přiznám se ,že tomu moc nerozumím, ale přijde mi, že vodíko kyslíkový pohon nemůže být o nic nebezpečnější než kterýkoli jiný chemický pohon, teda za předpokladu že se nebude vyskytovat v atmosféře s kyslíkem, ale ta na měsíci není pokud se nepletu

i kdyby vodík unikl, tak ho nemá co okysličit a hoření se nekoná. To co se stalo Challengeru se tam stát přece nemůže, musel by v jeden čas a na stejném místě unikat jak kyslík tak vodík jestli se nepletu.

Příspěvek #20 od **MaG** » 28. 03. 2005, 20:22

Nic nepovažuji za dokonale bezpečné, zvláště pokud se jedná o kosmonautiku, ale uznávám to, co řekl Milan, a sice, že takové motory jsou již dlouhodobě ověřené a úspěšné.

Jejich použití se tedy nebojím a jsem zvědav, co dalšího se časem vyvine. Snad se toho dožiju já ale především i Milan.

Jaké by to asi bylo být současníkem dvou misí k Měsíci. Když nic jiného, snad i naše generace těch mladších zažije něco podobného, jako bylo Apollo.

MP · Příspěvek #21 od MP » 28. 03. 2005, 20:44

Pokud ma byt kysliko-vodikovy pohon bezpecny, je to technologicky narocnejsi, nez u nejakeho organickeho paliva. Pouziva se to uz dlouho, ale problemy jsou s tim porad : nadrze se musi plnit kratce pred startem, trva to dlouho a pri odlozeni startu se musi vycerpat a pak plnit znovu. Proto se to nikdy neujalo u vojenskych raket - tak zdlouhava a slozita manipulace pred startem u balisticke strely neni mozna.

Vodik je totiz pri atmosferickem tlaku kapalny pri -253°C a vyssi tlak se pri plneni nadrzi z bezpecnostnich duvodu ( a z duvodu nutne hmotnosti nadrze ) nepouziva. Po naplneni zustava nadrz castecne otevrena pres pretlakovy ventil ( nadrz nevydrzi moc velky tlak, byla by tezka ) a nizka teplota je v ni udrzovana odparovanim vodiku. Vodik tedy postupne ubyva, navic v okoli rakety na rampe je spousta plynneho vodiku ( nebezpeci exploze ve smesi se vzduchem ), ktery se musi bezpecne odvetravat.

U kyslikove nadrze je sice teplota vyssi, ale nadrz zase trpi oxidaci, takze take nemuze moc dlouho zustat naplnena.

Na Mesici nebudou problemy s odvetravanim kysliku a vodiku - ve vakuu se okamzite rozptyli "do ztracena". Na druhou stranu tam neni atmosfericky tlak, takze nadrze budou muset byt plnene s vyssim pretlakem vzhledem k okoli, stejne tak bude vyssi pretlak v nadrzich rakety na rampe. To neni moc bezpecne, nehlede na vyssi hmotnost nadrzi. Ale je fakt, ze pripadne roztrzeni nadrze na Mesici nenadela moc skody okolo - kde neni vzduch, nebude tlakova vlna od vybuchu. Dalsi vyhoda vakua je vyborna tepelna izolace cele rakety - ztraty vodiku odparovanim budou minimalni. Jen nevim, jestli se pak teplota cele rakety, vcetne kabiny, neustali blizko absolutni nuly ...

Victorius · Příspěvek #22 od **Victorius** » 28. 03. 2005, 21:15

A nebylo by lepší dopravovat a na Měsíci uskladňovat vodu? Čerpací nádrže pro auta na vodíkový pohon to využívají už dnes, k rozkladu vody na H2 a O2 se používá energie z elektrické sítě, na měsíci by stačilo pár solárních panelů na každou nádrž, ne? ??? :P
Pohon na směs vodíku a kyslíku se mi v tuto chvíli jeví jako nejlepší ve všech ohledech. Tak mě ale napadá, že tu nebyl zmíněný studený pohon na dusík, moc o něm nevím, vlastně skoro nic, bylo by to takhle možné? :-/

KoMar · Příspěvek #23 od **KoMar** » 28. 03. 2005, 21:24

A co takhle postavit na Měsíci elektromagnetické dělo? Náklady které snesou větší přetížení by se na oběžnou dráhu vystřelovali s ním. Na Měsíci, kde není atmosféra a gravitace je jen 1/6 pozemské by to mohlo být reálné.
Lidi a ostatní citlivá zařízení by se pak dopravovali pomocí klasických raket, ale ty by mohli být menší.

Listy3 · Příspěvek #24 od **Listy3** » 28. 03. 2005, 21:41

Je samozřejmě pravda ,že na měsíci není atmosférický tlak a tak nádrže musí být pevnější, ale na druhou stranu podle článku http://www.astro.cz/cz/news/show.php?id=924 v oblastech kde by se měla vyskytovat voda, teplota nikdy nestoupá nad -230°C a tak tam zas nebude tak velký problém udržet o to nižší teplotu toho vodíku a taky nádrže vzhledem k nižší gravitaci můžou být klidně o něco těžší. A hlavně si myslím, že díky tomu že tam není atmosféra nemusí konstrukce lodi být nijak aerodynamická takže tyto nádrže můžou být ve tvaru koulí místo válců a koule jak známo je pro odolání tlaku zevnitř úplně ideální tvar.

Victorius · Příspěvek #25 od **Victorius** » 28. 03. 2005, 21:43

KoMar napsal: A co takhle postavit na Měsíci elektromagnetické dělo? Náklady které snesou větší přetížení by se na oběžnou dráhu vystřelovali s ním. Na Měsíci, kde není atmosféra a gravitace je jen 1/6 pozemské by to mohlo být reálné.
Lidi a ostatní citlivá zařízení by se pak dopravovali pomocí klasických raket, ale ty by mohli být menší.

To zní dobře ;D akurát nevím jak by to pak chytili :-/ :-X

MP · Příspěvek #26 od MP » 28. 03. 2005, 22:12

Listy napsal: v oblastech kde by se měla vyskytovat voda, teplota nikdy nestoupá nad -230°C a tak tam zas nebude tak velký problém udržet o to nižší teplotu toho vodíku a taky nádrže vzhledem k nižší gravitaci můžou být klidně o něco těžší.

Teplota ceho ? Asi povrchu Mesice, ale ta nas tak nezajima. Vzduch tam neni, raketa ( pokud bude dostatecne odrazet slunecni paprsky ) bude mit snahu se ustalit na teplote varu kapalneho vodiku v nadrzi. Ta zavisi na tlaku a ten nebude moc vysoky, pocitejme s temi -250°C. Do takove rakety bych nevlezl :)

Ta vaha neni tak dulezita kvuli gravitaci - to je i na Zemi jen 1g, ale kvuli zrychleni, ktere musi raketa udrzovat ( obvykle kolem 3g, cim mene, tim dele musi motory pracovat ). Ale hmotnost nadrze z toho dela jen zlomek, hlavni je to palivo ( viz vyse ). Vyhoda Mesice pro start neni jen v te nizke gravitaci, ale take v jeho rychlosti vuci Zemi. Kdyz budeme chtit doletet na Mars v opozici, odstartujeme s predstihem z Mesice v okamziku, kdy bude prvni ctvrti a mame nejaky ten km/s k dobru ( proti startu ze Zeme ).

Z tohoto pohledu je jeste vyhodnejsi start z nizke obezne drahy Zeme, zvlaste pokud vynechame moznost vyroby paliva na Mesici ( kolik by se tam na to muselo dopravit technologie ... ). Raketoplan vynese na obeznou drahu zhruba stejny naklad, jako Saturn V na Mesic a muze se vratit a let opakovat. Tak by mohl postupne vynest dostatek paliva pro meziplanetarni let. A kosmicka lod by startovala z beztizneho stavu s pocatecni rychlosti 8km/s, pricemz tu obeznou drahu by bylo mozne zvolit optimalne pro let k danemu cili v danem case s danym prubehem zrychleni.

Victorius · Příspěvek #27 od **Victorius** » 28. 03. 2005, 22:39

Poslední velká opozice Marsu byla v roce 2003 pokud si dobře pamatuju a perihéliové opozice kdy je současně Mars v perihéliu a Země v aféliu se opakují přibližně jednou za 15,75 let, takže příští dobrá možnost ke startu na Mars bude někdy kolem roku 2019 a pak 2034/2035, to už by mohli stihnout ne? ;D

MP · Příspěvek #28 od MP » 28. 03. 2005, 22:49

Myslim, ze "velka opozice" neni uplne nutna - rozdily ve vzdalenosti nejsou zas tak velike, drahy Zeme i Marsu jsou temer kruhove. Nejblizsi opozice bude za 7 mesicu, Mars nebude ani 70mil.km od Zeme. Ale to uz asi nestihnou ...

Victorius · Příspěvek #29 od **Victorius** » 28. 03. 2005, 23:05

MP napsal: Myslim, ze "velka opozice" neni uplne nutna - rozdily ve vzdalenosti nejsou zas tak velike, drahy Zeme i Marsu jsou temer kruhove. Nejblizsi opozice bude za 7 mesicu, Mars nebude ani 70mil.km od Zeme. Ale to uz asi nestihnou ...

55,6 mil. km a 398 mil. km ze Země na Mars je už docela rozdíl, ne?

MP · Příspěvek #30 od MP » 28. 03. 2005, 23:11

Victorius napsal:
55,6 mil. km a 398 mil. km ze Země na Mars je už docela rozdíl, ne?

Tak ted nevim, proc 398mil., v te citaci na zacatku Tveho prispevku mas "nebude ani 70mil.km od Zeme". Presneji to bude kolem 69.5 mil. km. Na prelomu letosniho rijna a listopadu.

Astronomické fórum