Колонизация Марса по плану SpaceX, Часть пятая

Первый Dragon классный — это один из немногих космических аппаратов, который может вернуться на Землю целым и невредимым, и на сегодняшний день единственный в мире действующий космический аппарат, который может привезти обратно груз с МКС. Но Dragon 2 куда круче.

Dragon 2 может стыковаться с МКС без необходимости использования манипулятора МКС.

У Dragon 2 есть внутри прикольные сиденья и удобные тачскрины (большинство современных космических аппаратов проектировали в 60-х годах, и кнопки с рычагами у них как у старых магнитол).

Но самое крутое в Dragon 2 — это его двигатели. Аппарат обладает восемью мощнейшими маленькими двигателями, которые называются SuperDraco (супердракоши) и каждый из которых может поднять четыре автомобиля. SuperDraco создаются особенным образом, почти полностью печатаются на 3D-принтерах — первые ракетные двигатели, которые делаются таким образом. Вот SuperDraco в процессе испытаний:



SuperDraco выполняет три основных задачи в Dragon 2:

1.Маневрирование в космосе
2.Реактивное приземление — подробнее в следующей части
3.Система активной отмены, если что-то пойдет не так

Третий пункт важен для безопасности экипажа. Даже лучшие ракеты иногда плошают, иногда с катастрофическими последствиями, и система отмены Dragon 2 позволяет космическому аппарату убраться со сцены, пока бомба не взорвалась. Если бы у двух погибших в катастрофах шаттлов были такие системы, астронавтов можно было бы спасти. Вот так система отмены Dragon 2 работает в действии:



Силу отмены сложно в полной мере осознать по этому видео. Восемь SuperDraco настолько мощные, что уводят Dragon на длину футбольного поля за две секунды и на полкилометра за пять секунд. И хотя у других пилотируемых капсул также были встроенные возможности аварийной отмены, они могли срабатывать лишь во время запуска — а система отмены Dragon 2 работает весь путь на орбиту.

Маск также хочет пересмотреть смысл значения космонавта, объясняя, что человек не должен быть космонавтом, чтобы летать в космосе. Он видит, как обычные люди прыгают в верхушку ракеты SpaceX и отправляются в космос, не имея особых навыков за душой — точно так же мы летаем на самолетах сегодня. Продолжая тему того, что сейчас 2015, а не 1965 год, SpaceX также пересматривает концепцию скафандра — Маск специально настоял, чтобы они выглядели классно и отошли от стиля «человека-зефирки».

Первые пилотируемые полеты для SpaceX и Boeing намечены на 2017 года — но у NASA могут быть проблемы, а, значит, запуск отложится минимум на два года. Эх…

Что ж, вот что делает SpaceX и как она зарабатывает деньги. Служба доставки делает свою работу — SpaceX прибыльна и еще очень долго будет оставаться на плаву. Недавние инвестиции от Google и Fidelity оценили компанию в 12 миллиардов долларов.

Маск говорит, что его кошмар выглядит так: SpaceX оказывается в руках того, кто будет доить компанию ради краткосрочной прибыли. Поскольку мы все находимся в начале секции Фазы 2, мы обсудили то, что делает SpaceX — но не то, что на самом деле делает SpaceX.

То, что на самом деле делает SpaceX, началось еще с разработки Falcon 1 и укоренилось свидетельством в том, что вы действительно можете доставить что-то в космос с помощью Falcon 9 в обход других способов. Но низкие цены SpaceX можно назвать разве что существенным улучшением — но не переворачивающим все с ног на голову достижением.

То, что на самом деле делает SpaceX, намного, намного больше — компания работает над такими инновациями, что если у нее получится, они снизят стоимость запуска ракеты в 100 раз и полностью изменят будущее человечества в космосе. Многопланетное будущее станет возможным.

Изменить правила игры
Помните вот это?

Маск полагает, что 500 000 долларов за билет на Марс может быть магическим числом, которое сделает синий круг достаточно большим, чтобы в зеленую зону вместился миллион человек. За 500 000 долларов, говорит Маск, это как построить дом среднего класса в Калифорнии, и «большинство людей в продвинутых странах в свои сорок вполне могут собрать достаточно денег для путешествия».

Насколько мы близки? В 1989 году, при Джордже Буше-старшем, когда была выдвинута инициатива по отправке американских астронавтов на Марс, NASA оценивала ее в 450 миллиардов долларов. Чтобы отправить 4-6 астронавтов. 100 миллиардов долларов за место.

Это всего лишь в 200 000 раз дороже, чем предлагает Маск.

В 2004 году Буш-младший снова выдвинул идею отправки американцев на Марс. NASA сказало, что это обойдется в 50 миллиардов долларов. 10 миллиардов долларов за место. Все еще в 20 000 раз дороже.

Как же опустить цену в 20 000 раз?

План Маска заключается в атаке на проблему под двумя углами.

1. Больше людей

Ракетное семейство Falcon — дойная корова для SpaceX, но ни Falcon, ни Dragon не смогут доставить людей на Марс. Во-первых, Dragon по размерам не больше внедорожника — а дорога на Марс займет минимум три месяца. Неудобно. Во-вторых, если вы собираетесь на Марс, у вас должен быть большой автопарк.

Поэтому долгосрочный план SpaceX заключается в строительстве ракеты, рядом с которой Falcon 9 будет не больше хот-дога… — Mars Colonial Transporter.

Ракета MCT будет гигантской, работающей от куда более мощного двигателя SpaceX под названием Raptor, который еще в разработке — и этот космический аппарат сможет перевозить минимум 100 человек.

Пока что, если SpaceX удастся ее доделать, она снизить стоимость места в 20 раз. Но это все еще дорого, примерно в 1000 раз дороже, чем нужно.

Есть и другое — SpaceX, благодаря инновациям Falcon, уже снизила стоимость запуска до одной пятой части промышленного стандарта, и Маск считает, что в ближайшие годы этот показатель опустится до одной десятой. По сравнению с предложением времен Буша-младшего, поездка будет стоить всего в 100 раз дороже.

Большой космический корабль может помочь снизить стоимость места на Марс, но ничего не изменит для современной коммерческой отрасли запусков и не приблизит нас к дешевым полетам большого числа людей на Марс, и не решит то, что Маск называет «фундаментальной проблемой освоения космоса».

Что ж это за инновация, о которой я молчу?

2. Повторное использование

Представьте, что современная летная промышленность будет немного другой: самолет будет рассчитан лишь на один полет. Каждый полет проходит на новом самолете, а после полета пассажир уходит через терминал, и самолет разбирается на металлолом и запчасти, которые, возможно, пойдут на новые самолеты.

Построить самолет стоит примерно 300 миллионов долларов. То есть в этой новой модели, помимо затрат на экипаж и топливо, авиалиниям придется тратить 300 миллионов долларов сверху на каждый полет. Как бы все поменялось?

Во-первых, полетов было бы немного — расписание было бы ограничено сроками производства самолета. Во-вторых, цена среднего полета составляла бы 1,5 миллиона долларов на человека.

Некоторые авиалинии по-прежнему существовали. У богатых стран был бы небольшой военный авиафлот. Некоторые правительства заказывали бы перелеты для проведения научных экспериментов. Люди с 10 миллиардами долларов в кошельке летали бы чаще, но люди с 1 миллиардом долларов летали бы реже. А вы? Вы бы родились, прожили свою жизнь и умерли, так никогда и не полетав.

Если бы ситуация была таковой, люди, наверное, смотрели бы на несуществующую летную индустрию и точно знали бы, что нет никакого способа отправиться в воздух для простых людей. Политики спорили бы на тему чрезмерного расходования средств на перелеты. Большинство людей даже до конца бы не понимали, как работают самолеты, и не могли бы представить, как изменился бы мир, если бы самолеты были доступны для всех. Эта тема просто не обсуждалась бы. Мы бы катались на машинах, поездах и кораблях.

Понимаете, к чему я клоню?

Никто и никогда в истории — ни США, ни СССР, ни застойные жирные коты в ULA — не смог понять, как сделать ракеты многоразовыми. На строительство ракет уходят месяцы, потом они отправляются в космос и потом сгорают в атмосфере или разбиваются об океан. Не то чтобы никто не пытался — США и СССР выбросили десятки миллиардов долларов на решение этой проблемы — просто никто не смог.

Система космических шаттлов была якобы «многоразовой». Но в космическом шаттле было три части — космический аппарат, который был технически многоразовым; ракеты, которые были технически многоразовыми, но требовали девять месяцев на ремонт, тем самым сводя на нет ценовые преимущества; и большой оранжевый топливный бак, который превращался в хлам почти сразу после запуска. В результате миссии космических шаттлов обходились в смехотворные 1,6 миллиарда долларов (больше 200 миллионов долларов на астронавта).

Больший космический аппарат, в сочетании с экономическими инновациями SpaceX, теоретически может довести вещи до 50 миллионов долларов за человека. Эта цена предполагает, что MCT будет строиться отдельно для каждого полета.

Первой задачей SpaceX было выяснить, как запустить что-то на орбиту. Теперь она уже в новой, более сложной игре — в битве за многоразовые ракеты. Если SpaceX может создать то, что она называет «целиком и быстро восстанавливаемой ракетной системой» — останутся только стартовые затраты на топливо, обслуживание и системы внутренней поддержки — все это снизит стоимость космического путешествия в 100 раз. Возможно, и больше.

Как это сделать?

Во-первых, нужно найти лучший способ приземления. Маск описывает три способа, которым могут приземляться ракеты и космические аппараты:

I. Самый распространенный: на парашюте в океан

Почти все космические аппараты, если приземляются, то приземляются так.

Проблемы: парашюты не работаю там, где нет воздуха, типа Луны; приземление в соленую воду сильно повреждает оборудование; это несолидно (представьте, как инопланетянин пытается приземлиться в наш океан на парашюте и вынужден долго плыть в поисках берега).

II. Промежуточный способ: крылья, колеса, взлетно-посадочная полоса

Так приземлялись космические шаттлы.

Проблемы: крылья не работают в местах, где нет воздуха, типа Луны, где нет взлетно-посадочных полос (то есть везде, где нет Земли); хотя этот метод можно использовать для космического аппарата, с ракетой будет сложнее — ведь полная восстанавливаемость будет означать приземление как космического аппарата, так и ступеней ракеты.

III. Продвинутый способ: реактивное приземление

Реактивное приземление означает спуск так же, как взлетают ракеты. Так лунные модули «Аполлон» приземлялись на Луну. Реактивное приземление позволяет вам мягко опускать космический аппарат на посадочную платформу, с минимальными повреждениями для транспорта.

Легче представить, как космический аппарат осуществляет реактивное приземление, чем ракета, поскольку мы уже видели такое приземление раньше. Dragon 2 был спроектирован так, чтобы стать специалистом по приземлению — он использует те же двигатели SuperDraco для отмены в случае аварийной ситуации и для посадки — и Dragon сможет приземляться на любой тип поверхности любого твердого тела в Солнечной системе так же легко, как вертолет на Земле. Посадка ракеты — незнакомый для нас концепт, к тому же это очень сложно.

Вот как SpaceX видит повторное использование Falcon и Dragon:



Если сработает, ракету и космический аппарат можно будет приземлить, заправить и восстановить в считанные часы. Как самолет.

Джанкоса объяснил мне, что первый и важнейший шаг — выяснить, как приземлить первую ступень Falcon. Это наиболее важно, поскольку первая ступень стоит как аэробус, на нее приходится львиная доля общей стоимости ракеты (особенно на двигатели). Если компания преуспеет в этом, это будет гигантский шаг вперед. Также она покажет миру, включая скептично настроенную аэрокосмическую отрасль, что повторное использование вполне возможно. SpaceX хочет наметить дорожку для сокращения стоимости ракетостроения для других производителей и начать новую эпоху космических путешествий.

После отсоединения капсулы ракета разворачивается с использованием холодного газа и активирует один двигатель (который в центре). Поскольку вес имеет значение лишь при запуске (добавочный вес не позволит ракете вывести полезный груз на орбиту), у ракеты будет достаточно топлива ровно для трех прожигов двигателя. Первый используется для остановки ракеты на баллистическом пути (на обычной дуге, по которой она летит) и направлении ее в сторону посадочного места. Второй используется для замедления — с 5000 км/ч до 885 км/ч — чтобы она не сгорела в атмосфере. Третий используется прямо над посадочной платформой, чтобы замедлить ее до 8 км/ч.

Поскольку погода меняется непредсказуемым образом, на борту ракеты есть много чувствительного оборудования для корректировки траектории. Ракета имеет небольшие закрылки (решетчатые рули), которые открываются и направляют ракету (также замедляя ракету в два раза). Решетчатые рули работают, когда вы в атмосфере, но поскольку в космосе нет воздуха, там они бесполезны, поэтому ракета управляется выбросами холодного газа — небольшими струйками азота.

Если все пойдет по плану, примерно через девять минут после старта ракета приземлится на плавучую платформу в океане, в 300 километрах от стартовой площадки.

Это сложно. Если привести размеры в соответствие, это будет как выстрелить карандашом через небоскреб и попытаться приземлить его в обувную коробку на земле — в ветреный день. SpaceX уподобляет попытку контролировать приземление через атмосферу «попытке удержать резиновую метлу в центре ладони в ветреный шторм». Popular Mechanics называет это «напряженным жонглированием, когда одна из тысяч движущихся частей может повергнуть всю систему в хаос. Если ракета и приземлится мягко на баржу, то благодаря миллионам тщательных настроек, которые позволят Falcon 9 сохранить самообладание в этом хаосе».

Чтобы отточить свои навыки, SpaceX создала особую первую ступень ракеты — Grasshopper. В 2012 году им удалось поднять Grasshopper на высоту 12-этажного здания, задержать ее там на пару секунд, а затем опустить на площадку.



В следующие два года SpaceX запускала Grasshopper все выше и выше, пока не запустила реальную ступень Falcon 9 на километр в воздух и не посадила на платформу. И вот настало время испытать все как есть — в процессе реального запуска. В январе 2015 года SpaceX осуществила обычный запуск, сбросила первую ступень через атмосферу и попыталась ее приземлить. Вот что произошло:



Почти! Это то, что люди в SpaceX называют RUD — «быстрая незапланированная разборка».

Следующую попытку планировали осуществить в феврале, но погода помешала. Второй шанс выпал в апреле, но произошло следующее (видео ускорено):



Почти… но ракета опять завалилась и взорвалась.

Третья попытка должна была состояться в июне… но все мы знаем, что случилось в июне.

Если вы уже настроились на успех, не спешите, все еще будет. Вы можете начать наблюдение за успехами SpaceX сейчас и увидеть, как она творит историю. В 2015 году будет еще несколько попыток. И если история чему-то нас учит, как только SpaceX сделает это один раз, она будет делать это постоянно.

Пока я исследовал эту тему, я отправил свои размышления и логику Маску, чтобы убедиться в том, что он действительно так считает. Вот что он ответил:

«Да, все эти улучшения в процентах выглядят абсурдно, но не невозможно. Важный элемент решения — это повторное использование ракет и низкая стоимость топлива (CH4 и O2 в соотношении 3,8). И, конечно, производство топлива на Марсе, который обладает удобной атмосферой из углекислого газа и множеством замороженной воды в почве.

Цель проекта — технически выводить большее 100 метрических тонн полезного груза за полет, поэтому, возможно, удастся взять больше 100 человек. Зависит от того, сколько груза поддержки потребуется на человека и допустимого багажа.

Авионика, датчики, связь, аспекты конструкции транспортного средства, посадочные платформы и другие вещи становятся лучше при масштабировании, плюс куда веселее на круизном судне, чем в автобусе, поэтому я ожидаю, что со временем число в 100 человек за полет вырастет, возможно, до нескольких сотен. Также мы можем предоставлять намного больше первому классу.

В конце концов фактор 100 тысяч долларов на тонну или на человека будет превзойден, поскольку стоимость поездки в основном будет возлежать на топливе, представленном по большей части жидким кислородом — до 40 долларов за тонну. Это было бы действительно великолепно».

Обычное доступное круизное судно до Марса.

Чтобы осуществить это, SpaceX работает над Фазой 2 и, похоже, у нее все получится — возможно, уже в следующем десятилетии. После этого компания начнет заключительный этап своей миссии, который однажды изменит все.

Тим Урбан, WaitButWhy

Источник

На этом пока ВСЁ! Спасибо за внимание.

Ну и от себя: товарищи минусящие, я ведь написал, что букв ОЧЕНЬ много. Не интересно вам - пройдите мимо! Зачем вы топите тему, тем самым лишая возможности прочитать её тем, кому это интересно? Хотя кому я пишу? Врятли вы осилили тему до этого поста...

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 9.09.2015 - 14:56

Такое ощущение что писали для дебилов, обычная рекламная статья, скучно.

Ales1232345
ну ахуеть теперь. Научи меня так быстро читать, а? Ну ведь не прочитал до конца. Более того, наверняка не читал предыдущие части, но зато как же легко обвиняется в неинтересности... Найди статью, где рассказывают интересно и запости её сюда, я с удовольствием почитаю!
Как же вы достали, честное слово...

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 9.09.2015 - 15:01

кончится все предсказуемо войной между Землей и Марсом.

А что можно ожидать вот от такого начала)) художественная литература, писалось гуманитариями для гуманитариев, ну и видно что буджет был приличный, на знаках не экономили, аж за 6 млн лет начали))

Добавлено в 15:01

То есть ты напрочь исключаешь возможность того, что есть люди которые за спайсиксами уже несколько лет наблюдают?

Элементарно , читай каждый день страниц по 100 для начала и всё у тебя получится.
Насчёт принципов устройства ракеты, мне в школе объяснили, куда как просто и интересно. чем 2 страницы бессмысленных сравнений и глупых аллегорий.

Donnyk

как бы так сказать, чтобы на срач не нарваться?... Видишь ли, оценка всех тем говорит о том, что подавляющее большинство не знаю, что такое SpaceX и кто её основатель. Популяризация космоса и всего с ним связанного в нашей стране на уровне чуть ниже плинтуса. Если ты следишь за работой Маска - честь тебе и хвала. Но не надо валить тему только из-за того, что ты уже это знаешь! Статья написана языком, близким простому обывателю, чтобы ему было ПОНЯТНО! Можно забить статью умными научными терминами, но обычный читатель тогда скажет: "Что я сейчас прочитал? Ничего не понял. Чушь какая-то".

Ales1232345
герой, чо. повторяю: не нравится - пройди мимо!

За сим полемику с вами, "профессорами", заканчиваю, дабы не засорять тему оффом

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 9.09.2015 - 15:10

Я уж полтора года игру делаю про колонизацию марса. В общем там всё не так однозначно ©

вай мэ какие обидчивые, не нравится - написал коммент , поставил шпалу , пошёл дальше, засим откланяюсь.

Спасибо было реально интересно. (Ну хотя-бы о планах и т.д. за космо темой еще с журналов "ЮТ" слежу )

Это сообщение отредактировал doctorni - 9.09.2015 - 15:11

Кстати. Что то сегодня меня доброта прёт и тема интересная. Если кто хочет ключик на альфу моей игрули - пишите ПМ. Подарю

Вот 20 ключей на активацию. Эксклюзивно для ЯП )

Сайт индигеймстэнд. Ссылку давать не буду. Ибо рекламой тогда станет. Кто ищет-тот найдёт

IGS-SY0H0-G0C4L-HTJZ0
IGS-RSJUL-0LUY8-AWE4O
IGS-0N7RF-XN95A-4TW8X
IGS-CSHMB-EJRBT-P5OP1
IGS-2NHKX-V9U4T-U767R
IGS-0UTUJ-951GY-I28GF
IGS-PNV6E-RM7PM-YPSYK
IGS-6CYR5-ZR9ML-V3TC1
IGS-WGY4U-MIQUL-CGTKZ
IGS-DIKV6-GJ3VO-X0BTV
IGS-L2TV7-W9EK9-628M9
IGS-Q3PTC-WBPBE-UJVAN
IGS-7LOXP-YW0NL-NBAF0
IGS-GJP26-0LMSV-S7J3R
IGS-R8GMS-3J9GR-ZM756
IGS-7Q9NA-E0HSG-ZSXYU
IGS-I5CRF-9CX0F-8VDHV
IGS-LTVNR-O7GNL-APKW8
IGS-TSUJE-9NGN1-5TH1U
IGS-W1APN-7YQUA-WSA9X

Если кому не хватит - можете личным сообщением мне об этом сказать

Это сообщение отредактировал abright - 9.09.2015 - 15:23

ТС, спасибо!
Интересная тема, осилил )
может не мы, так внуки полетают

Это сообщение отредактировал Steppler - 9.09.2015 - 15:16

Статья написана, с целью убедить несведующего обывателя, что Маск двигает, не больше не меньше, все человечество в светлое будущее, а это не так, мало того все эти рассказы о больших планах фуфло, обман!

К сожалению реальность сильно отличается от фантастических художественных произведений, например индусы космос ебашут в кашу, семимильными темпами, в отличии от того же Маска который снимает компьютерные ролики и заказывает ебически эпические тексты на миллион знаков.

Вот индусы например тыц

Это сообщение отредактировал Donnyk - 9.09.2015 - 15:36

Теперь я понял почему США закупает Российские двигатели.
SpaceX - похож на проект для выбивания денег со спонсоров.

Какие прогрессоры! Если не вспоминать, что колонизация скучной Антарктиды куда как проще, реалистичней и дешевле. На Антарктиде есть кислород (даже более того - обычный воздух), есть вода и привычная атмосфера с привычным давлением и более-менее привычным уровнем радиации и защитой от солнечных бурь. А еще там гарантированно есть полезные ископаемые и даже жрат, у побережья - рыба, ластоногие, пингвины. А еще туда ходит транспорт и летают самолеты, что решает проблему доставки туда людей, техники, стройматериалов и пр. А Марс чем лучше? Так что житрожопые товарищи выбывают денюжку из спонсоров, под видом великих космических свершений. В лучшем случае добьются рентабельной доставки грузов на околоземную орбиту.

тем, что если в матушку землю ебнет астеройдом - на марсе будет бекап человечества, вы статью каким местом читали?

Japansgod
даже не буду ничего обсуждать по этой теме! В прошлой части уже всё разжёвано по этому поводу. Повторю только одно: главная задача - расселить человечество по Солнечной системе!!! (по крайней мере пока)

PaSquirrel
я устал уже это говорить в каждой теме

Это сообщение отредактировал Аццкийинженер - 9.09.2015 - 16:03

просто люди не понимают - что нам просто повезло жить в такое время, когда земля относительно пригодна для жизни, но вот только так было и будет не всегда. 99%видов когда либо живших на планете вымерли из-за тех или иных причин. Это нужно помнить. НАСА говорит, что в ближайшие 100 лет в нас вроде бы ни чего не должно ебнуться, а в 200? а в 500? а если супервулкан? В общем, думаю, мы друг друга понимаем -)

Ну ну.

Japansgod

Там воздуха - как на Эвересте. (Санин, "72 градуса ниже нуля"), охуенные проблемы с иммунитетом и циркадными ритмами, а самолёты один месяц в году, когда не примерзают полозья и горючка жидкая.

Это сообщение отредактировал ra3vdx - 9.09.2015 - 16:17