Полет на Марс, "энерго-лунного" типа

[unihorn]

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=177030#177030

А реально ли  подобным образом, желательно с выходом на орбиту, запустить к Марсу?

Желательно используя "энерго-лунные" средства (ДМ (как без, так и с возможной доработкой кислородного бака (для долгого хранения кислорода)), фрегат...)?

И если возможно сделать из Парома радиационное убежище (очень мне его расположение баков нравится, имхо, можно приспособить (возможно с доработкой)), то запустить, возможно, только связку Паром, пара контейнеров, и один Союз (возможно с дополнительным, "союзным", жилым модулем на одном из ДМ-ов, или еще где (по принципу лунного ДМ-а))?...

Без "звездоподобных", бигелоуподобных, и т. д, модулей?....

По размероам жилого объема, думаю, будет не намного меньше Боинговской марсоблетной схемы....

Посадочный комплекс, если нужен (миссия с посадкой, а не облетная), запускать (подобным образом) отдельно, и стыковаться на орбите ИС Марса?....

Реально ли это?... Запустить, и, главное, вернуться (запустить, вроде получится)?

Схема более чем многопуск, но если возможна, вполне, имхо, реальная в ближайшее время (типа первого, до клиперного варианта полета на Луну (в данном случае первого "донормальномэковского" полета на Марс))...

Поднимал вопрос неоднократно, но ответа не получил...

Создайте отдельную тему. Будем считать.

Создал, по просьбе, отдельную тему...

[Lin]

Создайте отдельную тему. Будем считать.
Еще раз рекомендую программу для расчетов полетов в солнечной системе - http://cyberdesign.ru/mars/fly.rar
Руководство - http://cyberdesign.ru/mars/ruk.rar
И калькулятор для быстрых расчетов % топлива http://cyberdesign.ru/mars/lpk.rar

Вот несколько траекторий к марсу и концепт экспедиции.

К Марсу за 44 дня (все скорости с LEO):
скорость на перелет 22 км/c (только туда), скорость входа в атмосферу марса 23 км/c  
Cтарт в 2012 году, 1 марта.
К Марсу за 70 суток:
скорость на перелет 10,4 км/c (только туда), скорость входа в атмосферу марса 15,5 км/c  
Cтарт в 2012 году, 2 июня.
К Марсу за 96 суток:
скорость на перелет 4,6 км/c (только туда), скорость входа в атмосферу марса 11 км/c  
Cтарт в 2018 году, 27 мая. Подлет 1го сентября
И минимальная характеристическая скорость:
К Марсу за 220 суток:
скорость на перелет 3,67 км/c (только туда), скорость входа в атмосферу марса 6 км/c  
Cтарт в 2018 году, 27 мая.

Попробуем прикинуть экспедицию.
Перелет Земля-Марс за 96 суток:
скорость на перелет 4,6 км/c
Cтарт в 2018 году, 27 мая. Подлет 1го сентября
Выход на орбиту Марса аэроторможением.
Работа на Марсе – чуть больше месяца.
Перелет Марс - Земля за 245 суток:
скорость на перелет 4,4 км/c
Старт от Марса в 2018 году, 11 октября. Подлет 14го июня 2019 года.
Выход на орбиту Земли аэроторможением.
Таким образом, вся экспедиция продлиться чуть больше года.
Характеристическая скорость (набросим 1 км/c на маневры после аэроторможения) ~ 10 км/c

[Lin]

Масса "жилой" части и СЖО у вас будет 50-55т, я так понимаю ?
Посадочная ступень.. мм... 35-40т.

Если скорость для старта к Марсу посадочного комплекса примем 3,7 км/c (ему спешить некуда), то топливо составит 64% общей массы (кислород + керосин)
Вот и получается.
Масса комплекса с посадочной ступенью на орбите Земли ~ 100т

А "жилая" часть должна вернуться еще назад   (4,4 км/c), да и к Марсу желательно лететь побыстрее, что бы не ждать потом черти сколько на орбите ожидания (4,5 км/c)
ХС таким образом - 9 км/c
Топливо 92% от общей массы  
Масса комплекса с жилой частью ~ 750т
Можно выбирать траектории, через Венеру, например. Пытаться экономить. Сбрасывать баки. Получиться меньше тонн на 50-100 для комплекса с жилой частью.
Но порядки все равно такие    5 и 35 "Протонов"
Причем с аэроторможением... а если скорость двигателем сбрасывать... еще хуже

[unihorn]

Ну "порядки", в данном случае не важны, главное возможность такое провернуть, максимально текущими (или имеющими максимальную вероятность появится в относительно ближайшем будущем (лунный Союз к примеру (да и Паром, вроде (если я правильно понял Перминова), в отличие от Клипера, в это число входит))) средствам (без новых разработок типа СБЭРД, или ЯЭРД (не говоря уже о ЯРД)), при приличном многопуске...

Если такое вероятно, то возможно, так стоит, в первые разы, полетать на Марс (так как, это максимально соответствует текущему положению с космической техникой в России), и лиш позже перейти на что-то более приличное (типа нынешнего проекта МЭК-а от "Энергии")...

ЗЫ. Хотя если сможет появится "40 тонная" Ангара-7 с КРБ, то число пусков можно будет сократить (запускать модули связками)... Благо Иванов начал высказывать интерес к Ангаре, как к средству обеспечиваюим максимальную не зависимость космических запусков России (а именно маштабируемость этого семейства РН, от класических до 40 тонных ПН, это и обеспечивает))....

Но  в данный момент, меня интересуют максимально текущие средства, или имеющими максимальную вероятность появится в относительно ближайшем будущем  (Протон, и т. д...).

ЗЫ 2. Кстати с полетом через Венеру, убиваются сразу два зайца ...

[RadioactiveRainbow]

Не, набирать марсианскую экспедицию протонами - бред сивой кобылы в безрунную ночь.
Нафейхоа, если есть прекрасный А-5 (Арес, конечно. А вы что подумали? ).
Правда, как в том анекдоте про страуса. Будем надеяться - это временно.  

[unihorn]

Не, набирать марсианскую экспедицию протонами - бред сивой кобылы в безрунную ночь.
Нафейхоа, если есть прекрасный А-5 (Арес, конечно. А вы что подумали? ).
Правда, как в том анекдоте про страуса. Будем надеяться - это временно.  

Ну Арес не у нас (по сему, по понятным причинам, не расматривается), и Ангары-7 (пока, надеюсь) нету...

А так, в случае возможности схемы, имеется реальный шанс обогнать Америку, на текущем потенциале... Хотя многопуск, как я уже изначально говорил, будет очень приличный, это понятно сразу...

[AlexB14]

Ну Арес не у нас (по сему, по понятным причинам, не расматривается), и Ангары-7 (пока, надеюсь) нету...

А можно спросить, чем это Ангара-7 Вам так не понравилась? Внешний вид прошу в качестве ответа не предлагать, - Вам же с ней не любовью заниматься? :wink:

[unihorn]

А можно спросить, чем это Ангара-7 Вам так не понравилась? Внешний вид прошу в качестве ответа не предлагать, - Вам же с ней не любовью заниматься? :wink:

Почемум вы решили, что не понравилась?

Ее просто еще нет.... Но как я уже сказал

пока[/size], надеюсь нету...

И я  очень надеюсь что она будет.

Благо Иванов начинает высказывать интерес к этому семейству РН, как к семейству обеспечивающим как можно более полную независимость космических запусков России, и маштабируемость ПН этого семейства, имхо, наилучшим образом это обеспечивает (бог даст, будет и Ангара-7)...

Но пока ее нет, то если расматривать предложенную мною схему (и она реальна), то поначалу лучше ее расматривать на текущих (или имеющих максимальную возможность появится в ближайшем будущем) средствах (хот многопуск (в случае их), будет более чем приличный, это, как я уже говорил, видно сразу), и лиш после появления более подходящих (Ангары-7, к примеру), расматривать их...

ЗЫ. И внешний вид Ангары-7, кстати говоря, тоже ничего (имхо, конечно).  

[unihorn]

Кстати. А если разгонники нужные для возвращения жилой части на Землю тащить на посадочном комплексе, а на жилой части только модули для "туда" (и выхода на орбит ИС Марса)? А затем стыковаться с прибывшими заранее разгонниками и лететь обратно...

Можно что нибудь выиграть? Я так понял Посадочный комплекс запустить проще, и летит он медленнее?

[unihorn]

Продолжение мыслей на тему...

В схеме выше, мы выводили на орбиту искуственных спутников Марса (ИСМ), и основной модуль (ОМ), и модуль посещения (МП)...

Я тут подумал, вспомнил одну интересную, насовскую, схему полета на Марс на основе Аполлонов, и задался вопросом - "А надо ли выводить на орбиту ИСМ, ОМ? "Пусть он продолжает полет по облетной траектории, а на орбиту ИСМ будем выводить только МП..."

Уже массовый выигрыш, ОМ выводить на орбиту ИСМ не надо (правда, скорее всего, придется и ОМ, и МП, запускать с одной скоростью (имхо, желательно, скоростью МП (увеличение длительности полета, допускаю неприятно, но, имхо, переживаемо))).

Итого: запускаем ОМ (жилая часть которого это связка "лунный Союз"+"радиационное убежище на основе Парома"+"(возможно) дополнительный Союзный БО"), и МП (МП состоит из посадочного модуля (ПМ), и модуля возврата (МВ)). Разгонники, это, возможно модифицированные (с целью долгого хранения кислорода), ДМ-ы, и прочая классика (см. первый пост темы (т. е., полет на Марс на основе уже существующих решений (или могущих появится в ближайшем будущем)).

Вследствии одной скорости, возможно, запускаем в одной связке.

Около Марса ОМ стыкуется с МП, в последний переходит экипаж посещения, и МП выходит на орбиту ИСМ, ОМ же продолжает полет по облетной траектории (в случае одной связки, МП отделяется от ОМ, и выходит на орбиту ИСМ, дальше также).

ПМ высаживается на Марс, проводит там некоторое время (столько, чтобы успеть догнать ОМ).

После завершения миссии на поверхности, с ПМ стартует взлетная ступень (ПМ классический: посадочная ступень, взлетная ступень), стыкуется на орбите ИСМ с МВ, разгоняется благодаря ему, и летит в догонку ОМ.

Так как мы разгоняем только взлетную ступень, а не комплекс "лунный Союз"+"радиационное убежище на основе Парома"+"разгонники для торможения союза около Земли" и т. д., а только взлетную ступень, то также, имхо, получаем массовый выигрыш (допускаю меньший).

Взлетная ступень стыкуется с ОМ, экипаж посещения переходит в него, взлетная ступень отстреливается, и ОМ продолжает свой путь к Земле.

Около земли все лишнее отстреливается и тормозится только голый Союз (возможно, даже, с отстреленым, штатным, БО, коли последнее критично).

Ну и далее СА Союза совершает посадку...

Вроде удается сократить колличество запусков по выведению составных модулей...

Что скажете на это?...

[Дем]

Я тут подумал, вспомнил одну интересную, насовскую, схему полета на Марс на основе Аполлонов, и задался вопросом - "А надо ли выводить на орбиту ИСМ, ОМ? "Пусть он продолжает полет по облетной траектории, а на орбиту ИСМ будем выводить только МП..."
Что скажете на это?...

С одной стороны конечно массовый выигрыш есть. Тем более что ОМ может сделать гравитационный манёвр с целью оптимизации траектории при обоих проходах.
А с другой - возрастает риск "упустить" ОМ и остаться в межпланетном пространстве на взлётной капсуле...

[unihorn]

С одной стороны конечно массовый выигрыш есть. Тем более что ОМ может сделать гравитационный манёвр с целью оптимизации траектории при обоих проходах.
А с другой - возрастает риск "упустить" ОМ и остаться в межпланетном пространстве на взлётной капсуле...

Некоторый риск, конечно есть. Но думаю не составит труда, вычислить сколько нужно провести времени на поверхносте Марса (даже с некоторым запасом), дабы не упустить ОМ.

А дальше, имхо, не намного рискование, чем при прочих вариантах требующих стыковку...

[Дем]

Некоторый риск, конечно есть. Но думаю не составит труда, вычислить сколько нужно провести времени на поверхносте Марса (даже с некоторым запасом), дабы не упустить ОМ.

А дальше, имхо, не намного рискование, чем при прочих вариантах требующих стыковку...

Сосчитать-то запросто. Но как часто даже в тепличных земных условиях запуски откладывают?
Вот и тут - на виток-другой вокруг Марса можно и позже стартовать. А мимопролётный ждать не будет.

[Дмитрий Виницкий]

А поэтому, стартовать надо с околоземной орбиты.

[inneren]

А не проще ли будет грохнуть все эти деньги на развитие альтернативного двигателя, который нас до Марса за месяц или быстрее доставит, а потом вернет обратно.
Конечно оно проще использовать уже созданное проверенное, но на мой взгляд, наилучшим выходом будет создание именно быстрого межпланетного корабля, нужен прорыв в двигателестроении.
Для этого предлагаю провести работу вот какого плана:
собрать и систематизировать(!) всю информацию по всевозможным проектам двигателей для КА и РН, проанализировать непредвзято[/size] все идеи с выдачей заключения о реальности, технической реализуемости и экономической эффективности, реализовать в материале опытные образцы наиболее вероятных проектов.
Причем руководствоваться не мнением высоких авторитетов и существующими догмами (это возможно, а это нет), а возможностью воплотить в материале конструкцию какого-либо двигателя, чтобы реально убедиться в его работоспособности.
Согласен задача огромная, но и результат того стоит.
Я думаю не надо объяснять здесь присутствующим, что сулит сокращение времени полетов, увеличение тяговооруженности и времени работы двигателей, а также снижение затрат на изготовление и эксплуатацию двигателей. А ведь это возможно если отойти от ракетной техники в современном ее понимании и использовать альтернативные ей двигатели и источники энергии

[unihorn]

Сосчитать-то запросто. Но как часто даже в тепличных земных условиях запуски откладывают?

Вот для этого и существует запас. Думаю, как минимум один перенос, позволить мы себе можем. Не нужно забывать, и о том, что и в случае вывода ОМ на ИСМ, переносится до бесконечности не получится, "окна возврата" никто не отменял...

А поэтому, стартовать надо с околоземной орбиты.

Во всех случаях жизни, старт с околоземной, именно там и строится наш "одноразовый МЭК на существующих, или могущих появится в ближайшем будущем технологиях", подругому, имхо, никак...

==========

Если говорить о более отдаленной перспективе (после первого (а то и последующего (-их)) полета)....

То после первого полета (или, даже если получится то и до первого полета, но это имхо врядли получится сделать), думаю, можно забросить, возможно куда-нибудь на аресстационарную (или как ее обозвать) орбиту (возможно даже по одному модулю, и в автоматическом режиме стыковать) мини орбиталку, примерно по той-же схеме ("Лунный Союз" + " грузовые котейнеры" + "Радиационное убежище на основе Парома" + "(возможно) дополнительный, союзный БО" (или просто "Радиационное убежище на основе Парома" + "котейнеры" + "(возможно) дополнительный, союзный БО", без Союза...) и т. д., но без разгонников)...

Перефразируя Зомби, этукую мини МОС, на всякий пожарный (и если повезет, то и для чего-нибудь большего)... Но это уже из разряда мечтаний...

============

А не проще ли будет грохнуть все эти деньги на развитие альтернативного двигателя, который нас до Марса за месяц или быстрее доставит, а потом вернет обратно.

Даже если поставить такую цель, и какимто образом уумудрится построить реально работающую штуку (отвлечемся на время от разбора возможности такого), то времени, это, стопудово займет больше (если это и имеет смысл, то только как паралельный проект, с отдаленной перспективой (и присказкой "а там посмотрим как дела пойдут"))

Причем руководствоваться не мнением высоких авторитетов и существующими догмами (это возможно, а это нет), а возможностью воплотить в материале конструкцию какого-либо двигателя, чтобы реально убедиться в его работоспособности.

Предположим, для начала, что это правильный подход ("правильность" и "реальность" обсуждать не будем).

Есть вероятность, что такая штука работать не будет, и надо будет начать копать в другом направлении, а это время....

И поэтому, даже если посчитать подход "реальным", выгода от него, в настояший момент, имхо, нулевая (только в отдаленной перспективе)...

[unihorn]

Кстати, продолжая мысли на тему...

Можно вспомнить и о другой, не менее интересной американской схеме: "супер пролетник - спутник солнца" курсирующий между Марсои (возможно, согласно идее Лина через Венеру) и Землей (скажеи "Радиационное убежище на основе Парома" + "(возможно), дополнительный союзный БО", в качестве автоматического спутника солнца к которую со стороны Земли (когда он к ней приблизится") догоняет Союз).

В этом случае (думаю, даже с учетом "венерного пролет" (если нет то черт с Венерой)), мы экономим на последующих запусках (придется разгонять ОМ состоящий только из Союза, грузовые модулей, и разгонников для "околоземного торможения" (последнии, даже, возможно, получится высылать на встречу при возвращении корабля (их, при старте, тогда разгонять нужно не будет, но правда не уверен, что это будет экономией (разве что сиюминутной, "экономящей время запуска")), такую схему (со "встречающими тормозилами"), возможно, получится сделать и при "классическом пролетнике")))

МП же запускаем по схеме из "классического пролетника" (по отдельности с ОМ, или, если это будет удобно, в единой связке (см схему "классического пролетника" )...

В перспективе, "суперпролетник-спутник солнца" на основе "Радиационного убежища на основе Парома" + "(возможно), дополнительного союзного БО", можно будет заменить, на что-либо, более приличное (если оно появится (то-же энергиевский МЭК, запущенный таким образом, скажем))...

[unihorn]

Кстати в случае мини МОС...

Энергия не планирует в первый полет высаживаться на Марс.

Так можно поступить и в первый пуск по сим схемам...

Точнее вместо МП, при первом (чисто пролетном полете), запустиь к Марсу "радиационное убежище" (естественно ("ради экономии") без МВ (хотя без него ("в составе"), возможно, получится запустить, один-два, грузовых контейнера)), ограничев, на первых порах, МОС им...

Вот вам и, некоторая, дополнительная страховка при последующем, полете с посадкой, а возможно, как я уже говорил, если повезет, и нечто большее)...

Как минимум аварийное радиционное убежище всегда иметь полезно (а если повезет с контейнерами то может получится и "минибаза для длительной экспедиции (до следующего прилета ОМ)")...

Что думаете?

[Дем]

Сосчитать-то запросто. Но как часто даже в тепличных земных условиях запуски откладывают?

Вот для этого и существует запас. Думаю, как минимум один перенос, позволить мы себе можем. Не нужно забывать, и о том, что и в случае вывода ОМ на ИСМ, переносится до бесконечности не получится, "окна возврата" никто не отменял...

Но в случае пролётного модуля это окно на порядок меньше...

А не проще ли будет грохнуть все эти деньги на развитие альтернативного двигателя, который нас до Марса за месяц или быстрее доставит, а потом вернет обратно.

Движок-то есть... Так что деньги на отстрел зелёных придёться кинуть

[Alex_II]

Движок-то есть... Так что деньги на отстрел зелёных придёться кинуть

Одно из самых реалистичных и выполнимых предложений  :roll:  Под это дело даже можно найти спонсоров...